JPH0717540B2 - モノ及び/又はジアルキルナフタレンの製造方法 - Google Patents

モノ及び/又はジアルキルナフタレンの製造方法

Info

Publication number
JPH0717540B2
JPH0717540B2 JP62066788A JP6678887A JPH0717540B2 JP H0717540 B2 JPH0717540 B2 JP H0717540B2 JP 62066788 A JP62066788 A JP 62066788A JP 6678887 A JP6678887 A JP 6678887A JP H0717540 B2 JPH0717540 B2 JP H0717540B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
naphthalene
reaction
acid
alkylnaphthalene
catalyst
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62066788A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63230645A (ja
Inventor
建司 笠野
芳明 加納
清敬 三島
元宏 小栗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tosoh Corp filed Critical Tosoh Corp
Priority to JP62066788A priority Critical patent/JPH0717540B2/ja
Publication of JPS63230645A publication Critical patent/JPS63230645A/ja
Publication of JPH0717540B2 publication Critical patent/JPH0717540B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はナフタレン及び/又はアルキルナフタレンをα
−オレフィンでアルキル化する方法に関するものであ
る。更に詳しくはフォージャサイト型ゼオライトを使用
してナフタレン及び/又はアルキルナフタレンを高転化
率でアルキル化して、高い選択率でβ体のモノ及び/又
はジアルキルナフタレンを製造する方法に関するもので
ある。
〔従来の技術〕
AlCl3のようなルイス酸を触媒として芳香族化合物をア
ルキル化する方法はフリーデル・クラフト反応として知
られている。特に、ナフタレンをプロピレンでアルキル
化してイソプロピルナフタレンを得る方法は従来よりよ
く知られている。しかしながら、このアルキル化方法で
は、反応終了後反応生成物と触媒との分離を行なう必要
があり、また触媒に装置を腐食する性質があり経済的に
不利であった。
そこでAlCl3の代りにBF3−H3PO4アダクト触媒を使用し
てナフタレンをプロピレンでアルキル化してイソプロピ
ルナフタレンを得る方法が提案されている(特開昭51−
56435号公報)。しかしながら、BF3−H3PO4アダクト触
媒にもAlCl3と同様に装置を腐食する性質があった。さ
らに目的とするβ−イソプロピルナフタレンの選択率が
低く、アルキル化終了後反応生成物を異性化する必要が
あった。
一方、反応生成物からの分離が容易な固体触媒を使用し
た例として、特公昭55−45533号公報にアルミニウムオ
キシハライドまたはチタニウムオキシハライドを触媒と
してナフタレンをアルキル化してβ−イソプロピルナフ
タレンを得る方法が開示されている。しかしながら、該
方法によると高沸点物の生成が多くまたβ−イソプロピ
ルナフタレンの選択率も低かった。さらに、米国特許第
4,026,959号には、希土類金属のアンモニウムで交換さ
れたY型ゼオライトを触媒として使用してナフタレンを
アルキル化してβ−イソプロピルナフタレンを得る方法
が記載されている。この方法のβ−イソプロピルナフタ
レンの選択率は充分高いものではなくアルキル化終了後
反応生成物を異性化しなければならなかった。又は、本
発明者等は前記先行技術とは別にHY型ゼオライトを触媒
として使用するナフタレン及び/又はイソプロピルナフ
タレンとα−オレフィンとの反応について検討した。し
かし、該反応においては、触媒の活性劣化が大きいとい
うことがわかった。
さらに特開昭60−172939号公報にZSM−5のような酸素1
0員環よりなるゼオライトを触媒としてナフタレン類を
メチル化する方法が開示されている。しかし該メチル化
の反応温度は400〜450℃と高い。本発明者らがα−オレ
フィンによるナフタレンのアルキル化についてZSM−5
を用いる該方法を適用したところ、反応温度が高く脱ア
ルキル化反応も促進されてしまい結果として低いモノ及
び/又はジアルキルナフタレンの収率しか得られなかっ
た。
一方、ジイソプロピルナフタレンの製造方法については
従来より余り知られていない。ジイソプロピルナフタレ
ンのなかで特に有用な異性体は、2,6−または2,7−ジイ
ソプロピルナフタレンである。内でも2,6−ジイソプロ
ピルナフタレンを酸化すると2,6−ナフタレンジカルボ
ン酸が得られる。このカルボン酸はポリエステル(合成
繊維、フィルム等)合成原料としての広凡な用途を有し
ている。このような2,6−または2,7−ジイソプロピルナ
フタレンの選択的な製造方法は従来ほとんど知られてい
ない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
固体酸触媒を使用してナフタレン及び/又はアルキルナ
フタレンのアルキル化反応を実施することに於て、高転
化率で、触媒の活性寿命が長く、且つモノアルキルナフ
タレンの製造に於てはβ−アルキルナフタレンの選択率
は高く、又ジイソプロピルナフタレンの製造に於ては2,
6−または2,7−ジイソプロピルナフタレンの選択率が高
い製造方法は未だ確立されていない。
本発明は、優れた触媒活性を有し、しかも高い活性を長
時間接続させ、且つβ−アルキルナフタレンまたはジイ
ソプロピルナフタレンの製造に於ては2,6−または2,7−
ジイソプロピルナフタレンの選択率が高いモノ及び/又
はジアルキルナフタレンの製造方法を提供することを目
的とする。
〔問題点を解決しようとする手段〕
本発明者らは、ナフタレン及び/又はアルキルナフタレ
ンのアルキル化方法について鋭意研究を続けた結果、フ
ォージャサイト型ゼオライトを触媒として使用すれば、
高い転化率が得られること、また該アルキル化反応を飽
和脂環式炭化水素化合物の存在下で行なえば触媒の活性
寿命を著しく改善できることを見出して発明を完成する
に至った。
すなわち本発明は、フォージャサイト型ゼオライト及び
飽和脂環式炭化水素化合物の存在下、ナフタレン及び/
又はアルキルナフタレンをα−オレフィンでアルキル化
することを特徴とするモノ及び/又はジアルキルナフタ
レンの製造方法に関するものである。
以下本発明について説明する。
本発明において用いる「飽和脂環式炭化水素化合物」と
しては、単環式化合物、環炭素を共有していない多環式
化合物、環炭素を共有する多環式化合物、縮合脂環式化
合物、有橋脂環式化合物が挙げられる。具体的には、単
環式化合物としてはシクロヘキサン、シクロヘプタン、
シクリオクタン、シクロデカンなどが挙げられる。環炭
素を共有しない多環式化合物としてはビシクロプロピレ
ン、ビシクロペンチル、ビシクロヘキシル、シクロペン
チルシクロヘキサンなどが挙げられる。環炭素を共有す
る多環式化合物としてはいわゆるスピラン系化合物があ
り、例えば、スピロ〔2,2〕へプタン、スピロ〔2,3〕ヘ
キサン、スピロ〔2,4〕ヘプタン、スピロ〔3,3〕ヘプタ
ン、スピロ〔3,4〕オクタンなどが挙げられる。縮合脂
環式化合物としては、ビシクロ〔4,2,0〕オクタンヒド
ロインダン、デカリン、ペルヒドロフエナントレン、ペ
ルヒドロアントラセンなどが挙げられる。有橋脂環式化
合物としては、ノルピナン、ノルボルナン、ビシクロ
〔2,2,1〕オクタンなどが挙げられる。このなかで特に
好適な化合物としては縮合脂環式化合物及び多環式化合
物が挙げられ、具体的にはデカリン及びビシクロヘキシ
ルなどが挙げられる。デカリンには、Cis−デカリン、t
rans−デカリンがあり、どちらを使用しても本発明の効
果が発現され、両者の混合物が容易に入手でき好まし
い。
飽和脂環式炭化水素化合物の供給量はナフタレン及び/
又はモノアルキルナフタレンに対して0.1〜20重量比の
範囲とすることが好ましい。特に0.2〜10重量比の範囲
が好適である。該範囲とすることで活性劣化を十分に防
止できるとともに、高い生産性を保持することができる
からである。
飽和脂環式炭化水素化合物は反応域にナフタレン及び/
又はモノアルキルナフタレンと共に、あるいは単独で供
給しても、反応域に存在するような方法であればいずれ
でもよい。
本発明で使用される「フォージャサイト型ゼオライト」
としてはX型ゼオライト及びY型ゼオライトを挙げるこ
とができ、特にY型ゼオライトが好ましい。Y型ゼオラ
イトは天然ゼオライト及び合成ゼオライトのいずれもが
使用できる。Y型ゼオライトのカチオンサイトは通常Na
などのアルカリ金属で占められているが、全カチオンサ
イトの少くとも25%好ましくは少くとも50%が水素カチ
オンで交換されているものが好ましい。
ゼオライトのカチオンを水素カチオンに交換する方法は
公知の方法によって行なえる。すなわち、例えば、塩
酸、硝酸、硫酸などの鉱酸による処理あるいは塩化アン
モニウムなどのアンモニウムイオンと交換した後、焼成
によってアンモニウムイオンから水素カチオンにするこ
とができる。
さらに、Y型ゼオライトの金属カチオンを酸化物として
1.0重量%以下とし、耐水熱安定性が改善された超安定
性Y型の使用できる。これは全カチオンサイトの50%以
上を水素イオンで交換した後にスチームの存在下高温
(例えば600〜900℃)で熱処理することにより得られる
し、また鉱酸などの処理を段階的に繰り返すことによっ
ても得られることが知られている。
例えば、特開昭54−122700号公報、特開昭56−22624号
公報等が挙げられる。また一方、耐水熱安定性の改善さ
れた超安定性Y型を無機酸または有機酸で処理する、い
わゆる脱アルミナ処理して得られるY型も使用すること
ができる。
酸処理に使用できる酸は無機酸、有機酸のいずれでも良
い。無機酸としては例えば塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等
が使用でき、有機酸としては、カルボン酸、スルホン酸
等が使用できる。特に有機酸の場合は、pH調製の容易さ
から、脂肪族カルボン酸が良好で、例えば、酢酸、シュ
ウ酸、コハク酸、マレイン酸等が好ましい。
本発明で使用される脱アルミナ処理されたフォージャサ
イト型ゼオライトのアルミナに対するシリカのモル比
は、好ましくは150以下の範囲である。アルミナに対す
るシリカのモル比を150以下とすることによって、ゼオ
ライト中に十分な酸量が存在し、原料であるナフタレン
及び/又はアルキルナフタレンの転化率を高める傾向が
有るからである。
本発明に使用されるゼオライトは、それ自体パウダー状
で使用することもできる。また圧縮成形することでペレ
ット状、タブレット状などの成形物として使用すること
ができる。成形物として使用する場合、結合剤としてア
ルミナゾル、シリカゾルなどを添加して成形物とするこ
ともできる。
本発明によるナフタレン及び/又はアルキルナフタレン
のアルキル化反応は、気相または液相のいずれでも行な
うことができるが、通常は液相で行なうことが好まし
い。反応圧力は、加圧下0.5〜100kg/cm2G、とりわけ0.
5〜30kg/cm2Gで行なうことが好ましい。加圧下でアル
キル化反応を行なうと、イソプロピル基などのアルキル
基が脱離する脱アルキル反応が起りにくくなり、目的と
するモノ及び/又はジアルキルナフタレンの収率を向上
させる傾向がある。ただし、反応圧力が30kg/cm2G以上
になると収率に対する圧力の影響は実質的になくなる。
本発明のアルキル化反応温度は160〜400℃の範囲とする
ことが適当である。該温度範囲とすることによって脱ア
ルキル反応を抑制できかつ高い触媒活性が得られかつ触
媒の劣化も少ない。アルキル化反温度は、特にα−オレ
フィンがプロピレンであるときは160〜300℃とすること
が好ましい。またα−オレフィンがエチレンであるとき
は200〜400℃とすることが好ましい。
本発明のアルキル化反応は、活性寿命をより長く持続さ
せるために水素気流下で行なうことが好ましい。水素供
給量はナフタレン及び/又はアルキルナフタレンに対し
て0.1〜10モル比の範囲で行なうことが好ましい。また
窒素、炭酸ガス、メタン等のガスを導入してもよい。反
応は通常固定床反応装置を用いて行なわれるが、流動床
や移動床等を用いて行なうこともできる。この際に、重
量時間空間速度(WHSV)は0.2〜50Hr-1の範囲で行なう
ことができる。より好ましくは、WHSVは1〜20Hr-1の範
囲とする。WHSVを1以上とすることで、高い生産性を保
持することができ、またWHSVを50Hr-1とすることで、触
媒と接触時間を十分に長く取ることができ高い転化率を
得られるからである。尚、本発明に示すWHSVとは、触媒
(g)当りの単位時間(Hr)におけるナフタレン及び/
又はアルキルナフタレンの供給量(g)を表すものとす
る。
本発明のアルキル化反応に使用されるアルキル化剤は、
α−オレフィンである。α−オレフィンの代表例として
プロピレン及びエチレンを挙げることができる。アルキ
ル化剤の供給量はナフタレン及び/又はアルキルナフタ
レンに対して0.2〜2.0(モル比)、好ましくは0.3〜1.5
の範囲とすることが好適である。本発明においてアルキ
ルナフタレンはイソプロピルナフタレンであることが好
ましく、このときアルキル化剤としてはプロピレンが好
ましい。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ナフタレン及び/又はアルキルナフタ
レンのアルキル化反応において、フォージャサイト型ゼ
オライト、特にY型ゼオライトを触媒として使用するこ
とにより原料の高転化率が達成できる。さらに飽和脂環
式炭化水素化合物の存在下で該アルキル化反応を行うこ
とによって、活性寿命も著しく改善される。
さらに重要なことは得られるモノジアルキルナフタレン
の異性体混合物中、β−アルキルナフタレンの比率が高
く、アルキル化反応生成物をさらに異性化する必要はな
い。又、ジイソプロピルナフタレンの異性体混合物中の
有用な2,6−または2,7−ジイソプロピルナフタレンの比
率も著しく高い。
本発明のこれらの特徴は工業化に際して大きなメリット
になるものである。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例によりさらに説明するが、本発明
は、下記実施例に限定されるものではない。
実施例1 アルミナに対するシリカのモル比が6.1でNa2Oが0.3重量
%である耐水熱安定性の改善された超安定性Y型ゼオラ
イト(東洋曹達製TSX 351)を圧縮成形した後、粉砕し
た20〜42メッシュのゼオライト(以下、USY−1と略称
する)3gを固定床反応管に充填した。触媒層を220℃と
した後、反応圧力4kg/cm2Gでイソプロピルナフタレン
(和光純薬製試薬β−体含有率93%)及びデカリンを重
量比で1/1に混合した液を30g/Hr、プロピレンをプロピ
レン/イソプロピルナフタレン=0.70/1(モル比)で供
給した。また水素も水素/イソプロピルナフタレン=1.
3/1(モル比)で供給した。この結果を表1に示す。
実施例2 前述のUSY−1ゼオライトを25℃においてpH値2の酢酸
水溶液で酸処理した。この後イオン交換水で充分水洗
し、次いで110℃で1昼夜乾燥後、空気を流通させて500
℃にて4時間熱処理した(USY−2)。このゼオライト
のアルミナに対するシリカのモル比は11.5であった。触
媒をUSY−2に変更した以外、実施例1と同様にしてア
ルキル化反応を行った。この結果を表1に示す。
実施例3〜5 実施例3は反応温度を200℃とし、実施例4は300℃とし
たこと以外、実施例1と同様にして反応を行った。実施
例5は反応温度を250℃とし、反応圧力を2kg/cm2Gとし
たこと以外、実施例2と同様にして反応を行った。この
結果を表1に示す。
実施例6 飽和脂環式炭化水素化合物として、デカリンに代りビシ
クロヘキシルを使用したこと以外、実施例1と同様にし
て反応を行った。この結果を表1に示す。
比較例1 デカリンを使用しないで、イソプロピルナフタレンのみ
を15g/Hrで供給したこと以外、実施例1と同様にして反
応を行った。この結果を表1に示す。
比較例2 米国特許第3,766,093号明細書に開示されている方法に
従ってシリカ/アルミナモル比が50のZSM−5ゼオライ
トを合成した。次いで得られたゼオライトをH型とした
酸アルミナ含量が15重量%となるようにアルミナゾルを
添加して成形物を得た。このZSM−5(20〜42メッシ
ュ)ゼオライト3gを使用し、反応温度を250℃としたこ
と以外、実施例1と同様の条件下で反応を行った。その
結果、活性劣化はみられないものの転化率は著しく低い
ものであった。
実施例7、8 ナフタレン(和光純薬製試薬)をデカリンにデカリン/
ナフタレン=5/1(重量比)に混合した液を原料として
使用した。実施例7は、反応圧力4kg/cm2gでナフタレ
ン溶液を90g/Hrで供給し、反応温度を220℃として、プ
ロピレンをプロピレン/ナフタレン=0.5/1(モル比)
となるように供給した。実施例8は反応圧力15kg/cm2
でナフタレン溶液を90g/Hrで供給し、反応温度を300℃
として、エチレンをエチレン/ナフタレン=1/1(モル
比)で供給した。このこと以外、実施例1と同様にして
反応を行った。この結果を表2に示す。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フォージャサイト型ゼオライト及び飽和脂
    環式炭化水素化合物の存在下、ナフタレン及び/又はア
    ルキルナフタレンをα−オレフィンでアルキル化するこ
    とを特徴とするモノ及び/又はジアルキルナフタレンの
    製造方法。
  2. 【請求項2】フォージャサイト型ゼオライトがY型ゼオ
    ライトである特許請求の範囲第(1)項記載の方法。
  3. 【請求項3】α−オレフィンがプロピレン又はエチレン
    である特許請求の範囲第(1)項記載の方法。
  4. 【請求項4】α−オレフィンがプロピレンであり、アル
    キル化を160〜300℃の範囲で行う特許請求の範囲第
    (1)項記載の方法。
  5. 【請求項5】α−オレフィンがエチレンであり、アルキ
    ル化を200〜400℃の範囲で行う特許請求の範囲第(1)
    項記載の方法。
  6. 【請求項6】アルキル化を0.5kg/cm2G以上の加圧下で
    行う特許請求の範囲第(1)項記載の方法。
  7. 【請求項7】飽和脂環式炭化水素化合物の供給量がナフ
    タレン及び/又はアルキルナフタレン1に対して0.2〜1
    0(重量比)の範囲にある特許請求の範囲第(1)項記
    載の方法。
  8. 【請求項8】アルキルナフタレンがイソプロピルナフタ
    レンであり、アルキル化剤がプロピレンである特許請求
    の範囲第(1)項記載の方法。
JP62066788A 1987-03-20 1987-03-20 モノ及び/又はジアルキルナフタレンの製造方法 Expired - Lifetime JPH0717540B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62066788A JPH0717540B2 (ja) 1987-03-20 1987-03-20 モノ及び/又はジアルキルナフタレンの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62066788A JPH0717540B2 (ja) 1987-03-20 1987-03-20 モノ及び/又はジアルキルナフタレンの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63230645A JPS63230645A (ja) 1988-09-27
JPH0717540B2 true JPH0717540B2 (ja) 1995-03-01

Family

ID=13325947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62066788A Expired - Lifetime JPH0717540B2 (ja) 1987-03-20 1987-03-20 モノ及び/又はジアルキルナフタレンの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0717540B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2668923B2 (ja) * 1988-03-28 1997-10-27 東ソー株式会社 ジイソプロピルナフタレン製造用触媒及びその製造法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63230645A (ja) 1988-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3849340A (en) Hydrocarbon conversion catalyst
US4861935A (en) Catalytic composition and process for the transalkylation of aromatic hydrocarbons
JP2656124B2 (ja) βゼオライトを使用した液相アルキル化及びトランスアルキル化法
US3851004A (en) Hydrocarbon alkylation process using catalyst regeneration
US3763260A (en) Hydrocarbon conversion catalyst
US4724275A (en) Crystalline aluminosilicates and their use in the conversion of methanol to low molecular weight hydrocarbons
US5233111A (en) Catalytic process for selective alkylation of aromatic hydrocarbons
US4483936A (en) Modified zeolite catalyst composition for alkylating toluene with methanol to form styrene
JPH0585974A (ja) クメンヒドロペルオキシドからフエノールとアセトンを製造する方法
EP0537389A1 (en) An improved process for the production of cumene
DE2112223A1 (de) Mordenitkatalysator und dessen Verwendung
EP0432132B1 (en) A method for preparation of mono- and diisopropylnaphthalenes
US4499317A (en) Modified zeolite catalyst composition and process for alkylating toluene with methanol to form styrene
EP0152485B1 (en) Binder-free zeolite catalyst, process for its preparation, and catalytic reaction using same
JP2001515056A (ja) 芳香族をプロピレン及びエチレンを含む希薄流れでアルキル化する方法
JPH0899914A (ja) 4−メチルビフェニルおよび4,4’−ジメチルビフェニルの製造法
JPH06508640A (ja) オレフィンの製造方法
EP0473692A1 (en) Alkylation catalyst and processes for its use
JPH064546B2 (ja) モノ及び/又はジアルキルナフタレンの製造方法
JPH0717540B2 (ja) モノ及び/又はジアルキルナフタレンの製造方法
JPH01502825A (ja) 沃素化芳香族化合物の液相異性化
JPH0717541B2 (ja) ジイソプロピルナフタレンの製造方法
JPS6314739A (ja) モノ及び/又はジアルキル置換ナフタレンの製造方法
EP0310991B1 (en) Process for producing m-xylene from o-xylene
JP2524447B2 (ja) イソプロピルナフタリンの製造方法