JPH06247881A - Partial hydrogenation of monocyclic aromatic hydrocarbon - Google Patents

Partial hydrogenation of monocyclic aromatic hydrocarbon

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JPH06247881A
JPH06247881A JP5080255A JP8025593A JPH06247881A JP H06247881 A JPH06247881 A JP H06247881A JP 5080255 A JP5080255 A JP 5080255A JP 8025593 A JP8025593 A JP 8025593A JP H06247881 A JPH06247881 A JP H06247881A
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Abstract

PURPOSE:To provide a process for the partial hydrogenation of a monocyclic aromatic hydrocarbon, capable of stably keeping the reaction yield of cycloolefin over a long period and facilitating the separation of water. CONSTITUTION:A monocyclic aromatic hydrocarbon is partially hydrogenated to produce a cycloolefin by reacting a monocyclic aromatic hydrocarbon with hydrogen in the presence of a fine particulate hydrogenation catalyst composed mainly of metallic ruthenium. The reaction is carried out by using a reactional system composed of a continuous aqueous phase containing suspended fine particulate hydrogenation catalyst, an oil phase containing the monocyclic aromatic hydrocarbon and a gaseous phase containing hydrogen and applying a shearing force to the reactional system at the maximum shearing rate of 50-2,000/sec, thereby dispersing the oil phase and the gaseous phase into the continuous aqueous phase in the form of oil droplets and gas bubbles, respectively.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、単環芳香族炭化水素を
部分水素化して環状オレフィンを製造する部分水素化方
法に関する。さらに詳細には、本発明は、金属ルテニウ
ムを主成分とする微粒子状水素化触媒の存在下に単環芳
香族炭化水素を水素と反応させて環状オレフィンを製造
する単環芳香族炭化水素の部分水素化方法に関し、微粒
子状水素化触媒を懸濁させた連続水相、単環芳香族炭化
水素を含む油相および水素を含む気相よりなる反応系を
用い、かつ、特定の最大剪断速度となるように剪断力を
反応系に与えて、上記の油相と気相を連続水相中でそれ
ぞれ油滴および気泡として分散させて該反応を行うこと
を特徴とするものである。本発明の方法により、環状オ
レフィンが高選択性および高収率で得られるばかりでな
く、反応の間高レベルの触媒活性を長期間保持すること
ができる。環状オレフィンは有機化学工業製品の中間原
料としてその価値が高く、特にポリアミド原料、リジン
原料などとして重要である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a partial hydrogenation process for producing a cyclic olefin by partially hydrogenating a monocyclic aromatic hydrocarbon. More specifically, the present invention relates to a monocyclic aromatic hydrocarbon moiety for producing a cyclic olefin by reacting a monocyclic aromatic hydrocarbon with hydrogen in the presence of a particulate hydrogenation catalyst containing ruthenium as a main component. Regarding a hydrogenation method, a reaction system comprising a continuous aqueous phase in which a particulate hydrogenation catalyst is suspended, an oil phase containing a monocyclic aromatic hydrocarbon and a gas phase containing hydrogen is used, and a specific maximum shear rate is used. The reaction is performed by applying a shearing force to the reaction system so as to disperse the oil phase and the gas phase in the continuous aqueous phase as oil droplets and bubbles, respectively. By the method of the present invention, not only is cyclic olefin obtained with high selectivity and high yield, but also a high level of catalytic activity can be retained for a long period of time during the reaction. Cyclic olefins are highly valuable as intermediate raw materials for organic chemical industrial products, and are particularly important as polyamide raw materials and lysine raw materials.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、単環芳香族炭化水素を部分水素化
して環状オレフィンを製造する方法としては、主に金属
ルテニウムよりなる粒子状水素化触媒と水を用いる方法
(特開昭61−50930号公報、特開昭62−455
44号公報、特開昭62−81332号公報、特開昭6
2−205037号公報、特開昭63−17834号公
報)が提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for partially hydrogenating a monocyclic aromatic hydrocarbon to produce a cyclic olefin, a method using a particulate hydrogenation catalyst mainly composed of ruthenium metal and water (Japanese Patent Laid-Open No. 61-50930). JP-A-62-455
44, JP 62-81332, JP 6
2-205037 and JP-A-63-17834) have been proposed.

【0003】特開昭63−17834号によれば、触媒
として、200オングストローム以下に微粒化された金
属ルテニウムに、亜鉛化合物を助触媒とし、酸化ジルコ
ニウムもしくは酸化ハフニウムを添加したものを用いる
実施例が記載されている。それによれば、攪拌機付オー
トクレーブ内に水と触媒及びベンゼンを仕込み、通常の
酸を用いて酸性水溶液となし、反応温度25〜250℃
で、反応水素分圧5〜150kg/cm2 で反応時間数
分〜2時間水素を供給して反応させ、油相よりシクロヘ
キセンを取得する方法である。
According to Japanese Patent Laid-Open No. 63-17834, an example is used in which ruthenium metal atomized to 200 angstroms or less is used as a catalyst, and a zinc compound is used as a cocatalyst and zirconium oxide or hafnium oxide is added. Have been described. According to it, water, a catalyst and benzene are charged into an autoclave with a stirrer to prepare an acidic aqueous solution using a normal acid, and the reaction temperature is 25 to 250 ° C.
In this case, hydrogen is supplied at a reaction hydrogen partial pressure of 5 to 150 kg / cm 2 for a reaction time of several minutes to 2 hours to cause a reaction, and cyclohexene is obtained from the oil phase.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の方法に
用いる本反応系は主に単環芳香族炭化水素を含む油相と
主に水を含む水相、水相に懸濁状態で存在する触媒の固
相、それにその混合液中に吹き込んでいる水素ガスの気
相といった四相からなる不均一系である。このような反
応系では、油水の混合および/または気液の混合が不十
分な場合、著しく反応収率を低下させ、触媒本来の性能
を充分に発揮できない現象があった。また、反応系で気
液の混合があまり強いと、経時的な触媒活性低下が著し
く速くなることもあった。しかも、反応後反応物を静置
して油水分離し、油相より環状オレフィンを取得するの
であるが、混合があまり強いと、油水の分離時間が大幅
に長くなり、過大な静置領域を必要とすることになる。
このように、従来公知の方法においては、単環芳香族炭
化水素から環状オレフィンへの反応収率は、まだ充分満
足するような安定したものではなく、実用的な単環芳香
族炭化水素の部分水素化方法にはなっていなかった。
The reaction system used in the above-mentioned conventional method exists in a suspended state in an oil phase containing mainly monocyclic aromatic hydrocarbons, an aqueous phase containing mainly water, and an aqueous phase. It is a heterogeneous system consisting of four phases such as the solid phase of the catalyst and the gas phase of hydrogen gas blown into the mixture. In such a reaction system, when the mixing of oil and water and / or the mixing of gas and liquid is insufficient, there is a phenomenon that the reaction yield is remarkably reduced and the original performance of the catalyst cannot be sufficiently exhibited. Further, if the mixture of gas and liquid is too strong in the reaction system, the decrease in catalyst activity with time may be significantly accelerated. Moreover, after the reaction, the reaction product is allowed to stand and oil-water separation is carried out, and the cyclic olefin is obtained from the oil phase, but if the mixing is too strong, the oil-water separation time will become significantly longer, and an excessive standing area will be required. Will be.
As described above, in the conventionally known method, the reaction yield of the monocyclic aromatic hydrocarbon to the cyclic olefin is not sufficiently stable, and a practical monocyclic aromatic hydrocarbon part is obtained. It was not a hydrogenation method.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、本反応系の連
続水相、油相および気相の接触状態を厳密に制御するこ
とによって、意外にも前記課題を克服できることを見出
した。さらに詳細には、本発明者らは、特定の最大剪断
速度となるように剪断力を反応系に与えて、上記の油相
と気相を連続水相中でそれぞれ油滴および気泡として分
散させて反応を行うことにより、前記した従来技術の課
題が克服できることを知見した。本発明は、上記の知見
に基いて完成したものである。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have conducted extensive studies and as a result, have rigorously controlled the contact states of the continuous aqueous phase, oil phase and gas phase of this reaction system. Surprisingly, it was found that the above problems can be overcome. More specifically, the present inventors apply a shearing force to the reaction system so as to obtain a specific maximum shear rate, and disperse the above-mentioned oil phase and gas phase in the continuous water phase as oil droplets and bubbles, respectively. It has been found that the above-mentioned problems of the prior art can be overcome by carrying out the reaction by means of the reaction. The present invention has been completed based on the above findings.

【0006】すなわち、本発明は、環状オレフィンを工
業的規模で有利に製造でき、反応中の水素化触媒の活性
低下を最低限に抑えるばかりでなく、環状オレフィンの
高選択性および高収率を長期間維持し、反応後の油水分
離時間も容易に短くできる単環芳香族炭化水素の部分水
素化方法の提供を目的とする。本発明の上記および他の
諸目的、諸特徴および諸利益は、添付の図面を参照しな
がら述べる次の詳細な説明と添付の請求範囲の記載から
明らかになろう。
[0006] That is, the present invention can advantageously produce a cyclic olefin on an industrial scale, not only minimizes the decrease in the activity of the hydrogenation catalyst during the reaction, but also provides a high selectivity and a high yield of the cyclic olefin. An object of the present invention is to provide a method for partial hydrogenation of monocyclic aromatic hydrocarbons, which can be maintained for a long period of time and the oil-water separation time after the reaction can be easily shortened. The above and other objects, features and benefits of the present invention will be apparent from the following detailed description and the appended claims, which will be described with reference to the accompanying drawings.

【0007】本発明によれば、金属ルテニウムを主成分
とする微粒子状水素化触媒の存在下に単環芳香族炭化水
素を水素と反応させて環状オレフィンを製造する単環芳
香族炭化水素の部分水素化方法において、微粒子状水素
化触媒を懸濁させた連続水相、単環芳香族炭化水素を含
む油相および水素を含む気相よりなる反応系を用い、か
つ、最大剪断速度50〜2000/secとなるように
剪断力を該反応系に与えて、上記の油相と気相を連続水
相中でそれぞれ油滴および気泡として分散させて、該反
応を行うことを特徴とする単環芳香族炭化水素の部分水
素化方法が提供される。
According to the present invention, a portion of a monocyclic aromatic hydrocarbon for producing a cyclic olefin by reacting a monocyclic aromatic hydrocarbon with hydrogen in the presence of a particulate hydrogenation catalyst containing metal ruthenium as a main component. In the hydrogenation method, a reaction system comprising a continuous aqueous phase in which a particulate hydrogenation catalyst is suspended, an oil phase containing a monocyclic aromatic hydrocarbon and a gas phase containing hydrogen is used, and a maximum shear rate is 50 to 2000. A single ring characterized in that a shearing force is applied to the reaction system so that the above reaction is carried out by dispersing the oil phase and the gas phase in the continuous aqueous phase as oil droplets and bubbles, respectively. A method for partially hydrogenating aromatic hydrocarbons is provided.

【0008】本発明の方法において、油相としての単環
芳香族炭化水素と気相としての水素との反応は、水とそ
の中に懸濁した微粒子状水素化触媒を含む連続水相中で
行なう。水素化触媒は主に金属ルテニウム粒子よりなる
が、さらに亜鉛化合物を含んでいてもよいし、また、随
意に他の金属化合物を含んでいてもよい。
In the process of the present invention, the reaction between a monocyclic aromatic hydrocarbon as an oil phase and hydrogen as a gas phase is carried out in a continuous aqueous phase containing water and a particulate hydrogenation catalyst suspended therein. To do. The hydrogenation catalyst is mainly composed of metal ruthenium particles, but may further contain a zinc compound, and may optionally contain other metal compounds.

【0009】以下、ここで言う気相とは水素ガスを主体
とし、他に単環芳香族炭化水素、環状オレフィン、ナフ
テンおよび水等の蒸気、それに原料水素ガスに共存して
いた不純物、例えば、メタン、エタン等より構成されて
いる。油相は単環芳香族炭化水素、環状オレフィン、ナ
フテンを主成分とし、溶解した水および水素より構成さ
れている。水相は主に水および亜鉛化合物、それに溶解
した単環芳香族炭化水素、環状オレフィン、ナフテンお
よび水素より構成されている。固相は該ルテニウム触媒
や分散剤(例えば、酸化ハフニウムや酸化ジルコニウ
ム)から構成され、該水相に懸濁しているものである。
Hereinafter, the gas phase as referred to herein is mainly composed of hydrogen gas, and other vapors such as monocyclic aromatic hydrocarbons, cyclic olefins, naphthenes and water, and impurities coexisting in the raw material hydrogen gas, for example, It is composed of methane and ethane. The oil phase is composed mainly of monocyclic aromatic hydrocarbons, cyclic olefins and naphthenes, and is composed of dissolved water and hydrogen. The aqueous phase is mainly composed of water and zinc compounds, monocyclic aromatic hydrocarbons, cyclic olefins, naphthenes and hydrogen dissolved therein. The solid phase is composed of the ruthenium catalyst and a dispersant (for example, hafnium oxide or zirconium oxide) and is suspended in the aqueous phase.

【0010】まず、本反応の機構を単環芳香族炭化水素
としてベンゼンを使用する場合の例で説明すると、本発
明の方法に用いる反応系において、気相中の水素は水相
と接している気液界面を通じて水相に拡散溶解する。も
ちろん、水素は油相にも溶解し、油相を介して水相に溶
解するものもある。その溶解した水素は該触媒上に達
し、多数の活性点に吸着される。一方、ベンゼンも同様
に、水相と接している油水界面を通じて水相に拡散溶解
する。その溶解したベンゼンは、触媒上に達して吸着さ
れ、活性点で水素と反応してシクロヘキサンを生成す
る。このシクロヘキセンは、触媒より離脱して水相に拡
散溶解する。この水相中のシクロヘキセンは、油相と接
している界面を通して油相に移動する。この油相よりシ
クロヘキセンを取得する。このように物質移動過程を含
む反応系である。ところで、本反応は併発逐次反応であ
り、ベンゼンは部分水素化されてシクロヘキセンとな
り、さらに水素化されて安定なシクロヘキサンになる経
路と同時に、ベンゼンから直接シクロヘキサンになる経
路がある。前者の経路が主たる経路である。本発明の目
的物であるシクロヘキセンは、逐次反応の中間生成物で
あるため、ベンゼンからシクロヘキセンへの反応速度を
上げ、シクロヘキセンからシクロヘキサンへの反応を抑
えることが必要である。そのため、水相中のベンゼン濃
度を高め、かつ、生成したシクロヘキセンを速やかに触
媒から引き離し、再吸着を避ける必要がある。このため
水相からシクロヘキセンを抽出する油相の存在が不可欠
である。例えば、油相の存在しない水と触媒系でベンゼ
ンを少量溶解させて水素化した場合、シクロヘキセンの
生成量は非常にわずかである。このことは、不均一系反
応では反応物あるいは生成物の相界面への拡散、相界面
を通じての拡散などの物質移動過程が本反応に重要であ
ることを示すものである。
First, the mechanism of this reaction will be explained by taking an example of using benzene as the monocyclic aromatic hydrocarbon. In the reaction system used in the method of the present invention, hydrogen in the gas phase is in contact with the water phase. It diffuses and dissolves in the water phase through the gas-liquid interface. Of course, hydrogen also dissolves in the oil phase, and some of them dissolve in the water phase through the oil phase. The dissolved hydrogen reaches the catalyst and is adsorbed on many active sites. On the other hand, benzene also diffuses and dissolves in the water phase through the oil-water interface in contact with the water phase. The dissolved benzene reaches the catalyst, is adsorbed, and reacts with hydrogen at the active site to generate cyclohexane. This cyclohexene leaves the catalyst and diffuses and dissolves in the aqueous phase. The cyclohexene in this aqueous phase moves to the oil phase through the interface in contact with the oil phase. Cyclohexene is obtained from this oil phase. Thus, the reaction system includes a mass transfer process. By the way, this reaction is a parallel sequential reaction, and there is a route where benzene is partially hydrogenated to cyclohexene and further hydrogenated to stable cyclohexane, and at the same time, benzene is directly transformed to cyclohexane. The former route is the main route. Since cyclohexene, which is the object of the present invention, is an intermediate product of a sequential reaction, it is necessary to increase the reaction rate of benzene to cyclohexene and suppress the reaction of cyclohexene to cyclohexane. Therefore, it is necessary to increase the concentration of benzene in the aqueous phase and quickly separate the produced cyclohexene from the catalyst to avoid re-adsorption. Therefore, the existence of an oil phase that extracts cyclohexene from the aqueous phase is essential. For example, when a small amount of benzene is dissolved in a catalyst system containing water in the absence of an oil phase and hydrogenated, the amount of cyclohexene produced is very small. This indicates that in a heterogeneous reaction, mass transfer processes such as diffusion of a reactant or product to the phase interface and diffusion through the phase interface are important for this reaction.

【0011】これら不均一反応系では、触媒上でのシク
ロヘキセンの生成反応が律速になるように、物質移動過
程を速やかにするには、気・液・液・固相の相互間の界
面積を増大すべく、四相を適当に混合分散することが重
要である。その混合分散機能には三つあり、一つは水素
ガスを水相に吸収させるため気泡を細かく分散するこ
と、二つは油相と触媒の存在する水相の界面でのベンゼ
ンおよびシクロヘキセンの物質移動速度を高めるため液
滴を細かく分散すること、三つ目には水相の触媒を浮遊
分散させることである。特に重要な混合分散機能は、水
相中に気泡を細かく分散することである。
In these heterogeneous reaction systems, in order to speed up the mass transfer process so that the cyclohexene formation reaction on the catalyst is rate-determining, the interfacial area between gas, liquid, liquid and solid phase must be set. It is important to properly mix and disperse the four phases in order to increase the number. There are three mixing and dispersing functions, one is to finely disperse the bubbles to absorb hydrogen gas into the water phase, and the other is the substance of benzene and cyclohexene at the interface between the oil phase and the water phase in which the catalyst is present. Finely dispersing the droplets to increase the moving speed, and thirdly suspending and dispersing the aqueous phase catalyst. A particularly important mixing and dispersing function is to finely disperse air bubbles in the aqueous phase.

【0012】ところで、本発明の方法を用いる反応の反
応速度とシクロヘキセンの選択率について、本発明者ら
は、攪拌機付オートクレーブでの実験データを解析した
ところ、水素圧力を高くしておき、混合強度を大きくし
ていくとベンゼンの反応速度は増加していくが、あると
ころで頭打ちになったあと、反応速度は僅か減少してい
くことが判った。この反応速度がほぼ一定になるという
現象は、物質移動速度より触媒上の反応速度が律速にな
っていることを意味する。一方、シクロヘキセンの選択
率は、混合強度の増加に従って増加していき、反応速度
が頭打ちになっても増加する傾向にある。以上の現象に
対して、次のような反応メカニズムが考えられる。水素
圧力を高く、混合強度を大きくすると水溶液中の溶解水
素濃度が高くなる。これに伴って触媒活性点に吸着して
いる水素濃度が高まり、活性点でのシクロヘキセンの平
衡吸着量が減少し、水溶液をたどり油相の液滴へ速やか
に移動するシクロヘキセンが増えることによるものと推
定すれる。すなわち、本発明者らは、シクロヘキセン選
択率を高めるには、反応系の水素ガスを細かい気泡状に
して気液界面積を充分に取り、水溶液中の溶解水素濃度
を大きくしておく必要があることを見いだした。このた
めには単に反応器に水素ガスを張り込むだけでなく、反
応系中に水素ガスをパブリングさせることで水相中の充
分な溶解水素濃度が得られることになる。
Regarding the reaction rate of the reaction using the method of the present invention and the selectivity of cyclohexene, the present inventors analyzed experimental data in an autoclave equipped with a stirrer and found that the hydrogen pressure was kept high and the mixing strength was increased. It was found that the reaction rate of benzene increases with increasing, but after reaching a certain level, the reaction rate decreases slightly. The phenomenon that the reaction rate becomes almost constant means that the reaction rate on the catalyst is rate-determining rather than the mass transfer rate. On the other hand, the selectivity of cyclohexene increases as the mixing strength increases, and tends to increase even when the reaction rate reaches the ceiling. The following reaction mechanism can be considered for the above phenomenon. When the hydrogen pressure is high and the mixing strength is high, the concentration of dissolved hydrogen in the aqueous solution is high. Along with this, the concentration of hydrogen adsorbed on the catalytic active site increases, the equilibrium adsorption amount of cyclohexene at the active site decreases, and the amount of cyclohexene that rapidly follows the aqueous solution and moves to the oil phase droplets increases. Estimated. That is, in order to increase the cyclohexene selectivity, the present inventors need to make the hydrogen gas in the reaction system into fine bubbles to sufficiently take the gas-liquid interface area and increase the concentration of dissolved hydrogen in the aqueous solution. I found a thing. For this purpose, not only simply injecting hydrogen gas into the reactor, but also by bubbling hydrogen gas into the reaction system, a sufficient dissolved hydrogen concentration in the aqueous phase can be obtained.

【0013】反応系の水素ガスは細かい気泡を多数存在
することが好ましく、その気泡は反応が進行するに従っ
て気泡内の水素ガスが水相に溶解するため、細かくなっ
て行き、最終的には消滅するか、あるいは反応系上部の
気液自由表面から排出される。気泡径は水素ガスの吸収
上は細かいほど好ましいが、あまり細かくしてもその効
果は変わらなくなる。一方、細かくするには大きなエネ
ルギーを要することになり、自ずと下限がある。反応系
での体積平均気泡径(以下、単に気泡径と言う)として
は0.4〜20mm以下が好ましく、さらに好ましくは
0.5〜10mm以下である。平均気泡径は、簡易的に
は反応器の側壁にじか付けしたガラス覗き窓より写真撮
影することで達成できる。
The hydrogen gas in the reaction system preferably has a large number of fine bubbles, and as the reaction progresses, the hydrogen gas in the bubbles dissolves in the aqueous phase, so that the bubbles become finer and eventually disappear. Or is discharged from the gas-liquid free surface above the reaction system. The bubble diameter is preferably as small as possible in terms of absorption of hydrogen gas, but the effect does not change even if it is made too small. On the other hand, it requires a large amount of energy to make it fine, and naturally there is a lower limit. The volume average cell diameter in the reaction system (hereinafter, simply referred to as cell diameter) is preferably 0.4 to 20 mm or less, and more preferably 0.5 to 10 mm or less. The average bubble diameter can be achieved simply by taking a photograph through a glass viewing window directly attached to the side wall of the reactor.

【0014】反応器への水素ガスの吹き込み量は、所要
反応圧力を保持するに必要な反応当モル以上を供給する
ものである。未反応水素ガスは上部気液自由表面より放
出されるが、できるだけ気液自由表面にり逆に吸収させ
ることが望ましい。反応系の水素ガスの気泡は多いほど
気液界面を増大させるため効果的であるが、ある程度以
上あってもその効果は変わらなくなる。水素ガスの気泡
量の反応液に対する割合(ガスホールドアップと言う)
は容量で0.002〜0.2が好ましく、さらに好まし
くは0.004〜0.15である。
The amount of hydrogen gas blown into the reactor is such that the reaction equimolar or more necessary to maintain the required reaction pressure is supplied. Although the unreacted hydrogen gas is released from the upper gas-liquid free surface, it is desirable to absorb the unreacted hydrogen gas to the gas-liquid free surface as much as possible. The larger the number of hydrogen gas bubbles in the reaction system, the more effective the gas-liquid interface is, but the effect remains unchanged even if the number of bubbles exceeds a certain level. Ratio of hydrogen gas bubbles to reaction liquid (called gas hold-up)
Is preferably 0.002-0.2, and more preferably 0.004-0.15.

【0015】反応系の気泡分布状態は均一であることが
望ましいが、水相中の溶解水素濃度が極端に不均一にな
らない程度に気泡分散していればよい。本発明の反応系
は攪拌されているので、水相中の溶解水素濃度は極端に
不均一になることは少ない。ところで、油相と水相のど
ちらを連続相にするかについて検討した結果、水溶液中
の触媒濃度一定下では、触媒水溶液当りの反応量はほぼ
一定であるため、水相を連続相とし、油相を分散相とし
た場合は、逆の場合に較べて反応器サイズが小さくでき
る。反応系における水相に対する油相の比率は容量比で
0.01〜1.5が好ましく、さらに好ましくは0.0
2〜1.0である。
The distribution of bubbles in the reaction system is preferably uniform, but the bubbles may be dispersed to such an extent that the concentration of dissolved hydrogen in the aqueous phase does not become extremely uneven. Since the reaction system of the present invention is stirred, the concentration of dissolved hydrogen in the aqueous phase rarely becomes extremely non-uniform. By the way, as a result of investigating which of the oil phase and the water phase is the continuous phase, the reaction amount per catalyst aqueous solution is almost constant under a constant catalyst concentration in the aqueous solution. When the phase is a disperse phase, the reactor size can be made smaller than in the opposite case. The volume ratio of the oil phase to the water phase in the reaction system is preferably 0.01 to 1.5, more preferably 0.0 to 1.5.
2 to 1.0.

【0016】また、油水界面についても気液界面と同様
なことが言え、反応系の液滴径を細かくして油水界面積
を充分にとり、水溶液中のベンゼン濃度を大きくしてお
くことが望ましい。反応系に油相の細かい液滴を多数存
在させることによって、物質移動に必要な界面積を作る
ことができる。このように、液滴径としては小さいほど
好ましいが、あまり細かくすると、反応後に油水を静置
分離する場合、液滴の合一に長い時間を要するため、静
置領域または油水分離槽の必要面積は過大になる。この
ように微細な液滴を作らずに、適度に細かい液滴状態で
油水を接触させることが必要である。十分な油水界面の
面積を確保し、かつ、油水分離に必要な時間を短縮する
ためには、体積平均液滴径(以下、単に平均液滴径と言
う)は約0.02〜約30mmが好ましい。さらに好ま
しい平均液滴径は約0.05〜約10mmである。
The oil-water interface can be said to be the same as the gas-liquid interface, and it is desirable to make the droplet size of the reaction system fine so that the oil-water interface area is sufficient and the benzene concentration in the aqueous solution is increased. The interfacial area required for mass transfer can be created by allowing many fine droplets of the oil phase to exist in the reaction system. Thus, the smaller the droplet diameter, the better, but if it is made too small, it takes a long time to coalesce the oil and water after the reaction, so that the stationary area or the required area of the oil / water separation tank is required. Will be too large. It is necessary to bring oil and water into contact with each other in an appropriately fine droplet state without forming such fine droplets. In order to secure a sufficient oil-water interface area and shorten the time required for oil-water separation, the volume average droplet diameter (hereinafter simply referred to as the average droplet diameter) is about 0.02 to about 30 mm. preferable. A more preferable average droplet diameter is about 0.05 to about 10 mm.

【0017】ここで、静置領域または油水分離槽におけ
る油水分離時間は、次のようにして測定できる。覗き窓
をじか付けした4リットルの内面テフロンコーテング製
オートクレーブに所定の反応系を仕込んでおき、攪拌混
合後、原料供給と攪拌を停止すると、水相中を油滴が上
昇していき、反応器上部に到達して油滴が合一して連続
油相を形成する。この連続油相の下界面は、連続油相と
連続水相の間にある分散液滴層がなくなるまで下降して
いき、ついには両連続油水相界面として停止する。この
間を油水分離時間と言う。通常、4リットルの場合の油
水分離時間は8〜60秒である。反応器が大きくなると
液滴の上昇時間が長くなり、分離時間はその分長くな
る。
Here, the oil-water separation time in the stationary region or the oil-water separation tank can be measured as follows. A predetermined reaction system was placed in a 4 liter internal Teflon coating autoclave with a peephole, and after stirring and mixing, when the raw material supply and stirring were stopped, oil droplets increased in the aqueous phase and the reaction Upon reaching the upper part of the vessel, the oil droplets coalesce to form a continuous oil phase. The lower interface of this continuous oil phase descends until there is no dispersed droplet layer between the continuous oil phase and the continuous water phase, and finally stops as a bicontinuous oil / water phase interface. This period is called the oil-water separation time. Usually, the oil-water separation time for 4 liters is 8 to 60 seconds. The larger the reactor, the longer the rise time of the droplets and the longer the separation time.

【0018】また、水相中に分散した液滴径を測定する
方法は、光透過法、写真撮影法等があるが、本発明者ら
は、反応系が不透明なスラリーを含むために写真撮影法
を採用した。反応器からの混合液のサンプリング方法と
しては、反応器より僅かに低めの圧力(例えば0.05
〜0.2kg/cm2 の差圧)にした1000mlの耐
圧透明容器に、界面活性剤を0.2重量%含んだ水を3
50ml張っておき、攪拌状態の反応器よりサンプリン
グノズルを通して耐圧透明容器に、油相液滴を含むスラ
リー液を約10ml採取する。採取したスラリーは容器
内の水で希釈され、上層に液滴が浮いてきたところを写
真撮影する。その写真を2〜100倍に拡大して、通常
の物差しを使って150〜350個の液滴径を測定し、
それらの体積平均液滴径とした。なお、液滴径が大きい
場合はサンプリング装置を大きくして、サンプリング途
中で液滴の合一を避けるようにした。また、平均気泡径
の測定と同様に、簡易的には反応器にじか付けしたガラ
ス覗き窓より写真撮影することでも達成できる。
Further, as a method for measuring the diameter of the liquid droplets dispersed in the aqueous phase, there are a light transmission method, a photography method and the like. However, since the reaction system includes an opaque slurry, the present inventors took a photograph. Adopted the law. As a sampling method of the mixed liquid from the reactor, a pressure slightly lower than that of the reactor (for example, 0.05
In a 1000 ml pressure-resistant transparent container adjusted to a pressure difference of 0.2 kg / cm 2 ), 3% water containing 0.2% by weight of a surfactant was added.
About 50 ml of a slurry liquid containing oil phase droplets is sampled from a reactor in a stirring state through a sampling nozzle into a pressure resistant transparent container. The collected slurry is diluted with water in the container, and a photograph is taken of where the droplets floated on the upper layer. Enlarge the photo 2 to 100 times, measure the diameter of 150 to 350 droplets using a normal ruler,
The volume average droplet diameter was used. When the droplet diameter is large, the sampling device was enlarged to avoid coalescence of the droplets during sampling. Further, similarly to the measurement of the average bubble diameter, it can be achieved simply by taking a photograph through a glass viewing window directly attached to the reactor.

【0019】反応系の油相の液的分布状態は、水素ガス
の気泡分布状態と同様に、均一であることは必ずしも必
要でなく、水相中の溶解単環芳香族炭化水素濃度が極端
に不均一にならない程度に液滴分散していればよい。本
発明の反応系は流動状態にあるため、水相中の溶解単環
芳香族炭化水素濃度は極端に不均一になることは少な
い。また、反応系における水素ガスの気泡と油相の液滴
は、金属ルテニウム粒子を懸濁した水連続相に存在する
ことが好ましく、気泡と液滴の分散状態は均一である必
要がないのは各々で述べたとおりである。ところで、水
の連続相に水素ガスを気泡状に、油相を液滴状に分散す
る方法としては、攪拌機等や後述のようにパイプ中に流
体を高速で流して流体に剪断力を与えて、機械的に分散
する方法がある。この場合、細かい液滴や気泡を作るに
は、界面圧や粘性応力に打ち勝つに充分な外力を、ある
時間以上に液滴と気泡に加えて分裂させる必要があり、
このためには流体に与える剪断速度を大きくすればよ
い。剪断速度とは流体の速度勾配のことであり、例え
ば、攪拌型反応槽では攪拌翼の吐出流の速度分布の勾配
のことである。剪断速度の測定方法はMcGraw−H
ill出版、 James Y. Oldshue. Ph. D. 著 "FLUID MI
XING TECHNOLOGY"の第二章に記載されているように、熱
線流速計やレーザー流速計を用いる。
The liquid distribution state of the oil phase of the reaction system does not necessarily need to be uniform, like the bubble distribution state of hydrogen gas, and the concentration of dissolved monocyclic aromatic hydrocarbons in the water phase is extremely high. It suffices that the droplets are dispersed to the extent that they are not non-uniform. Since the reaction system of the present invention is in a fluidized state, the concentration of dissolved monocyclic aromatic hydrocarbons in the aqueous phase rarely becomes extremely non-uniform. Further, the bubbles of hydrogen gas and the liquid droplets of the oil phase in the reaction system are preferably present in the water continuous phase in which the metal ruthenium particles are suspended, and the dispersed state of the bubbles and the liquid droplets need not be uniform. As stated in each. By the way, as a method of dispersing hydrogen gas in the form of bubbles in the continuous phase of water and droplets of the oil phase, a fluid is caused to flow at high speed through a pipe, such as an agitator or the like, as will be described later, and shearing force is applied to the fluid. , There is a method of mechanically dispersing. In this case, in order to make fine droplets and bubbles, it is necessary to add an external force sufficient to overcome the interfacial pressure and viscous stress to the droplets and bubbles for a certain period of time or more, to break them up.
For this purpose, the shear rate applied to the fluid may be increased. The shear rate is a velocity gradient of a fluid, and for example, in a stirring reaction tank, it is a gradient of a velocity distribution of a discharge flow of a stirring blade. The measuring method of the shear rate is McGraw-H.
ill published by James Y. Oldshue. Ph. D. "FLUID MI
Use a hot-wire anemometer or laser anemometer as described in Chapter 2 of "XING TECHNOLOGY".

【0020】ところで、反応系に与える剪断力が大きす
ぎると触媒活性低下が著しく速くすることについては、
次のように推定される。水相中に存在する金属ルテニウ
ムの結晶子および/または凝集した粒子を含有する水素
化触媒の活性は、その結晶子の表面積によって決まり、
同一触媒量に対して結晶子径の逆数の一次に比例する関
係にある。すなわち、ルテニウム結晶子径を小さくする
と触媒活性が上がるとともに、特開昭61−50930
に記載されているように、シクロヘキセン類の生成に適
した結晶子表面の部位が増大して、シクロヘキセンの選
択率を向上させるものと考えられる。ところが、この金
属ルテニウム粒子は水溶液に分散して使用するが、反応
系に外部エネルギーを加えることによって、集塊して結
晶子径が増大していく傾向が考えられる。例えば剪断力
が強いと、経時的に金属ルテニウム結晶子径の増大を招
き、活性低下を引き起こし、最終的にはシクロヘキセン
類の選択率も低下させてしまうのではないかと推定され
る。金属ルテニウム微粒子を分散するための分散剤が存
在しても、この現象は同様に起こるものである。長期的
に安定した触媒活性を保持するには、反応系に適当な強
度の剪断力を与えることが好ましく、その強度は最大剪
断速度で表すことができる。その最大剪断速度としては
50〜2000/sec(以下、/secとは秒の逆数
のことである)が好ましく、さらに好ましい最大剪断速
度としては70〜1500/secである。ここで最大
剪断速度とは、例えば下向きでも横向きでも方向には制
約されないで、例えば攪拌翼による吐出流の速度分布の
最大勾配のことである。したがって、最大剪断速度に関
して、剪断力の方向に特に限定はない。この剪断速度が
大きいほど、液滴と気泡が小さくなるものである。
By the way, as to the fact that the shearing force applied to the reaction system is too large, the catalyst activity is remarkably decreased.
It is estimated as follows. The activity of a hydrogenation catalyst containing metal ruthenium crystallites and / or agglomerated particles present in the aqueous phase depends on the surface area of the crystallite,
There is a linear relationship with the reciprocal of the crystallite diameter for the same amount of catalyst. That is, when the ruthenium crystallite size is reduced, the catalytic activity is increased, and
It is believed that the number of sites on the crystallite surface suitable for the production of cyclohexenes is increased and the selectivity of cyclohexene is improved, as described in (1). However, although the metal ruthenium particles are used by being dispersed in an aqueous solution, it is conceivable that the crystallite diameter tends to increase due to agglomeration by applying external energy to the reaction system. For example, if the shearing force is strong, it is presumed that the metal ruthenium crystallite diameter increases with time, the activity decreases, and finally the selectivity of cyclohexenes also decreases. Even if a dispersant for dispersing the metal ruthenium fine particles is present, this phenomenon similarly occurs. In order to maintain a stable catalytic activity for a long period of time, it is preferable to apply a shearing force having an appropriate strength to the reaction system, and the strength can be expressed by the maximum shear rate. The maximum shear rate is preferably 50 to 2000 / sec (hereinafter, / sec is the reciprocal of seconds), and more preferably the maximum shear rate is 70 to 1500 / sec. Here, the maximum shear rate is, for example, the maximum gradient of the velocity distribution of the discharge flow by the stirring blade, without being restricted in the direction such as downward or sideways. Therefore, regarding the maximum shear rate, there is no particular limitation on the direction of the shear force. The higher the shear rate, the smaller the droplets and bubbles.

【0021】水素化触媒である微粒子金属ルテニウム
は、単独もしくは酸化ハフニウムや酸化ジルコニウム等
の分散剤を使って水相に懸濁させるものであるが、でき
るだけ均一に分散させることが望ましい。特に反応系の
混合強度が弱い場合には、触媒の沈澱堆積するような不
均一分散になると、その水相部分で水素の消費量が多く
なり、その部分の水相の水素濃度が低下し、その部分の
触媒上の吸着水素が減少し、引いてはシクロヘキセンの
選択率の低下をきたす。触媒表面上の吸着水素が減少す
ると、触媒上の水素が吸着していない部分が大きくな
り、触媒表面上に生成したシクロヘキセンが遊離し難く
なるので、シクロヘキセンからシクロヘキサンへの転化
が起こりやすいと考えられる。
The particulate metal ruthenium, which is a hydrogenation catalyst, is suspended in the aqueous phase either alone or by using a dispersant such as hafnium oxide or zirconium oxide, but it is desirable to disperse it as uniformly as possible. Especially when the mixing strength of the reaction system is weak, the amount of hydrogen consumed in the aqueous phase portion increases and the hydrogen concentration in the aqueous phase portion decreases when the catalyst is precipitated and accumulated in a non-uniform distribution. The adsorbed hydrogen on the catalyst in that portion is reduced, which in turn lowers the selectivity of cyclohexene. When the amount of hydrogen adsorbed on the catalyst surface decreases, the area where hydrogen is not adsorbed on the catalyst increases, and the cyclohexene generated on the catalyst surface becomes difficult to release, so conversion of cyclohexene to cyclohexane is likely to occur. .

【0022】本発明の原料となる単環芳香族炭化水素と
は、ベンゼン、トルエン、キシレン類、炭素数4以下の
アルキル基を有する低級アルキルベンゼン類をいう。ま
た、原料組成としては単環芳香族炭化水素純度の高いも
のが望ましいが、不純物として炭化水素化合物、例え
ば、シクロヘキサン、シクロペンタン等のナフテン類、
ペンタン、ヘキサン等のパラフィン類、シクロヘキセ
ン、メチルシクロヘキセン等のオレフィン類を含有して
いてもよく、また、無機物として例えば、窒素、アルゴ
ン等を含んでいてもよい。水素ガスの組成は純度の高い
ものが望ましいが、単環芳香族炭化水素の不純物と同様
の炭化水素化合物や無機物を含んでいてもよい。
The monocyclic aromatic hydrocarbon as the raw material of the present invention refers to benzene, toluene, xylenes, and lower alkylbenzenes having an alkyl group having 4 or less carbon atoms. Further, as the raw material composition, those having high purity of monocyclic aromatic hydrocarbons are desirable, but hydrocarbon compounds as impurities, for example, naphthenes such as cyclohexane and cyclopentane,
It may contain paraffins such as pentane and hexane, olefins such as cyclohexene and methylcyclohexene, and may contain, for example, nitrogen and argon as inorganic substances. The composition of the hydrogen gas is preferably high in purity, but may contain a hydrocarbon compound or an inorganic substance similar to the impurities of monocyclic aromatic hydrocarbons.

【0023】本発明においては、金属ルテニウムを主成
分とする水素化触媒粒子を用いるが、この金属ルテニウ
ムの結晶子径は約200オングストローム以下であるこ
とが望ましい。この触媒は、種々のルテニウム化合物を
還元して得られるもの、またはその調製段階もしくは調
製後において他の金属、例えば、亜鉛もしくはクロム、
モリブデン、タングステン、マンガン、コバルト、ニッ
ケル、鉄、銅などを加えたルテニウムを主成分とするも
のである。種々のルテニウム化合物としては特に制限は
ないが、例えば、塩化物、臭化物、ヨウ化物、硝酸塩、
硫酸塩、水酸化物、酸化物、ルテニウムレッド、あるい
は各種のルテニウムを含む錯体などを用いることがで
き、還元法としては、水素ガスによる還元あるいはホル
マリン、水素化ホウ素ナトリウム、ヒドラジン等による
化学還元法によって行うことができる。特にルテニウム
の塩を加水分解して水酸化物とし、これを還元する方法
は好ましく用いられる。
In the present invention, hydrogenation catalyst particles containing metal ruthenium as a main component are used. The crystallite diameter of the metal ruthenium is preferably about 200 angstroms or less. This catalyst is obtained by reducing various ruthenium compounds, or other metal such as zinc or chromium after or during its preparation step.
The main component is ruthenium to which molybdenum, tungsten, manganese, cobalt, nickel, iron, copper and the like are added. Although various ruthenium compounds are not particularly limited, for example, chloride, bromide, iodide, nitrate,
Sulfates, hydroxides, oxides, ruthenium red, or various ruthenium-containing complexes can be used. As the reduction method, reduction with hydrogen gas or chemical reduction method with formalin, sodium borohydride, hydrazine, etc. can be used. Can be done by In particular, a method of hydrolyzing a ruthenium salt into a hydroxide and reducing the hydroxide is preferably used.

【0024】また、本発明方法においては、あらかじめ
亜鉛を含有せしめたルテニウムの還元物を使用すると、
環状オレフィンの収率をさらに高めることができ、有効
に使用される。かかる触媒は、あらかじめ有価のルテニ
ウム化合物に亜鉛化合物を含有せしめた後、還元して得
られる還元物であり、ルテニウムは金属状態まで還元さ
れたものである。使用できる有価のルテニウム化合物
は、例えば、塩化物、硝酸塩、硫酸塩などの塩、アンミ
ン錯塩などの錯体、水酸化物、酸化物などであるが、特
に3価もしくは4価のルテニウムの化合物が入手もしや
すく、また、取扱い上も容易であるので好ましい。ま
た、ルテニウム触媒を作る上で使用できる亜鉛化合物
は、塩化物、硝酸塩、硫酸塩などの塩、アンミン錯塩な
どの錯体、水酸化物、酸化物など幅広いものが使用可能
である。かかる触媒中の亜鉛含有量は、ルテニウムに対
し0.1〜50重量%、好ましくは2〜20重量%に調
製される。このような亜鉛を含有する有価のルテニウム
化合物は、亜鉛化合物およびルテニウムの化合物の混合
溶液を用いて、一般的な共沈法などによって固体として
得てもよいし、あるいは均一溶液の状態で得てもよい。
Further, in the method of the present invention, when a reduced product of ruthenium containing zinc in advance is used,
The yield of the cyclic olefin can be further increased and it is effectively used. Such a catalyst is a reduced product obtained by previously adding a valuable ruthenium compound with a zinc compound and then reducing it, and ruthenium is reduced to a metallic state. Valuable ruthenium compounds that can be used include, for example, salts such as chlorides, nitrates and sulfates, complexes such as ammine complex salts, hydroxides and oxides, but especially trivalent or tetravalent ruthenium compounds are available. It is preferable because it is easy and easy to handle. Further, a wide variety of zinc compounds such as chlorides, nitrates and sulfates, complexes such as ammine complex salts, hydroxides and oxides can be used for making the ruthenium catalyst. The zinc content in such a catalyst is adjusted to 0.1 to 50% by weight, preferably 2 to 20% by weight, based on ruthenium. Such valuable ruthenium compound containing zinc may be obtained as a solid by a general coprecipitation method using a mixed solution of a zinc compound and a compound of ruthenium, or may be obtained in a homogeneous solution state. Good.

【0025】かかる亜鉛を含有する有価のルテニウム化
合物の還元方法としては、一般的なルテニウムの還元方
法を応用することができる。例えば、気相において水素
で還元する方法、液相において水素もしくは適当な化学
還元剤、例えば、NaBH4やホルマリンなどを用いて
還元する方法が好ましく応用され、水素により気相もし
くは液相で還元する方法は特に好ましい。気相において
水素で還元する場合は、結晶子径の増加を避ける意味
で、極度の高温を避けたり、あるいは水素を他の不活性
気体で希釈するなどの工夫をするとよい。また、液相で
還元する場合には、水やアルコール類に、亜鉛を含有す
る有価のルテニウム化合物の固体を分散させて行っても
よいし、もしくは均一溶液の状態で行ってもよい。この
際、還元をよりよく進行させるために、攪拌および/ま
たは加熱などを適当に行うとよい。また、水のかわりに
アルカリ水溶液や適当な金属塩水溶液、例えば、アルカ
リ金属塩水溶液などを用いてもよい。
As a method for reducing the valuable ruthenium compound containing zinc, a general method for reducing ruthenium can be applied. For example, a method of reducing with hydrogen in the gas phase, a method of reducing with hydrogen or a suitable chemical reducing agent such as NaBH 4 or formalin in the liquid phase is preferably applied, and reduction with hydrogen in the gas phase or liquid phase is performed. The method is particularly preferred. When reducing with hydrogen in the gas phase, it is advisable to avoid extremely high temperature or to dilute hydrogen with other inert gas in order to avoid increasing the crystallite size. When the reduction is carried out in the liquid phase, the solid of the valuable ruthenium compound containing zinc may be dispersed in water or alcohols, or it may be carried out in the state of a homogeneous solution. At this time, stirring and / or heating may be appropriately performed in order to promote the reduction better. Instead of water, an aqueous alkali solution or an appropriate aqueous metal salt solution such as an aqueous alkali metal salt solution may be used.

【0026】以上の如き水素化触媒粒子は、主にルテニ
ウムよりなる結晶子および/またはその凝集した粒子と
して反応系に存在するが、環状オレフィン類の選択率や
収率、さらには反応速度を高めるためには、該結晶子の
平均結晶子径は約200オングストローム以下であるこ
とが好ましく、さらに好ましくは約150オングストロ
ーム以下、最も好ましくは100オングストローム以下
である。粒子径は微細なものほど効果的であるが、その
下限は「結晶性」と言う言葉で規定される。結晶性とは
原子がある対称に従って規則正しく周期的に配列してい
るものであり、X線による回折現象が認められるもので
ある。ここで、平均結晶子径は一般的方法、すなわち、
X線回折法によって得られる回折線幅から、Sherr
erの式により算出されるものである。具体的には、C
uKα線をX線源として用いた場合は、回折角(2θ)
で44°付近に極大をもつ回折線の拡がりから算出され
るものである。
The hydrogenation catalyst particles as described above are present in the reaction system as crystallites mainly composed of ruthenium and / or aggregated particles thereof, but the selectivity and yield of cyclic olefins, and further the reaction rate are increased. For this purpose, the average crystallite size of the crystallites is preferably about 200 angstroms or less, more preferably about 150 angstroms or less, and most preferably 100 angstroms or less. The finer the particle size is, the more effective it is, but the lower limit is defined by the term "crystallinity". Crystallinity means that atoms are regularly arranged periodically according to a certain symmetry, and a diffraction phenomenon by X-ray is recognized. Here, the average crystallite size is calculated by a general method, that is,
From the diffraction line width obtained by the X-ray diffraction method, Sherr
It is calculated by the formula of er. Specifically, C
When uKα ray is used as X-ray source, diffraction angle (2θ)
It is calculated from the spread of the diffraction line having a maximum at around 44 °.

【0027】本発明においては、上記の如き水素化触媒
粒子は単独に用いることができるが、シリカアルミナや
酸化チタン等の担体に担持して用いることもできる。上
記の如き水素化触媒粒子とは別に、反応前に酸化ジルコ
ニウムもしくは酸化ハフニウムの少なくとも1種を添加
するのが好ましい。添加される酸化物の量は、反応系に
共存する水に対して1×10-3〜0.3重量倍、好まし
くは1×10-2〜0.1重量倍である。添加される酸化
物は、微粉末状であることが好ましく、その平均粒子径
は0.005〜10ミクロンであることがさらに好まし
い(特開昭62−81332に記載)。また、添加剤と
してアルコールを使用することもある(特開昭61−4
4830に記載)。さらに、水素化触媒とは別にアルミ
ニウム、ガリウム、ニオブ、タンタル、クロム、鉄、コ
バルト、チタン、もしくはケイ素の酸化物(特開昭62
−201830に記載)より選ばれた少なくとも1種を
添加して反応を行うものであってもよい。さらに、上記
条件の水素化触媒スラリー水溶液に、少なくとも1種の
水溶性亜鉛化合物共存下(特開昭62−45544)あ
るいは固体塩基性硫酸亜鉛および/または固体塩基性硫
酸亜鉛塩の共存下、中性、または酸性の条件下に反応を
行うものであってもよい(特開昭62、205037、
特開昭63−17834、特開昭64−63627、特
開昭63−88139、特開昭63−152338に記
載の方法)。
In the present invention, the above-mentioned hydrogenation catalyst particles can be used alone, but can also be used by supporting them on a carrier such as silica alumina or titanium oxide. It is preferable to add at least one kind of zirconium oxide or hafnium oxide before the reaction, in addition to the above-mentioned hydrogenation catalyst particles. The amount of the oxide added is 1 × 10 −3 to 0.3 times by weight, and preferably 1 × 10 −2 to 0.1 times by weight, with respect to the water existing in the reaction system. The oxide to be added is preferably in the form of fine powder, and the average particle size thereof is more preferably 0.005 to 10 μm (described in JP-A-62-81332). Alcohol may also be used as an additive (JP-A-61-4).
4830). Further, in addition to the hydrogenation catalyst, oxides of aluminum, gallium, niobium, tantalum, chromium, iron, cobalt, titanium, or silicon (JP-A-62-62).
The reaction may be carried out by adding at least one selected from the group described in -201830). Further, in the hydrogenation catalyst slurry aqueous solution under the above conditions, in the presence of at least one water-soluble zinc compound (JP-A-62-45544) or in the presence of solid basic zinc sulfate and / or solid basic zinc sulfate salt, The reaction may be carried out under acidic or acidic conditions (JP-A-62,205037,
Methods described in JP-A-63-17834, JP-A-64-63627, JP-A-63-88139, and JP-A-63-152338).

【0028】反応液水相中の触媒は少ない場合反応速度
が遅く反応器が大きくなり、工業的に成り立ちにくい
し、多いと水相の粘度が高くなりすぎて流動性がなくな
り、水相での溶解水素や単環芳香族炭化水素の拡散速度
が阻害され反応速度を落としてしまう。したがって、水
に対する水素化触媒の重量比は0.001〜0.2の範
囲が好ましく、さらに好ましくは約0.002〜約0.
15である。反応温度は約25〜約250℃、好ましく
は約100〜約200℃の範囲である。また、水素ガス
の水素分圧は約5〜約150kg/cm2 、好ましくは
約10〜約100kg/cm2 の範囲である。攪拌型反
応槽の場合は、反応時間は一般に5分〜2時間であり、
一方、パイプ状反応器の場合は、反応時間は一般に1分
〜20分である。上記の時間は、ある単環芳香族炭化水
素が水素ガスおよび触媒と接触して部分水素化される
“接触時間”として定義される。本発明の方法におい
て、水素化反応は中性または酸性の水相を用いて行う。
水相がアルカリ性の場合は、反応速度が低下するので望
ましくない。水相のpH値は一般に0.5〜7、好まし
くは0.5〜7未満、より好ましくは1〜6.5の範囲
である。
When the amount of the catalyst in the aqueous phase of the reaction liquid is small, the reaction rate is slow and the reactor becomes large, and it is difficult to establish industrially. When the amount of the catalyst is large, the viscosity of the aqueous phase becomes too high and the fluidity is lost. The diffusion rate of dissolved hydrogen and monocyclic aromatic hydrocarbons is hindered and the reaction rate is reduced. Therefore, the weight ratio of the hydrogenation catalyst to water is preferably in the range of 0.001 to 0.2, more preferably about 0.002 to about 0.
It is 15. The reaction temperature is in the range of about 25 to about 250 ° C, preferably about 100 to about 200 ° C. The hydrogen partial pressure of hydrogen gas is in the range of about 5 to about 150 kg / cm 2 , preferably about 10 to about 100 kg / cm 2 . In the case of a stirred reaction tank, the reaction time is generally 5 minutes to 2 hours,
On the other hand, in the case of a pipe reactor, the reaction time is generally 1 minute to 20 minutes. The above time is defined as the "contact time" during which some monocyclic aromatic hydrocarbons are partially hydrogenated in contact with hydrogen gas and the catalyst. In the method of the present invention, the hydrogenation reaction is carried out using a neutral or acidic aqueous phase.
If the aqueous phase is alkaline, the reaction rate will decrease, which is not desirable. The pH value of the aqueous phase is generally in the range 0.5 to 7, preferably 0.5 to less than 7, more preferably 1 to 6.5.

【0029】シクロヘキセンの単離は、次のようにして
行う。部分水素化反応による反応生成物は、環状オレフ
ィン、ナフテン、単環芳香族炭化水素を含む油状のもの
である。例えば、単環芳香族炭化水素として、ベンゼン
を用いた場合、反応生成物は、目的とするシクロヘキセ
ン、副生成物のシクロヘキサン、それに未反応ベンゼン
である。これらの沸点は、非常に接近しているので(シ
クロヘキセン沸点=83.0℃、シクロヘキサン沸点=
80.8℃、ベンゼン沸点=80.1℃)、反応生成物
は通常の蒸留分離では難しい。したがって、抽出蒸留法
を有利に用いることができる。アジポニトリル、スルフ
ォラン、ジメチルアセトアミド等の溶媒を共存させて蒸
留する抽出蒸留法を用いると、各成分の親和力によっ
て、比揮発度を高められて蒸留分離が可能となる。より
詳細には、ベンゼンに対するシクロヘキセンとシクロヘ
キサンの比揮発度が1.5〜3と2〜6であるため、先
ずシクロヘキセンとシクロヘキサンを未反応ベンゼンか
ら単離した後、シクロヘキセンをシクロヘキサンから単
離してシクロヘキセンを得てもよいし、あるいは先ずベ
ンゼンとシクロヘキセンをシクロヘキサンから単離した
後、シクロヘキセンをベンゼンから単離してシクロヘキ
センを得てもよい。この方法により、生成シクロヘキセ
ンを容易に単離することができる。前記したように、シ
クロヘキサンとベンゼンは互いに分離可能なので、ベン
ゼンは再び出発物質として、シクロヘキサンは他の有用
な目的に使用可能である。上記したような抽出蒸留法の
例としては、ジメチルアセトアミド溶媒を用いる特開昭
58−164524、スルフォン化合物溶媒を用いる特
開昭57−47628、脂肪族ジニトリル化合物を用い
る特開昭57−55129、ジメチルアセトアミドとア
ジポニトリルの混合溶媒を用いる特開平1−13573
0がある。
Cyclohexene is isolated as follows. The reaction product of the partial hydrogenation reaction is an oily substance containing a cyclic olefin, naphthene, and a monocyclic aromatic hydrocarbon. For example, when benzene is used as the monocyclic aromatic hydrocarbon, the reaction products are target cyclohexene, by-product cyclohexane, and unreacted benzene. These boiling points are very close (cyclohexene boiling point = 83.0 ° C., cyclohexane boiling point =
80.8 ° C., benzene boiling point = 80.1 ° C.), and the reaction product is difficult to be subjected to ordinary distillation separation. Therefore, the extractive distillation method can be advantageously used. When the extractive distillation method in which a solvent such as adiponitrile, sulfolane or dimethylacetamide is coexistent is used, the specific volatility can be increased by the affinity of each component, and the separation by distillation can be performed. More specifically, since the specific volatility of cyclohexene and cyclohexane with respect to benzene is 1.5 to 3 and 2 to 6, first, cyclohexene and cyclohexane are isolated from unreacted benzene, and then cyclohexene is isolated from cyclohexane to obtain cyclohexene. Alternatively, benzene and cyclohexene may be first isolated from cyclohexane and then cyclohexene may be isolated from benzene to obtain cyclohexene. By this method, the produced cyclohexene can be easily isolated. As mentioned above, since cyclohexane and benzene can be separated from each other, benzene can be used again as a starting material and cyclohexane for other useful purposes. Examples of the extractive distillation method as described above include JP-A-58-164524 using a dimethylacetamide solvent, JP-A-57-47628 using a sulfone compound solvent, JP-A-57-55129 using an aliphatic dinitrile compound, and dimethyl ester. A mixed solvent of acetamide and adiponitrile is used.
There is 0.

【0030】ところで、前述した本発明の単環芳香族炭
化水素の部分水素化方法を実施する具体的な手段とし
て、以下に図1〜5を参照して説明するが、本発明は、
これらの例に限定されるものではない。
The specific means for carrying out the method for partially hydrogenating a monocyclic aromatic hydrocarbon according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
It is not limited to these examples.

【0031】図1は本発明の方法の一つの態様を実施す
るための反応槽の内部断面図を概略して示すものであ
る。反応槽4は、攪拌機;温度計サヤ管(図示せず);
パイプ1を通して導入される単環芳香族炭化水素を含む
油相とパイプ2を通して導入される水とを、分散器を通
して反応槽に供給する共通パイプ;水素ガスを含む気相
を分散器を通して供給するパイプ3;生成したシクロヘ
キセンを抜き出す反応生成物抜出口(パイプ5に接続し
ている);および圧力計(図示せず)を備えている。ま
た、反応槽4には、生成物抜出口付近に気液自由表面を
貫く堰6を配置して、油水分離を容易にする静置領域を
設けてある。さらに、反応槽は外部に反応槽内部温度を
調節するための電気ヒーター(図示せず)を備えてい
る。パイプ1〜3にはそれぞれ流量計が付いている(図
示せず)。パイプ5に連結している反応生成物抜き出し
口は、反応槽上部に配置してある。さらに、静置領域内
の油水分離状態を観察するために、ガラス製の覗き窓
(図示せず)を反応槽側壁に付ける。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an internal sectional view of a reaction vessel for carrying out one embodiment of the method of the present invention. The reaction tank 4 is a stirrer; a thermometer sheath tube (not shown);
A common pipe for supplying an oil phase containing a monocyclic aromatic hydrocarbon introduced through a pipe 1 and water introduced through a pipe 2 to a reaction tank through a disperser; a gas phase including hydrogen gas is supplied through a disperser. A pipe 3; a reaction product outlet (which is connected to the pipe 5) for extracting the produced cyclohexene; and a pressure gauge (not shown) are provided. Further, in the reaction tank 4, a weir 6 that penetrates the gas-liquid free surface is arranged near the product outlet, and a stationary area is provided to facilitate oil-water separation. Furthermore, the reaction vessel is equipped with an electric heater (not shown) for adjusting the temperature inside the reaction vessel. A flow meter is attached to each of the pipes 1 to 3 (not shown). The reaction product withdrawal port connected to the pipe 5 is arranged at the upper part of the reaction tank. Further, a glass observation window (not shown) is attached to the side wall of the reaction tank in order to observe the oil-water separation state in the stationary area.

【0032】本発明の上記の態様によれば、最大剪断速
度約50〜約2000/secとなるような剪断力を反
応系に与えて、油相と気相を連続水相中でそれぞれ油滴
および気泡として分散させる複数の攪拌翼を備えた攪拌
機を有する反応槽において反応を行い、攪拌機を作動し
て反応槽中の反応系全体を攪拌し、連続水相中に懸濁し
た触媒の沈降を防止すると共に、攪拌翼から離れたとこ
ろで合一した気泡および油滴を再分散して、連続水相中
の気相を気泡状に、かつ、油相を油滴状に維持する方法
が提供される。
According to the above aspect of the present invention, the reaction system is provided with a shearing force such that the maximum shearing rate is about 50 to about 2000 / sec, and the oil phase and the gas phase are respectively dropped in the continuous aqueous phase. And the reaction is carried out in a reaction tank having a stirrer having a plurality of stirring blades for dispersing as bubbles, and the stirrer is operated to stir the entire reaction system in the reaction tank so that the catalyst suspended in the continuous aqueous phase is allowed to settle. A method for preventing bubbles and re-dispersing coalesced bubbles and oil droplets at a distance from the stirring blade to maintain a gas phase in a continuous aqueous phase in a bubble state and an oil phase in an oil droplet state is provided. It

【0033】反応槽4の形状は竪型、横型、角形、円筒
形等容器であればよいが、スラリーの堆積や液淀み部分
ができるだけ存在しない方がよく、竪型円筒相が最も望
ましい。攪拌翼7の形式はタービン、プロペラ、バドル
等の翼構造がよい。特に、ガス分散が重要な本発明の方
法ではタービン翼がより好ましい。攪拌機の軸は必ずし
も反応槽中心である必要はないし、攪拌機の取り付け個
数も1基である必要はない。また、バッフルプレートを
入れるとさらに効果的になる。反応槽側壁付近に垂直芳
香に伸びるバッフルプレートを一枚以上配置するもの
で、バッフルプレートの長さは長ければ長いほど上下の
循環流が強まり効果的である。
The shape of the reaction tank 4 may be a vertical type, a horizontal type, a rectangular type, a cylindrical type, or the like, but it is preferable that there is no slurry accumulation or liquid stagnation as much as possible, and a vertical type cylindrical phase is most preferable. The type of the stirring blade 7 is preferably a blade structure such as a turbine, a propeller or a paddle. Turbine blades are more preferable in the method of the present invention in which gas dispersion is important. The shaft of the stirrer does not necessarily have to be at the center of the reaction tank, and the number of stirrers to be mounted need not be one. Moreover, it becomes more effective if a baffle plate is inserted. One or more baffle plates extending vertically fragrant are arranged near the side wall of the reaction tank. The longer the baffle plate, the more effective the circulation flow in the vertical direction.

【0034】本発明の方法において、反応槽内攪拌機に
より下向きの流動成分を持たせて、水素ガスの気相と単
環芳香族炭化水素を含む油相を水相との混合物として循
環することが好ましい。具体的には、水相の比重に比し
軽い気相と油相を水相に混合するには、攪拌した反応系
が上昇してきた気泡と液滴を巻き込むような下向きの流
動成分を含むことが好ましい。流動の方向は図1のよう
に、中心で下向きであろうが外側で下向きであろうがい
ずれでもよい。しかしながら、基本的に気泡は上昇して
いき、ついには気液界面より放出される。この気泡の上
昇の滞留時間を充分に確保するため、反応槽内径に比
べ、高さ方向を高くとることが望ましい。少なくとも反
応槽内径に対して反応系深さの比率は1以上にすること
が好ましい。さらに好ましくは反応槽内径に対して反応
系深さの比率は1〜10である。この比率を大きくする
と、攪拌機の軸が長くなり軸振れ等の恐れがある。
In the method of the present invention, it is possible to circulate the gaseous phase of hydrogen gas and the oil phase containing monocyclic aromatic hydrocarbons as a mixture with the aqueous phase by allowing the stirrer in the reaction tank to have a downward flow component. preferable. Specifically, in order to mix the gas phase and the oil phase, which are lighter than the specific gravity of the water phase, with the water phase, the agitated reaction system must include a downward flow component that entrains bubbles and droplets that have risen. Is preferred. The direction of flow may be downward at the center or outward as shown in FIG. However, basically the bubbles rise and are finally released from the gas-liquid interface. In order to secure a sufficient residence time for the rise of the bubbles, it is desirable to set the height direction higher than the inner diameter of the reaction tank. At least the ratio of the reaction system depth to the inner diameter of the reaction vessel is preferably 1 or more. More preferably, the ratio of the reaction system depth to the inner diameter of the reaction tank is 1 to 10. If this ratio is increased, the shaft of the stirrer becomes longer and there is a risk of shaft runout.

【0035】水素ガスの供給は反応槽下部の攪拌翼7の
直ぐ下に、供給管のみでもよいが、図1のように分散器
(ヘッド)を付けたパイプ3を用いて、適当に分散して
供給することがより望ましい。このような水素ガスの供
給分散器としては、1.0〜50mmφの孔を多数開け
たものを用いるとよい。また、単環芳香族炭化水素の供
給も同様に反応槽下部の攪拌翼7の直ぐ下で、図1のよ
うに分散器(ヘッド)を付けたパイプ1を用いて、適当
に分散して供給することがより望ましい。特に、単環芳
香族炭化水素は反応器をショートパスして、反応収率を
低下する恐れがあるため、反応生成物抜出し位置から離
れた位置がよい。このような単環芳香族炭化水素の供給
分散器としては、1.0〜75mmφの孔を多数開けた
ものを用いるとよい。また、攪拌機に取り付ける翼につ
いては、同一平面上に配置した攪拌翼のセット(以下、
単に“攪拌翼セット”と称す)が単一のものでもよい
し、多段式に配列したものでもよい。さらに、多段翼の
各段の翼形式は異なっていてもよい。特に、最下段翼
(第1の攪拌翼セット)は、気泡と油滴を連続水相中に
生成分散すると共に、反応系全体を混合する機能を有す
るものである。
The hydrogen gas may be supplied just below the stirring blade 7 at the lower part of the reaction tank by only the supply pipe, but as shown in FIG. 1, a pipe 3 equipped with a disperser (head) is used to appropriately disperse the hydrogen gas. Is more desirable to supply. As such a hydrogen gas supply / dispersion device, a device having a large number of holes of 1.0 to 50 mmφ may be used. Further, similarly, the monocyclic aromatic hydrocarbons are also appropriately dispersed and supplied just below the stirring blade 7 at the lower part of the reaction tank by using the pipe 1 equipped with a disperser (head) as shown in FIG. It is more desirable to do. In particular, since monocyclic aromatic hydrocarbons may short-pass the reactor and reduce the reaction yield, a position away from the reaction product withdrawal position is preferable. As such a monocyclic aromatic hydrocarbon supply / dispersion device, one having a large number of holes of 1.0 to 75 mmφ may be used. Regarding the blades attached to the stirrer, a set of stirring blades arranged on the same plane (hereinafter,
A single "stirring blade set" may be used, or a multi-stage type may be used. Further, the blade type of each stage of the multi-stage blade may be different. In particular, the lowermost blade (first stirring blade set) has a function of generating and dispersing bubbles and oil droplets in the continuous aqueous phase and mixing the entire reaction system.

【0036】工業的なサイズになると反応槽上部に存在
する水素ガスは、気液自由表面より吸収されにくくな
る。その場合、ガスをパージする必要が出てくるが、単
にそれを系外に排出するとその分ロスとなり、水素ガス
の消費量を増大してしまう。そこで、このパージガスは
再圧縮して、反応槽下部に再供給することが考えられる
が、このために、再圧縮用の循環圧縮機を要し、反応装
置が複雑なものとなる。このため本発明者らは、反応槽
上部に溜ったガスを再度、気液自由表面より吸収させる
ことで、ガス循環圧縮機を不要にする検討をした結果、
攪拌翼を多段化し、攪拌機を作動させたときに反応槽内
の気液自由表面より上に存在するガスを反応系内に巻込
むような位置に攪拌翼セット(第2の攪拌翼セット)を
設け、この第2の攪拌翼セットによって巻込みを行なわ
せることが望ましいことがわかった。その位置は翼型式
や攪拌強度によって違い、気液自由表面を波立たせて界
面積を増やしてやることで、気液自由表面より上に存在
するガスを再度反応系に吸収することが可能となるもの
で、気液自由表面より約1m以内に攪拌翼を設けると効
果的である。また、攪拌軸付近にドラフトチューブ等を
設けることによって、ガスの巻き込みを促進するような
ことも可能である。これらのガス巻き込み方法は、キャ
ビテーターと言われるもので、気液自由表面からのガス
吸収には効果的である。
In the industrial size, the hydrogen gas existing in the upper part of the reaction tank is less likely to be absorbed than the gas-liquid free surface. In that case, it becomes necessary to purge the gas, but if it is simply discharged to the outside of the system, it will result in a loss correspondingly, increasing the consumption of hydrogen gas. Therefore, it is conceivable that the purge gas is recompressed and resupplied to the lower portion of the reaction tank. However, this requires a recompression circulation compressor, which complicates the reaction apparatus. Therefore, the present inventors have made a study to eliminate the need for a gas circulation compressor by absorbing the gas accumulated in the upper part of the reaction tank again from the gas-liquid free surface,
The stirring blade is multi-staged, and the stirring blade set (second stirring blade set) is placed at a position where the gas existing above the gas-liquid free surface in the reaction tank is entrained in the reaction system when the stirring machine is operated. It has been found that it is desirable to provide this and carry out the entrainment with this second set of stirring blades. The position differs depending on the blade type and stirring strength, and by making the gas-liquid free surface undulate to increase the interfacial area, it becomes possible to absorb the gas above the gas-liquid free surface into the reaction system again. It is effective to provide a stirring blade within 1 m from the gas-liquid free surface. Further, by providing a draft tube or the like near the stirring shaft, it is possible to promote gas entrainment. These gas entrainment methods, which are called cavitation, are effective for absorbing gas from the gas-liquid free surface.

【0037】油水分離し環状オレフィンが存在する油相
のみを取り出すには、図1に示すように、反応槽の反応
生成物出口(パイプ5に接続している)付近に堰6を設
けて静置領域として達成できる。すなわち、反応混合液
を静置することで、油の液滴が上昇して油相の連続層と
連続水相を形成し、その連続油相をパイプ5を通して抜
出して、そこから環状オレフィンを単離する。一方、連
続水相は比重が重いため下降していき、反応混合液と入
れ変わることになる。他の方法として、反応液は反応器
外に設けた気液分離槽で気液分離され、分離された液層
は、引き続いて油水分離槽で油水分離され、その上澄み
の油相を反応生成物として取り出し、一方、下層の水相
は触媒と共に抜出して、循環ポンプや重力などを使って
反応器へ戻すものである(図示せず)。反応槽外に設け
る気液分離槽や油水分離槽としては、例えば、図2,3
および5に示した気液分離槽8と油水分離槽9と同じも
のを用いることができる。
In order to separate only the oil phase in which the oil / water is separated and the cyclic olefin is present, as shown in FIG. 1, a weir 6 is provided near the reaction product outlet of the reaction tank (which is connected to the pipe 5), and a weir 6 is installed. It can be achieved as a storage area. That is, by allowing the reaction mixture to stand, oil droplets rise to form a continuous layer of an oil phase and a continuous aqueous phase, and the continuous oil phase is extracted through a pipe 5 to remove a cyclic olefin. Let go. On the other hand, since the continuous aqueous phase has a large specific gravity, it descends and is replaced with the reaction mixture. As another method, the reaction liquid is gas-liquid separated in a gas-liquid separation tank provided outside the reactor, the separated liquid layer is subsequently oil-water separated in an oil-water separation tank, and the supernatant oil phase is used as a reaction product. On the other hand, the lower aqueous phase is extracted together with the catalyst and returned to the reactor using a circulation pump or gravity (not shown). Examples of gas-liquid separation tanks and oil-water separation tanks provided outside the reaction tank are shown in FIGS.
The same gas-liquid separation tank 8 and oil-water separation tank 9 shown in and 5 can be used.

【0038】再び図1を参照して説明すると、油水分離
に当り、静置領域に水素ガスの気泡が存在すると、その
気泡が触媒を連続油相側にもち上げてしまい、触媒が反
応器の静置領域から反応生成物(油相)と同伴してリー
クすることになるため、気泡が静置領域に入りにくいよ
うに、静置領域の入口付近に図1に示すような邪魔板1
3を設けておくことが望ましい。また、反応槽外部に気
液分離槽および油水分離槽を設ける場合にも、油水分離
槽に気泡の混入を生じないように、油水の反応混合液を
供給する場合、ガス切りする滞留部を設けることが望ま
しく、通常のシープトレイ型蒸留塔のダウンカマーの如
き部分を設けてやり、反応混合液の油水分離への供給
は、気泡の生成がないように静かに供給することが望ま
しい。この観点から、気液分離槽は図2,3および5の
気液分離槽8のような構造をとることが望ましい。
Referring again to FIG. 1, when there is a bubble of hydrogen gas in the stationary region upon separation of oil and water, the bubble raises the catalyst to the continuous oil phase side, and the catalyst of the reactor Since the gas leaks from the stationary area together with the reaction product (oil phase), the baffle plate 1 as shown in FIG. 1 is provided near the inlet of the stationary area so that air bubbles do not easily enter the stationary area.
It is desirable to provide 3. Further, even when a gas-liquid separation tank and an oil / water separation tank are provided outside the reaction tank, a retention section for degassing is provided when the reaction mixture of oil / water is supplied so as not to mix bubbles in the oil / water separation tank. Desirably, a portion such as a downcomer of a conventional sheep tray type distillation column is provided, and it is desirable that the reaction mixture is fed to the oil-water separation gently so that no bubbles are generated. From this viewpoint, it is desirable that the gas-liquid separation tank has a structure such as the gas-liquid separation tank 8 shown in FIGS.

【0039】また、本発明の他の態様(第2の態様)に
よれば、第1の反応槽と少なくとも一つの補足反応槽か
らなる、直列に結合された複数の反応槽を用いて部分水
素化反応を行い、上記の少なくとも一つの各補足反応槽
に先行する第1の反応槽または補足反応槽で得た環状オ
レフィンと未反応単環芳香族炭化水素とを含む反応混合
液を、各先行反応槽の次の補足反応槽に導入して、そこ
で未反応芳香族炭化水素を部分水素化する方法が提供さ
れる。
According to another aspect (second aspect) of the present invention, partial hydrogen is obtained by using a plurality of reaction vessels which are connected in series and which are composed of a first reaction vessel and at least one supplementary reaction vessel. Of the reaction mixture containing the cyclic olefin and the unreacted monocyclic aromatic hydrocarbon obtained in the first reaction tank or the complementary reaction tank preceding the at least one complementary reaction tank. A method is provided for introducing into the next complementary reaction vessel of the reaction vessel, where the unreacted aromatic hydrocarbons are partially hydrogenated.

【0040】図2は本発明の方法の第2の態様を実施す
るための、直列に結合された二つの攪拌型反応槽を用い
る装置を概略して示している。反応槽4−1は、攪拌
機;温度計サヤ管(図示せず);パイプ1を通して導入
される単環芳香族炭化水素を含む油相と、パイプ2を通
して導入される水とを分散器を通して反応槽に供給する
共通パイプ;水素ガスを含む気相を分散器を通して供給
するパイプ3;反応槽4−1で生成した反応混合物を抜
き出す反応生成物抜出口(パイプ5A−1に接続してい
る);および圧力計(図示せず)を備えている。さら
に、反応槽4−1は反応槽内部温度を調節するための電
気ヒーター(図示せず)を備えている。パイプ1〜3に
はそれぞれ流量計が付いている(図示せず)。パイプ5
A−1に連結している反応生成物抜き出し口は、反応槽
4−1上部に配置してある。さらに、反応槽内の状態を
観察するために、ガラス製の覗き窓(図示せず)を反応
槽側壁に付ける。反応槽4−1上部に存在するガスは、
ガス排出パイプ12−1を通して排出する。反応生成物
抜き出し用パイプ5A−1は補足反応槽4−2の下部に
接続しており、水素ガスを含む気相を供給するパイプ3
も補足反応槽4−2の下部で、かつ、パイプ5A−1の
接続部の下に接続している。図2に示すような、パイプ
5A−1の先端に付けた分散器はなくてもよい。反応槽
4−2上部に存在するガスは、ガス排出パイプ12−2
を通して排出する。反応槽4−2の種々の備品、例えば
圧力計などは、反応槽4−1と同じである。反応槽4−
2の反応生成物抜き出し用パイプ5A−2は、気液分離
槽2に接続していて、反応槽4−1で得られた反応混合
物を気液分離相8を導入している。気液分離槽8では、
水素ガスを含む気相を、油相と水相とからなる液相から
分離し、ガス排出パイプ12−3から排出する。気液分
離槽8はその下部で油水分離槽9の上部と結合してい
て、液相を油水分離相9に導入している。油水分離槽9
で、液相は生成環状オレフィンを含む油相(上層)およ
び水と、その中に懸濁している水素化触媒を含む水相と
に分離する。得られる油相は、反応生成物抜出し用パイ
プ5から抜き出し、一方、水相は、油水分離槽の最下部
に設けたパイプを通して抜き出し、ポンプ11により循
環用パイプ10を通して反応槽4−1へ再還流する。全
てのパイプには、それぞれ流量計が付いている。
FIG. 2 schematically shows an apparatus for carrying out the second embodiment of the process according to the invention, which uses two stirred reaction vessels connected in series. The reaction tank 4-1 is a stirrer; a thermometer sheath pipe (not shown); an oil phase containing monocyclic aromatic hydrocarbons introduced through the pipe 1 and water introduced through the pipe 2 are reacted through a disperser. Common pipe for supplying to the tank; Pipe 3 for supplying a gas phase containing hydrogen gas through a disperser; Reaction product outlet for extracting the reaction mixture generated in the reaction tank 4-1 (connected to the pipe 5A-1) And a pressure gauge (not shown). Further, the reaction tank 4-1 is equipped with an electric heater (not shown) for adjusting the internal temperature of the reaction tank. A flow meter is attached to each of the pipes 1 to 3 (not shown). Pipe 5
The reaction product withdrawal port connected to A-1 is arranged above the reaction tank 4-1. Furthermore, in order to observe the inside of the reaction tank, a glass viewing window (not shown) is attached to the side wall of the reaction tank. The gas existing in the upper part of the reaction tank 4-1 is
The gas is discharged through the gas discharge pipe 12-1. The pipe 5A-1 for extracting the reaction product is connected to the lower portion of the supplementary reaction tank 4-2, and the pipe 3 for supplying a gas phase containing hydrogen gas
Is also connected to the lower part of the supplementary reaction tank 4-2 and below the connection part of the pipe 5A-1. The disperser attached to the tip of the pipe 5A-1 as shown in FIG. 2 may be omitted. The gas existing in the upper part of the reaction tank 4-2 is the gas exhaust pipe 12-2.
Exhaust through. Various equipment of the reaction tank 4-2, such as a pressure gauge, is the same as that of the reaction tank 4-1. Reaction tank 4-
The reaction product withdrawing pipe 5A-2 of 2 is connected to the gas-liquid separation tank 2, and the gas-liquid separation phase 8 is introduced into the reaction mixture obtained in the reaction tank 4-1. In the gas-liquid separation tank 8,
The gas phase containing hydrogen gas is separated from the liquid phase consisting of the oil phase and the water phase and discharged from the gas discharge pipe 12-3. The gas-liquid separation tank 8 is connected to the upper part of the oil-water separation tank 9 at its lower part, and the liquid phase is introduced into the oil-water separation phase 9. Oil water separation tank 9
Then, the liquid phase is separated into an oil phase (upper layer) containing the produced cyclic olefin and water, and an aqueous phase containing the hydrogenation catalyst suspended therein. The obtained oil phase is withdrawn from the reaction product withdrawing pipe 5, while the aqueous phase is withdrawn through the pipe provided at the bottom of the oil / water separation tank, and is recirculated to the reaction tank 4-1 through the circulation pipe 10 by the pump 11. Bring to reflux. All pipes have their own flow meters.

【0041】上記のように複数を用いて反応混合液を押
し出し流れに近づけることにより、目的とする環状オレ
フィンの選択率を高めることができる。これは、本発明
の方法の目的生成物が逐次反応の中間生成物であるた
め、複数の反応槽を用いて反応混合物を押し出し流れに
して移動させると、単環芳香族炭化水素の濃度を最大に
維持することができるので、環状オレフィンの生成を促
進すると同時に、環状オレフィンが副生成物であるシク
ロパラフィンへさらに変換するのを抑制することができ
るからである。上記の直列に結合させた複数の反応槽を
用いる本発明の方法の第2の態様の効果は、障害物によ
って多段式に配列する複数の小室に分けられ、各室が少
なくとも一つの攪拌翼セットを含むように構成されてい
る反応槽を用いも達成できる。
As described above, by using a plurality of reaction mixture solutions to bring them closer to the extruding flow, it is possible to increase the selectivity of the target cyclic olefin. This is because the target product of the method of the present invention is an intermediate product of a sequential reaction, and therefore, when the reaction mixture is extruded and moved using a plurality of reaction vessels, the concentration of the monocyclic aromatic hydrocarbon is maximized. This is because it is possible to promote the production of the cyclic olefin, and at the same time, it is possible to suppress the further conversion of the cyclic olefin into the by-product cycloparaffin. The effect of the second aspect of the method of the present invention using a plurality of reaction vessels connected in series as described above is divided into a plurality of small chambers arranged in multiple stages by obstacles, and each chamber has at least one stirring blade set. It can also be achieved using a reaction vessel configured to include

【0042】したがって、本発明のさらに他の態様(第
3の態様)によれば、図3に示すように、剪断力を生じ
させる複数の攪拌翼7を備えた攪拌機を有する反応槽4
において反応を行い、該複数の攪拌翼7は多段式に配列
された複数の攪拌翼セットよりなり、反応槽4は障害物
14によって多段式に配列する複数の小室に分けられ、
各室が少なくとも一つの攪拌翼セットを含むように構成
されている。
Therefore, according to yet another aspect (third aspect) of the present invention, as shown in FIG. 3, the reaction tank 4 having a stirrer provided with a plurality of stirring blades 7 for generating shearing force.
The reaction is carried out in step (1), the plurality of stirring blades 7 are composed of a plurality of stirring blade sets arranged in a multi-stage manner, and the reaction tank 4 is divided by an obstacle 14 into a plurality of small chambers arranged in a multi-stage manner.
Each chamber is configured to include at least one set of stirring blades.

【0043】本発明の方法の第3の態様では、上記攪拌
機を作動して各室中の反応系全体を攪拌し、連続水相中
に懸濁した触媒の沈降を防止すると共に、攪拌翼から離
れたところで合一した気泡および油滴を再分散して、連
続水相中の気相を気泡状に、かつ、油相を油滴状に維持
している。また、障害物14により分けられた互いに隣
り合う二つの小室の間において、あらかじめ定められた
方向に従って、第1の小室から第2の小室に向かって反
応系が流れるようになると同時に、反応系が上記方向に
対して逆流するのを妨げて第2の小室の反応系が第1の
小室の反応系と逆混合することを防ぐようになってい
る。このように、障害物14により分けられた各室は、
攪拌機を備えた単独の反応槽と同様に機能する。
In the third embodiment of the method of the present invention, the agitator is operated to agitate the entire reaction system in each chamber to prevent the catalyst suspended in the continuous aqueous phase from settling, and from the agitating blades. The bubbles and oil droplets that have coalesced at a distance are redispersed to maintain the gas phase in the continuous aqueous phase in the form of bubbles and the oil phase in the form of oil drops. Further, between the two small chambers adjacent to each other divided by the obstacle 14, the reaction system starts flowing from the first small chamber to the second small chamber according to the predetermined direction, and at the same time, the reaction system becomes The reaction system of the second small chamber is prevented from reversely mixing with the reaction system of the first small chamber by preventing the backward flow in the above direction. In this way, each room divided by the obstacle 14
Functions the same as a single reaction vessel equipped with a stirrer.

【0044】障害物14としては特に限定はなく、例え
ば、多孔板、金網、ドーナツ型や半月型等の板、格子状
のグリッドデッキ、山型アルグルデッキ、反応槽内壁と
の間に隙間を設けた円板等でその組合せたものでもよ
い。図4〜6に障害物の例を3種類示した。図4は反応
槽内に取り付けられた障害物の一例である多孔板15を
示す。図5は反応槽内に取り付けられた障害物の他の一
例であるドーナツ型板16を示す。図6は反応槽内に取
り付けられた障害物のさらに他の一例である円板を示
し、反応槽内壁とはその間に隙間を設けて取り付けられ
ている。円板17はサポート18により反応槽内壁に固
定されている。図4〜6に示した障害物を用いる場合
は、それぞれの図に示した矢印の方向のように反応系が
流れる。障害物14で仕切られた各室攪拌空間におい
て、障害物間高さの比は槽径に対して0.2〜2がよ
い。攪拌翼7の型式は各攪拌空間で異なってもよい。各
攪拌空間での翼の配置は障害物の中央付近がよいが、多
少上下していても十分に攪拌できるかぎり機能上問題は
ない。
The obstacle 14 is not particularly limited, and for example, a perforated plate, a wire mesh, a plate of a donut type or a half moon type, a grid grid deck, a mountain type aruguru deck, a gap is provided between the inner wall of the reaction vessel. It may be a combination of discs or the like. 4 to 6 show three kinds of obstacles. FIG. 4 shows a perforated plate 15 which is an example of an obstacle installed in the reaction tank. FIG. 5 shows a doughnut-shaped plate 16 which is another example of the obstacle mounted in the reaction tank. FIG. 6 shows a disk, which is still another example of the obstacle installed in the reaction tank, and is installed with a gap between the disk and the inner wall of the reaction tank. The disk 17 is fixed to the inner wall of the reaction vessel by a support 18. When using the obstacles shown in FIGS. 4 to 6, the reaction system flows in the directions of the arrows shown in the respective drawings. In each chamber stirring space partitioned by the obstacle 14, the height ratio between obstacles is preferably 0.2 to 2 with respect to the tank diameter. The type of the stirring blade 7 may be different in each stirring space. The placement of the blades in each stirring space is preferably near the center of the obstacle, but there is no problem in terms of function as long as it can be sufficiently stirred even if it is slightly up and down.

【0045】本発明の方法の上記第3の態様において
は、上記の最上部の小室が複数の攪拌翼セットの最上部
の攪拌翼セットを含み、最上部の攪拌翼セットは、攪拌
機を作動させたときに反応槽内の気液自由表面より上に
存在するガスを反応系内に巻込むような位置に設けら
れ、最上部の攪拌翼セットによって巻込みが行なわれる
ことが好ましい。
In the third aspect of the method of the present invention, the uppermost chamber includes an uppermost stirring blade set of a plurality of stirring blade sets, the uppermost stirring blade set operating the stirrer. It is preferable that the gas existing above the gas-liquid free surface in the reaction tank is provided at a position so as to be wound into the reaction system, and the gas is taken in by the uppermost stirring blade set.

【0046】環状オレフィンを含む反応生成物を得るた
めに、図3に示すような気液分離槽8と油水分離槽9を
経由する再還流経路を用いる代わりに、図1のようにパ
イプ5Bに接続する反応生成物出口とその付近に堰(図
示せず)を配置して静置領域を設けることにより、得ら
れる反応混合液を環状オレフィンを含む上層としての油
相と、水素化触媒を含む下層としての水相とへ分離する
のを容易にする方法を用いてもよい。この場合、反応生
成物出口と堰は最上部の小室に配置し、静置領域内への
気泡の混入を防ぐ邪魔板は、静置領域入口付近に配置す
る。
In order to obtain a reaction product containing a cyclic olefin, instead of using a recirculation route through the gas-liquid separation tank 8 and the oil / water separation tank 9 as shown in FIG. 3, a pipe 5B is provided as shown in FIG. The reaction product outlet to be connected and a weir (not shown) in the vicinity thereof are arranged to provide a standing region, whereby the resulting reaction mixture contains an oil phase as an upper layer containing cyclic olefin and a hydrogenation catalyst. A method that facilitates separation into the aqueous phase as the lower layer may be used. In this case, the reaction product outlet and the weir are arranged in the uppermost small chamber, and the baffle plate for preventing air bubbles from being mixed into the stationary area is arranged near the stationary area inlet.

【0047】また、図3に示すように、反応槽4で得た
反応混合液をそのまま反応槽外に設けた気液分離槽に導
入して気液分離を行い、得られた液体を油水分離槽に導
入して、水とその中に懸濁した触媒を含む下層としての
水相から環状オレフィンを含む上層としての油相を分離
した後、上層の油相を取り出し、一方、下層の水相は反
応槽へ再還流してもよい。
Further, as shown in FIG. 3, the reaction liquid mixture obtained in the reaction tank 4 is directly introduced into a gas-liquid separation tank provided outside the reaction tank to perform gas-liquid separation, and the obtained liquid is separated into oil and water. Introduced into the tank, after separating the oil phase as the upper layer containing cyclic olefin from the aqueous phase as the lower layer containing water and the catalyst suspended therein, the upper phase oil phase is taken out, while the lower layer water phase May be recirculated to the reaction tank.

【0048】上記した障害物を設けた反応槽(多段攪拌
翼列型反応槽)を用いる本発明の第3の態様では、反応
系が多段式に配列した複数の小室を通して押し出し流れ
となり、1回反応槽内を流す毎の反応収率が高くなるば
かりでなく、ガスホールドアップが増加するので、水素
ガスの吸収がよくなるという効果がある。
In the third embodiment of the present invention which uses the above-mentioned reaction vessel provided with obstacles (multi-stage stirring blade row type reaction vessel), the reaction system becomes an extruding flow through a plurality of small chambers arranged in a multi-stage manner, and once. Not only does the reaction yield increase each time it flows through the reaction tank, but also the gas holdup increases, so that there is the effect that the absorption of hydrogen gas improves.

【0049】図7に本発明の方法のさらに他の態様(第
4の態様)を実施するための反応装置の概略図を示す。
この第4の態様によれば、パイプ状反応器内で、最大剪
断速度約50〜約2000/secとなるような剪断力
を生じるのに十分な流速で反応系を流通させることによ
り反応を行なう方法が提供される。図7の反応装置にお
いて、油相、水相および気相はそれぞれパイプ1,2お
よび3を通してパイプ状反応器4に導入され、反応系は
上記の特定の剪断力を生じるのに十分な流速で流通す
る。
FIG. 7 shows a schematic view of a reactor for carrying out still another embodiment (fourth embodiment) of the method of the present invention.
According to the fourth aspect, the reaction is carried out in the pipe-shaped reactor by circulating the reaction system at a flow velocity sufficient to generate a shearing force such that the maximum shearing rate is about 50 to about 2000 / sec. A method is provided. In the reactor of FIG. 7, the oil phase, the water phase and the gas phase are introduced into the pipe reactor 4 through pipes 1, 2 and 3, respectively, and the reaction system has a flow velocity sufficient to generate the above specific shear force. Circulate.

【0050】パイプ状反応器4の形状は円筒形、角形等
いずれでもよいが、攪拌槽型反応器で述べた如く押しだ
し流れになるように、パイプの径に対して充分な長さを
持つことが望ましい。前述のように、流通させる速度は
水素ガスの細かい気泡と細かい油滴を形成するような速
度が必要であるが、あまり高速で流すとパイプ状反応器
4の入出間の圧力損失が大きくなり、下流での水相中の
水素濃度が低下し、環状オレフィンの選択率を低下させ
ることになる。反応場に水素ガスや単環芳香族炭化水素
を供給する場合、それぞれ供給管のみでもよいが、多数
の開孔をもつ分散器を供給管に取り付けて用いると、さ
らに好ましい気泡が得られる。
The shape of the pipe-shaped reactor 4 may be cylindrical, prismatic, or the like, but it should have a sufficient length with respect to the diameter of the pipe so as to give a pushing flow as described in the stirring tank reactor. Is desirable. As described above, the flowing speed needs to be a speed that forms fine bubbles and fine oil droplets of hydrogen gas, but if the flowing speed is too high, the pressure loss between the inlet and outlet of the pipe-shaped reactor 4 becomes large, The hydrogen concentration in the aqueous phase in the downstream is lowered, and the selectivity of cyclic olefin is lowered. When supplying hydrogen gas or monocyclic aromatic hydrocarbons to the reaction field, only the supply pipes may be provided, but if a disperser having a large number of openings is attached to the supply pipes, more preferable bubbles can be obtained.

【0051】反応後の油水分離を容易にし、環状オレフ
ィン類が存在する油相のみを取り出すために、パイプ状
反応器4の出口側に気液分離槽8を設ける。すなわち、
水素ガスを含む気体と、油相および水相を含む液体とか
らなる反応混合液を、反応器4の外に設けた気液分離槽
に導入して気液分離を行う。水素ガスはパイプ12より
排出し、得られた液体を油水分離槽9に導入して、水と
その中に懸濁した触媒を含む下層としての水相から環状
オレフィンを含む上層としての油相を分離した後、上層
の油相をパイプ5から取り出し、一方、下層の水相は反
応器4、例えばポンプ11を用いて再還流する。
A gas-liquid separation tank 8 is provided on the outlet side of the pipe-shaped reactor 4 in order to facilitate oil-water separation after the reaction and to take out only the oil phase in which the cyclic olefins are present. That is,
A reaction liquid mixture composed of a gas containing hydrogen gas and a liquid containing an oil phase and an aqueous phase is introduced into a gas-liquid separation tank provided outside the reactor 4 to perform gas-liquid separation. The hydrogen gas is discharged from the pipe 12, and the obtained liquid is introduced into the oil-water separation tank 9 to change the water phase as a lower layer containing water and the catalyst suspended therein from the oil phase as an upper layer containing a cyclic olefin. After separation, the upper oil phase is withdrawn from the pipe 5, while the lower aqueous phase is recirculated using the reactor 4, eg pump 11.

【0052】ところで、上記第4の態様において、水素
ガスをパイプ3から流した場合、水素ガスの反応系内で
のホールドアップが充分でないため、反応速度は水素ガ
スの吸収律速になりやすい。そこで、水素ガスのホール
ドアップを高めるため、気液分離槽8にて気液分離して
集合した水素ガスを、例えば循環圧縮機などを使ってパ
イプ12からパイプ状反応器4に戻してやるような循環
系を組むことで、反応に充分な量の細かい気泡を得るこ
とができる。本発明の第4の態様によるパイプ状反応器
4は押し出し流れになるため、環状オレフィンの選択率
および収率を高める上では望ましいが、水素ガスの吸収
を良くするため、循環圧縮機を用いるといった複雑な反
応系となる。一方、本発明の第1から第3の態様による
攪拌槽型(例えば図1〜3)は単純な反応系になり、ど
ちらかと言えば攪拌槽型がより好ましい。
By the way, in the above-mentioned fourth embodiment, when hydrogen gas is flown from the pipe 3, the hold-up of hydrogen gas in the reaction system is not sufficient, so that the reaction rate tends to be the rate-determining rate of hydrogen gas absorption. Therefore, in order to enhance the hold-up of hydrogen gas, the hydrogen gas collected by gas-liquid separation in the gas-liquid separation tank 8 is returned from the pipe 12 to the pipe-shaped reactor 4 by using, for example, a circulation compressor. By forming a circulation system, it is possible to obtain a sufficient amount of fine bubbles for the reaction. Since the pipe-shaped reactor 4 according to the fourth aspect of the present invention becomes an extruding flow, it is desirable to improve the selectivity and yield of the cyclic olefin, but in order to improve the absorption of hydrogen gas, a circulation compressor is used. It becomes a complicated reaction system. On the other hand, the stirring tank type according to the first to third aspects of the present invention (for example, FIGS. 1 to 3) is a simple reaction system, and if anything, the stirring tank type is more preferable.

【0053】[0053]

【実施例】以下に実施例および比較例を上げて、本発明
をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例
および比較例に限定されるものではない。 実施例1 金属ルテニウム粒子の水素化触媒は平均結晶子径55オ
ングストロームで、亜鉛含有量が7.4重量%であるも
のを水相中に懸濁させて、ベンゼンの部分水素化反応を
以下の条件で行った。部分水素化反応器として、図1に
示すような、内面にテフロン(米国デュポン社製ポリテ
トラフルオロエチレンの登録商標)コーティングを施し
た内容積4リットルの攪拌機付耐圧反応槽の内部に、温
度計サヤ管(図示せず)・パイプ1を通して導入される
単環芳香族炭化水素を含む油相とパイプ2を通して導入
される水とを、分散器(ヘッド)を通して反応槽に供給
する共通パイプ・水素ガスを含む気相を分散器(ヘッ
ド)を通して供給するパイプ3・反応生成物抜出口(パ
イプ5に接続している)・圧力計(図示せず)を取り付
け、攪拌翼7はタービン翼一段とした。反応生成物抜出
口の付近に気液界面を貫いた堰6を設けて、油水分離す
る静置領域とした。さらに、反応槽外面に温調用電気ヒ
ーターを取り付けた。それぞれの配管はすべて流量計
(図示せず)を取り付けた。反応生成物抜出口(パイプ
5に接続している)は反応槽の上部に設けた。なお、油
水分離状態を観察し界面位置を測定するために、反応槽
の側面の一部にじか付けのガラス製の覗き窓を設けた。
The present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples and Comparative Examples. Example 1 A hydrogenation catalyst for metal ruthenium particles having an average crystallite size of 55 Å and a zinc content of 7.4% by weight was suspended in an aqueous phase, and the partial hydrogenation reaction of benzene was carried out as follows. I went under the conditions. As a partial hydrogenation reactor, as shown in FIG. 1, a thermometer was provided inside a pressure-resistant reactor equipped with a stirrer and having an inner volume of 4 liters, the inner surface of which was coated with Teflon (registered trademark of polytetrafluoroethylene manufactured by DuPont, USA). Saya pipe (not shown) -Common pipe for supplying an oil phase containing monocyclic aromatic hydrocarbons introduced through pipe 1 and water introduced through pipe 2 to a reaction tank through a disperser (head) -hydrogen A pipe 3 for supplying a gas phase containing a gas through a disperser (head), a reaction product outlet (connected to the pipe 5), and a pressure gauge (not shown) were attached, and the stirring blade 7 was a single stage turbine blade. . A weir 6 penetrating the gas-liquid interface was provided in the vicinity of the outlet for the reaction product to provide a stationary area for separating oil and water. Further, an electric heater for temperature control was attached to the outer surface of the reaction tank. A flow meter (not shown) was attached to each pipe. The reaction product outlet (connected to the pipe 5) was provided at the top of the reaction tank. In addition, in order to observe the separated state of oil and water and measure the interface position, a glass viewing window attached to the side of the reaction tank was provided.

【0054】水素化反応は、はじめに装置内を窒素パー
ジした後、上記水素化触媒9.8g、水1.40リット
ル、ZnSO4 ・7H2 O248g、ZrO2 粉末(平
均粒径0.35ミクロン)49gを反応槽内に仕込み、
攪拌機を600rpmで回転し、電気ヒーターにて昇温
して反応槽内温度を140℃一定になるように制御し
た。水素ガスを圧入して反応槽内全圧を常時50kg/
cm2 一定になるよう制御して、フレッシュなベンゼン
液を徐々に供給していき、流速を定常時1.2kg/h
rとした。反応槽内静置領域の油水界面レベルは、反応
生成物抜出口より下方に位置するようにし、反応生成物
に溶解して持ち出される水量に見合った分の水を、パイ
プ2を通じて供給した。気液界面レベルは、パイプ5を
オーバーフロー形式とすることで一定に保つことにし
た。反応槽側壁には、さらに別の覗き窓を取り付けてあ
り、そこから反応槽内を観察した。その結果、吹き込ん
だ水素ガスは細かい気泡状になって、また、油相は細か
い液滴となって反応槽内にそれぞれ比較的均一に分散し
ていた。全系安定後、パイプ5から抜き出した反応生成
物組成を分析した結果、ベンゼンの転化率=38%、シ
クロヘキセン選択率=80%であり、副生成物はシクロ
ヘキサンであった。この値は反応律速状態の反応成績で
あり、満足な値である。また、このときの攪拌翼での最
大剪断速度は約440/secであった。反応槽中の油
相の平均液滴径は0.1mmであった。抜出した反応生
成物中には全く触媒はなく、良好な油・水分離状態であ
った。引き続き、静置領域での油水分離時間を評価する
ため、一時的に原料供給および攪拌を同時に停止した。
攪拌停止後23秒で、上層として連続油相、下層として
連続水相を形成し、その両相の中間に存在する油の液滴
は完全に消滅していた。なお、反応系における水相に対
する油相の比率は容量比で0.25であった。
In the hydrogenation reaction, after first purging the inside of the apparatus with nitrogen, 9.8 g of the above hydrogenation catalyst, 1.40 liters of water, 248 g of ZnSO 4 .7H 2 O, ZrO 2 powder (average particle size 0.35 micron) Charge 49g into the reaction tank,
The stirrer was rotated at 600 rpm, the temperature was raised by an electric heater, and the temperature inside the reaction tank was controlled to be constant at 140 ° C. Hydrogen gas is pressed in to keep the total pressure in the reaction tank at 50 kg /
The flow rate is 1.2 kg / h at a steady state by gradually supplying fresh benzene liquid while controlling to keep the cm 2 constant.
r. The oil-water interface level in the stationary region in the reaction tank was positioned below the reaction product outlet, and water corresponding to the amount of water dissolved in the reaction product and carried out was supplied through the pipe 2. The gas-liquid interface level was kept constant by making the pipe 5 an overflow type. Another observation window was attached to the side wall of the reaction tank, and the inside of the reaction tank was observed from there. As a result, the blown hydrogen gas was formed into fine bubbles, and the oil phase was formed into fine droplets and was relatively uniformly dispersed in the reaction tank. After stabilizing the whole system, the composition of the reaction product extracted from the pipe 5 was analyzed. As a result, the conversion rate of benzene = 38%, the cyclohexene selectivity = 80%, and the by-product was cyclohexane. This value is the reaction result in the reaction-controlled state and is a satisfactory value. The maximum shear rate at the stirring blade at this time was about 440 / sec. The average droplet diameter of the oil phase in the reaction tank was 0.1 mm. The reaction product extracted had no catalyst at all, and was in a good oil / water separation state. Subsequently, in order to evaluate the oil-water separation time in the stationary area, the raw material supply and stirring were temporarily stopped at the same time.
Twenty-three seconds after the stirring was stopped, a continuous oil phase was formed as the upper layer and a continuous aqueous phase was formed as the lower layer, and the oil droplets existing between the two phases were completely extinguished. The volume ratio of the oil phase to the water phase in the reaction system was 0.25.

【0055】実施例2、3 実施例1の反応装置を用い、反応条件は実施例1と同様
にして、攪拌の回転数のみを変えて反応成績をみた。結
果は表1のとおりである。この値は反応律速状態の反応
成績であり、満足な値である。抜出した反応生成物中に
は全く触媒はなく、良好な油・水分離状態であった。
Examples 2 and 3 Using the reactor of Example 1, the reaction conditions were the same as in Example 1 and the reaction results were observed by changing only the rotation speed of stirring. The results are shown in Table 1. This value is the reaction result in the reaction-controlled state and is a satisfactory value. The reaction product extracted had no catalyst at all, and was in a good oil / water separation state.

【0056】比較例1 実施例1の反応装置を用いて、反応条件は実施例1と同
様であるが、攪拌機回転数を600rpmの代わりに6
00rpmで反応させたところ、反応生成物中のベンゼ
ンの転化率=4%であり、シクロヘキセンへの選択率=
45%であり、副生成物はシクロヘキサンであった。攪
拌中の分散状態は、反応系上部に油連続相が存在し、二
相分離しており、ほとんど油の分散相が見られない状態
であった。この時の最大剪断速度は44/secであっ
た。
Comparative Example 1 Using the reaction apparatus of Example 1, the reaction conditions were the same as in Example 1, but the agitator rotation speed was 6 rpm instead of 600 rpm.
When the reaction was carried out at 00 rpm, the conversion rate of benzene in the reaction product was 4%, and the selectivity to cyclohexene was =
45% and the by-product was cyclohexane. The dispersed state during stirring was a state in which an oil continuous phase was present in the upper part of the reaction system and two phases were separated, and almost no oil dispersed phase was observed. The maximum shear rate at this time was 44 / sec.

【0057】実施例4−1 実施例1と同一の水素化触媒を用いて、ベンゼンの部分
水素化反応を以下の条件で行った。部分水素化反応器と
して、内容積が4リットルの代わりに4000リットル
である以外は、実施例1と同じ型の攪拌機付耐圧反応器
を用いた。攪拌翼はタービン翼二段とした。反応生成物
抜出ノズルの付近に、気液界面を貫いた堰板を設けて、
油水分離する静置領域とした。さらに、反応器外面に温
調用として電気ヒーターの代わりにジャケットを取り付
けた。パイプ1,2,3を含む種々の配管、圧力計、流
量計、覗き窓等は実施例1と同様とした。水素化反応
は、はじめに装置内を窒素パージした後、上記水素化触
媒14.7kg、水2100リットル、ZnSO4 ・7
2 O372g、ZrO2 粉末(平均粒径0.35ミク
ロン)74gを反応槽内に仕込み、攪拌機を108rp
mで回転し、反応槽外のジャケットに水蒸気を導入し
て、反応槽内温度を140℃に昇温した。水素ガスを圧
入して反応槽内全圧を常時50kg/cm2 一定になる
よう制御して、フレッシュなベンゼン液を徐々に供給し
ていき定常時1870kg/hrとした。反応開始後は
反応槽内温度を140℃一定になるように、ジャケット
に冷却水を導入して制御した。反応槽内静置領域の油水
界面レベルは、反応生成物抜出口(パイプ5に接続して
いる)より下方に位置するようにし、反応生成物に溶解
して持ち出される水量に見合った分の水を、パイプ2を
通じて供給した。気液界面レベルは、パイプ5をオーバ
ーフロー形式とすることで一定に保つことにした。反応
槽側壁に取り付けた覗き窓より反応槽内を観察した結
果、吹き込んだ水素ガスは細かい気泡状になって、ま
た、油相は細かい液滴となって、反応槽内にそれぞれ比
較的均一に分散していた。水素ガスの気泡径は約2mm
程度と推定される。反応槽上部の水素ガス排出管12か
らのガスパージは0として運転した。全系安定後、パイ
プ5から抜き出した反応生成物組成を分析した結果、ベ
ンゼンの転化率=39%、シクロヘキセンの選択率=8
0%であり、副生成物はシクロヘキサンであった。この
値は反応律速状態の反応成績であり、満足な値である。
また、このときの攪拌翼での最大剪断速度は約860/
secであった。反応槽中の油相の平均液滴径は0.2
mmであった。抜出した反応生成物中には全く触媒はな
く、良好な油・水分離状態であった。引き続き、一時的
に攪拌と原料供給を同時に停止して、油状分離時間をバ
ッチで評価した。結果は、攪拌停止後5分で上部に連続
油相、下部に連続水相が形成し、中間の油の液滴の分散
相は完全に消滅していた。このときの反応液における水
相に対する油相の比率は容量比で0.3であり、ガスホ
ールドアップは0.03であった。
Example 4-1 Using the same hydrogenation catalyst as in Example 1, a partial hydrogenation reaction of benzene was carried out under the following conditions. As the partial hydrogenation reactor, a pressure resistant reactor with a stirrer of the same type as in Example 1 was used except that the internal volume was 4000 liters instead of 4 liters. The stirring blade was a two-stage turbine blade. A weir plate that penetrates the gas-liquid interface is provided near the reaction product extraction nozzle,
It was set as a stationary area for separating oil and water. Further, a jacket was attached to the outer surface of the reactor instead of the electric heater for temperature control. Various pipes including the pipes 1, 2 and 3, a pressure gauge, a flow meter, a viewing window, etc. were the same as those in the first embodiment. Hydrogenation reaction, after the interior of the apparatus was purged with nitrogen at the beginning, the hydrogenation catalyst 14.7 kg, water 2100 liters, ZnSO 4 · 7
372 g of H 2 O and 74 g of ZrO 2 powder (average particle size 0.35 micron) were charged in a reaction tank, and a stirrer was set to 108 rp.
After rotating at m, steam was introduced into the jacket outside the reaction tank to raise the temperature inside the reaction tank to 140 ° C. Hydrogen gas was injected under pressure so that the total pressure in the reaction tank was constantly kept constant at 50 kg / cm 2 , and a fresh benzene solution was gradually supplied to a steady state of 1870 kg / hr. After the reaction was started, cooling water was introduced into the jacket to control the temperature in the reaction tank to be constant at 140 ° C. The oil / water interface level in the stationary area in the reaction tank is located below the reaction product outlet (connected to the pipe 5), and the amount of water commensurate with the amount of water taken out by dissolving in the reaction product is taken out. Was supplied through pipe 2. The gas-liquid interface level was kept constant by making the pipe 5 an overflow type. As a result of observing the inside of the reaction vessel through a viewing window attached to the side wall of the reaction vessel, the hydrogen gas blown into became fine bubbles, and the oil phase became fine droplets, which were relatively uniform in the reaction vessel. It was dispersed. Bubble diameter of hydrogen gas is about 2 mm
It is estimated to be the degree. The gas purge from the hydrogen gas discharge pipe 12 at the upper part of the reaction tank was set to 0 for operation. After the whole system was stabilized, the composition of the reaction product extracted from the pipe 5 was analyzed. As a result, the conversion of benzene = 39%, the selectivity of cyclohexene = 8.
0% and the by-product was cyclohexane. This value is the reaction result in the reaction-controlled state and is a satisfactory value.
The maximum shear rate at the stirring blade at this time is about 860 /
It was sec. The average droplet diameter of the oil phase in the reaction tank is 0.2
It was mm. The reaction product extracted had no catalyst at all, and was in a good oil / water separation state. Subsequently, the stirring and the raw material supply were temporarily stopped simultaneously, and the oily separation time was evaluated in batches. As a result, 5 minutes after the stirring was stopped, a continuous oil phase was formed in the upper part and a continuous aqueous phase was formed in the lower part, and the dispersed phase of the intermediate oil droplets disappeared completely. At this time, the volume ratio of the oil phase to the water phase in the reaction liquid was 0.3, and the gas holdup was 0.03.

【0058】実施例4−2 実施例4−1の反応条件で、触媒活性の指標である金属
ルテニウム結晶子径の経時変化を測定した。結果は図6
のとおりである。金属ルテニウム結晶子径の経時的な増
大は非常に小さく、触媒活性は安定していた。なお、2
0日間運転した結果、ベンゼンの転化率=38%、シク
ロヘキセンの選択率=81%であり、副生成物はシクロ
ヘキサンであった。ほとんど活性低下はなく、静置領域
での油水分離状態も良好で、しかも、抜き出した反応生
成物中には触媒の混入はなかった。
Example 4-2 Under the reaction conditions of Example 4-1, the change with time of the metal ruthenium crystallite diameter, which is an index of the catalytic activity, was measured. The result is shown in Figure 6.
It is as follows. The increase in the metal ruthenium crystallite size with time was very small, and the catalytic activity was stable. 2
As a result of operating for 0 days, the conversion of benzene = 38%, the selectivity of cyclohexene = 81%, and the by-product was cyclohexane. There was almost no decrease in activity, the oil-water separation state in the stationary region was good, and no catalyst was mixed in the extracted reaction product.

【0059】比較例2−1 実施例4の反応装置を用いて、反応条件は実施例4−1
と同様であるが、攪拌機回転数を108rpmの代わり
に200rpmで反応させたところ、運転開始後に得ら
れた反応生成物中のベンゼンの転化率=38%であり、
シクロヘキセンへの選択率=81%であった。その時の
金属ルテニウム結晶子径は61オングストロームであっ
た。この時の反応槽内の油相の平均液滴径は0.015
mmであった。引き続き、一時的に攪拌と原料供給を同
時に停止して油状分離時間はバッチで評価した結果、攪
拌停止後、10分たっても油相の一部が油滴として残っ
ていた。
Comparative Example 2-1 Using the reaction apparatus of Example 4, the reaction conditions were those of Example 4-1.
When the reaction was carried out at 200 rpm instead of 108 rpm, the conversion rate of benzene in the reaction product obtained after the start of operation was 38%.
The selectivity to cyclohexene was 81%. The diameter of the metal ruthenium crystallite at that time was 61 angstrom. At this time, the average droplet diameter of the oil phase in the reaction tank was 0.015.
It was mm. Subsequently, the stirring and the supply of the raw materials were temporarily stopped at the same time, and the oily separation time was evaluated in batches. As a result, a part of the oil phase remained as oil droplets even 10 minutes after the stirring was stopped.

【0060】比較例2−2 比較例2−1で行った反応を同様の条件下で、金属ルテ
ニウムの結晶子径の経時変化を測定した。結果を図8に
示す。22日後の反応生成物中のベンゼンの転化率=2
4%であり、シクロヘキセンへの選択率=79%であっ
た。このときの剪断速度は2200/secであり、経
時的な活性低下が著しく速かった。
Comparative Example 2-2 Under the same conditions as in the reaction carried out in Comparative Example 2-1, the change with time of the crystallite diameter of metallic ruthenium was measured. The results are shown in Fig. 8. Conversion rate of benzene in the reaction product after 22 days = 2
4% and the selectivity to cyclohexene = 79%. The shear rate at this time was 2200 / sec, and the decrease in activity over time was extremely fast.

【0061】実施例5 攪拌翼をプロペラ翼二段とした以外は、実施例4と同一
の反応槽を用い、実施例1と同一の水素化触媒を使用し
て、ベンゼンの部分水素化反応を実施例4−1と同様な
手順で行なった。攪拌機の回転数は108rpmの代わ
りに45rpmとした。反応槽内温度は140℃の代わ
りに150℃、反応槽内全圧は50kg/cm2 の代わ
りに70kg/cm2 とし、ベンゼン供給速度は1,8
70kg/hrとした。全系安定後、反応槽側壁に取り
付けた覗き窓より反応槽内を観察した結果、吹き込んだ
水素ガスは細かい気泡状になって、また、油相は細かい
液滴となって、反応槽内にそれぞれ比較的均一に分散し
ていた。水素ガスの気泡径は約13mmと推定された。
また、油滴には数mmから数十mmのものが存在し、平
均液滴径は約24mmであった。パイプ5から抜き出し
た反応生成物組成を分析した結果、ベンゼンの転化率=
37%であり、シクロヘキセンの選択率=78%であ
り、副反応生成物はシクロヘキサンであった。この値は
反応律速状態に近い反応成績であり、比較的満足な値で
あった。また、このときの最大剪断速度は70/sec
であった。反応生成物中には全く触媒はなく、良好な油
・水分離状態であった。
Example 5 A partial hydrogenation reaction of benzene was carried out by using the same reaction tank as in Example 4 and using the same hydrogenation catalyst as in Example 1, except that the stirring blade was changed to a two-stage propeller blade. The procedure was similar to that in Example 4-1. The rotation speed of the stirrer was 45 rpm instead of 108 rpm. The reaction vessel temperature is 0.99 ° C. instead of 140 ° C., the reaction vessel total pressure of 70 kg / cm 2 instead of 50 kg / cm 2, benzene feed rate 1,8
It was 70 kg / hr. After the whole system was stabilized, the inside of the reaction vessel was observed through a viewing window attached to the side wall of the reaction vessel. As a result, the hydrogen gas blown into the reaction vessel became fine bubbles and the oil phase became fine droplets. Each was relatively evenly dispersed. The bubble diameter of hydrogen gas was estimated to be about 13 mm.
In addition, there are oil droplets of several mm to several tens of mm, and the average droplet diameter was about 24 mm. As a result of analyzing the reaction product composition extracted from the pipe 5, the conversion rate of benzene =
37%, cyclohexene selectivity = 78%, and the side reaction product was cyclohexane. This value was a reaction result that was close to the reaction-limited state, and was a relatively satisfactory value. The maximum shear rate at this time is 70 / sec.
Met. There was no catalyst in the reaction product, and a good oil / water separation state was obtained.

【0062】実施例6−1 実施例4−1の反応槽を用い、反応条件は実施例4と同
様であるが、反応槽内温度を140℃の代わりに125
℃とし、反応槽内全圧を50kg/cm2 の代わりに4
5kg/cm2 とし、また、攪拌機回転数を108rp
mの代わりに175rpmとして反応させた。全系安定
後、反応槽側壁に取り付けた覗き窓より反応槽内を観察
した結果、吹き込んだ水素ガスは細かい気泡状になっ
て、また、油相は細かい液滴となって、反応槽内にそれ
ぞれ比較的均一に分散していた。この時の反応器内の油
相の平均液滴径は0.04mmで、水素ガスの気泡径は
約1.2mmであった。抜き出した反応生成物を分析し
た結果、ベンゼンの転化率=32%であり、シクロヘキ
センの選択率=82%であった。この時の金属ルテニウ
ムの結晶子径は56オングストロームであった。この値
は反応律速状態に近い反応成績であり、比較的満足な値
であった。攪拌翼での最大剪断速度は1800/sec
であった。抜出した反応生成物中には全く触媒はなく、
良好な油・水分離状態であった。
Example 6-1 Using the reaction vessel of Example 4-1, the reaction conditions are the same as in Example 4, but the temperature in the reaction vessel is 125 ° C instead of 140 ° C.
℃, the total pressure in the reaction tank is 4 kg instead of 50 kg / cm 2.
5 kg / cm 2 and the agitator rotation speed is 108 rp
Instead of m, the reaction was performed at 175 rpm. After the whole system was stabilized, the inside of the reaction vessel was observed through a viewing window attached to the side wall of the reaction vessel. As a result, the hydrogen gas blown into the reaction vessel became fine bubbles and the oil phase became fine droplets. Each was relatively evenly dispersed. At this time, the average droplet diameter of the oil phase in the reactor was 0.04 mm, and the bubble diameter of hydrogen gas was about 1.2 mm. As a result of analyzing the extracted reaction product, the conversion rate of benzene was 32% and the selectivity of cyclohexene was 82%. At this time, the crystallite diameter of the metal ruthenium was 56 Å. This value was a reaction result that was close to the reaction-limited state, and was a relatively satisfactory value. Maximum shear rate with a stirring blade is 1800 / sec
Met. There is no catalyst in the extracted reaction product,
It was in a good oil / water separation state.

【0063】実施例6−2 その後、反応を継続し、15日後にパイプ5から抜き出
した反応生成物を分析した結果、ベンゼンの転化率=3
0%、シクロヘキセンの選択率=82%であり、副生成
物はシクロヘキサンであった。金属ルテニウム結晶子径
は65オングストロームであり、継時的な増大は非常に
小さく、触媒活性は安定していた。
Example 6-2 After that, the reaction was continued and the reaction product extracted from the pipe 5 after 15 days was analyzed. As a result, the conversion rate of benzene = 3.
0%, cyclohexene selectivity = 82%, and the by-product was cyclohexane. The metal ruthenium crystallite size was 65 Å, the increase with time was very small, and the catalytic activity was stable.

【0064】実施例7 実施例1と同一の水素化触媒を用いて、ベンゼンの部分
水素化反応を以下の条件で行った。部分水素化反応器と
して、図7に示すような、内面にテフロンコーティング
を施した内容積4000リットルのパイプ状反応器4の
入口部に、温度計サヤ管(図示せず)・パイプ1を通し
て導入される単環芳香族炭化水素を含む油相とパイプ2
を通して導入される水とを、分散器(ヘッド)を通して
反応槽に供給する共通パイプ・水素ガスを含む気相を分
散器(ヘッド)を通して供給するパイプ3・圧力計(図
示せず)を取り付け、パイプ状反応器4の出口部に温度
計サヤ管(図示せず)・圧力計(図示せず)を取り付け
た。反応器4の外部には気液分離槽8を設け、その下部
に油水分離槽を接続して、その油水分離槽の上部に反応
生成物抜出口(パイプ5に接続している)を、一方、油
水分離槽下部には、水相抜出管より循環ポンプ11を介
してパイプ状反応器4の入口へ戻してやる循環配管10
を設けた。それぞれの配管にはすべて流量計を取り付け
た。パイプ状反応器4は二重管構造とし、加熱時には外
側と内側のパイプの隙管に水蒸気を導入し、冷却時には
冷却水を導入して、パイプ状反応器内を一定温度になる
よう制御した。水素化反応は、はじめに装置内を窒素パ
ージした後、実施例1と同様に、水素化触媒、水、Zn
SO4 ・7H2 O、ZrO2 粉末を実施例1と同一組成
でパイプ状反応器4・気液分離槽8・油水分離槽9およ
び循環ポンプ11と循環配管10内に仕込み、循環ポン
プ11にて水相を50000リットル/hrで循環し、
水蒸気にてパイプ状反応器を昇温して、反応器内温を1
40℃一定になるように制御した。水素ガスを圧入して
反応器内全圧を常時50kg/cm2 一定になるよう制
御して、水素ガス流量を1200Nm3 /hrで供給し
た。フレッシュなベンゼン液を徐々に供給していき定常
時2000kg/hrとした。油水分離槽9の油水界面
レベルは、反応生成物抜出口(パイプ5に接続してい
る)より下方に位置するようにし、反応生成物に溶解し
て持ち出される水量に見合った分の水をパイプ2を通じ
て供給した。気液界面レベルは反応生成物抜出量を制御
することで一定に保つことにした。全系安定後、パイプ
5から抜き出した反応生成物組成を分析した結果、ベン
ゼンの転化率=55%、シクロヘキセン選択率=79%
であり、副生成物はシクロヘキサンであった。この値は
反応律速状態の反応成績であり、満足な値である。ま
た、このときのパイプ状反応器の流体の最大剪断速度は
約750/secであった。反応器中の油相の平均液滴
径は0.5mmであった。抜出した反応生成物中には全
く触媒はなく、良好な油・水分離状態であった。
Example 7 Using the same hydrogenation catalyst as in Example 1, a partial hydrogenation reaction of benzene was carried out under the following conditions. As a partial hydrogenation reactor, as shown in FIG. 7, is introduced through a thermometer sheath pipe (not shown) and pipe 1 into the inlet of a pipe reactor 4 having an inner volume of 4000 liters with an inner surface coated with Teflon. Oil phase containing monocyclic aromatic hydrocarbons and pipe 2
A common pipe for supplying water introduced through the disperser (head) to the reaction tank, a pipe 3 for supplying a gas phase containing hydrogen gas through the disperser (head), and a pressure gauge (not shown), A thermometer sheath pipe (not shown) and a pressure gauge (not shown) were attached to the outlet of the pipe-shaped reactor 4. A gas-liquid separation tank 8 is provided outside the reactor 4, an oil / water separation tank is connected to the lower part of the reactor, and a reaction product outlet (connected to the pipe 5) is connected to the upper part of the oil / water separation tank. In the lower part of the oil / water separation tank, a circulation pipe 10 for returning the water phase extraction pipe to the inlet of the pipe-shaped reactor 4 via a circulation pump 11.
Was set up. A flow meter was attached to each pipe. The pipe-shaped reactor 4 has a double-pipe structure, steam is introduced into the gap tubes of the outer and inner pipes during heating, and cooling water is introduced during cooling to control the inside of the pipe-shaped reactor to a constant temperature. . In the hydrogenation reaction, the inside of the apparatus was first purged with nitrogen, and then the hydrogenation catalyst, water and Zn were used in the same manner as in Example 1.
SO 4 .7H 2 O and ZrO 2 powder having the same composition as in Example 1 were charged in the pipe-shaped reactor 4, gas-liquid separation tank 8, oil-water separation tank 9, circulation pump 11 and circulation pipe 10, and the circulation pump 11 was used. Circulate the water phase at 50,000 liters / hr,
The temperature inside the reactor is set to 1 by heating the pipe reactor with steam.
The temperature was controlled to be constant at 40 ° C. Hydrogen gas was injected under pressure so that the total pressure in the reactor was constantly kept constant at 50 kg / cm 2 , and the hydrogen gas flow rate was supplied at 1200 Nm 3 / hr. Fresh benzene solution was gradually supplied to 2000 kg / hr in a steady state. The oil / water interface level of the oil / water separation tank 9 should be located below the reaction product outlet (connected to the pipe 5), and the amount of water corresponding to the amount of water dissolved in the reaction product and taken out should be piped. Supplied through 2. The gas-liquid interface level was kept constant by controlling the amount of reaction product withdrawn. After the whole system was stabilized, the composition of the reaction product extracted from the pipe 5 was analyzed. As a result, the conversion rate of benzene = 55%, the cyclohexene selectivity = 79%
And the by-product was cyclohexane. This value is the reaction result in the reaction-controlled state and is a satisfactory value. The maximum shear rate of the fluid in the pipe-shaped reactor at this time was about 750 / sec. The average droplet size of the oil phase in the reactor was 0.5 mm. The reaction product extracted had no catalyst at all, and was in a good oil / water separation state.

【0065】実施例8,9 実施例7の反応装置を用い、反応条件は実施例7と同様
にして、水相循環量のみを実施例8では80,000リ
ットル/hr、実施例9では30,000リットル/h
rと変えて反応成績をみた。結果は表2のとおりであ
り、良好な反応成績であった。
Examples 8 and 9 Using the reactor of Example 7, the reaction conditions were the same as in Example 7, except that the circulating amount of the aqueous phase was 80,000 liters / hr in Example 8 and 30 in Example 9. 1,000 liter / h
The reaction results were observed in place of r. The results are shown in Table 2, and the reaction results were good.

【0066】比較例3 実施例7の反応装置を用い、反応条件は実施例7と同様
であるが、水相液を3000リットル/hrで循環し、
水素ガス流量を1000Nm3 /hrで供給した。フレ
ッシュなベンゼン液を徐々に供給していき定常時200
0kg/hrとして、パイプ状反応器内の流体流速を落
として流したところ、反応系は液相(油相と水相を含
む)と気相の二相の流れを形成し、細かい気泡や油滴を
生じることなく反応器内を移動した。容積に関しては、
気相の方が液相より大きかった。パイプ5より抜き出し
た反応生成物を分析した結果、ベンゼンの転化率=7
%、シクロヘキセンの選択率=60%であり、副生成物
はシクロヘキサンであった。この時の最大剪断速度は3
8/secであった。
Comparative Example 3 Using the reactor of Example 7, the reaction conditions were the same as in Example 7, but the aqueous phase liquid was circulated at 3000 liters / hr,
The hydrogen gas flow rate was 1000 Nm 3 / hr. Gradually supply a fresh benzene solution and keep it steady 200
When the flow velocity of the fluid in the pipe-shaped reactor was dropped at 0 kg / hr, the reaction system formed a two-phase flow of a liquid phase (including an oil phase and an aqueous phase) and a gas phase, and formed fine bubbles and oil. It moved through the reactor without producing drops. Regarding volume,
The gas phase was larger than the liquid phase. As a result of analyzing the reaction product extracted from the pipe 5, the conversion rate of benzene = 7
%, Cyclohexene selectivity = 60%, and the by-product was cyclohexane. The maximum shear rate at this time is 3
It was 8 / sec.

【0067】実施例10 実施例1と同一の水素化触媒を用いて、ベンゼンの部分
水素化反応を以下の条件で行った。部分水素化反応器と
して、図3に示すような、内面にテフロンコーティング
を施した内容積8000リットルの多段攪拌翼列型反応
槽4を用い、その下部に、温度計サヤ管(図示せず)・
パイプ1を通して導入される単環芳香族炭化水素を含む
油相とパイプ2を通して導入される水とを、分散器(ヘ
ッド)を通して反応槽に供給する共通パイプ・水素ガス
を含む気相を分散器(ヘッド)を通して供給するパイプ
3・圧力計(図示せず)を取り付け、反応器4の出口部
には温度計サヤ管(図示せず)・圧力計(図示せず)を
取り付けた。反応器4の外部には気液分離槽8を設け、
水素ガスをパイプ12を通して排出するようにし、その
下部に油水分離槽12を接続し、その油水分離槽12の
上部に反応生成物抜出口を、一方、油水分離槽12の下
部に設けた水相抜出管より循環ポンプ11を介して反応
器入口へ戻してやる循環配管10を設けた。攪拌翼7は
6段のタービン翼とし、反応槽は開孔率が5%の多孔板
を用いる障害物14によって、多段式に配列する複数の
小室に分けられ、各室が少なくとも一つの攪拌翼セット
を含むように構成されるようにした。障害物14により
分けられた互いに隣り合う二つの小室の間において、上
方へ第1の小室から第2の小室に向かって反応系が流れ
ることを可能にすると同時に、反応系が上記方向に対し
て逆流するのを妨げて、第2の小室の反応系が第1の小
室の反応系と逆混合することを防ぐようにした。それぞ
れの配管はすべて流量計を取り付けた。反応槽4は外面
をジャケット構造とし、加熱時には水蒸気を導入し、冷
却時には冷却水を導入して反応槽内を一定温度になるよ
う制御した。水素化反応は、はじめに装置内を窒素パー
ジした後、実施例1と同様に、水素化触媒、水、ZnS
4 ・7H2 O、ZrO2 粉末を実施例1と同一組成で
多段攪拌翼列型反応槽4・気液分離槽8・油水分離槽9
および循環ポンプ11と循環配管10内に仕込み、攪拌
機を90rpmで回転し、循環ポンプ11にて水相を2
5000リットル/hrで循環し、水蒸気にて反応槽内
温度を昇温して、140℃一定になるように制御した。
水素ガスを圧入して反応槽内の全圧を常時50kg/c
2 一定になるよう制御すると共に、パージガス=0と
した。フレッシュなベンゼン液を徐々に供給していき定
常時4000kg/hrとした。油水分離槽12の油水
界面レベルは反応生成物抜出口より下方に位置するよう
にし、反応生成物に溶解して持ち出される水量に見合っ
た分の水をパイプ2を通じて供給した。気液界面レベル
は反応生成物抜出量を制御することで一定に保つことに
した。全系安定後、パイプ5より抜き出した反応生成物
組成を分析した結果、ベンゼンの転化率=52%、シク
ロヘキセン選択率=81%であり、副生成物はシクロヘ
キサンであった。この値は反応律速状態の反応成績であ
り、満足な値である。また、このときの多段攪拌翼列型
反応器4内の流体の最大剪断速度は約600/secで
あった。反応器中の油相の平均液滴径は0.3mmであ
った。抜出した反応生成物中には全く触媒はなく、良好
な油・水分離状態であった。
Example 10 Using the same hydrogenation catalyst as in Example 1, a partial hydrogenation reaction of benzene was carried out under the following conditions. As a partial hydrogenation reactor, as shown in FIG. 3, a multi-stage stirring blade row type reaction tank 4 having an inner volume of 8000 liters, the inner surface of which is coated with Teflon, is used, and a thermometer sheath pipe (not shown) is provided in the lower portion・
A common pipe for supplying an oil phase containing a monocyclic aromatic hydrocarbon introduced through a pipe 1 and water introduced through a pipe 2 to a reaction tank through a disperser (head), and a vapor phase including a hydrogen gas. A pipe 3 supplied through the (head) and a pressure gauge (not shown) were attached, and a thermometer sheath pipe (not shown) and a pressure gauge (not shown) were attached to the outlet of the reactor 4. A gas-liquid separation tank 8 is provided outside the reactor 4,
The hydrogen gas is discharged through the pipe 12, the oil / water separation tank 12 is connected to the lower part thereof, the reaction product outlet is provided on the upper part of the oil / water separation tank 12, and the water phase provided on the lower part of the oil / water separation tank 12 is provided. A circulation pipe 10 was provided for returning from the extraction pipe to the reactor inlet via the circulation pump 11. The stirring blade 7 is a six-stage turbine blade, and the reaction tank is divided into a plurality of small chambers arranged in multiple stages by an obstacle 14 using a perforated plate having a porosity of 5%, and each chamber has at least one stirring blade. It is configured to include a set. Between two adjacent small chambers separated by the obstacle 14, the reaction system is allowed to flow upward from the first small chamber toward the second small chamber, and at the same time, the reaction system is moved in the above direction. Backflow was prevented to prevent backmixing of the reaction system of the second compartment with the reaction system of the first compartment. Each pipe was equipped with a flow meter. The outer surface of the reaction tank 4 had a jacket structure, steam was introduced during heating, and cooling water was introduced during cooling to control the inside of the reaction tank to a constant temperature. In the hydrogenation reaction, first, the inside of the apparatus was purged with nitrogen, and then the hydrogenation catalyst, water, and ZnS were used as in Example 1.
O 4 .7H 2 O and ZrO 2 powder having the same composition as in Example 1 were used as a multi-stage stirring blade row type reaction tank 4, gas-liquid separation tank 8, oil-water separation tank 9
Then, the circulation pump 11 and the circulation pipe 10 were charged, the stirrer was rotated at 90 rpm, and the circulation pump 11 was used to remove the water phase.
It was circulated at 5000 liter / hr, the temperature in the reaction tank was raised by steam, and the temperature was controlled to be constant at 140 ° C.
The total pressure inside the reaction tank is always 50 kg / c by injecting hydrogen gas.
controls so as to be m 2 constant, and a purge gas = 0. A fresh benzene solution was gradually supplied to a steady state of 4000 kg / hr. The oil / water interface level of the oil / water separation tank 12 was positioned below the reaction product outlet, and water corresponding to the amount of water dissolved in the reaction product and taken out was supplied through the pipe 2. The gas-liquid interface level was kept constant by controlling the amount of reaction product withdrawn. After stabilizing the whole system, the composition of the reaction product extracted from the pipe 5 was analyzed. As a result, the conversion rate of benzene was 52%, the cyclohexene selectivity was 81%, and the by-product was cyclohexane. This value is the reaction result in the reaction-controlled state and is a satisfactory value. The maximum shear rate of the fluid in the multistage stirring blade type reactor 4 at this time was about 600 / sec. The average droplet size of the oil phase in the reactor was 0.3 mm. The reaction product extracted had no catalyst at all, and was in a good oil / water separation state.

【0068】[0068]

【表1】 [Table 1]

【0069】[0069]

【表2】 [Table 2]

【0070】[0070]

【発明の効果】本発明によると、反応系において、水相
を連続相とし、水相中に触媒を懸濁させ、特定の剪断速
度となるような剪断力を反応系に与えることにより水素
ガスを気泡状に、かつ、単環芳香族炭化水素を含む油相
を細かい液滴状として分散させて水素化反応を行うた
め、反応律速下の反応の場を提供でき、実質的に選択性
および収率よく環状オレフィンが得られることである。
さらに、触媒の経時的な活性低下を著しく抑制し、結果
として、長時間にわたって触媒の高活性と環状オレフィ
ンの高選択性を維持することができるようになった。さ
らに、反応後静置領域または油水分離槽での反応液の油
水分離が容易になり、その領域または分離槽をコンパク
トにすることができることである。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, in the reaction system, the aqueous phase is made to be a continuous phase, the catalyst is suspended in the aqueous phase, and a shearing force is applied to the reaction system so as to obtain a specific shear rate. In the form of bubbles, and the oil phase containing monocyclic aromatic hydrocarbons is dispersed in the form of fine droplets to carry out the hydrogenation reaction, so that it is possible to provide a field for the reaction under the reaction rate, and to substantially reduce the selectivity and That is, a cyclic olefin can be obtained in good yield.
Furthermore, it has become possible to significantly suppress the decrease in the activity of the catalyst over time, and as a result, it is possible to maintain the high activity of the catalyst and the high selectivity of the cyclic olefin for a long time. Furthermore, it is easy to separate the oil / water of the reaction liquid in the stationary area after the reaction or in the oil / water separation tank, and the area or the separation tank can be made compact.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の方法の第1の態様を実施するための攪
拌型反応槽の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view of a stirring type reaction tank for carrying out the first embodiment of the method of the present invention.

【図2】本発明の方法の第2の態様を実施するための直
列に結合された二つの攪拌型反応槽を用いる装置の説明
図である。
FIG. 2 is an illustration of an apparatus using two stirred reaction vessels connected in series to carry out the second aspect of the method of the present invention.

【図3】本発明の方法の第3の態様を実施するための多
段攪拌翼列型反応槽を用いる装置の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view of an apparatus using a multistage stirring blade row type reaction tank for carrying out the third aspect of the method of the present invention.

【図4】反応槽内に取り付けられた障害物の一例である
多孔板の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a perforated plate that is an example of an obstacle installed in the reaction tank.

【図5】反応槽内に取り付けられた障害物の一例である
ドーナツ型板の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a doughnut-shaped plate that is an example of an obstacle installed in the reaction tank.

【図6】反応槽内に取り付けられた障害物の一例である
円板の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a disc that is an example of an obstacle installed in the reaction tank.

【図7】本発明の方法の第4の態様を実施するためのパ
イプ状反応器を用いる装置の説明図である。
FIG. 7 is an illustration of a device using a pipe reactor for carrying out the fourth embodiment of the method of the present invention.

【図8】実施例4および比較例2において測定した金属
ルテニウム結晶子径の経時的変化を比較したグラフであ
る。
FIG. 8 is a graph comparing changes over time in the ruthenium metal crystallite diameter measured in Example 4 and Comparative Example 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 単環芳香族炭化水素供給管 2 水供給管 3 水素ガス供給管 4 反応器 5 反応生成物抜出管 6 堰 7 攪拌翼 8 気液分離槽 9 静置領域又は油水分離槽 10 水相循環配管 11 循環ポンプ 12 水素ガス排出管 13 パッフルプレート 1 monocyclic aromatic hydrocarbon supply pipe 2 water supply pipe 3 hydrogen gas supply pipe 4 reactor 5 reaction product withdrawal pipe 6 weir 7 stirring blade 8 gas-liquid separation tank 9 standing area or oil-water separation tank 10 water phase circulation Piping 11 Circulation pump 12 Hydrogen gas exhaust pipe 13 Puffle plate

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属ルテニウムを主成分とする微粒子状
水素化触媒の存在下に単環芳香族炭化水素を水素と反応
させて環状オレフィンを製造する単環芳香族炭化水素の
部分水素化方法において、微粒子状水素化触媒を懸濁さ
せた連続水相、単環芳香族炭化水素を含む油相および水
素を含む気相よりなる反応系を用い、かつ、最大剪断速
度50〜2000/secとなるように剪断力を該反応
系に与えて、上記の油相と気相を連続水相中でそれぞれ
油滴および気泡として分散させて該反応を行うことを特
徴とする方法。
1. A method for partially hydrogenating a monocyclic aromatic hydrocarbon, which comprises producing a cyclic olefin by reacting a monocyclic aromatic hydrocarbon with hydrogen in the presence of a particulate hydrogenation catalyst containing ruthenium metal as a main component. Using a reaction system consisting of a continuous aqueous phase in which a particulate hydrogenation catalyst is suspended, an oil phase containing monocyclic aromatic hydrocarbons and a gas phase containing hydrogen, and a maximum shear rate of 50 to 2000 / sec. Thus, the reaction is performed by applying a shearing force to the reaction system to disperse the oil phase and the gas phase in the continuous aqueous phase as oil droplets and bubbles, respectively.
【請求項2】 金属ルテニウムの平均結晶子径が200
オングローム以下であることを特徴とする請求項1に記
載の方法。
2. The average crystallite diameter of ruthenium metal is 200.
The method according to claim 1, wherein the method is equal to or less than on-glome.
【請求項3】 反応系における連続水相に対する油相の
比が容量比で0.01〜1.5であることを特徴とする
請求項1または2に記載の方法。
3. The method according to claim 1, wherein the volume ratio of the oil phase to the continuous aqueous phase in the reaction system is 0.01 to 1.5.
【請求項4】 反応系中の水に対する水素化触媒の比が
重量比で0.001〜0.2であることを特徴とする請
求項1ないし3のいずれかに記載の方法。
4. The method according to claim 1, wherein the weight ratio of the hydrogenation catalyst to water in the reaction system is 0.001 to 0.2.
【請求項5】 反応温度25〜250℃および水素ガス
の水素分圧が5〜150kg/cm2 の条件下で反応を
行うことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記
載の方法。
5. The method according to claim 1, wherein the reaction is carried out at a reaction temperature of 25 to 250 ° C. and a hydrogen partial pressure of hydrogen gas of 5 to 150 kg / cm 2 .
【請求項6】 油相の平均油滴径が0.02〜30mm
であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに
記載の方法。
6. The average oil droplet diameter of the oil phase is 0.02 to 30 mm.
The method according to any one of claims 1 to 5, wherein
【請求項7】 気相の平均気泡径が0.4〜20mmで
あることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記
載の方法。
7. The method according to claim 1, wherein the gas phase has an average bubble diameter of 0.4 to 20 mm.
【請求項8】 上記の剪断力を生じさせる複数の攪拌翼
を備えた攪拌機を有する少なくとも一つの反応槽におい
て該反応を行い、攪拌機を作動して該反応槽中の反応系
全体を攪拌し、連続水相中に懸濁した触媒の沈降を防止
すると共に、攪拌翼から離れたところで合一した気泡お
よび油滴を再分散して、連続水相中の気相を気泡状に、
かつ、油相を油滴状に維持することを特徴とする請求項
1ないし7のいずれかに記載の方法。
8. The reaction is carried out in at least one reaction tank having a stirrer equipped with a plurality of stirring blades for generating the shearing force, and the stirrer is operated to stir the entire reaction system in the reaction tank, While preventing the sedimentation of the catalyst suspended in the continuous water phase, re-dispersing coalesced bubbles and oil droplets away from the stirring blade, the gas phase in the continuous aqueous phase into bubbles,
The method according to claim 1, wherein the oil phase is maintained in the form of oil droplets.
【請求項9】 第1の反応槽と少なくとも一つの補足反
応槽からなる、直列に結合された複数の反応槽を用いて
該反応を行い、上記の少なくとも一つの各補足反応槽に
先行する第1の反応槽または補足反応槽で得た環状オレ
フィンと未反応単環芳香族炭化水素とを含む反応混合液
を、各先行反応槽の次の補足反応槽に導入して、そこで
該未反応芳香族炭化水素を部分水素化することを特徴と
する請求項8に記載の方法。
9. The reaction is carried out using a plurality of reaction vessels connected in series, which comprises a first reaction vessel and at least one supplementary reaction vessel, and precedes each of the at least one supplementary reaction vessel. The reaction mixture containing the cyclic olefin and the unreacted monocyclic aromatic hydrocarbon obtained in the first reaction tank or the complementary reaction tank is introduced into the complementary reaction tank next to each preceding reaction tank, and the unreacted aroma is introduced therein. The method according to claim 8, wherein the group hydrocarbon is partially hydrogenated.
【請求項10】 該複数の攪拌翼が多段式に配列された
複数の攪拌翼セットよりなり、該複数の攪拌翼セットは
第1の攪拌翼セットと第2の攪拌翼セットとを包含し、
第1の攪拌翼セットは最下段に設けられて連続水相中に
気泡および油滴を生成分散すると共に反応系全体を混合
し、また、第2の攪拌翼セットは攪拌機を作動させたと
きに反応槽内の気液自由表面より上に存在するガスを反
応系内に巻込むような位置に設けられ、第2の攪拌翼セ
ットによって該巻込みを行わせることを特徴とする請求
項8または9に記載の方法。
10. The plurality of stirring blades comprises a plurality of stirring blade sets arranged in a multi-stage manner, and the plurality of stirring blade sets include a first stirring blade set and a second stirring blade set,
The first stirring blade set is provided at the lowermost stage to generate and disperse bubbles and oil droplets in the continuous aqueous phase and mix the entire reaction system, and the second stirring blade set is used when the stirrer is operated. 9. The gas existing above the gas-liquid free surface in the reaction tank is provided at a position so as to be wound into the reaction system, and the winding is performed by the second stirring blade set. 9. The method according to 9.
【請求項11】 反応槽が反応生成物出口を有してお
り、該反応生成物出口付近には堰を配置して静置領域を
設け、得られる反応混合液を環状オレフィンを含む上層
としての油相と、水素化触媒を含む下層としての水相と
へ分離するのを容易にすることを特徴とする請求項8な
いし10のいずれかに記載の方法。
11. The reaction tank has a reaction product outlet, and a weir is arranged near the reaction product outlet to provide a standing region, and the reaction mixture obtained is used as an upper layer containing a cyclic olefin. The method according to any one of claims 8 to 10, which facilitates separation into an oil phase and an aqueous phase as a lower layer containing a hydrogenation catalyst.
【請求項12】 パイプ状反応器内で、上記の剪断力を
生じるのに十分な流速で反応系を流通させることにより
該反応を行うことを特徴とする請求項1ないし7のいず
れかに記載の方法。
12. The reaction according to any one of claims 1 to 7, wherein the reaction is carried out by flowing the reaction system in the pipe-shaped reactor at a flow velocity sufficient to generate the shearing force. the method of.
【請求項13】 水素ガスを含む気体と、油相および水
相を含む液体とからなる反応混合液を、反応器外に設け
た気液分離槽に導入して気液分離を行い、得られた液体
を油水分離槽に導入して、水とその中に懸濁した触媒を
含む下層としての水相から環状オレフィンを含む上層と
しての油相を分離した後、上層の油相を取り出し、一
方、下層の水相は反応器へ再還流することを特徴とする
請求項8ないし10および12のいずれかに記載の方
法。
13. A reaction mixture comprising a gas containing hydrogen gas and a liquid containing an oil phase and an aqueous phase is introduced into a gas-liquid separation tank provided outside the reactor to perform gas-liquid separation, and thus obtained. The above liquid was introduced into an oil-water separation tank to separate an oil phase as an upper layer containing a cyclic olefin from an aqueous phase as a lower layer containing water and a catalyst suspended therein, and then an upper oil phase was taken out. 13. The process according to any of claims 8 to 10 and 12, characterized in that the lower aqueous phase is recirculated to the reactor again.
【請求項14】 剪断力を生じさせる複数の攪拌翼を備
えた攪拌機を有する反応槽において該反応を行い、該複
数の攪拌翼は多段式に配列された複数の攪拌翼セットよ
りなり、該反応槽は障害物によって多段式に配列する複
数の小室に分けられ、各室が少なくとも一つの攪拌翼セ
ットを含むように構成され、上記攪拌機を作動して各室
中の反応系全体を攪拌し、連続水相中に懸濁した触媒の
沈降を防止すると共に、攪拌翼から離れたところで合一
した気泡および油滴を再分散して、連続水相中の気相を
気泡状に、かつ、油相を油滴状に維持し、該障害物によ
り分けられた互いに隣り合う二つの小室の間において、
あらかじめ定められた方向に従って、第1の小室から第
2の小室に向かって反応系が流れることを可能にすると
同時に、反応系が上記方向に対して逆流するのを妨げ
て、該第2の小室の反応系が該第1の小室の反応系と逆
混合することを防ぐようにすることを特徴とする請求項
1ないし7のいずれかに記載の方法。
14. The reaction is carried out in a reaction vessel having a stirrer equipped with a plurality of stirring blades for generating shearing force, the plurality of stirring blades comprising a plurality of stirring blade sets arranged in a multistage manner, and the reaction The tank is divided into a plurality of small chambers arranged in a multi-stage by obstacles, each chamber is configured to include at least one stirring blade set, the agitator is operated to stir the entire reaction system in each chamber, While preventing the sedimentation of the catalyst suspended in the continuous aqueous phase, and re-dispersing the coalesced bubbles and oil droplets away from the stirring blade, the gas phase in the continuous aqueous phase was made into bubbles and oil. Maintaining the phases in the form of oil droplets, between two adjacent chambers separated by the obstacle,
According to a predetermined direction, the reaction system is allowed to flow from the first small chamber to the second small chamber, and at the same time, the reaction system is prevented from flowing backward in the above-mentioned direction, and the second small chamber is prevented. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the reaction system of (1) is prevented from being mixed back with the reaction system of the first compartment.
【請求項15】 該小室のうち最上部の小室が反応生成
物出口を有しており、該反応生成物出口付近には堰を配
置して静置領域を設け、得られる反応混合液を環状オレ
フィンを含む上層としての油相と、水素化触媒を含む下
層としての水相とへ分離するのを容易にすることを特徴
とする請求項14に記載の方法。
15. The uppermost chamber among the small chambers has a reaction product outlet, and a weir is arranged near the reaction product outlet to provide a standing region, and the reaction mixture obtained is circular. 15. The method of claim 14, which facilitates separation into an oil phase as an upper layer containing olefins and an aqueous phase as a lower layer containing a hydrogenation catalyst.
【請求項16】 上記の最上部の小室が該複数の攪拌翼
セットの最上部の攪拌翼セットを含み、最上部の攪拌翼
セットは攪拌機を作動させたときに反応槽内の気液自由
表面より上に存在するガスを反応系内に巻込むような位
置に設けられ、最上部の攪拌翼セットによって該巻込み
を行わせることを特徴とする請求項14または15に記
載の方法。
16. The uppermost chamber includes the uppermost stirring blade set of the plurality of stirring blade sets, and the uppermost stirring blade set includes a gas-liquid free surface in a reaction tank when the stirring machine is operated. The method according to claim 14 or 15, wherein the gas is provided at a position higher than that in the reaction system, and the uppermost stirring blade set causes the gas to be included in the reaction system.
【請求項17】 水素ガスを含む気体と、油相および水
相を含む液体とからなる反応混合液を、反応器外に設け
た気液分離槽に導入して気液分離を行い、得られた液体
を油水分離槽に導入して、水とその中に懸濁した触媒を
含む下層としての水相から環状オレフィンを含む上層と
しての油相を分離した後、上層の油相を取り出し、一
方、下層の水相は反応器へ再還流することを特徴とする
請求項14または16に記載の方法。
17. A reaction liquid mixture comprising a gas containing hydrogen gas and a liquid containing an oil phase and an aqueous phase is introduced into a gas-liquid separation tank provided outside the reactor to perform gas-liquid separation, and thus obtained. The above liquid was introduced into an oil-water separation tank to separate an oil phase as an upper layer containing a cyclic olefin from an aqueous phase as a lower layer containing water and a catalyst suspended therein, and then an upper oil phase was taken out. The method according to claim 14 or 16, wherein the lower aqueous phase is re-refluxed to the reactor.
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