JPH07206722A - Isomerization of dimethylanaphthalene - Google Patents
Isomerization of dimethylanaphthaleneInfo
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- C07C5/27—Rearrangement of carbon atoms in the hydrocarbon skeleton
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- C07C5/2732—Catalytic processes
- C07C5/2737—Catalytic processes with crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、2,6−ナフタレンジ
カルボン酸の原料として有用な2,6−ジメチルナフタ
レンの製造方法に関する。2,6−ナフタレンジカルボ
ン酸は、優れた引っ張り強度と耐熱性を有するポリエチ
レンナフタレート繊維やフィルム等の製造に用いられる
高性能ポリエステルの原料として工業的に重要なもので
ある。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing 2,6-dimethylnaphthalene which is useful as a raw material for 2,6-naphthalenedicarboxylic acid. 2,6-naphthalenedicarboxylic acid is industrially important as a raw material of high-performance polyester used for producing polyethylene naphthalate fibers and films having excellent tensile strength and heat resistance.
【0002】[0002]
【従来技術】2,6−ジメチルナフタレンは、2,6−
ナフタレンジカルボン酸の原料となるものであり、品質
的には高純度であることが要求される。ジメチルナフタ
レンには2個のメチル基の位置により10個の異性体が
存在する。この中から2,6−体以外の異性体を実質的
に含まない2,6−ジメチルナフタレンを大量且つ安価
に製造する必要がある。ジメチルナフタレンの異性化を
行う場合、α−β間の異性化に比べ、β−β間の異性
化、環を越える異性化は起こり難いことが知られてい
る。すなわち、ジメチルナフタレンは異性化に関しては
以下の四つの属に分けられ、各属内の異性化に比べ、属
間の異性化は起こり難い。 A属 1,5−、1,6−、2,6−。 B属 1,8−、1,7−、2,7−。 C属 1,4−、1,3−、2,3−。 D属 1,2−。2. Description of the Prior Art 2,6-Dimethylnaphthalene is 2,6-
It is a raw material for naphthalenedicarboxylic acid, and is required to be highly pure in terms of quality. Dimethylnaphthalene has 10 isomers depending on the positions of 2 methyl groups. Of these, it is necessary to produce 2,6-dimethylnaphthalene substantially free of isomers other than the 2,6-isomer in a large amount and at low cost. When isomerizing dimethylnaphthalene, it is known that isomerization between β-β and isomerization across a ring are less likely to occur than isomerization between α-β. That is, dimethylnaphthalene is divided into the following four genera regarding isomerization, and isomerization between genera is less likely to occur than isomerization within each genus. Genus A 1,5-, 1,6-, 2,6-. Genus B 1,8-, 1,7-, 2,7-. C genus 1,4-, 1,3-, 2,3-. Genus 1,2-.
【0003】公知の2,6−ジメチルナフタレンの製造
法としては、ナフタレンあるいはメチルナフタレンをメ
チル化後に異性化分離する方法やタール留分、石油留分
から分離する方法等がある。しかし、これらの留分や生
成物には4属の異性体のほとんどが含まれており、これ
を異性化して2,6−ジメチルナフタレンを効率的に製
造するには、困難な属間の異性化が必要となる。 更
に、高純度の2,6−ジメチルナフタレンを得るために
は、多種の異性体混合物からの煩雑な分離操作が避けら
れず、工業的な2,6−ジメチルナフタレンの製造法と
しては実現性の低いものである。Known methods for producing 2,6-dimethylnaphthalene include a method in which naphthalene or methylnaphthalene is subjected to isomerization and separation after methylation, a method in which it is separated from a tar fraction, or a petroleum fraction. However, these fractions and products contain most of the isomers of the 4 genus, and it is difficult to isomerize them to efficiently produce 2,6-dimethylnaphthalene, which is a difficult intergeneric isomer. Need to be converted. Further, in order to obtain high-purity 2,6-dimethylnaphthalene, a complicated separation operation from various isomer mixtures is inevitable, which is not feasible as an industrial method for producing 2,6-dimethylnaphthalene. It is low.
【0004】特開昭49−134634ではオルトキシ
レンとブタジエンからo-トリルペンテン-2を高収率で得
る方法、特開昭50−89353ではo-トリルペンテン
-2を環化して1,5−ジメチルテトラリンを製造する方
法、また特開昭48−76852では1,5−ジメチル
テトラリンを脱水素して高収率、高選択率で1,5−ジ
メチルナフタレンを製造する方法が提案されている。
1,5−ジメチルナフタレンは2,6−ジメチルナフタ
レンと同じ属であり、ここで得られる1,5−ジメチル
ナフタレンを原料とした場合には、属内のみでの異性化
により2,6−体を製造できるという利点がある。1,
5−ジメチルナフタレンを異性化して2,6−ジメチル
ナフタレンを製造する方法としては多くの方法が提案さ
れており、例えば特公昭47−50622ではシリカア
ルミナを触媒として気相で異性化する方法、米国特許4
962260ではβゼオライトやY型ゼオライトを触媒
とする方法が提案されている。JP-A-49-134634 discloses a method for obtaining o-tolylpentene-2 from orthoxylene and butadiene in a high yield. JP-A-50-89353 discloses o-tolylpentene.
A method for producing 1,5-dimethyltetralin by cyclizing -2, and in JP-A-48-76852, 1,5-dimethyltetralin is dehydrogenated to give 1,5-dimethylnaphthalene with high yield and high selectivity. Have been proposed.
1,5-Dimethylnaphthalene belongs to the same genus as 2,6-dimethylnaphthalene, and when 1,5-dimethylnaphthalene obtained here is used as a raw material, 2,6-dimethylnaphthalene is isomerized only within the genus. Can be manufactured. 1,
Many methods have been proposed as a method for producing 2,6-dimethylnaphthalene by isomerizing 5-dimethylnaphthalene. For example, in Japanese Examined Patent Publication No. 47-50622, a method of isomerizing in the gas phase using silica-alumina as a catalyst, US Pat. Patent 4
In 9626260, a method using β zeolite or Y-type zeolite as a catalyst is proposed.
【0005】しかしながら、特公昭47−50622で
は生成液に含まれる2,6−体の異性体比は高いが、
2,6−体とは属の異なる2,7−体,1,7−体の生
成も多いのに加えて不均化によるモノメチルナフタレ
ン、トリメチルナフタレンの生成量も多い。米国特許4
962260では、不均化等の副反応は少ないが、2,
7−体等異属の異性体の生成が多く、2,6−体への異
性化率も不十分である。However, in JP-B-47-50622, the isomer ratio of the 2,6-isomer contained in the product liquid is high,
In addition to the large amount of 2,7-form and 1,7-form of a different genus from the 2,6-form, the production amount of monomethylnaphthalene and trimethylnaphthalene due to disproportionation is large. US Patent 4
962260 has few side reactions such as disproportionation,
Many isomers of different genus such as 7-form are produced, and the isomerization rate to 2,6-form is insufficient.
【0006】本発明者らは、触媒としてアルミナに対す
るシリカのモル比が、100以上の実質的に水素型から
なるモルデナイトを用い、液相下、反応温度270℃以
下で原料ジメチルナフタレンの異性化反応を行なうこと
により、2,6−ジメチルナフタレンへの高い異性化率
が得られ、且つ不均化、属外異性化等の好ましくない副
反応が著しく抑制できることを見出し、特願平05−0
75645にて特許を出願している。The present inventors have used, as a catalyst, mordenite consisting essentially of hydrogen in which the molar ratio of silica to alumina is 100 or more, and the isomerization reaction of the starting material dimethylnaphthalene at a reaction temperature of 270 ° C. or lower in the liquid phase. It was found that a high isomerization rate to 2,6-dimethylnaphthalene can be obtained by carrying out the above-mentioned reaction and undesired side reactions such as disproportionation and extra-general isomerization can be remarkably suppressed.
A patent application has been filed at 75645.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら本発明者
らの開発した方法は、高い反応成績を得ることでは十分
満足できるが、長期に亘り触媒性能を安定に保持すると
云う点では必ずしも満足できるものではなかった。本発
明者らは、高い反応成績を長期間安定に維持し得る方法
を開発すべく鋭意検討を行ったところ、反応を継続する
に伴い触媒性能が低下する原因は、触媒上へのコーク析
出であることが判明した。そこでコーク生成の原因につ
いて鋭意検討を重ねた結果、原料中の特定の不純物がそ
の主原因であることを突き止め、この知見を基に本発明
に到達し、完成させることができた。However, the method developed by the present inventors is sufficiently satisfactory in obtaining high reaction results, but is not necessarily satisfactory in that the catalyst performance is stably maintained for a long period of time. There wasn't. The inventors of the present invention have conducted extensive studies to develop a method capable of maintaining high reaction results stably for a long period of time, and the cause of the catalyst performance decreasing as the reaction continues is that coke deposition on the catalyst It turned out to be. Therefore, as a result of extensive studies on the cause of coke formation, it was found that a specific impurity in the raw material was the main cause, and based on this finding, the present invention could be reached and completed.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の如き事
実に鑑み、ジメチルナフタレンを異性化して2,6−ジ
メチルナフタレンを製造する際に、触媒性能だけでなく
原料の品質が問題になることが明確になったことから、
原料中の不純物の影響について鋭意検討を続けた。その
結果、原料中のモノメチルナフタレンが触媒上のコーク
生成の主因となり、触媒活性を徐々に低下させることが
判明した。本発明方法では、モノメチルナフタレンの量
が5wt%以下である原料を反応に使用し、触媒として
アルミナに対するシリカのモル比が、100以上の実質
的に水素型からなるモルデナイトを用い、液相下、反応
温度270℃以下で異性化反応を実施することを特徴と
するものである。 その結果、触媒上のコーク生成は抑
制され、触媒活性を低下させることなく、長期に亘り反
応を進行させることができることを見出し、本発明を完
成させることができた。In view of the above facts, the present invention has a problem not only in catalyst performance but also in quality of raw materials when isomerizing dimethylnaphthalene to produce 2,6-dimethylnaphthalene. Since it became clear,
We continued to study the influence of impurities in the raw materials. As a result, it was found that monomethylnaphthalene in the raw material was the main cause of coke formation on the catalyst and gradually decreased the catalyst activity. In the method of the present invention, a raw material in which the amount of monomethylnaphthalene is 5 wt% or less is used for the reaction, and a molar ratio of silica to alumina is 100 or more, and mordenite consisting essentially of hydrogen is used as a catalyst. It is characterized in that the isomerization reaction is carried out at a reaction temperature of 270 ° C. or lower. As a result, it was found that coke formation on the catalyst was suppressed, and the reaction could proceed for a long period of time without lowering the catalytic activity, and the present invention could be completed.
【0009】原料中にモノメチルナフタレンが含まれて
いる場合には、触媒の活性低下速度が含まれていない場
合と比較して大きくなり、触媒寿命に悪影響を与える。
すなわちモノメチルナフタレンが含まれている場合に
は、副反応としてモノメチルナフタレンとジメチルナフ
タレンの付加物の生成、またモノメチルナフタレンの二
量化反応が起こり、これらの高沸物により触媒表面のコ
ーキングが引き起こされて触媒活性は低下する。When the raw material contains monomethylnaphthalene, the rate of decrease in the activity of the catalyst is larger than that in the case where it is not contained, which adversely affects the life of the catalyst.
That is, when monomethylnaphthalene is contained, as a side reaction, an adduct of monomethylnaphthalene and dimethylnaphthalene is produced, and a dimerization reaction of monomethylnaphthalene occurs, and these high boiling substances cause coking of the catalyst surface. The catalytic activity is reduced.
【0010】モノメチルナフタレンは、ジメチルナフタ
レンを異性化する際に不均化反応により副生することが
あるが、本発明の触媒を用い、所定の条件下で異性化反
応を行う際には、モノメチルナフタレンやトリメチルナ
フタレン等の副生は極微量である。通常、異性化生成液
は晶析工程へ送られ、2,6−DMNは結晶として採取
され、その母液は異性化工程へリサイクルされるが、こ
の際異性化生成液中のモノメチルナフタレンは、母液に
含まれてリサイクルされることとなり、異性化原料中に
次第に濃縮されることになる。Monomethylnaphthalene may be produced as a by-product by a disproportionation reaction when isomerizing dimethylnaphthalene, but when the isomerization reaction is carried out under a predetermined condition using the catalyst of the present invention, monomethylnaphthalene is produced. The amount of by-products such as naphthalene and trimethylnaphthalene is extremely small. Usually, the isomerization product liquid is sent to the crystallization process, 2,6-DMN is collected as crystals, and the mother liquor is recycled to the isomerization process. At this time, the monomethylnaphthalene in the isomerization product liquid is the mother liquor. It will be recycled as it is contained in the isomerized raw material and will be gradually concentrated in the isomerization raw material.
【0011】本発明の方法における原料ジメチルナフタ
レン中のモノメチルナフタレン濃度は、5wt%以下、
好ましくは1wt%以下である。原料中に5wt%以上
のモノメチルナフタレンが含まれていると、触媒活性の
低下が著しく、触媒再生までのサイクルが短くなり、経
済面で不利となる。モノメチルナフタレンは、蒸留によ
るジメチルナフタレンとの分離除去は可能であるが、そ
の沸点差が小さいため、完全に除去するためには蒸留塔
の段数と還流比を非常に大きくする必要があり、膨大な
エネルギーを消費するために経済的プロセスとは云えな
い。したがって、原料ジメチルナフタレン中のモノメチ
ルナフタレンの濃度は、本発明の方法における許容範囲
において、蒸留のエネルギーコストと触媒寿命とを勘案
して決められるものである。The concentration of monomethylnaphthalene in the raw material dimethylnaphthalene in the method of the present invention is 5 wt% or less,
It is preferably 1 wt% or less. When 5 wt% or more of monomethylnaphthalene is contained in the raw material, the catalyst activity is remarkably reduced, the cycle until catalyst regeneration is shortened, and it is disadvantageous from the economical aspect. Monomethylnaphthalene can be separated and removed from dimethylnaphthalene by distillation, but its difference in boiling points is small, so in order to completely remove it, it is necessary to greatly increase the number of stages and the reflux ratio of the distillation column, which is an enormous amount. It is not an economic process because it consumes energy. Therefore, the concentration of monomethylnaphthalene in the raw material dimethylnaphthalene is determined in consideration of the energy cost of distillation and the catalyst life within the allowable range in the method of the present invention.
【0012】特公昭58−5888では、SiO2/Al
2 O3 比が10以上30以下の水素型モルデナイトを触
媒とし、液相でジメチルナフタレンの異性化反応を行な
う際には、2,6−属以外の異性体が生成するためトリ
メチルナフタレンの含有量が10モル%以下である原料
を用いることを提案している。本発明方法により異性化
反応を実施した場合には、トリメチルナフタレン混入の
影響は殆どみられない。またモノメチルナフタレンを1
0wt%加えた場合にも、寿命の面での影響はあるが、
不均化や族外異性化等、副反応への影響は殆どみられな
い。これは本発明方法で使用しているモルデナイトが、
シリカアルミナ比が高く、低温でも十分な異性化反応速
度が得られるため、もともと分子間反応等の副反応が少
ないためである。In Japanese Patent Publication No. 58-5888, SiO 2 / Al
When the isomerization reaction of dimethylnaphthalene is carried out in the liquid phase with hydrogen type mordenite having a 2 O 3 ratio of 10 or more and 30 or less as a catalyst, isomers other than 2,6-genus are produced, so that the content of trimethylnaphthalene It is proposed to use a raw material having a content of 10 mol% or less. When the isomerization reaction is carried out by the method of the present invention, the influence of the incorporation of trimethylnaphthalene is hardly seen. Also, monomethylnaphthalene 1
Even if 0 wt% is added, there is an effect in terms of life,
Almost no effect on side reactions such as disproportionation or isomerization outside the group was observed. This is because the mordenite used in the method of the present invention is
This is because the silica-alumina ratio is high and a sufficient isomerization reaction rate can be obtained even at a low temperature, so that there are originally few side reactions such as intermolecular reactions.
【0013】本発明では、触媒として実質的に水素型か
らなるモルデナイトを用いる。本発明の方法に使用する
H型モルデナイトは、SiO2/Al2 O3 比が高いほど
高活性であり、SiO2/Al2 O3 比が100以上、更
に好ましくは200以上である。モルデナイトには、例
えばNa型、Ca型等があるが、本発明の方法において
は実質的に水素型から成るモルデナイトを用いることを
特徴とするものであり、アルカリ金属あるいはアルカリ
土類金属を含むものは活性が低く、モルデナイト中のア
ルカリ金属、アルカリ土類金属の含有量としては、モル
デナイト中の金属量として、0.5wt%以下、さらに
好ましくは0.1wt%以下である。In the present invention, mordenite substantially in the hydrogen form is used as the catalyst. The H-type mordenite used in the method of the present invention has higher activity as the SiO 2 / Al 2 O 3 ratio is higher, and the SiO 2 / Al 2 O 3 ratio is 100 or more, more preferably 200 or more. Mordenite includes, for example, Na type and Ca type, but the method of the present invention is characterized by using substantially hydrogen type mordenite, which contains an alkali metal or an alkaline earth metal. Has low activity, and the content of alkali metal or alkaline earth metal in mordenite is 0.5 wt% or less, more preferably 0.1 wt% or less, as the amount of metal in mordenite.
【0014】本発明による異性化を実施するに際しての
反応形式には特に制限はなく、回分式、流通式いずれの
方法でも行なうことができる。また、流通式において
も、固定床、移動床、流動床等の反応方式があり、いず
れも採用できるが固定床流通式が一般的である。固定床
流通式にて実施する場合、モルデナイトを成型して用い
ることになる。モルデナイトの成型助剤としてはベント
ナイト等の粘土、アルミナ、シリカ等が用いられが、本
発明の触媒に対する成型助剤としてはアルミナが優れて
いる。ベントナイト等の粘土は各種金属を含んでおり、
これが触媒の異性化活性を損なう原因となる。アルミナ
は異性化活性を低下させることはなく、触媒寿命の面で
もよい結果を与える。There is no particular limitation on the reaction system for carrying out the isomerization according to the present invention, and either a batch system or a flow system can be used. The flow system also includes reaction systems such as a fixed bed, a moving bed, and a fluidized bed. Any of them can be adopted, but the fixed bed flow system is general. When it is carried out in a fixed bed flow system, mordenite is molded and used. As a molding aid for mordenite, clay such as bentonite, alumina, silica or the like is used, and alumina is excellent as a molding aid for the catalyst of the present invention. Clay such as bentonite contains various metals,
This is a cause of impairing the isomerization activity of the catalyst. Alumina does not reduce the isomerization activity and gives good results in terms of catalyst life.
【0015】成型助剤として用いるアルミナの量は、少
なければ触媒寿命は長くなるが、強度面で問題があり、
多くすれば強度面では問題はないが、触媒寿命の面で悪
影響がみられる。この点を勘案し、成型助剤として用い
るアルミナの量は、モルデナイト100重量部に対し5
〜50重量部、好ましくは10〜30重量部である。さ
らに本発明の方法に従って使用し活性が低下した触媒
は、酸素を含む不活性気体中で、400℃以上600℃
以下の温度で加熱することにより、再生することができ
る。この再生操作により、初期の触媒活性にまで賦活す
ることが可能であり、この再生を組み込めば極めて長期
に亘り触媒を反応に使用されることができる。If the amount of alumina used as a molding aid is small, the catalyst life becomes long, but there is a problem in strength.
If it is increased, there is no problem in strength, but there is a bad influence in terms of catalyst life. Considering this point, the amount of alumina used as a molding aid is 5 with respect to 100 parts by weight of mordenite.
-50 parts by weight, preferably 10-30 parts by weight. Furthermore, the catalyst used in accordance with the method of the present invention and having a reduced activity can be used in an inert gas containing oxygen at 400 ° C. or higher and 600 ° C.
It can be regenerated by heating at the following temperature. By this regeneration operation, it is possible to activate even the initial catalyst activity, and if this regeneration is incorporated, the catalyst can be used for the reaction for an extremely long time.
【0016】本発明方法における異性化反応は、反応温
度270℃以下で実施され、好ましくは150℃〜27
0℃の範囲で実施される。これより高温では異属への異
性化や不均化等の副反応が起こり易くなり、またこれよ
り低温では十分な異性化速度が得られないため経済的で
はない。本発明方法による異性化を270℃以下の適正
な温度を選んで実施した場合、反応生成液中の2,6−
ジメチルナフタレンの濃度は熱力学的平衡濃度まで到達
し、同時に2,7−ジメチルナフタレン等異属異性体の
生成および不均化等の副反応はほとんど起こらない。The isomerization reaction in the method of the present invention is carried out at a reaction temperature of 270 ° C or lower, preferably 150 ° C to 27 ° C.
It is carried out in the range of 0 ° C. At a temperature higher than this, side reactions such as isomerization to different genus and disproportionation easily occur, and at a temperature lower than this, a sufficient isomerization rate cannot be obtained, which is not economical. When the isomerization according to the method of the present invention is carried out by selecting an appropriate temperature of 270 ° C. or lower, 2,6-
The concentration of dimethylnaphthalene reaches a thermodynamic equilibrium concentration, and at the same time, side reactions such as formation and disproportionation of heterogeneous isomers such as 2,7-dimethylnaphthalene hardly occur.
【0017】本発明を流通法により実施する場合のWH
SVは、0.05〜5hr-1、好ましくは0.1〜2h
r-1、さらに好ましくは0.2〜1hr-1である。WH
SVを小さくすると、低温で異性化反応が進行するが、
反応器を大きくする必要があり経済的ではない。WHS
Vを大きくすると、高い異性化率を得るためには反応温
度を高くする必要があり、異属への異性化、不均化が起
こり易くなる。回分式で実施する場合の触媒使用量は、
原料100重量部に対し0.1〜10重量部、好ましく
は0.3〜5重量部である。反応時間は、触媒と原料と
の比、反応温度により変化するが、一般的には10分か
ら2時間である。以上述べた如く、本発明の方法により
ジメチルナフタレンの異性化反応を実施した場合には、
副反応や異属への異性化を実質的に抑制し高い異性化率
が達成され、且つ長期間に亘り安定的に目的生成物2,
6−ジメチルナフタレンを得ることができる。WH when the present invention is carried out by the distribution method
SV is 0.05 to 5 hr -1 , preferably 0.1 to 2 h
r −1 , and more preferably 0.2 to 1 hr −1 . WH
When SV is reduced, the isomerization reaction proceeds at low temperature,
It is not economical because it requires a large reactor. WHS
When V is increased, it is necessary to raise the reaction temperature in order to obtain a high isomerization rate, and isomerization to a different genus and disproportionation are likely to occur. When using the batch method, the amount of catalyst used is
The amount is 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.3 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the raw material. The reaction time varies depending on the ratio of the catalyst to the raw material and the reaction temperature, but is generally 10 minutes to 2 hours. As described above, when the isomerization reaction of dimethylnaphthalene is carried out by the method of the present invention,
Side reactions and isomerization into different genus are substantially suppressed, a high isomerization rate is achieved, and the target product is stable over a long period of time.
6-Dimethylnaphthalene can be obtained.
【0018】[0018]
【発明の効果】本発明の方法によれば、ジメチルナフタ
レンの異性化反応に際し2,7−ジメチルナフタレン等
の異属への異性化、及び不均化などの副反応を抑制し、
2,6−ジメチルナフタレンへの高い異性化率を達成す
ることができ、更に長期に亘って触媒活性を維持するこ
とができ、工業的に大きな意義をもつものである。According to the method of the present invention, in the isomerization reaction of dimethylnaphthalene, isomerization of 2,7-dimethylnaphthalene or the like to a different genus and side reactions such as disproportionation are suppressed,
A high isomerization rate to 2,6-dimethylnaphthalene can be achieved, and the catalytic activity can be maintained for a long period of time, which is of great industrial significance.
【0019】[0019]
【実施例】以下に、実施例及び比較例を以て本発明の方
法を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に
限定されるものではない。実施例1、2、及び比較例1 SiO2/Al2 O3 比が203のH型モルデナイト10
0g(東ソ−製)とアルミナゾル20g(触媒化成製:
アルミナ含量70wt%)をステンレス製容器に採り、
適量の純水を加えてよく練り合わせた。110℃で8時
間乾燥後、空気中500℃で3時間焼成し、砕いて粒径
1.0〜2.0mmの物を集め、触媒とした。この触媒
5gを、内径13mmのステンレス製反応管に充填し、
窒素で十分に置換した後、230℃まで窒素雰囲気下で
昇温し、同温度に保った。窒素停止後、反応管下部よ
り、原料を15g/hr(ジメチルナフタレンの量)の
条件で供給し、異性化反応を行った。反応管上部より取
り出した反応生成液は、その組成をガスクロマトグラフ
ィーにより分析し、反応成績を算出した。原料としてジ
メチルナフタレン中のモノメチルナフタレン濃度が0.
15wt%(実施例1)、3.27wt%(実施例
2)、10.09wt%(比較例1)の3種類を用い
た。 反応結果を表1に示す。モノメチルナフタレン
が5wt%以上含まれる原料を用いた場合には、高沸物
が著しく生成し、更に2,6−ジメチルナフタレン濃度
の経時的な低下が大きく触媒寿命に影響がみられる。EXAMPLES The method of the present invention will be described in more detail below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 H-type mordenite 10 having a SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of 203
0g (manufactured by Toso) and 20g alumina sol (manufactured by Catalyst Kasei:
Alumina content 70wt%) is put into a stainless steel container,
An appropriate amount of pure water was added and kneaded well. After drying at 110 ° C. for 8 hours, it was calcined in air at 500 ° C. for 3 hours and crushed to collect particles having a particle size of 1.0 to 2.0 mm to obtain a catalyst. 5 g of this catalyst was filled in a stainless steel reaction tube having an inner diameter of 13 mm,
After sufficiently substituting with nitrogen, the temperature was raised to 230 ° C. in a nitrogen atmosphere and kept at the same temperature. After stopping the nitrogen, the raw material was fed from the lower part of the reaction tube under the condition of 15 g / hr (the amount of dimethylnaphthalene) to carry out the isomerization reaction. The composition of the reaction product liquid taken out from the upper part of the reaction tube was analyzed by gas chromatography to calculate the reaction results. As a raw material, the concentration of monomethylnaphthalene in dimethylnaphthalene was 0.
Three types of 15 wt% (Example 1), 3.27 wt% (Example 2), and 10.09 wt% (Comparative Example 1) were used. The reaction results are shown in Table 1. When a raw material containing monomethylnaphthalene in an amount of 5 wt% or more is used, a high-boiling substance is remarkably produced, and further, the concentration of 2,6-dimethylnaphthalene is greatly decreased with time, and the catalyst life is affected.
【0020】実施例3、4 実施例1と同じ触媒を用いて、実施例1と同条件で異性
化反応を行なった。原料としてトリメチルナフタレン濃
度が2.83wt%でモノメチルナフタレン濃度が0.
15wt%(実施例3)のもの、及びトリメチルナフタ
レン濃度が9.92wt%でモノメチルナフタレン濃度
が0.13wt%(実施例4)のものを用いた。 反
応結果を表2に示す。モノメチルナフタレン濃度が許容
量以下であれば、トリメチルナフタレンを含んでいても
触媒寿命や副反応への影響はみられない。 Example 3 and 4 Using the same catalyst as in Example 1, an isomerization reaction was carried out under the same conditions as in Example 1. As a raw material, the concentration of trimethylnaphthalene is 2.83 wt% and the concentration of monomethylnaphthalene is 0.8.
15 wt% (Example 3) and trimethylnaphthalene concentration of 9.92 wt% and monomethylnaphthalene concentration of 0.13 wt% (Example 4) were used. The reaction results are shown in Table 2. If the concentration of monomethylnaphthalene is less than the permissible amount, even if trimethylnaphthalene is contained, no influence on the catalyst life or side reaction is observed.
【0021】実施例5、及び比較例2 SiO2/Al2 O3 比が16のH型モルデナイトを、3
規定の塩酸で処理し、SiO2/Al2 O3 比が154の
H型モルデナイトを得た。この触媒を用いて実施例1と
同様にして成型触媒を調製し、同条件で異性化反応を行
った。原料として、モノメチルナフタレン濃度が0.1
5wt%(実施例5)のものと、10.12wt%(比
較例2)のものを用いた。 反応結果を表3に示す。S
iO2/Al2 O3 比にかかわらず、モノメチルナフタレ
ン濃度が大きい場合には、2,6−ジメチルナフタレン
濃度の経時的低下が大きく、触媒寿命に影響がみられる
ことがわかる。 Example 5 and Comparative Example 2 An H-type mordenite having a SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of 16 was mixed with 3
Treatment with normal hydrochloric acid gave H-type mordenite with a SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of 154. Using this catalyst, a molded catalyst was prepared in the same manner as in Example 1, and the isomerization reaction was carried out under the same conditions. As a raw material, monomethylnaphthalene concentration is 0.1
5 wt% (Example 5) and 10.12 wt% (Comparative Example 2) were used. The reaction results are shown in Table 3. S
It can be seen that regardless of the iO 2 / Al 2 O 3 ratio, when the monomethylnaphthalene concentration is high, the concentration of 2,6-dimethylnaphthalene decreases greatly with time, and the catalyst life is affected.
【0022】以下に、各表中に記した略号を示す。MM
N(モノメチルナフタレン)。 DMN(ジメチルナフ
タレン)。TMN(トリメチルナフタレン)。WHSV
(原料 -g/触媒 -g・hr) 。時間 (反応開始時点
からの経過時間)。The abbreviations used in each table are shown below. MM
N (monomethylnaphthalene). DMN (dimethylnaphthalene). TMN (trimethylnaphthalene). WHSV
(Raw material-g / catalyst-g · hr). Time (time elapsed from the start of the reaction).
【0023】[0023]
【表1】 ──────────────────────────────────── 実施例1 実施例2 比較例1 < 原料 > MMN 0.15 3.27 10.09 DMN 99.76 96.63 89.80 1,5-* 13.64 13.64 13.64 1,6-* 78.76 78.76 78.76 2,6-* 7.40 7.40 7.40 Others* 0.20 0.20 0.20 TMN 0.07 0.07 0.06 低沸点物 0.02 0.03 0.05 高沸点物 0.00 0.00 0.00 <反応条件> 温度( ℃) 230 230 230 230 230 230 WHSV 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 時間(hr) 61 181 58 178 60 181 <生成液> MMN 0.18 0.16 2.98 3.02 9.12 9.27 DMN 99.60 99.69 96.54 96.59 89.64 89.72 1,5-* 7.85 9.51 7.90 9.49 10.61 12.30 1,6-* 44.08 43.33 44.02 43.30 42.93 46.62 2,6-* 47.85 46.96 47.86 47.01 46.24 40.87 Others* 0.22 0.20 0.22 0.20 0.22 0.21 TMN 0.09 0.06 0.11 0.09 0.09 0.07 低沸点物 0.05 0.03 0.06 0.03 0.08 0.05高沸点物 0.08 0.06 0.31 0.27 1.07 0.89 * DMN 中の異性体比(%) 。[Table 1] ───────────────────────────────────── Example 1 Example 2 Comparative Example 1 <Raw materials> MMN 0.15 3.27 10.09 DMN 99.76 96.63 89.80 1,5-* 13.64 13.64 13.64 1,6-* 78.76 78.76 78.76 2,6-* 7.40 7.40 7.40 Others* 0.20 0.20 0.20 TMN 0.07 0.07 0.06 Low boiling point substances 0.02 0.03 0.05High boiling point 0.00 0.00 0.00 <Reaction conditions> Temperature (℃) 230 230 230 230 230 230 WHSV 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0Time (hr) 61 181 58 178 60 181 <Production liquid> MMN 0.18 0.16 2.98 3.02 9.12 9.27 DMN 99.60 99.69 96.54 96.59 89.64 89.72 1,5-* 7.85 9.51 7.90 9.49 10.61 12.30 1,6-* 44.08 43.33 44.02 43.30 42.93 46.62 2,6-* 47.85 46.96 47.86 47.01 46.24 40.87 Others* 0.22 0.20 0.22 0.20 0.22 0.21 TMN 0.09 0.06 0.11 0.09 0.09 0.07 Low boiling point substances 0.05 0.03 0.06 0.03 0.08 0.05High boiler 0.08 0.06 0.31 0.27 1.07 0.89 * Isomeric ratio in DMN (%).
【0024】[0024]
【表2】 ──────────────────────────────────── 実施例3 実施例4 < 原料 > MMN 0.15 0.15 DMN 97.00 89.91 1,5-* 13.64 13.64 1,6-* 78.76 78.76 2,6-* 7.40 7.40 Others* 0.20 0.20 TMN 2.83 9.92 低沸点物 0.02 0.02 高沸点物 0.00 0.00 <反応条件> 温度( ℃) 230 230 230 230 WHSV 3.0 3.0 3.0 3.0 時間(hr) 60 175 55 181 < 生成液 > MMN 0.18 0.16 0.17 0.16 DMN 96.85 96.92 89.70 89.83 1,5-* 7.59 9.45 7.55 9.51 1,6-* 44.31 43.31 44.41 43.47 2,6-* 47.88 47.03 47.82 46.82 Others* 0.22 0.21 0.22 0.20 TMN 2.86 2.83 9.99 9.92 低沸点物 0.05 0.03 0.05 0.02 高沸点物 0.08 0.06 0.09 0.07 ────────────────────────────────────[Table 2] ───────────────────────────────────── Example 3 Example 4 <Raw materials> MMN 0.15 0.15 DMN 97.00 89.91 1,5-* 13.64 13.64 1,6-* 78.76 78.76 2,6-* 7.40 7.40 Others* 0.20 0.20 TMN 2.83 9.92 Low boiling point substances 0.02 0.02High boiling point 0.00 0.00 <Reaction conditions> Temperature (℃) 230 230 230 230 WHSV 3.0 3.0 3.0 3.0Time (hr) 60 175 55 181 <Production solution> MMN 0.18 0.16 0.17 0.16 DMN 96.85 96.92 89.70 89.83 1,5-* 7.59 9.45 7.55 9.51 1,6-* 44.31 43.31 44.41 43.47 2,6-* 47.88 47.03 47.82 46.82 Others* 0.22 0.21 0.22 0.20 TMN 2.86 2.83 9.99 9.92 Low boiling point substance 0.05 0.03 0.05 0.02 High boiling point substance 0.08 0.06 0.09 0.07 ──────────────────────────── ─────────
【0025】[0025]
【表3】 ──────────────────────────────────── 実施例3 実施例4 < 原料 > MMN 0.15 10.01 DMN 99.76 89.91 1,5-* 13.64 13.64 1,6-* 78.76 78.76 2,6-* 7.40 7.40 Others* 0.20 0.20 TMN 0.07 0.0 低沸点物 0.02 0.02 高沸点物 0.00 0.00 <反応条件> 温度( ℃) 230 230 230 230 WHSV 3.0 3.0 3.0 3.0 時間(hr) 59 180 60 180 < 生成液 > MMN 0.19 0.17 9.12 9.30 DMN 99.59 99.68 89.68 89.71 1,5- * 13.27 13.12 11.60 16.23 1,6- * 41.34 41.73 44.47 45.72 2,6- * 45.17 44.95 43.71 37.85 Others * 0.22 0.20 0.22 0.21 TMN 0.09 0.06 0.10 0.07 低沸点物 0.05 0.03 0.05 0.05 高沸点物 0.08 0.06 1.05 0.84 ────────────────────────────────────[Table 3] ───────────────────────────────────── Example 3 Example 4 <Raw materials> MMN 0.15 10.01 DMN 99.76 89.91 1,5-* 13.64 13.64 1,6-* 78.76 78.76 2,6-* 7.40 7.40 Others* 0.20 0.20 TMN 0.07 0.0 Low boiler 0.02 0.02High boiling point 0.00 0.00 <Reaction conditions> Temperature (℃) 230 230 230 230 WHSV 3.0 3.0 3.0 3.0Time (hr) 59 180 60 180 <Production liquid> MMN 0.19 0.17 9.12 9.30 DMN 99.59 99.68 89.68 89.71 1,5-* 13.27 13.12 11.60 16.23 1,6-* 41.34 41.73 44.47 45.72 2,6-* 45.17 44.95 43.71 37.85 Others* 0.22 0.20 0.22 0.21 TMN 0.09 0.06 0.10 0.07 Low boiling point substance 0.05 0.03 0.05 0.05 High boiling point substance 0.08 0.06 1.05 0.84 ──────────────────────────── ─────────
Claims (4)
るに際して、モノメチルナフタレンの濃度が5wt%以
下の原料を使用し、触媒として実質的に水素型から成る
モルデナイトを用い、液相で異性化することを特徴とす
るジメチルナフタレンの異性化方法。1. When carrying out an isomerization reaction of dimethylnaphthalene, a raw material having a monomethylnaphthalene concentration of 5 wt% or less is used, and mordenite consisting essentially of hydrogen is used as a catalyst to perform isomerization in a liquid phase. A method for isomerizing dimethylnaphthalene, which comprises:
以上のモルデナイトを触媒として用いる請求項1項記載
の方法。2. The molar ratio of silica to alumina is 100.
The method according to claim 1, wherein the mordenite is used as a catalyst.
を成型助剤とした触媒を用いる請求項1項記載の方法。3. The method according to claim 1, wherein a catalyst having 50% by weight or less of mordenite as an auxiliary agent of alumina is used.
求項1項記載の方法。4. The method according to claim 1, wherein the reaction temperature for isomerization is 270 ° C. or lower.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008001717A (en) * | 1996-03-15 | 2008-01-10 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | Method for producing highly pure 2,6-dimethylnaphthalene |
-
1994
- 1994-01-14 JP JP6002673A patent/JP3019707B2/en not_active Expired - Fee Related
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