JPH05255135A - イソブチレンの製法 - Google Patents

イソブチレンの製法

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JPH05255135A
JPH05255135A JP5016797A JP1679793A JPH05255135A JP H05255135 A JPH05255135 A JP H05255135A JP 5016797 A JP5016797 A JP 5016797A JP 1679793 A JP1679793 A JP 1679793A JP H05255135 A JPH05255135 A JP H05255135A
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JP
Japan
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tert
butyl
butyl formate
catalyst
isobutylene
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JP5016797A
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English (en)
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Wei-Yang Su
ウェイ−ヤン・スー
William A Smith
ウィリアム・アラン・スミス
Roya Tooloian
ローヤ・トゥーロイアン
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Huntsman Corp
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Texaco Chemical Co
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/20Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
    • C07C1/24Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms by elimination of water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2521/00Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
    • C07C2521/02Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
    • C07C2521/04Alumina
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2527/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • C07C2527/02Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
    • C07C2527/053Sulfates or other compounds comprising the anion (SnO3n+1)2-
    • C07C2527/054Sulfuric acid or other acids with the formula H2Sn03n+1

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 ギ酸−tert−ブチルで汚染されたtert−ブチ
ルアルコール供給原料を、硫酸含浸アルミナ触媒と接触
させることによって、実質的にギ酸−tert−ブチルを含
まないイソブチレンを製造する方法。 【効果】 触媒1ml当たり1時間に0.5〜10g の供
給原料速度で連続操作することにより、ギ酸−tert−ブ
チルを実質的に含まない反応生成物が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ギ酸−tert−ブチル、
ペルオキシド類およびケトン類で汚染されたtert−ブチ
ルアルコール(TBA)供給原料から、実質的にギ酸−
tert−ブチルおよびペルオキシド類を含まないイソブチ
レンの製造方法に関する。本発明の方法において、汚染
されたtert−ブチルアルコール供給原料は反応器に供給
され、その中で硫酸を含浸したアルミナを含む触媒床と
接触する。反応条件は、好ましくは150〜400℃、
より好ましくは170〜300℃の温度、および好まし
くは0〜2.1×107 ゲージ圧(gp)(3,000ps
ig)、より好ましくは0〜1.05×107 gp(1,5
00psig)の圧力を包含する。
【0002】
【従来の技術】イソブタンを熱的または触媒的に酸素と
反応させて、形成する主なペルオキシドがtert−ブチル
ヒドロペルオキシドとなるペルオキシド化反応生成物を
形成させることが知られている。熱的または触媒的にte
rt−ブチルペルオキシドを分解して、tert−ブチルアル
コールを形成させることもまた知られている。
【0003】このように、イソブタンは分子状酸素で酸
化されて、対応するtert−ブチルヒドロペルオキシドお
よび副生成物を形成し、反応は例えば酸化触媒で促進さ
れる(Johnson の米国特許第3,825,605号明細
書およびWorrell の米国特許第4,296,263号明
細書を参照されたい)。
【0004】プロピレンのようなα−オレフィンから置
換エポキシドを製造する方法は、Kollarの米国特許第
3,351,653号明細書に開示されている。この中
で、例えばtert−ブチルヒドロペルオキシドのような有
機ペルオキシド化合物が、溶解性モリブデン触媒の存在
下に、例えばプロピレンのようなオレフィン性不飽和化
合物と反応しうることが教示されている。反応生成物
は、プロピレンオキシドとtert−ブチルアルコールであ
る。
【0005】このように、tert−ブチルアルコールは、
tert−ブチルヒドロペルオキシドを直接的に熱または触
媒還元することによって、または、プロピレンをtert−
ブチルヒドロペルオキシドと触媒反応させて、プロピレ
ンオキシドとtert−ブチルアルコールを提供することに
よって製造される。
【0006】イソブタンを酸素と反応させる場合、広範
な種類の酸化副生成物もまた少量形成し、これらには例
えば、ギ酸メチル、アセトン、エチルメチルケトン、イ
ソブチレンオキシド、イソブチルアルデヒド、メタノー
ル、メチル−tert−ブチルペルオキシド、イソプロピル
アルコール、tert−ブチルアルコール、ジ−tert−ブチ
ルペルオキシド、tert−イソプロピルペルオキシドおよ
びギ酸−tert−ブチルが包含される。
【0007】これらの酸化副生成物は、該tert−ブチル
ヒドロペルオキシドを直接的または間接的に分解するこ
とによって形成されるtert−ブチルアルコール生成物中
にも残留するであろう。
【0008】Sanderson らの米国特許第4,873,3
80号明細書には、例えば、汚染されたtert−ブチルア
ルコールをニッケル、銅、クロムおよびバリウム触媒と
接触させることによって、tert−ブチルアルコールから
ペルオキシド型の汚染物を除去しうることが開示されて
いる。この結果得られるtert−ブチルアルコール生成物
は、実質的にペルオキシド汚染物を含んでいない。
【0009】tert−ブチルヒドロペルオキシドからtert
−ブチルアルコールを製造する方法は、例えば一連のSa
nderson らの特許(米国特許第4,910,349号、
同4,912,266号、同4,912,267号、同
4,922,033号、同4,922,034号、同
4,922,035号、同4,992,036号、同
4,992,602号および同5,025,113号明
細書)に開示されている。
【0010】tert−ブチルアルコールは、脱水されてイ
ソブチレンを形成することもまた知られている。例え
ば、Grane らの米国特許第3,665,048号明細書
には、酸化アルミニウム触媒の存在下に、tert−ブチル
アルコールの脱水を制御することによって、実質的に純
粋なイソブチレンを得るための方法が開示されている。
【0011】Kazutaka Inoueらの、Mitsubishi Rayon C
ompany, Ltd.による1987年5月8日に出願されたヨ
ーロッパ特許出願第0255948号には、イソブチレ
ン重合体の形成を抑制するために添加された非反応性気
体の存在下に、気相中で、tert−ブチルアルコールを固
定床型のシリカアルミナ触媒で脱水することによるイソ
ブチレンの製造方法が開示されている。
【0012】tert−ブチルアルコールを脱水してイソブ
チレンにすることは、Heath らの論文によっても開示さ
れている("Acid Resin Catalysis: The Dehydration o
f t-butyl Alcohol", AICHE Journal(18巻、2号、1
972年3月、321−326ページ))。
【0013】tert−ブチルアルコールを脱水してイソブ
チレンを形成させることに関する先行文献は、tert−ブ
チルアルコールが、直接的または間接的にtert−ブチル
ヒドロペルオキシドから形成されるときに、汚染物とし
てギ酸−tert−ブチルが存在することに包含される問題
には注意が向けられていない。そういうわけで、ギ酸−
tert−ブチルは通常tert−ブチルアルコール供給原料中
に存在し、そして汚染物としてイソブチレン反応生成物
中にもまた存在するであろう。該先行文献の方法は、生
成物として実質的に純粋なtert−ブチルアルコールを用
いている。
【0014】もし、自動車燃料の添加剤であるメチル−
tert−ブチルエーテルを得るためにイソブチレンをメタ
ノールと反応させるならば、ギ酸−tert−ブチルおよび
ペルオキシド類は、メチル−tert−ブチルエーテル自動
車燃料添加剤中に存在することになり、オクタン価に関
してメチル−tert−ブチルエーテルの品質を高めるかぎ
り極めて有害である。したがって、tert−ブチルアルコ
ールを脱水してメチル−tert−ブチルエーテルの製造に
用いられるイソブチレンを形成する場合、ギ酸−tert−
ブチルおよびペルオキシド類の除去は非常に重要であ
る。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、汚染
されたTBA供給原料から、実質的にギ酸−tert−ブチ
ルおよびペルオキシド類を含まないイソブチレンを製造
することである。
【0016】本発明の供給原料は、例えばtert−ブチル
ヒドロペルオキシドを熱的または触媒的に分解すること
により得られるtert−ブチルアルコール生成物のよう
な、ギ酸−tert−ブチルで汚染されたtert−ブチルアル
コールを含む。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明にしたがって、te
rt−ブチルアルコールを硫酸含浸アルミナ上で脱水して
イソブチレンとした場合に、以下に示す驚くべき、予期
しない結果が得られることが見出された。すなわち、ギ
酸−tert−ブチルおよびペルオキシド類は、実質的に全
て分解生成物に転換され、その結果、反応器から回収さ
れるイソブチレンは、ギ酸−tert−ブチルおよびペルオ
キシド類を実質的に全く含まないこと、およびオリゴマ
ー化されたイソブチレン生成物は、ほとんど形成されな
いということである。
【0018】本発明にしたがって用いられる触媒には、
硫酸含浸アルミナ触媒、例えば約0.5〜5重量%の硫
酸を含浸した登録商標Porocel アルミナがある。他の硫
酸含浸アルミナ触媒の例としては、0.5〜5重量%の
硫酸を含浸した活性化ボーキサイトがある。
【0019】本発明の方法は、好ましくは硫酸含浸アル
ミナ触媒の固定床を用いる連続操作で行われる。
【0020】したがって本発明によれば、ギ酸−tert−
ブチルおよびペルオキシド類で汚染されたtert−ブチル
アルコール(TBA)供給原料は、硫酸を含浸したアル
ミナ(例えば、Porocel アルミナ)の固定床を含む反応
器へ供給される。好適には、ギ酸−tert−ブチルで汚染
されたtert−ブチルアルコール供給原料は、触媒1ml当
たり1時間に0.5〜5g の速度で反応器へ供給され、
より好ましくは、触媒1ml当たり1時間に0.5〜3g
の汚染されたtert−ブチルアルコール供給原料が供給さ
れる。
【0021】反応器内の反応条件は、好ましくは150
〜400℃、より好ましくは170〜300℃の温度、
および好ましくは0〜2.1×107 ゲージ圧(gp)
(3,000psig)、より好ましくは0〜1.05×1
7 gp(1,500psig)の圧力を包含する。
【0022】
【発明の効果】反応生成物は、ギ酸−tert−ブチルを実
質的に全く含まない。反応は好ましくは、触媒1ml当た
り1時間に0.5〜10g の供給速度をもって、連続操
作で行なわれる。
【0023】実施例 本発明は、以下の限定的でない特定の実施例によりさら
に説明されよう。
【0024】実施例1〜6 内径が2.54cm(1インチ)で、容量が300mlの電
気的に加熱されるステンレス鋼製の円筒形下降流反応器
を用いた。1.0g/(h・ml触媒)のLHSVおよび大気
圧下に、粗TBA原料を反応器の最頂部へポンプで注入
した。生成物はガスクロマトグラフィによって分析し
た。Engelhard 社の硫酸含浸R.I. Porocelアルミナ、お
よび活性化された、登録商標Baurite を試験した。これ
らの結果を表1に示す。
【0025】
【表1】
【0026】硫酸で処理したPorocel アルミナは、主に
アルミナ、ならびに他の少量の金属酸化物、例えば酸化
鉄、チタニアおよびシリカから構成される。しかしなが
ら、このアルミナは支持体の約70〜90%を構成す
る。
【0027】実施例7 内径が2.54cm(1インチ)で、容量が300mlの電
気的に加熱されるステンレス鋼製の円筒形上昇流反応器
を用いた。1.0g/(h・ml触媒)のLHSV、5.6×
106 Paゲージ圧(800psig)および230℃で、粗
TBA原料を反応器の最下部へポンプで注入した。Enge
lhard 社の硫酸含浸H.A. Porocel20/60を用いた。
反応を200時間行った。98%のイソブチレン選択率
で、約95%のTBA転化率が得られた。ギ酸−tert−
ブチルとジ−tert−ブチルペルオキシドの双方とも、効
果的に分解した。反応の実施中、触媒の失活を示さなか
った。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム・アラン・スミス アメリカ合衆国、テキサス 77068、ヒュ ーストン、アンバー・フォーレスト 3400 (72)発明者 ローヤ・トゥーロイアン アメリカ合衆国、テキサス 77058、ヒュ ーストン、ナンバー・シー218、アッパ ー・ベイ・ロード 18301

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ギ酸−tert−ブチルで汚染されたtert−
    ブチルアルコール供給原料を反応器へ供給し、該反応器
    中で前記供給原料を硫酸アルミナを含む触媒床と接触さ
    せて、ギ酸−tert−ブチルを実質的に全く含まない反応
    生成物を形成させることを含む、前記供給原料から実質
    的にギ酸−tert−ブチルを含まないイソブチレンの製造
    方法。
  2. 【請求項2】 方法が連続操作である請求項1記載の方
    法。
  3. 【請求項3】 tert−ブチルアルコール供給原料を、触
    媒1ml当たり1時間に約0.5〜3.0g の供給原料速
    度において、150〜400℃の温度および0〜2.1
    ×107 Paゲージ圧(1,500psig)の圧力を包含す
    る条件下に、硫酸含浸触媒と接触させる請求項1記載の
    方法。
JP5016797A 1992-01-10 1993-01-08 イソブチレンの製法 Pending JPH05255135A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/818,931 US5191143A (en) 1992-01-10 1992-01-10 Preparation of isobutylene
US818931 1992-01-10

Publications (1)

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JPH05255135A true JPH05255135A (ja) 1993-10-05

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ID=25226791

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JP5016797A Pending JPH05255135A (ja) 1992-01-10 1993-01-08 イソブチレンの製法

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US (1) US5191143A (ja)
EP (1) EP0551022B1 (ja)
JP (1) JPH05255135A (ja)
DE (1) DE69204818T2 (ja)

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EP0551022A1 (en) 1993-07-14
DE69204818D1 (de) 1995-10-19
EP0551022B1 (en) 1995-09-13
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US5191143A (en) 1993-03-02

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