JPH07289908A - Production of alpha-olefin dimerizing catalyst - Google Patents

Production of alpha-olefin dimerizing catalyst

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JPH07289908A
JPH07289908A JP6092146A JP9214694A JPH07289908A JP H07289908 A JPH07289908 A JP H07289908A JP 6092146 A JP6092146 A JP 6092146A JP 9214694 A JP9214694 A JP 9214694A JP H07289908 A JPH07289908 A JP H07289908A
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JP
Japan
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catalyst
carrier
potassium
compression
reaction
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JP6092146A
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Japanese (ja)
Inventor
Kanji Nakagawa
貫次 中川
Hiroshi Shimazaki
寛史 島崎
Makoto Matsuo
信 松尾
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain an alpha-olefin dimerizing catalyst excellent in activity and capable of especially improving the selectivity of an objective product and reduced in the lowering of mechanical strength during use. CONSTITUTION:In a method for producing an alpha-olefin dimerizing catalyst by supporting alkali metal on a compression molded granular carrier, the compression molded granular carrier is obtained by subjecting a mixture (a) consisting of an anhydrous potassium compd., carbon and a thermally decomposable org. binder whose amt. is 4-20wt.% with respect to the total wt. of the carrier to compression molding and subsequently baking the compression molded object (b) to thermally decompose the thermally decomposable org. binder.

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、α−オレフィンの二量
化または共二量化触媒の製法に関する。詳しくは、活
性、選択性に優れ、特に反応条件下での機械的強度の低
下の少ないα−オレフィン二量化触媒の製法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a process for producing an α-olefin dimerization or codimerization catalyst. More specifically, it relates to a method for producing an α-olefin dimerization catalyst which has excellent activity and selectivity, and in which mechanical strength is not significantly reduced particularly under reaction conditions.

【0002】[0002]

【従来の技術及びその問題点】低級α−オレフィンの二
量体または共二量体を製造するための触媒として、従来
から支持体にアルカリ金属を担持した触媒が多数提案さ
れている。これらの触媒の中でも、工業的規模での実施
に際しては支持体として圧縮成型粒状担体を用いること
が有利であるが、そうした触媒の大部分は活性、選択性
共に低かったり、活性は高くても選択率が低いなどの欠
点があり、有効に利用できるものは少なかった。また、
従来の触媒は、使用中に機械的強度が低下し、比較的短
期間に粉末化し易いため、その改善も強く望まれてい
た。
2. Description of the Related Art As a catalyst for producing a dimer or a co-dimer of a lower α-olefin, many catalysts in which an alkali metal is supported on a support have been proposed. Among these catalysts, it is advantageous to use a compression-molded granular carrier as a support for carrying out on an industrial scale. However, most of such catalysts have low activity and low selectivity, or even high activity is selected. There are some drawbacks such as low rate, and few of them can be used effectively. Also,
Since the conventional catalyst has low mechanical strength during use and is easily pulverized in a relatively short period of time, improvement thereof has been strongly desired.

【0003】圧縮成型粒状触媒としては、無水炭酸カリ
ウムと炭素とかなる圧縮成型粒状担体に金属ナトリウム
を担持させた触媒が、特公昭59-40503号公報、特公昭59
-40504号公報、特公昭59-40506号公報、特開平 3-42043
号公報に開示されている。また、特公昭59-40505号公報
には、無水炭酸カリウムと炭素からなる圧縮成型粒状担
体に金属ナトリウム、炭酸カリウム、炭素とからなる混
合物を担持した触媒が開示されている。これらの触媒を
用いたプロピレン二量化反応では、目的生成物である4-
メチルペンテン-1の選択率は90〜93%と比較的よいもの
の、まだ十分に高いとは言えない。特開昭62-38240号公
報には炭酸カリウムと炭素からなるペレットを酸化処理
し、それに金属カリウムを担持した触媒が、米国特許第
4727213号には炭酸カリウム、アルミン酸カルシウム、
炭素からなるペレットに金属カリウムを担持した触媒、
米国特許第4835330 号には炭酸カリウム、炭素のペレッ
トにガラス粉と金属カリウムを担持した触媒が開示され
ているが、どれも4-メチルペンテン-1の選択率は低く、
最高でも90%しかない欠点を有していた。
As the compression-molded granular catalyst, a catalyst in which metallic sodium is supported on a compression-molded granular carrier composed of anhydrous potassium carbonate and carbon is disclosed in JP-B-59-40503 and JP-B-59-59.
-40504, JP-B-59-40506, JP-A-3-42043
It is disclosed in the publication. Further, Japanese Patent Publication No. 59-40505 discloses a catalyst in which a mixture of metallic sodium, potassium carbonate and carbon is carried on a compression molded granular carrier comprising anhydrous potassium carbonate and carbon. In the propylene dimerization reaction using these catalysts, the desired product, 4-
The selectivity of methylpentene-1 is relatively good at 90-93%, but it is not yet high enough. Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-38240 discloses a catalyst obtained by oxidizing a pellet made of potassium carbonate and carbon and carrying metal potassium on the pellet.
No. 4727213 has potassium carbonate, calcium aluminate,
A catalyst in which metal potassium is supported on a pellet made of carbon,
U.S. Pat.No. 4,835,330 discloses potassium carbonate, a catalyst in which glass powder and metallic potassium are supported on carbon pellets, but the selectivity of 4-methylpentene-1 is low,
It had the disadvantage that it was only 90% at maximum.

【0004】触媒の反応条件下での機械的強度低下の改
善についてもいくつかの提案が見られる。特開昭61-462
48号公報には、炭酸カリウム粒にステンレス粉末と金属
カリウムを担持した触媒が開示されている。物理的性質
が改善されるとされているものの、30時間の反応後で、
触媒層の詰まりがないか、あっても中程度の詰まりに止
まっていると記述されているに過ぎない。かなりの粉
化、脆化が予想されるもののその物性評価は一切みられ
ない。炭酸カリウム押出成型品にステンレス粉末と金属
カリウムを担持した触媒(特開平1-207137号公報)も同
様である。 7.5時間後に触媒外観が良好、もしくは若干
細粒がみらられるといったことしか記述されていない。
Several proposals have been made for improving the mechanical strength of the catalyst under the reaction conditions. JP 61-462
Japanese Patent Publication No. 48 discloses a catalyst in which potassium carbonate particles carry stainless powder and metallic potassium. Although the physical properties are said to be improved, after 30 hours of reaction,
It is described that the catalyst layer is not clogged, or even if it is present, it is only moderately clogged. Although considerable pulverization and embrittlement are expected, no evaluation of its physical properties has been observed. The same applies to a catalyst obtained by supporting stainless steel powder and metallic potassium on an extruded product of potassium carbonate (JP-A-1-207137). It is only described that the appearance of the catalyst is good after 7.5 hours, or that some fine particles are observed.

【0005】特開平3-42043 号公報には、多孔度の高い
炭酸カリウム原粉を用い、それと炭素とからなる圧縮成
型粒状担体に金属ナトリウムを担持させた触媒が開示さ
れている。機械的強度が著しく改善されるという記述は
あるものの、そのことについて何らの具体的なデータは
示されおらず、代わりに反応中の圧損増大の程度が記述
されているに過ぎない。触媒の粉化がかなり起こってい
るにもかかわらず、機械的強度の変化については何ら触
れられていない。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 3-42043 discloses a catalyst in which sodium carbonate raw powder having high porosity is used, and metallic sodium is supported on a compression-molded granular carrier made of carbon and carbon powder. Although there is a statement that the mechanical strength is significantly improved, no specific data is given for that, only the degree of pressure drop increase during the reaction is described. No mention is made of any change in mechanical strength, despite the considerable pulverization of the catalyst.

【0006】このように、従来の触媒は使用中に機械的
強度が低下し、比較的短期間に粉末化する触媒が大半
で、固定床触媒に用いる場合には反応圧損の増大のため
に触媒交換を余儀なくされることの他に、触媒層の詰ま
りのために使用済触媒の取り出しにも困るといった工業
上の大きな欠点があった。
[0006] As described above, most of the conventional catalysts have low mechanical strength during use and are powdered in a relatively short period of time. In addition to the fact that the catalyst must be replaced, there is a major industrial drawback that it is difficult to take out the used catalyst due to clogging of the catalyst layer.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、α
−オレフィンの二量化または共二量化において、活性を
維持しつつ、目的生成物への選択性を改善することがで
き、しかも使用中の機械的強度の低下の少ない触媒の製
法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is α
-In olefin dimerization or co-dimerization, it is possible to improve the selectivity to a target product while maintaining the activity, and to provide a method for producing a catalyst with little decrease in mechanical strength during use. is there.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、アルカリ金属
を圧縮成型粒状担体に担持させてなるα−オレフィン二
量化触媒の製法において、該圧縮成型粒状担体として、
(a)無水カリウム化合物、炭素、及び担体全重量に対し
て 4〜20重量%の熱分解性有機結合剤からなる混合物を
圧縮成型し、(b)次いで、該圧縮成型物を焼成して熱分
解性有機結合剤を加熱分解し、得られた圧縮成型粒状担
体を用いることを特徴とするα−オレフィン二量化触媒
の製法に関する。
The present invention provides a method for producing an α-olefin dimerization catalyst in which an alkali metal is supported on a compression-molded granular carrier, wherein the compression-molded granular carrier is:
(a) A mixture consisting of an anhydrous potassium compound, carbon, and 4 to 20% by weight of a pyrolyzable organic binder, based on the total weight of the carrier, is compression molded, and (b) the compression molded product is then fired to heat it. The present invention relates to a method for producing an α-olefin dimerization catalyst, which comprises using a compression-molded granular carrier obtained by thermally decomposing a decomposable organic binder.

【0009】本発明においては、無水カリウム化合物と
して、フッ化カリウム、炭酸カリウム、あるいはフッ化
カリウムと炭酸カリウムとの混合物を用いることができ
る。フッ化カリウムは、目的生成物の選択性向上の効果
が高く好ましい。また、フッ化カリウムと炭酸カリウム
との混合物を用いることにより、アルカリ金属担持性が
より向上し、さらに好ましい。
In the present invention, potassium fluoride, potassium carbonate, or a mixture of potassium fluoride and potassium carbonate can be used as the anhydrous potassium compound. Potassium fluoride is preferable because it has a high effect of improving the selectivity of the target product. Further, the use of a mixture of potassium fluoride and potassium carbonate is more preferable because the alkali metal supporting property is further improved.

【0010】フッ化カリウムと炭酸カリウムの混合割合
は、特に制限はないが、該無水カリウム化合物全重量に
対して、フッ化カリウムが10〜80重量%の範囲及び炭酸
カリウムが90〜20重量%の範囲であることが好ましい。
さらに、特にフッ化カリウムが20〜70重量%の範囲及び
炭酸カリウムが80〜30重量%の範囲であることが好まし
い。上記の範囲である触媒は目的生成物の選択率及び金
属ナトリウムの担持性が、より良好である。
The mixing ratio of potassium fluoride and potassium carbonate is not particularly limited, but potassium fluoride is in the range of 10 to 80% by weight and potassium carbonate is 90 to 20% by weight based on the total weight of the anhydrous potassium compound. It is preferably in the range of.
Further, it is particularly preferable that potassium fluoride is in the range of 20 to 70% by weight and potassium carbonate is in the range of 80 to 30% by weight. The catalyst having the above range is more excellent in the selectivity of the target product and the supportability of sodium metal.

【0011】無水カリウム化合物として、フッ化カリウ
ムや炭酸カリウム以外に、少量の塩化カリウム、臭化カ
リウム、ヨウ化カリウム等のハロゲン化カリウム、硫酸
カリウム、硝酸カリウム、ケイ酸カリウム、ケイフッ化
カリウム等を含有してもよい。
As an anhydrous potassium compound, in addition to potassium fluoride and potassium carbonate, a small amount of potassium halides such as potassium chloride, potassium bromide and potassium iodide, potassium sulfate, potassium nitrate, potassium silicate, potassium silicofluoride and the like are contained. You may.

【0012】熱分解性有機結合剤としては、特に限定さ
れるのものではないが、例えば、でんぷん、デキストリ
ン、結晶セルロース、カルボキシメチルセルロース、ポ
リビニルアルコールなどが挙げられる。中でも、結晶メ
チルセルロースが、触媒活性、選択性、機械的強度の維
持に特に優れており、好ましいものである。形状は微粉
状が好適である。
The thermally decomposable organic binder is not particularly limited, but examples thereof include starch, dextrin, crystalline cellulose, carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohol and the like. Among them, crystalline methyl cellulose is particularly preferable because it is excellent in catalytic activity, selectivity and maintenance of mechanical strength. The shape is preferably fine powder.

【0013】熱分解性有機結合剤の使用量は、担体全重
量に対して 4〜20wt% であり、好ましくは 5〜17wt% 、
さらに好ましくは 6〜14wt% の範囲である。4wt%以下で
は、活性、選択性は良いものの反応中の機械的強度の維
持が難しい。 20wt%以上では、反応中の機械的強度の維
持が高いものの、活性および成型時の強度維持に難があ
り、焼成焼失によって強度が低下しやすいという欠点が
ある。
The amount of the thermally decomposable organic binder used is 4 to 20% by weight, preferably 5 to 17% by weight, based on the total weight of the carrier.
More preferably, it is in the range of 6 to 14 wt%. Below 4 wt%, the activity and selectivity are good, but it is difficult to maintain the mechanical strength during the reaction. When the content is 20 wt% or more, the mechanical strength during the reaction is high, but the activity and the strength during molding are difficult to maintain, and the strength tends to decrease due to burning and burning.

【0014】本発明においては、熱分解性有機結合剤が
触媒の機械的強度の維持に大きな役割を果たす。無水カ
リウム化合物、炭素、熱分解性有機結合剤からなる圧縮
成型粒状担体を焼成すると有機結合剤が焼失してできる
多数の空孔が反応中の機械的強度の維持に大きな効果を
有する。従来の担体に用いられる結合剤の目的は、成型
強度を上昇させ保形性を与えることにあるが、本発明に
おいては、結合剤を使用するもののそれを焼成焼失させ
ることにより、疎な構造の圧縮成型体を与える効果を有
するものである。しかも、焼成焼失処理によっても圧縮
成型体の強度低下は全くみられない。プロピレンの二量
化反応においては、例えば、H.Pines, Synthesis, 309
(1974)にあるように、反応の活性種はアリルカリウム(C
3H5K) と言われている。疎な構造を有する本発明の圧縮
成型担体においては、空孔内で反応時にアリルカリウム
や他の有機カリウム化合物が生成、成長したとしても膨
張破壊しないという効果を有している。
In the present invention, the thermally decomposable organic binder plays a major role in maintaining the mechanical strength of the catalyst. When a compression-molded granular carrier composed of an anhydrous potassium compound, carbon and a thermally decomposable organic binder is fired, a large number of pores formed by burning off the organic binder have a great effect on maintaining mechanical strength during the reaction. The purpose of the binder used in the conventional carrier is to increase the molding strength and provide shape retention, but in the present invention, a binder is used, but by burning and burning it, a sparse structure is obtained. It has the effect of giving a compression molded body. Moreover, the strength of the compression-molded body is not deteriorated even by the burning and burning treatment. In the propylene dimerization reaction, for example, H. Pines, Synthesis, 309
(1974), the active species of the reaction is allyl potassium (C
3 H 5 K). The compression-molded carrier of the present invention having a sparse structure has an effect that it does not expand and fracture even if allyl potassium and other organic potassium compounds are produced and grown in the pores during the reaction.

【0015】本発明で使用するアルカリ金属の具体例と
しては、ナトリウム、カリウム、それらの混合物などが
挙げられる。一般的には、ナトリウム金属の反応活性
は、カリウム金属の反応活性に比べるとかなり低いが、
ナトリウム金属とフッ化カリウムや炭酸カリウムとを加
熱下に接触させることで、容易にナトリウム金属が交換
反応を起こし、フッ化ナトリウムや炭酸ナトリウムとカ
リウム金属を生成するので、担持前のアルカリ金属成分
としてナトリウム金属を単独で使用することもできる。
特に、本発明では、担持前のアルカリ金属成分としてナ
トリウムを用いた触媒が選択性向上効果が著しい。
Specific examples of the alkali metal used in the present invention include sodium, potassium and a mixture thereof. In general, the reaction activity of sodium metal is considerably lower than that of potassium metal,
By contacting sodium metal with potassium fluoride or potassium carbonate under heating, sodium metal easily undergoes an exchange reaction to produce sodium fluoride or sodium carbonate and potassium metal. It is also possible to use sodium metal alone.
In particular, in the present invention, the catalyst using sodium as the alkali metal component before loading has a remarkable selectivity improving effect.

【0016】アルカリ金属の使用量は、特に制限はない
が、触媒全重量に対して 1〜10重量%が好ましく、特に
1.5〜 6重量%が好ましい。一般的にはアルカリ金属の
担持量を増やすと単位触媒重量当たりの生産速度が増す
ので工業的に有利であるが、過度に増やしても除熱が困
難になったり、選択性が低下したりするので好ましくな
い。
The amount of the alkali metal used is not particularly limited, but is preferably 1 to 10% by weight, based on the total weight of the catalyst.
1.5 to 6% by weight is preferred. Generally, increasing the amount of the alkali metal supported increases the production rate per unit weight of the catalyst, which is industrially advantageous, but it is difficult to remove heat even if the amount is excessively increased, or the selectivity decreases. It is not preferable.

【0017】本発明で使用する炭素としては、活性炭、
グラファイト、カーボンブラックなどが挙げられる。こ
れら炭素を単独で使用してもよいが、 2種以上の混合物
で使用しても良い。特に、グラファイトが好適に使用で
きる。
The carbon used in the present invention is activated carbon,
Examples include graphite and carbon black. These carbons may be used alone or in a mixture of two or more. Particularly, graphite can be preferably used.

【0018】本発明においては、炭素の使用量は特に制
限はないが、触媒全重量に対して 0.2〜 3.0重量%が好
ましい。
In the present invention, the amount of carbon used is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 3.0% by weight based on the total weight of the catalyst.

【0019】本発明においては、炭素、無水カリウム化
合物原粉、及び熱分解性有機結合剤粉末とを十分に混合
し、この混合原粉を打錠成型機、圧縮成型機、ペレタイ
ザー等によって圧縮成型することによって、担体を製造
することができる。
In the present invention, carbon, an anhydrous potassium compound raw powder, and a thermally decomposable organic binder powder are thoroughly mixed, and the mixed raw powder is compression molded by a tablet molding machine, a compression molding machine, a pelletizer or the like. By doing so, the carrier can be produced.

【0020】フッ化カリウム、炭酸カリウム等の無水カ
リウム化合物原粉はそのまま混合して使用してもよい
し、各々を粉砕、もしくは造粒後混合してもよい。ある
いは、混合後に粉砕してもよい。
Raw powders of anhydrous potassium compounds such as potassium fluoride and potassium carbonate may be mixed and used as they are, or may be mixed after being pulverized or granulated. Alternatively, it may be pulverized after mixing.

【0021】圧縮成型粒状担体の形状は特に限定される
ものではないが、通常、円筒状、ペレット状、球状等で
あり、粒径は、通常、 0.5mm以上、好ましくは、1 〜10
mmの範囲である。担体の強度は特に限定されるものでは
ないが、 1.5〜20kg(半径方向圧壊強度)の範囲であれ
ばよい。
The shape of the compression-molded granular carrier is not particularly limited, but is usually cylindrical, pelletized, spherical, etc., and the particle size is usually 0.5 mm or more, preferably 1-10.
The range is mm. The strength of the carrier is not particularly limited, but may be in the range of 1.5 to 20 kg (radial crushing strength).

【0022】担体へのアルカリ金属の担持は、担体を焼
成後に行う。焼成条件は、有機結合剤をほぼ完全に焼失
させるものであれば、どんな条件、方法であってもよ
い。空気中で焼成しても良いし、窒素/空気の混合気流
中で焼成しても良い。焼成時間や昇温スピードも任意の
条件で良い。また、焼成前に低温で減圧乾燥することも
差し仕えない。焼成温度の特に好ましい範囲は、 350〜
550℃である。 350℃以下では、有機結合剤の焼失が不
完全になり易く、 550℃以上では無水カリウム化合物が
焼結し易くなる。
The supporting of the alkali metal on the carrier is carried out after firing the carrier. The firing conditions may be any conditions and methods as long as they burn out the organic binder almost completely. It may be fired in air or may be fired in a mixed stream of nitrogen / air. The firing time and the temperature rising speed may be arbitrary. It is also acceptable to dry under reduced pressure at a low temperature before firing. A particularly preferable range of the firing temperature is 350 to
It is 550 ° C. At 350 ° C or lower, the organic binder is liable to be incompletely burned, and at 550 ° C or higher, the anhydrous potassium compound is easily sintered.

【0023】アルカリ金属の担体への担持方法として
は、例えば、焼成した担体をアルカリ金属の融点以上の
温度、好ましくは 200〜450 ℃の温度で不活性ガス雰囲
気下、攪拌混合することによって行うことができる。担
持前のアルカリ金属成分として、ナトリウム金属を用い
た場合は、この担持操作時にナトリウム金属が交換反応
を起こしてカリウム金属を生成する。本発明の触媒は、
上記のアルカリ金属担持処理によっても、圧壊強度の大
きな低下は見られず、実用触媒として有効に用いること
ができる。
The method for supporting the alkali metal on the carrier is, for example, by stirring and mixing the calcined carrier at a temperature above the melting point of the alkali metal, preferably at a temperature of 200 to 450 ° C. under an inert gas atmosphere. You can When sodium metal is used as the alkali metal component before loading, the sodium metal causes an exchange reaction during the loading operation to produce potassium metal. The catalyst of the present invention is
Even with the above-mentioned alkali metal-supporting treatment, no significant decrease in crush strength was observed, and it can be effectively used as a practical catalyst.

【0024】本発明の二量化方法に使用される低級α−
オレフィンの具体例としては、エチレン、プロピレン、
1-ブテン、イソブチレン、1-ペンテン、1-ヘキセンなど
が挙げられる。これらの低級α−オレフィンを用いた二
量化または共二量化のなかでも、プロピレンの二量化に
よる4-メチルペンテン-1の製造、プロピレンとエチレン
との共二量化による1-ペンテンの製造、1-ブテンとエチ
レンとの共二量化による3-メチルペンテン-1の製造、イ
ソブチレンとエチレンとの共二量化による2-メチルペン
テン-1の製造などに用いることができる。特に、プロピ
レンの二量化による4-メチルペンテン-1の製造に好適に
用いることができる。
Lower α-used in the dimerization method of the present invention
Specific examples of the olefin include ethylene, propylene,
1-butene, isobutylene, 1-pentene, 1-hexene and the like can be mentioned. Among the dimerizations or codimerizations using these lower α-olefins, the production of 4-methylpentene-1 by the dimerization of propylene, the production of 1-pentene by the codimerization of propylene and ethylene, 1- It can be used for production of 3-methylpentene-1 by co-dimerization of butene and ethylene, production of 2-methylpentene-1 by co-dimerization of isobutylene and ethylene, and the like. In particular, it can be preferably used for the production of 4-methylpentene-1 by dimerization of propylene.

【0025】本発明の触媒を用いる二量化または共二量
化反応は、加熱下に気相法あるいは液相法で行うことが
できるが、特に気相固定床方式によるのが好ましい。気
相法にて反応を行う場合、反応温度は、通常、50〜 250
℃、好ましくは、80〜 200℃の範囲である。反応圧力は
20〜 200kg/cm2G の範囲である。α−オレフィンの液空
間速度(LHSV)は、通常、 0.5〜 10h-1、好ましくは 1
〜7h-1の範囲である。
The dimerization or codimerization reaction using the catalyst of the present invention can be carried out by a gas phase method or a liquid phase method under heating, and a gas phase fixed bed system is particularly preferable. When carrying out the reaction by the gas phase method, the reaction temperature is usually 50 to 250.
C., preferably in the range of 80 to 200.degree. The reaction pressure is
It is in the range of 20 to 200 kg / cm 2 G. The liquid hourly space velocity (LHSV) of α-olefin is usually 0.5 to 10 h -1 , preferably 1
The range is from ~ 7h -1 .

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明の触媒は、低級α−オレフィンの
二量化または共二量化反応において、活性を維持しつ
つ、目的生成物への選択性を改善することができ、しか
も使用中の機械的強度の低下が少ないという特徴を有し
ている。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The catalyst of the present invention can improve the selectivity to a desired product while maintaining the activity in the dimerization or codimerization reaction of a lower α-olefin, and the catalyst in use can be used. The characteristic is that the decrease in the physical strength is small.

【0027】[0027]

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.

【0028】実施例1 平均粒径 270μm 、疎充填嵩密度1.148g/ml のフッ化カ
リウム粉末50重量部と、平均粒径 250μm 、疎充填嵩密
度0.953g/ml の炭酸カリウム粉末50重量部とを混合後、
ウィレー粉砕器( 500μm スクリーン)で粉砕処理を行
った。この粉砕原粉に0.92wt% のグラファイト粉末と6.
9wt%の結晶セルロース粉末(旭化成製商品名:アビセ
ル)を加えよく混合した後、直径3mm 、高さ3mm の円筒
状の担体に打錠成型した。木屋式硬度計を用いて測定し
た圧壊強度(半径方向)は 1.9kgであった。 100℃で20
hr減圧乾燥後の重量減は 3.3% 、圧壊強度は 1.4kgであ
った。この乾燥担体を窒素/空気混合雰囲気下、 370℃
で 2hr、さらに空気中 500℃で 2hr焼成した。重量減は
7.7%(成型担体重量に対して)、圧壊強度は 2.6kgであ
った。この焼成担体に窒素雰囲気下で2.50wt% の金属ナ
トリウムを加え、 370℃で 4hr攪拌して触媒を調製し
た。触媒の圧壊強度は 3.3kgであった。この触媒54.91g
を触媒部容積54ml、内径21mmの管状反応器に充填して、
反応圧力 100kg/cm2G 、反応温度 150℃に保持してプロ
ピレンを液空間速度(LHSV)4.8h-1にて供給して連続流
通反応を行った。プロピレンの転化率は13.1%、4-メチ
ルペンテン-1の選択率は92.8%であった。反応後の触媒
の圧壊強度は 2.2kg(反応前に対して強度保持率は67%
)であった。担体と触媒の処理条件と物性及び反応結
果を、表1、表2、表3および表4にまとめて示した。
Example 1 50 parts by weight of potassium fluoride powder having an average particle size of 270 μm and a loose packing bulk density of 1.148 g / ml and 50 parts by weight of potassium carbonate powder having an average particle size of 250 μm and a loose packing bulk density of 0.953 g / ml. After mixing
The milling process was performed using a Willey crusher (500 μm screen). 0.92wt% graphite powder and 6.
9 wt% crystalline cellulose powder (Asahi Kasei product name: Avicel) was added and mixed well, and then tablet-molded into a cylindrical carrier having a diameter of 3 mm and a height of 3 mm. The crush strength (radial direction) measured using a Kiya hardness meter was 1.9 kg. 20 at 100 ° C
hr After drying under reduced pressure, the weight loss was 3.3% and the crush strength was 1.4 kg. This dry carrier is placed under a nitrogen / air mixed atmosphere at 370 ° C.
For 2 hours and then in air at 500 ° C for 2 hours. Weight loss
The crush strength was 7.7% (based on the weight of the molded carrier) and 2.6 kg. 2.50 wt% metallic sodium was added to the calcined support under a nitrogen atmosphere, and the mixture was stirred at 370 ° C. for 4 hours to prepare a catalyst. The crush strength of the catalyst was 3.3 kg. 54.91 g of this catalyst
Was filled in a tubular reactor having a catalyst portion volume of 54 ml and an inner diameter of 21 mm,
While maintaining the reaction pressure at 100 kg / cm 2 G and the reaction temperature at 150 ° C, propylene was supplied at a liquid hourly space velocity (LHSV) of 4.8 h -1 to carry out a continuous flow reaction. The conversion of propylene was 13.1% and the selectivity of 4-methylpentene-1 was 92.8%. The crush strength of the catalyst after the reaction is 2.2 kg (the strength retention rate is 67% compared to before the reaction).
)Met. The treatment conditions, physical properties, and reaction results of the carrier and the catalyst are summarized in Table 1, Table 2, Table 3, and Table 4.

【0029】実施例2 乾燥時間を23hr、最終の焼成条件を 400℃、7hr に変え
た以外は、実施例1と同様にして行った。触媒部容積54
mlに充填可能な触媒重量は56.06gであった。担体と触媒
の処理条件と物性及び反応結果を、表1、表2、表3お
よび表4にまとめて示した。
Example 2 The procedure of Example 1 was repeated, except that the drying time was changed to 23 hours and the final firing conditions were changed to 400 ° C. and 7 hours. Catalyst part volume 54
The catalyst weight that could be loaded in ml was 56.06 g. The treatment conditions, physical properties, and reaction results of the carrier and the catalyst are summarized in Table 1, Table 2, Table 3, and Table 4.

【0030】実施例3 成型担体の圧壊強度を 2.8kg、乾燥時間を18hrとした他
は実施例1と同様にして行った。担体と触媒の処理条件
と物性及び反応結果を、表1、表2、表3および表4に
まとめて示した。
Example 3 Example 3 was repeated except that the crushing strength of the molded carrier was 2.8 kg and the drying time was 18 hours. The treatment conditions, physical properties, and reaction results of the carrier and the catalyst are summarized in Table 1, Table 2, Table 3, and Table 4.

【0031】実施例4 グラファイトを 0.92wt%、活性炭を 0.28wt%使用し、乾
燥時間を18hrとした他は、実施例1と同様にして行っ
た。担体と触媒の処理条件と物性及び反応結果を、表
1、表2、表3および表4にまとめて示した。
Example 4 The same procedure as in Example 1 was carried out except that 0.92 wt% of graphite and 0.28 wt% of activated carbon were used and the drying time was 18 hours. The treatment conditions, physical properties, and reaction results of the carrier and the catalyst are summarized in Table 1, Table 2, Table 3, and Table 4.

【0032】実施例5 炭酸カリウム 1.5水塩の粉末をウィレー粉砕器( 2mmス
クリーン)で粉砕処理を行った。次いで、 350℃で 2hr
乾燥後、再びウィレー粉砕器( 2mmスクリーン)で粉砕
処理を行った。この粉末の平均粒径は 235μm であり、
疎充填嵩密度0.829g/ml であった。この粉末50重量部と
実施例1で用いたフッ化カリウム粉末50重量部とを混合
後、ウィレー粉砕器( 500μm スクリーン)で粉砕処理
を行った。この粉砕原粉に0.92wt% のグラファイト粉末
と6.9wt%の結晶セルロース粉末(旭化成製 商品名:ア
ビセル)を加えよく混合した後、打錠成型した。 100℃
で16hr減圧乾燥後、窒素/空気混合雰囲気下、 150℃で
0.5hr、次いで、 3℃/分の昇温スピードで 320℃まで
昇温した。その後さらに 370℃で 2hr、空気中 500℃で
2hr焼成した。触媒調製及び反応は実施例1と同様にし
て行った。担体と触媒の処理条件と物性及び反応結果
を、表1、表2、表3および表4にまとめて示した。
Example 5 Powder of potassium carbonate 1.5 hydrate was pulverized by a Willey pulverizer (2 mm screen). Then at 350 ℃ for 2hr
After drying, the milling process was performed again with a Willey mill (2 mm screen). The average particle size of this powder is 235 μm,
The loosely packed bulk density was 0.829 g / ml. After mixing 50 parts by weight of this powder with 50 parts by weight of the potassium fluoride powder used in Example 1, the mixture was pulverized with a Wiley pulverizer (500 μm screen). 0.92 wt% graphite powder and 6.9 wt% crystalline cellulose powder (Asahi Kasei product name: Avicel) were added to this crushed raw powder and mixed well, and then tablet-molded. 100 ° C
After drying under reduced pressure for 16 hours at 150 ° C in a nitrogen / air mixed atmosphere
The temperature was raised to 320 ° C at a heating rate of 3 ° C / min for 0.5 hr. After that, at 370 ° C for 2 hours, at 500 ° C in air.
It was baked for 2 hours. The catalyst preparation and reaction were performed in the same manner as in Example 1. The treatment conditions, physical properties, and reaction results of the carrier and the catalyst are summarized in Table 1, Table 2, Table 3, and Table 4.

【0033】実施例6 アビセルを 16.5wt%、グラファイトを0.83wt% 使用し、
焼成条件を窒素/空気混合雰囲気下、 1℃/分の昇温ス
ピードで 150℃から 320℃まで昇温、さらに空気中 500
℃で 2hrとした他は実施例1と同様にして行った。担体
と触媒の処理条件と物性及び反応結果を、表1、表2、
表3および表4にまとめて示した。
Example 6 Using 16.5 wt% of Avicel and 0.83 wt% of graphite,
The firing conditions were a nitrogen / air mixed atmosphere, and the temperature was raised from 150 ℃ to 320 ℃ at a heating speed of 1 ℃ / min.
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the temperature was 2 hours. The treatment conditions and physical properties of the carrier and the catalyst and the reaction results are shown in Tables 1 and 2.
The results are summarized in Tables 3 and 4.

【0034】比較例1 実施例5で調製した疎充填密度 0.829g/mlの炭酸カリウ
ム粉末のみ使用し、それをそのまま 0.99wt%のグラファ
イトと混合後、打錠成型した。乾燥なしで直接、空気中
380℃で 2hr焼成した他は、実施例1と同様にして行っ
た。反応後の触媒には割れや欠けが多く、圧壊強度の測
定はできなかった。担体と触媒の処理条件と物性及び反
応結果を、表1、表2、表3および表4にまとめて示し
た。
Comparative Example 1 Only potassium carbonate powder having a loose packing density of 0.829 g / ml prepared in Example 5 was used, which was directly mixed with 0.99 wt% of graphite and then tableted. Directly in the air without drying
The same procedure as in Example 1 was performed, except that the baking was performed at 380 ° C. for 2 hours. The catalyst after the reaction had many cracks and chips, and the crush strength could not be measured. The treatment conditions, physical properties, and reaction results of the carrier and the catalyst are summarized in Table 1, Table 2, Table 3, and Table 4.

【0035】比較例2 平均粒径 240μm 、疎充填密度 1.253g/mlのフッ化カリ
ウム粉末をボールミルで粉砕後、 100μm の篩通しを行
った。この粉末の疎充填密度は 1.012g/mlであった。こ
のフッ化カリウム粉末と実施例1で用いた炭酸カリウム
粉末を混合後、粉砕なしでそのまま 0.99wt%のグラファ
イトと混合後、打錠成型した。乾燥時間は23hr、その後
空気中 380℃で 2hr焼成した他は、実施例1と同様にし
て行った。反応後の触媒には割れや欠けが多く、圧壊強
度の測定はできなかった。担体と触媒の処理条件と物性
及び反応結果を、表1、表2、表3および表4にまとめ
て示した。
Comparative Example 2 Potassium fluoride powder having an average particle size of 240 μm and a loose packing density of 1.253 g / ml was crushed with a ball mill and then sieved with 100 μm. The loose packing density of this powder was 1.012 g / ml. This potassium fluoride powder and the potassium carbonate powder used in Example 1 were mixed, then directly mixed with 0.99 wt% graphite without crushing, and then tablet-molded. The drying time was 23 hours, and the baking was performed in the same manner as in Example 1 except that the baking was performed in air at 380 ° C. for 2 hours. The catalyst after the reaction had many cracks and chips, and the crush strength could not be measured. The treatment conditions, physical properties, and reaction results of the carrier and the catalyst are summarized in Table 1, Table 2, Table 3, and Table 4.

【0036】比較例3 アビセル使用量を 2.9wt% とした他は実施例1と同様に
して行った。反応後の触媒には割れの他に粉化も起こっ
ているために、圧壊強度の測定はできなかった。担体と
触媒の処理条件と物性及び反応結果を、表1、表2、表
3および表4にまとめて示した。
Comparative Example 3 The procedure of Example 1 was repeated except that the amount of Avicel used was 2.9 wt%. The crush strength could not be measured because the catalyst after the reaction had not only cracking but also powdering. The treatment conditions, physical properties, and reaction results of the carrier and the catalyst are summarized in Table 1, Table 2, Table 3, and Table 4.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】[0038]

【表2】 [Table 2]

【0039】[0039]

【表3】 [Table 3]

【0040】[0040]

【表4】 [Table 4]

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルカリ金属を圧縮成型粒状担体に担持
させてなるα−オレフィン二量化触媒の製法において、
該圧縮成型粒状担体として、(a)無水カリウム化合物、
炭素、及び担体全重量に対して 4〜20重量%の熱分解性
有機結合剤からなる混合物を圧縮成型し、(b)次いで、
該圧縮成型物を焼成して熱分解性有機結合剤を加熱分解
し、得られた圧縮成型粒状担体を用いることを特徴とす
るα−オレフィン二量化触媒の製法。
1. A method for producing an α-olefin dimerization catalyst comprising an alkali metal supported on a compression-molded granular carrier,
As the compression-molded granular carrier, (a) anhydrous potassium compound,
A mixture consisting of carbon and 4 to 20 wt% of a pyrolyzable organic binder, based on the total weight of the carrier, is compression molded, and (b) then,
A method for producing an α-olefin dimerization catalyst, characterized in that the compression molded article is fired to thermally decompose the thermally decomposable organic binder, and the resulting compression molded granular carrier is used.
JP6092146A 1994-04-28 1994-04-28 Production of alpha-olefin dimerizing catalyst Pending JPH07289908A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009240969A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Nippon Oil Corp Solid phosphoric acid catalyst and method of manufacturing olefin dimer

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009240969A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Nippon Oil Corp Solid phosphoric acid catalyst and method of manufacturing olefin dimer

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