JPH0516415B2 - - Google Patents

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JPH0516415B2
JPH0516415B2 JP59107566A JP10756684A JPH0516415B2 JP H0516415 B2 JPH0516415 B2 JP H0516415B2 JP 59107566 A JP59107566 A JP 59107566A JP 10756684 A JP10756684 A JP 10756684A JP H0516415 B2 JPH0516415 B2 JP H0516415B2
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JP
Japan
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zeolite
reaction
catalyst
dehydrochlorination
carried out
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JP59107566A
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Japanese (ja)
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JPS60252433A (en
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Kazuhiko Sekizawa
Satoshi Fujii
Yukihiro Tsutsumi
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Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Publication date
Application filed by Tosoh Corp filed Critical Tosoh Corp
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Publication of JPH0516415B2 publication Critical patent/JPH0516415B2/ja
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は炭素数が2又は3(以下、C2又はC3
略称)の塩素化飽和炭化水素の脱塩化水素方法に
関するものである。更に詳しくは、本発明は結晶
性アルミノシリケートの一種であるゼオライトか
ら成る触媒とC2又はC3の塩素化飽和炭化水素と
接触させ、塩素化飽和炭化水素を脱塩化水素する
方法に関するものである。 ハロゲン化飽和炭化水素の脱ハロゲン化水素反
応、とくに、塩素化飽和炭化水素の脱塩化水素反
応は、工業的に重要な反応であり、数種の工業化
プロセスが、採用されている。例えば、塩化ビニ
ルモノマーはプラスチツクの原料であるが、1,
2−ジクロロエタン(以下EDCと略称)の熱分
解による脱塩化水素により広く製造されている。
この場合、脱塩化水素反応は通常500℃以上の温
度及び約50Kg/cm2Gの圧力において実施される。 しかし、この方法は分解率が比較的低く、した
がつて、未反応物の回収工程及び生成物の分離工
程が複雑であり、また、高温条件が必要なため
に、多くのエネルギーを消費する等の欠点を有し
ている。また、3.4−ジクロロブテンの脱塩化水
素によるクロロプレンの製造や1,1,2−トリ
クロロエタン(以下、1,1,2−TCEと略称)
の脱塩化水素による塩化ビニリデンの製造等にお
いては、水酸化ナトリウム水溶液や石灰乳を用い
る脱塩化水素方法が採用されている。このアルカ
リ水溶液を用いる方法では、化学量論的反応のた
めに、多量のアルカリ水溶液が必要となり、経済
的に不利であり、更に副生する塩化ナトリウムや
塩化カルシウムを処理しなければならない。これ
らの理由から、当該業界では、従来法に代わる方
法として経済的な脱ハロゲン化水素方法の開発が
切望されている。 ハロゲン化飽和炭化水素の接触的脱ハロゲン化
水素方法においては、これまで種々のゼオライト
触媒が提案されてきた。例えば、特開昭58−
167526号公報中ではZSM−5、シリカライト等
を触媒として用いる方法が開示されている。 しかし、この方法では使用する触媒の活性が必
ずしも十分ではなく、従つて原料の転化率が低い
ために、反応温度を高くしなければならない。 また、特開昭54−79209号公報にはY型ゼオラ
イトをルイス酸で処理あるいは反応させた触媒に
よる接触脱ハロゲン化水素プロセスが提案されて
いる。 本引例の方法では触媒として用いられるゼオラ
イトを特別な処理をしなければならず、工業的に
みて複雑な工程を必要とする。 また、これらの引例においてはZSM系ゼオラ
イトあるいはY型ゼオライト以外のゼオライトに
ついては全く触れていない。 本発明者らはこのような状況に鑑み、脱ハロゲ
ン化水素方法について鋭意検討を行つた結果、特
定の結晶構造を有するゼオライトが、ハロゲン化
飽和炭化水素の脱ハロゲン化水素反応、特に塩素
化飽和炭化水素の脱塩化水素反応に対して著しく
高い活性を示すことを見い出し、本発明を完成す
るに至つた。 すなわち、本発明は、オフレタイト−エリオナ
イト系ゼオライト(以下OE系ゼオライトと略称)
及び/又はL型ゼオライトから成る触媒とC2
はC3の塩素化飽和炭化水素とを接触させること
より成る塩素化飽和炭化水素の脱塩化水素方法を
提供するものである。 本発明の方法によれば使用する触媒は特別な処
理を実施する必要はなく、更に使用する触媒の脱
ハロゲン化水素活性、とくに脱塩化水素活性が著
しく高いため反応温度を大巾に低下させるとが可
能となり、また、原料転化率が高いことから、反
応原料及び生成物の分離が容易となる。したがつ
て、本発明の方法は従来法に比較して、大巾にエ
ネルギーを節約することが可能となり、工業的に
極めて有意義なものである。 以下に本発明を更に詳細に説明する。 本発明の方法においては、ゼオライトが触媒と
して使用されるが、ゼオライトとは通常、結晶性
アルミノシリケートと呼ばれるものである。ゼオ
ライトはSiO4四面体及びALO4四面体から構成さ
れているが、各四面体の結合様式の相違により多
くの種類が知られている。本発明の方法において
触媒として使用されるものはOE系ゼオライト及
び/又はL型ゼオライトである。 OE系ゼオライトとしてはオフレタイト、テト
ラメチルアンモニウム−オフレタイト(以下、
TMA−オフレタイトと略称)、エリオナイト、
更にオフレタイト構造及びエリオナイト構造が混
在するゼオライト、例えば特公昭63−46006号公
報においてゼオライトOEと略称される新規ゼオ
ライト、ゼオライトT,ZSM−34ゼオライトな
どを挙げることができる。 OE系ゼオライトはその構造に特徴的な粉末X
線回折パターンを有し、そのパターンにより他の
ゼオライトと区別する事が可能である。第1表に
は本発明において触媒として使用されるOE系ゼ
オライトの銅Kα二重線による粉末X線回折パタ
ーンを示す。また、OE系ゼオライトは、酸化物
のモル比で表わして、下記のような組成を一般的
に有している。 M2/nO・AL2O3・(5〜10)SiO2
The present invention relates to a method for dehydrochlorinating chlorinated saturated hydrocarbons having 2 or 3 carbon atoms (hereinafter abbreviated as C 2 or C 3 ). More specifically, the present invention relates to a method for dehydrochlorinating a chlorinated saturated hydrocarbon by contacting a catalyst made of zeolite, which is a type of crystalline aluminosilicate, with a C 2 or C 3 chlorinated saturated hydrocarbon. . The dehydrohalogenation reaction of halogenated saturated hydrocarbons, especially the dehydrochlorination reaction of chlorinated saturated hydrocarbons, is an industrially important reaction, and several types of industrial processes have been adopted. For example, vinyl chloride monomer is a raw material for plastics, but 1,
It is widely produced by dehydrochlorination through thermal decomposition of 2-dichloroethane (hereinafter abbreviated as EDC).
In this case, the dehydrochlorination reaction is usually carried out at a temperature above 500° C. and a pressure of about 50 kg/cm 2 G. However, this method has a relatively low decomposition rate, requires complicated recovery steps for unreacted substances and separation of products, and requires high-temperature conditions, which consumes a lot of energy. It has the following disadvantages. We also produce chloroprene by dehydrochlorination of 3,4-dichlorobutene and 1,1,2-trichloroethane (hereinafter abbreviated as 1,1,2-TCE).
In the production of vinylidene chloride by dehydrochlorination, etc., a dehydrochlorination method using an aqueous sodium hydroxide solution or milk of lime is adopted. This method using an alkaline aqueous solution requires a large amount of alkaline aqueous solution for the stoichiometric reaction, which is economically disadvantageous, and furthermore, sodium chloride and calcium chloride produced as by-products must be disposed of. For these reasons, there is a strong desire in the industry to develop an economical dehydrohalogenation method as an alternative to conventional methods. Various zeolite catalysts have been proposed for catalytic dehydrohalogenation of halogenated saturated hydrocarbons. For example, JP-A-58-
Publication No. 167526 discloses a method using ZSM-5, silicalite, etc. as a catalyst. However, in this method, the activity of the catalyst used is not necessarily sufficient and the conversion rate of the raw material is therefore low, so the reaction temperature must be raised. Further, JP-A-54-79209 proposes a catalytic dehydrohalogenation process using a catalyst in which Y-type zeolite is treated or reacted with a Lewis acid. In the method of this reference, the zeolite used as a catalyst must be specially treated, and a complicated process is required from an industrial perspective. Furthermore, these references do not mention any zeolites other than ZSM zeolites or Y-type zeolites. In view of this situation, the present inventors conducted intensive studies on dehydrohalogenation methods, and found that zeolite with a specific crystal structure can be used in dehydrohalogenation reactions of halogenated saturated hydrocarbons, particularly in chlorinated saturated hydrocarbons. It was discovered that the present invention exhibits extremely high activity in the dehydrochlorination reaction of hydrocarbons, leading to the completion of the present invention. That is, the present invention relates to offretite-erionite zeolite (hereinafter abbreviated as OE zeolite).
and/or a method for dehydrochlorinating chlorinated saturated hydrocarbons, which comprises contacting a catalyst made of L-type zeolite with a C 2 or C 3 chlorinated saturated hydrocarbon. According to the method of the present invention, the catalyst used does not need to be subjected to any special treatment, and furthermore, since the catalyst used has extremely high dehydrohalogenation activity, especially dehydrochlorination activity, it is possible to significantly lower the reaction temperature. In addition, since the raw material conversion rate is high, the reaction raw materials and products can be easily separated. Therefore, the method of the present invention makes it possible to save energy to a large extent compared to the conventional method, and is extremely significant industrially. The present invention will be explained in more detail below. In the method of the invention, zeolites are used as catalysts, and zeolites are commonly referred to as crystalline aluminosilicates. Zeolites are composed of SiO 4 tetrahedra and ALO 4 tetrahedra, and many types are known due to differences in the bonding styles of each tetrahedron. The catalyst used in the method of the present invention is OE zeolite and/or L-type zeolite. Examples of OE zeolites include offretite and tetramethylammonium-offretite (hereinafter referred to as
TMA (abbreviated as offretite), erionite,
Furthermore, zeolites having both an offretite structure and an erionite structure can be mentioned, such as a new zeolite abbreviated as zeolite OE in Japanese Patent Publication No. 63-46006, zeolite T, and ZSM-34 zeolite. OE zeolite is a powder with a characteristic structure.
It has a line diffraction pattern, which allows it to be distinguished from other zeolites. Table 1 shows the powder X-ray diffraction pattern of the OE zeolite used as a catalyst in the present invention using a copper Kα doublet. Furthermore, OE-based zeolite generally has the following composition expressed in molar ratio of oxides. M2 /nO・AL2O3・(5~ 10 ) SiO2

【表】【table】

【表】 (Mは原子価nの陽イオンである。) OE系ゼオライトの中には天然に存在するもの
もあるが、合成することが可能であり、その合成
方法は公知である。本発明の方法において触媒と
して使用されるOE系ゼオライトは不純物が少な
く、結晶化度の高い合成ゼオライトが好適であ
る。 TMA−オフレタイトの合成方法については例
えば、特開昭、58−135123号公報に開示された方
法をあげることができる。また、オフレタイト構
造およびエリオナイト構造が混在しているOE系
ゼオライトの合成方法の例として特公昭63−
46006号公報に開示の方法を、更にエリオナイト
の合成方法の例として特公昭50−23400号公報ゼ
オライトTの合成方法の例として特公昭36−
12569号公報、ZSM−34ゼオライトの合成方法の
例として特開昭53−58499号公報に夫々開示され
ている方法とあげることができる。 L型ゼオライトは合成ゼオライトの一種で、そ
の典型的な組成は酸化物のモル比で表わすと、下
記式のようになる。 (K2,Na2)O・AL2O3・6.0SiO2 また、L型ゼオライトは特徴的な結晶構造を有
することから銅Kα二重線による粉末X線回折測
定において、第2表に示すような独特の回折パタ
ーンを有する。L型ゼオライトの合成方法は公知
であり、例えば、特公昭63−1244号公報、特公昭
46−35604号公報、特公昭36−3675号公報等に開
示された方法を挙げることができる。 ゼオライトは合成されたままの状態では金属カ
チオンとして通常、Naイオン等の陽イオンを含
有する。本発明では、この状態のゼオライトを用
いることができるが、後述のように、これら金属
カチオンをイオン交換したものも触媒として用い
ることができる。 前記した金属カチオンはイオン交換処理によ
り、容易に他の金属カチオンに交換できることは
公知である。 本発明の方法において用いるゼオライトの交換
可能な陽イオンについては特に制限はないが、ア
ルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属の各
[Table] (M is a cation with a valence of n.) Some OE-based zeolites exist naturally, but they can be synthesized, and the synthesis method is known. The OE-based zeolite used as a catalyst in the method of the present invention is preferably a synthetic zeolite with few impurities and a high degree of crystallinity. An example of a method for synthesizing TMA-offretite is the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-135123. In addition, as an example of a method for synthesizing OE-based zeolite containing a mixture of offretite and erionite structures,
The method disclosed in Japanese Patent Publication No. 46006 is further described in Japanese Patent Publication No. 50-23400 as an example of a method for synthesizing erionite, and Japanese Patent Publication No. 36-23400 as an example of a method for synthesizing zeolite T.
Examples of methods for synthesizing ZSM-34 zeolite include those disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-58499. L-type zeolite is a type of synthetic zeolite, and its typical composition, expressed as a molar ratio of oxides, is as shown in the following formula. (K 2 , Na 2 )O・AL 2 O 3・6.0SiO 2 In addition, since L-type zeolite has a characteristic crystal structure, in powder X-ray diffraction measurement using a copper Kα doublet, it is shown in Table 2. It has a unique diffraction pattern. Methods for synthesizing L-type zeolite are known, for example, Japanese Patent Publication No. 63-1244,
Examples include methods disclosed in Japanese Patent Publication No. 46-35604, Japanese Patent Publication No. 36-3675, and the like. In the as-synthesized state, zeolite usually contains cations such as Na ions as metal cations. In the present invention, zeolite in this state can be used, but as described later, ion-exchanged zeolites with these metal cations can also be used as catalysts. It is known that the metal cations described above can be easily exchanged with other metal cations by ion exchange treatment. There are no particular restrictions on the exchangeable cations of the zeolite used in the method of the present invention, but each of alkali metals, alkaline earth metals, and rare earth metals

【表】 金属中から選ばれる一種以上の金属カチオンであ
ることが好ましい。該金属カチオンは公知のイオ
ン交換処理によつて容易にゼオライトに導入する
ことができる。すなわち、金属カチオンの水に可
溶な塩酸塩、硝酸塩等の無機酸塩、あるいは酢酸
塩、シユウ酸塩等の有機酸塩を用いて0.01〜
5mol/の水溶液を調製し、20〜100℃の温度で
0.5〜24時間イオン交換処理を行なう方法。又、
その後、スラリーを過し、得られた固体を80〜
150℃で1〜24時間乾燥する。以上の操作を数回
くり返えし行なう方法などである。 イオン交換処理は他の方法、例えば該ゼオライ
トからなる固定床に当該金属カチオンを含む水溶
液を循環して接触させる方法等で実施しても差し
支えない。なお、合成された該ゼオライトがテト
ラメチルアンモニウムのような有機カチオンを含
む場合には交換する金属カチオンのイオン交換率
を高めるために該有機カチオンを予め除去するの
がよい。そのためには、イオン交換処理の前処理
として、予備焼成をすれば良く、この予備焼成処
理は空気流通下、400〜700℃の温度で1〜10時間
行えば良い。 本発明の方法において触媒の形状に特に制限は
なく、成型したものを使用すれば良いが、粉末の
まま用いても差し支えない。成型方法は通常の方
法で良く、例えば圧縮成型法、押出成型法、噴霧
乾燥造粒法等をあげることができる。成型する場
合、その機械的強度を高める目的で本反応に対し
て不活性な物質を粘結剤あるいは成型助剤として
添加しても良い。例えばシリカ、アルミナ、シリ
カ−アルミナ、粘土類、グラフアイト、ステアリ
ン酸、殿粉、ポリビニルアルコール等を0〜80
%、好ましくは2〜30%の範囲で添加できる。以
上の様にして得られた触媒は焼成処理をして使用
する。焼成処理は空気流通下、400〜700℃で1〜
10時間行えば良い。 本発明の方法において、塩素化飽和炭化水素の
脱塩化水素反応は、気相又は液相において実施可
能であるが常圧において、容易に実施しうる気相
が好ましい。その際反応方式としては固定床流通
式、流動床方式等、従来から知られている反応方
式を採用することができる。 原料であるC2又はC3の塩素化飽和炭化水素と
しては、クロロエタン、1,2−ジクロロエタン
等のジクロロエタン類、1,1,2−トリクロロ
エタン等のトリクロロエタン類、クロロプロパ
ン、1,2−ジクロロプロパン等のジクロロプロ
パン類、1,1,2−トリクロロプロパン等のト
リクロロプロパン類を挙げることができる。 反応条件を一律に規定することは困難である
が、反応温度は通常150〜400℃の範囲が良く200
〜350℃の範囲がとくに好ましい。反応温度が150
℃未満では充分な反応速度が得られず、また、
400℃を越える場合にはエネルギー消費が多くな
り、経済的に不利になるばかりでなく、生成物の
重合反応等の副反応が進行する。 また、反応圧力については特に制限はなく、常
圧、減圧下あるいは加圧下で実施可能である。脱
塩化水素反応は塩素化飽和炭化水素単独でも、不
活性雰囲気中でも実施可能であり、不活性雰囲気
を得るためには窒素、ヘリウム等により原料を希
釈すれば良い。その場合、原料濃度にとくに制限
はないが、1〜99%とくに、1〜50%が好まし
い。 本発明の方法において接触時間は反応方式、条
件等により変化し、一律に規定することは困難で
あるが、固定床流通方式の場合を例にとると、ガ
ス空間速度(GHSV)で10〜10000hr-1が良く、
50〜5000hr-1が特に好ましい。生成物は、生成系
から常法により分離精製することができ、未反応
の塩素化飽和炭化水素も回収して循環使用でき
る。 以下に実施例により本発明を更に詳細に説明す
るが本発明はこれらの実施例のみに限定されるも
のではない。 なお、実施例中に示される生成率とは下記の式
により計算された数値を表わす。 生成率(%)=脱塩化水素生成物(mol)/塩素化飽和
炭化水素の供給量(mol)×100 実施例 1 特公昭63−46006号公報記載の方法に基づいて
OE系ゼオライト、ゼオライトOEを合成した。即
ち純水701.2gに固型水酸化ナトリウム(NaOH:
93wt%)23.6g、固型水酸化カリウム(KOH:
85wt%)26.8g、アルミン酸ソーダ水溶液(Na2
O:19.2wt%、AL2O3:20.66wt%)51.4gを加え
均一な溶液とし、次いでよく攪拌しながら、非晶
質固体シリカ(日本シリカ工業社製ホワイトカー
ボン)142.9gを加え、酸化物のモル比で次の組成
の反応混合物を得た。 3.9Na2O・1.83K2O・AL2O3・18.8SiO2・ 382H2O これをオートクレーブに仕込み、250rpmで攪
拌しながら、150℃で40時間加熱した。得られた
スラリーを固液分離し、充分水洗後、150℃で5
時間乾燥し、次の組成の粉末を得た。 0.21Na2O・0.76K2O・AL2O3・7.4SiO2 このものの粉末X線回折パターンは第3表に示
すとおり、OE系の新規なゼオライト、ゼオライ
トOEであつた。なお、粉末X線回折は銅のKα二
重線を用いて測定した。 このゼオライトOEについてKイオン交換処理
を実施した。ゼオライトOE35gを塩化カリウム水
溶液(1mol/)250gに加え、90℃で5時間、
イオン交換処理した。その後、スラリーを過
し、得られた固体を充分に水洗したのち、120℃
で16時間乾燥した。このKイオン交換ゼオライト
OEの粉末X線回折パターンはほとんど変化せず、
また、組成は 0.01Na2O・0.98K2O・AL2O3・7.1SiO2 であつた。 Kイオン交換ゼオライトOEについて粘結剤と
してシリカゾル(SiO2:30wt%)を20wt%にな
るように添加し、適量の水を加えて攪拌しながら
蒸発乾固し、粉砕後グラフアイトを5wt%になる
ように添加し、5mmφ×5mmLに圧縮成型した。
この触媒を空気流通下、540℃で3時間焼成処理
した。 この触媒を用いてEDCの脱塩化水素反応を実
施した。触媒19.3mlをパイレツクス製の反応管
(20mmφ×500mmL)に充填し、該触媒に
EDC10vol%、窒素90vol%の原料ガスを供給し
た。反応条件は常圧下、300℃,GHS.V=600h-1
である。反応生成物の定量はすべてガスクロマト
グラフイーにより行つた。結果を第5表に示す。 実施例 2 特公昭50−23400号公報記載にしたがいエリオ
ナイトを合成した。アルミン酸ソーダ水溶液
(Na2O:18.8wt%、AL2O3:21.8wt%)、固型水
酸化ナトリウム(NaOH:93.wt%)、固型水酸
化カリウム(KOH:85wt%)、塩化ベンジルト
リメチルアンモニウム水溶液(塩化ベンジルトリ
メチルアンモニウム:60wt%)、コロイド状シリ
カゲル(SiO2:30wt%)及び純水から次式で示
される反応混合物を調製した。 0.8R2O・10.3Na2O・1.2K2O・AL2O3・ 28.6SiO2・465H2O (ここでRはベンジルトリメチルアンモニウム
カチオンを表わす) この反応混合物を約5時間かきまぜたのちオー
トクレーブに仕込み100℃で13日間加熱した。生
成したスラリーを過し、得られた粉末を充分に
水洗後、110℃で2時間乾燥した。この粉末は酸
化物のモル比で表わして 0.04R2O・0.52Na2O・0.44K2O・ AL2O3・6.9SiO2 の組成を有し、粉末X線回折パターンは第1表に
一致し、エリオナイトであることが確認された。 ベンジルトリメチルアンモニウムカチオンを除
去するため、空気流通下、540℃で5時間予備焼
成処理を行つた後、実施例1と同様にKイオン交
換処理を行つた。その結果、次の式のような組成
を有するエリオナイト 0.01Na2O・0.98K2O・AL2O3・6.9SiO2 を得た。このKイオン交換エリオナイトを実施例
1と同様な調製方法により触媒とした。この触媒
を用いて実施例1と同様な反応条件でEDCの脱
塩化水素反応を行つた。結果を第5表に示す。 実施例 3 特開昭58−135123号公報記載にしたがい、
TMAオフレタイトを合成した。非晶質固体シリ
カ(日本シリカ工業社製ホワイトカーボン)、ア
ルミン酸ソーダ水溶液(Na2O:18.8wt%、AL2
O3:21.8wt%)、固型水酸化ナトリウム
(NaOH:93wt%)、固型水酸化カリウム
(KOH:85wt%)、テトラメチルアンモニウムヒ
ドロキシ及び純水から次式で表わされる反応混合
物を調製した。 0.39(TMA)2O・5.57Na2O・1.15K2O・AL2
O3・ 17.6SiO2・325H2O (ここでTMAはテトラメチルアンモニウムを
表わす) この反応混合物を攪拌器付オートクレーブに入
れ風速1m/secで攪拌しながら170℃で5分間結
晶化を行つた。生成したスラリーを過し、得ら
れた粉末を充分水洗後、110℃で2時間乾燥した。
この粉末は 0.33(TMA)2O・0.27Na2O・0.40K2O・ AL2O3・7.4SiO2 の組成を有し、粉末X線回折の測定結果は第1表
のパターンに一致し、TMA−オフレタイトであ
ることが確認された。 有機カチオンであるTMAイオンを除去するた
め、空気流通下、540℃で3時間予備焼成処理を
行つた後、実施例1と同様にKイオン交換処理を
行つた。その結果、次式のような組成を有するオ
フレタイトを得た。 0.01Na2O・0.98K2O・AL2O3・7.2SiO2 このKイオン交換オフレタイトを実施例1に示
した方法により成型、焼成処理し、実施例1と同
様な条件でEDCの脱塩化水素反応を行つた。結
果を第5表に示す。 実施例 4 攪拌機を備えたオーバーフロータイプの反応槽
に硫酸酸性硫酸アルミニウム水溶液(AL2O3
4.44w/v%、H2SO4=25.69w/v%)と珪酸ナ
トリウム水溶液(Na2O=6.56w/v%、SiO2
20w/v%、AL2O3=0.22w/v%)をそれぞれ
0.25/hr、及び0.75/hrの供給速度で同時に
且つ連続的に供給し攪拌下で反応させた。反応ス
ラリーの滞在時間を30分とし、PHを6.2、反応温
度を32℃で行つた。反応槽からオーバーフローし
たスラリー状生成物を固液分離し、水洗して、下
記の組成の無定形化合物を得た。 Na2O (ドライベース) 5.2wt% AL2O3 (ドライベース) 7.13wt% SiO2 (ドライベース) 87.7wt% H2O (ウエツトベース) 59.7wt% 16.4wt%の水酸化カリウム水溶液176gに上記
無定形化合物142.2gを加えて攪拌し、スラリー状
反応物を調製した。この反応混合物をオートクレ
ーブに仕込んで170℃及びその自生圧力下に於て
24時間保持して結晶化を行つた。反応終了後、生
成した固体を分離し、水洗した後、110℃で乾燥
した。この生成物の化学分析を行つた結果、その
組成は酸化物のモル比で表わして 0.99K2O・0.01Na2O・AL2O3・6.0SiO2 であつた。この試料の粉末X線回折パターンは第
4表に示すように、第2表のものとほぼ一致し、
L型ゼオライトであることが確認された。こうし
て得られたL型ゼオライトを実施例1に示した方
法により成型、焼成処理し、反応温度300℃で他
は実施例1と同様な条件でEDCの脱塩化水素反
応を行つた。結果を第5表に示す。 実施例 5 実施例1で得たゼオライトOEを、イオン交換
せずに実施例1と同様に処理し、同例と同様に
EDCの脱塩化水素反応を行なつた。結果を第5
表に示す。 比較例 1 特願昭57−162123号公報に記載されている方法
に準じてZSM−5類似のゼオライトを合成した。
水洗乾燥後の元素分析の結果、下記の組成を有し
ていた。 1.05Na2O・AL2O3・23.3SiO2 このZSM−5類似のゼオライトを実施例1と
同様な調製方法により触媒とした。この触媒を用
いて実施例1と全く同様な反応条件でEDCの脱
塩化水素反応を行つた。結果を第6表に示す。 比較例 2 市販のモルデナイト型(H型)を用いて、実施
例1と全く同様な反応条件でEDCの脱塩化水素
反応を行つた。結果を第6表に示す。 比較例 3 特公平2−47403号公報に記載されている方法
に従つてフエリエライトを合成した。水洗乾燥後
の元素分析の結果、下記の組成を有していた。 1.00Na2O・AL2O3・17.3SiO2 このフエリエライトを実施例1と全く同様な方
法により、触媒とした。この触媒を用いて実施例
1と全く同様な反応条件でEDCの脱塩化水素反
応を行つた。結果を第6表に示す。 比較例 4 クリノプチロライト(板谷産)を実施例1と同
様な方法により触媒とした。この触媒を用いて実
施例1と全く同様な反応条件でEDCの脱塩化水
素反応を行つた。結果を第6表に示す。 比較例 5 市販のY型ゼオライト(H型)を空気流通下、
540℃で3時間焼成処理をした。これを用いて、
反応温度250℃で他は実施例1と同様な条件で
EDCの脱塩化水素反応を行つた。結果を第6表
に示す。 実施例 6〜11 実施例1において合成したゼオライトOEを用
いて実施例1と同様な調製方法によりNaイオン、
Rbイオン、Csイオン、Mgイオン、Caイオン、
Laイオンにイオン交換した触媒を得た。これら
の触媒19.3mlを反応管に充填し、反応温度250〜
300℃で他は実施例1と同様な条件でEDCの脱塩
化水素反応を行つた。結果を第7表に示す。 実施例 12 実施例4で調製した触媒を用いて反応温度250
℃で他は実施例1と同様な条件で1.1.2−TCEの
脱塩化水素反応を行つた。1.2−ジクロロエチ
[Table] Preferably, it is one or more metal cations selected from metals. The metal cation can be easily introduced into zeolite by a known ion exchange treatment. That is, using water-soluble inorganic acid salts of metal cations such as hydrochloride and nitrate, or organic acid salts such as acetate and oxalate,
Prepare a 5mol/aqueous solution and incubate at a temperature of 20 to 100℃.
A method of performing ion exchange treatment for 0.5 to 24 hours. or,
The slurry is then filtered and the resulting solids are
Dry at 150°C for 1 to 24 hours. This method involves repeating the above operations several times. The ion exchange treatment may be performed by other methods, such as a method in which an aqueous solution containing the metal cation is circulated and brought into contact with a fixed bed made of the zeolite. In addition, when the synthesized zeolite contains an organic cation such as tetramethylammonium, it is preferable to remove the organic cation in advance in order to increase the ion exchange rate of the metal cation to be exchanged. For this purpose, pre-calcination may be performed as a pre-treatment for the ion exchange treatment, and this pre-calcination treatment may be performed at a temperature of 400 to 700° C. for 1 to 10 hours under air circulation. In the method of the present invention, there is no particular restriction on the shape of the catalyst, and a molded catalyst may be used, but it may also be used as a powder. The molding method may be a conventional method, such as a compression molding method, an extrusion molding method, a spray drying granulation method, etc. When molding, a substance inert to this reaction may be added as a binder or molding aid for the purpose of increasing its mechanical strength. For example, silica, alumina, silica-alumina, clay, graphite, stearic acid, starch, polyvinyl alcohol, etc.
%, preferably in the range of 2 to 30%. The catalyst obtained as described above is used after being subjected to a calcination treatment. Firing treatment is performed at 400-700℃ under air circulation.
You can do it for 10 hours. In the method of the present invention, the dehydrochlorination reaction of chlorinated saturated hydrocarbons can be carried out in a gas phase or a liquid phase, but a gas phase is preferred since it can be easily carried out at normal pressure. In this case, as a reaction method, conventionally known reaction methods such as a fixed bed flow method, a fluidized bed method, etc. can be adopted. Examples of the raw material C 2 or C 3 chlorinated saturated hydrocarbons include chloroethane, dichloroethanes such as 1,2-dichloroethane, trichloroethanes such as 1,1,2-trichloroethane, chloropropane, 1,2-dichloropropane, etc. and trichloropropanes such as 1,1,2-trichloropropane. Although it is difficult to uniformly specify reaction conditions, the reaction temperature is usually in the range of 150 to 400℃.
A range of 350°C to 350°C is particularly preferred. reaction temperature is 150
Below ℃, sufficient reaction rate cannot be obtained, and
When the temperature exceeds 400°C, energy consumption increases, which is not only economically disadvantageous, but also side reactions such as polymerization of products proceed. Further, there is no particular restriction on the reaction pressure, and the reaction can be carried out under normal pressure, reduced pressure, or increased pressure. The dehydrochlorination reaction can be carried out using chlorinated saturated hydrocarbon alone or in an inert atmosphere, and in order to obtain an inert atmosphere, the raw material may be diluted with nitrogen, helium, or the like. In that case, the concentration of the raw material is not particularly limited, but is preferably 1 to 99%, particularly 1 to 50%. In the method of the present invention, the contact time varies depending on the reaction method, conditions, etc., and it is difficult to specify it uniformly, but in the case of a fixed bed flow method, for example, the contact time is 10 to 10,000 hours at gas hourly space velocity (GHSV). -1 is good,
50 to 5000 hr -1 is particularly preferred. The product can be separated and purified from the production system by conventional methods, and unreacted chlorinated saturated hydrocarbons can also be recovered and recycled. The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below, but the present invention is not limited to these Examples. It should be noted that the production rate shown in the Examples represents a numerical value calculated by the following formula. Production rate (%) = dehydrochlorination product (mol) / supply amount of chlorinated saturated hydrocarbon (mol) × 100 Example 1 Based on the method described in Japanese Patent Publication No. 1983-46006
We synthesized OE-based zeolite, zeolite OE. In other words, solid sodium hydroxide (NaOH:
93wt%) 23.6g, solid potassium hydroxide (KOH:
85wt%) 26.8g, sodium aluminate aqueous solution ( Na2
Add 51.4 g of O: 19.2 wt%, AL 2 O 3 : 20.66 wt%) to make a homogeneous solution, then add 142.9 g of amorphous solid silica (white carbon manufactured by Nippon Silica Kogyo Co., Ltd.) while stirring well, and oxidize. A reaction mixture was obtained with the following composition in molar ratio of 3.9Na 2 O・1.83K 2 O・AL 2 O 3・18.8SiO 2・382H 2 O This was charged into an autoclave and heated at 150° C. for 40 hours while stirring at 250 rpm. The resulting slurry was separated into solid and liquid, thoroughly washed with water, and then heated at 150℃ for 5 minutes.
After drying for a period of time, a powder having the following composition was obtained. 0.21Na 2 O・0.76K 2 O・AL 2 O 3・7.4SiO 2 As shown in Table 3, the powder X-ray diffraction pattern of this product was a new OE-based zeolite, zeolite OE. Note that powder X-ray diffraction was measured using a copper Kα doublet. This zeolite OE was subjected to K ion exchange treatment. Add 35 g of zeolite OE to 250 g of potassium chloride aqueous solution (1 mol/) and heat at 90°C for 5 hours.
Ion exchange treated. After that, the slurry was filtered, the obtained solid was thoroughly washed with water, and then heated to 120°C.
and dried for 16 hours. This K ion exchange zeolite
The powder X-ray diffraction pattern of OE remained almost unchanged;
The composition was 0.01Na 2 O.0.98K 2 O.AL 2 O 3.7.1SiO 2 . For K ion-exchanged zeolite OE, add silica sol (SiO 2 : 30wt%) as a binder to 20wt%, add an appropriate amount of water, evaporate to dryness with stirring, and after grinding graphite to 5wt%. It was then compression molded to a size of 5 mmφ x 5 mmL.
This catalyst was calcined at 540° C. for 3 hours under air circulation. The dehydrochlorination reaction of EDC was carried out using this catalyst. Fill a Pyrex reaction tube (20 mmφ x 500 mmL) with 19.3 ml of catalyst, and
Raw material gas containing 10 vol% EDC and 90 vol% nitrogen was supplied. Reaction conditions are normal pressure, 300℃, GHS.V=600h -1
It is. All reaction products were quantified by gas chromatography. The results are shown in Table 5. Example 2 Erionite was synthesized according to the method described in Japanese Patent Publication No. 50-23400. Sodium aluminate aqueous solution (Na 2 O: 18.8wt%, AL 2 O 3 : 21.8wt%), solid sodium hydroxide (NaOH: 93.wt%), solid potassium hydroxide (KOH: 85wt%), chloride A reaction mixture represented by the following formula was prepared from a benzyltrimethylammonium aqueous solution (benzyltrimethylammonium chloride: 60wt%), colloidal silica gel ( SiO2 : 30wt%), and pure water. 0.8R 2 O・10.3Na 2 O・1.2K 2 O・AL 2 O 3・ 28.6SiO 2・465H 2 O (R represents benzyltrimethylammonium cation) This reaction mixture was stirred for about 5 hours and then autoclaved. and heated at 100℃ for 13 days. The resulting slurry was filtered, and the resulting powder was thoroughly washed with water and then dried at 110°C for 2 hours. This powder has a composition expressed in molar ratio of oxides as 0.04R 2 O・0.52Na 2 O・0.44K 2 O・AL 2 O 3・6.9SiO 2 , and the powder X-ray diffraction pattern is shown in Table 1. It was confirmed that it was erionite. In order to remove benzyltrimethylammonium cations, preliminary calcination treatment was performed at 540° C. for 5 hours under air circulation, and then K ion exchange treatment was performed in the same manner as in Example 1. As a result, erionite 0.01Na 2 O.0.98K 2 O.AL 2 O 3.6.9SiO 2 having a composition as shown in the following formula was obtained. This K ion-exchanged erionite was used as a catalyst using the same preparation method as in Example 1. Using this catalyst, dehydrochlorination reaction of EDC was carried out under the same reaction conditions as in Example 1. The results are shown in Table 5. Example 3 According to the description in JP-A-58-135123,
TMA offretite was synthesized. Amorphous solid silica (white carbon manufactured by Nippon Silica Kogyo Co., Ltd.), aqueous sodium aluminate solution (Na 2 O: 18.8 wt%, AL 2
A reaction mixture represented by the following formula was prepared from solid sodium hydroxide (NaOH: 93 wt%), solid potassium hydroxide (KOH: 85 wt%), tetramethylammonium hydroxy and pure water. . 0.39(TMA) 2 O・5.57Na 2 O・1.15K 2 O・AL 2
O 3 .17.6SiO 2 .325H 2 O (here, TMA represents tetramethylammonium) This reaction mixture was placed in an autoclave equipped with a stirrer and crystallized at 170° C. for 5 minutes while stirring at a wind speed of 1 m/sec. The resulting slurry was filtered, and the resulting powder was thoroughly washed with water and then dried at 110°C for 2 hours.
This powder has a composition of 0.33(TMA) 2O0.27Na2O0.40K2OAL2O37.4SiO2 , and the powder X-ray diffraction measurement results match the pattern in Table 1. , was confirmed to be TMA-offretite. In order to remove TMA ions, which are organic cations, a preliminary calcination treatment was performed at 540° C. for 3 hours under air circulation, and then a K ion exchange treatment was performed in the same manner as in Example 1. As a result, offretite having a composition as shown in the following formula was obtained. 0.01Na 2 O. _ _ A hydrogen reaction was carried out. The results are shown in Table 5. Example 4 A sulfuric acid acidic aluminum sulfate aqueous solution (AL 2 O 3 =
4.44w/v%, H 2 SO 4 = 25.69w/v%) and sodium silicate aqueous solution (Na 2 O = 6.56w/v%, SiO 2 =
20w/v%, AL 2 O 3 =0.22w/v%) respectively.
The reactants were fed simultaneously and continuously at feed rates of 0.25/hr and 0.75/hr, and the reaction was carried out under stirring. The residence time of the reaction slurry was 30 minutes, the pH was 6.2, and the reaction temperature was 32°C. The slurry product overflowing from the reaction tank was separated into solid and liquid and washed with water to obtain an amorphous compound having the following composition. Na 2 O (dry base) 5.2wt% AL 2 O 3 (dry base) 7.13wt% SiO 2 (dry base) 87.7wt% H 2 O (wet base) 59.7wt% Add the above to 176g of 16.4wt% potassium hydroxide aqueous solution 142.2 g of the amorphous compound was added and stirred to prepare a slurry-like reaction product. This reaction mixture was charged into an autoclave and heated at 170°C under its autogenous pressure.
Crystallization was performed by holding for 24 hours. After the reaction was completed, the produced solid was separated, washed with water, and then dried at 110°C. Chemical analysis of this product revealed that its composition , expressed in molar ratio of oxides, was 0.99K 2 O.0.01Na 2 O.AL 2 O 3.6.0SiO 2 . As shown in Table 4, the powder X-ray diffraction pattern of this sample almost coincides with that in Table 2,
It was confirmed that it was L-type zeolite. The L-type zeolite thus obtained was molded and calcined according to the method shown in Example 1, and the dehydrochlorination reaction of EDC was carried out at a reaction temperature of 300° C. under the same conditions as in Example 1. The results are shown in Table 5. Example 5 Zeolite OE obtained in Example 1 was treated in the same manner as in Example 1 without ion exchange, and treated in the same manner as in the same example.
The dehydrochlorination reaction of EDC was carried out. 5th result
Shown in the table. Comparative Example 1 A zeolite similar to ZSM-5 was synthesized according to the method described in Japanese Patent Application No. 57-162123.
As a result of elemental analysis after washing with water and drying, it had the following composition. 1.05Na 2 O.AL 2 O 3.23.3SiO 2 This zeolite similar to ZSM-5 was prepared as a catalyst in the same manner as in Example 1. Using this catalyst, EDC dehydrochlorination reaction was carried out under exactly the same reaction conditions as in Example 1. The results are shown in Table 6. Comparative Example 2 EDC dehydrochlorination reaction was carried out under exactly the same reaction conditions as in Example 1 using commercially available mordenite type (H type). The results are shown in Table 6. Comparative Example 3 Ferrierite was synthesized according to the method described in Japanese Patent Publication No. 2-47403. As a result of elemental analysis after washing with water and drying, it had the following composition. 1.00Na 2 O.AL 2 O 3.17.3SiO 2 This ferrierite was made into a catalyst in exactly the same manner as in Example 1. Using this catalyst, EDC dehydrochlorination reaction was carried out under exactly the same reaction conditions as in Example 1. The results are shown in Table 6. Comparative Example 4 Clinoptilolite (produced by Itaya) was used as a catalyst in the same manner as in Example 1. Using this catalyst, EDC dehydrochlorination reaction was carried out under exactly the same reaction conditions as in Example 1. The results are shown in Table 6. Comparative Example 5 Commercially available Y-type zeolite (H-type) was heated under air circulation.
Firing treatment was performed at 540°C for 3 hours. Using this,
The reaction temperature was 250°C and the other conditions were the same as in Example 1.
The dehydrochlorination reaction of EDC was carried out. The results are shown in Table 6. Examples 6 to 11 Using the zeolite OE synthesized in Example 1, Na ions,
Rb ion, Cs ion, Mg ion, Ca ion,
A catalyst ion-exchanged with La ions was obtained. Fill a reaction tube with 19.3 ml of these catalysts and set the reaction temperature to 250~
EDC dehydrochlorination reaction was carried out at 300° C. under the same conditions as in Example 1 except for the following conditions. The results are shown in Table 7. Example 12 Using the catalyst prepared in Example 4, the reaction temperature was 250
Dehydrochlorination reaction of 1.1.2-TCE was carried out at 1.1.2-TCE under the same conditions as in Example 1 except for the following conditions. 1.2-dichloroethyl

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】 レンの生成率は66.7%であつた。 実施例 13 実施例1で調製した触媒を用いて反応温度275
℃で他は実施例1と同様な条件でEDCの脱塩化
水素反応を行つた。塩化ビニルの生成率は69.0%
であつた。また、副生成物としてエチレンが0.3
%生成した。 実施例 14 実施例6で調製した触媒を用いて反応温度275
℃で他は実施例1と同様な条件でEDCの脱塩化
水素反応を行つた。塩化ビニルの生成率は77.6%
であつた。また、副生成物としてエチレンが0.3
%生成した。
[Table] The production rate of Ren was 66.7%. Example 13 Using the catalyst prepared in Example 1, the reaction temperature was 275
The dehydrochlorination reaction of EDC was carried out at 0.degree. C. under the same conditions as in Example 1. The production rate of vinyl chloride is 69.0%
It was hot. Additionally, 0.3% of ethylene is produced as a by-product.
% produced. Example 14 Using the catalyst prepared in Example 6, the reaction temperature was 275
The dehydrochlorination reaction of EDC was carried out at 0.degree. C. under the same conditions as in Example 1. The production rate of vinyl chloride is 77.6%
It was hot. Additionally, 0.3% of ethylene is produced as a by-product.
% produced.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 オフレタイト−エリオナイト系ゼオライト及
び/又はL型ゼオライトから成る触媒と炭素数が
2又は3の塩素化飽和炭化水素とを接触させるこ
とを特徴とする塩素化飽和炭化水素の脱塩化水素
方法。 2 ゼオライトの交換可能な陽イオンが、アルカ
リ金属、アルカリ土類金属、希土類金属から成る
金属群から選ばれる一種以上の金属カチオンであ
る特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 塩素化飽和炭化水素が、1,2−ジクロロエ
タン、1,1,2−トリクロロエタンである特許
請求の範囲第1又は第2項記載の方法。
[Claims] 1. A method for producing chlorinated saturated hydrocarbons, characterized by contacting a catalyst made of offretite-erionite zeolite and/or L-type zeolite with a chlorinated saturated hydrocarbon having 2 or 3 carbon atoms. Dehydrochlorination method. 2. The method according to claim 1, wherein the exchangeable cation of the zeolite is one or more metal cations selected from the metal group consisting of alkali metals, alkaline earth metals, and rare earth metals. 3. The method according to claim 1 or 2, wherein the chlorinated saturated hydrocarbon is 1,2-dichloroethane or 1,1,2-trichloroethane.
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