JPH07309797A - ジイソプロピルエーテルの製造方法 - Google Patents

ジイソプロピルエーテルの製造方法

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JPH07309797A
JPH07309797A JP6103624A JP10362494A JPH07309797A JP H07309797 A JPH07309797 A JP H07309797A JP 6103624 A JP6103624 A JP 6103624A JP 10362494 A JP10362494 A JP 10362494A JP H07309797 A JPH07309797 A JP H07309797A
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JP
Japan
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propylene
reaction
dipe
selectivity
water
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JP6103624A
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Inventor
Akira Yokomizo
晃 横溝
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COSMO SOGO KENKYUSHO KK
Cosmo Oil Co Ltd
Original Assignee
COSMO SOGO KENKYUSHO KK
Cosmo Oil Co Ltd
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    • 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

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

Abstract

(57)【要約】 【構成】 水とプロピレンを反応せしめてジイソプロピ
ルエーテル(DIPE)を製造する方法において、水に
対するプロピレンのモル比を2〜50とし、反応を酸基
濃度2.2〜3.0meq./gの酸性イオン交換樹脂触媒
の存在下で行うジイソプロピルエーテルの製造方法。 【効果】 本発明によれば、簡略化された方法で効率よ
く、しかも低コストでガソリン基材として有用なDIP
Eを製造することができ、この製造方法はDIPEの工
業的製造方法として好適である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高オクタン価ガソリン
の基材として有用なジイソプロピルエーテル(DIP
E)を水とプロピレンとから簡単かつ効率的に製造する
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】DIPEは発熱量が高く、蒸気圧が低
く、密度が比較的小さく、また、リサーチ法オクタン価
(RON)が110程度であるが、モーター法オクタン
価(MON)が99と他のガソリン基材と比較しても遜
色なく、またセンシティビティが小さいという特徴を有
している。これらの物性からみるとDIPEは含酸素ガ
ソリン基材として有用であり、また今後、含酸素ガソリ
ン基材の需要が伸びることを考慮すると、DIPEの需
要が更に増加するものと予想される。
【0003】従来、DIPEの合成法としては、三通り
の製造方法が知られている。すなわち、ゼオライトβ等
のゼオライト触媒の存在下、気液相下で水とプロピレン
とを直接水和させる方法(特開平1−246233号公
報)、イソプロピルアルコールとプロピレンとを反応さ
せる方法(特開昭52−131508号公報)、触媒と
して酸性イオン交換樹脂を用いる(ドイツ・テキサコA
G)か又は硫酸を用い(米国特許第4471142号、
エクソン)、水とプロピレンとからイソプロピルアルコ
ールを製造する過程において、副生成物として生成され
たDIPEを得る方法である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ゼオラ
イト触媒を用いた合成法は、液空間速度(LHSV)を
小さくしなければならないため、触媒量に対して原料量
を少なくしなければならず、その結果、運転コストが高
くなるという難点を有する。
【0005】イソプロピルアルコールとプロピレンとを
反応させる合成法の場合、原料のイソプロピルアルコー
ルはプロピレンの水和によって得られたものを用いるた
め、製造の全プロセスは実質上二段階反応となり、一段
階反応と比較すると製造プロセスが煩雑となり、このた
め製造コストが高くなるという問題が生じる。
【0006】イソプロピルアルコールの製造過程で副生
成物としてDIPEを生成させる方法のうち、上記酸性
イオン交換樹脂を触媒として用いた方法ではDIPEの
収率は4%程度であり、DIPEの工業的製造方法とし
ての技術的価値は乏しい。一方、上記硫酸を触媒として
用いる方法ではDIPEの収率は3%程度であり、また
反応回収液から触媒を除去するなどのための分離精製工
程が複雑なものとなると共に、上記回収液が腐食性であ
るため、反応装置を形成する材料が高価なものになると
いう問題がある。
【0007】従って、本発明は、ガソリン基材として有
用なDIPEを簡略化された一段法で効率よく、しかも
低コストで製造し得る方法を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】このような実情におい
て、本発明者は鋭意検討を行った結果、DIPEの製造
方法において、特定の酸基濃度を有する酸性イオン交換
樹脂触媒を用い、かつ水とプロピレンを特定の割合で反
応させることにより、一段法でDIPEを簡単、かつ効
率よく製造し得ることを見出し、本発明を完成した。
【0009】すなわち、本発明は、水とプロピレンを反
応せしめてジイソプロピルエーテルを製造する方法にお
いて、水に対するプロピレンのモル比を2〜50とし、
反応を酸基濃度2.2〜3.0meq./gの酸性イオン交
換樹脂触媒の存在下で行うことを特徴とするジイソプロ
ピルエーテルの製造方法を提供するものである。なお、
ここで「meq./g」は、「Milli equivalents/gram」
の略であり、単位乾燥重量当りの交換能を表わすもので
ある。
【0010】本発明において、原料のプロピレンとして
は、プロピレンのみの他、プロピレン混合物も使用する
ことができる。プロピレン混合物とは、プロピレンを主
成分とし、これに例えばプロパン、エタン、エチレン、
イソブタン、ノルマルブタン、ブテン、ペンタン等の炭
化水素化合物が混合された混合物をいう。この混合物に
おいて、プロピレン濃度は30mol%以上、特に75
mol%以上とすることが好ましい。
【0011】プロピレン及びプロピレン混合物は、エチ
レンプラント、接触改良装置、接触分解装置等において
生成したものを使用することができるが、その製造方法
に何ら限定されるものではない。
【0012】本発明で用いられる酸性イオン交換樹脂触
媒としては、三次元的な網目構造を有する高分子に酸性
イオン交換基を導入したものが挙げられる。例えば、ス
チレンとジビニルベンゼンを共重合し、架橋したマトリ
ックスを作り、この重合体に濃硫酸を反応させてベンゼ
ン核にスルホン基を導入したスルホン酸型のイオン交換
樹脂等が使用され、このようなものは、例えばアンバー
リスト(Amberlyst)−16,36等の商品名で市販され
ている。
【0013】本発明で用いる酸性イオン交換樹脂触媒
は、乾燥型よりも水飽和型のほうが好ましく、乾燥型を
用いると触媒が膨潤してしまうため、水飽和型のほうが
好適に用いられる。
【0014】本発明において、酸性イオン交換樹脂触媒
の酸基濃度は2.2〜3.0meq./gの範囲にあること
が必要であるが、特に2.2〜2.6meq./gが好まし
い。酸基濃度が2.2meq.未満であると、プロピレン転
化率が低くなるばかりではなく、反応中間体であるイソ
プロピルアルコールの選択率が高くなり、DIPE選択
率が低くなる。また酸基濃度が3.0meq.を超えると、
プロピレンの重合反応が促進し、DIPEの生成が抑制
されるだけでなく、コーキングにより触媒の失活を引き
起こす原因となり好ましくない。
【0015】本発明において用いる酸性イオン交換樹脂
触媒の比表面積、平均細孔径は特に制限されないが、高
い収率を得る点で以下の範囲とするのが好ましい。すな
わち、比表面積は25〜38m2/g、更に30〜38m2
/gが好ましく、この比表面積範囲より小さ過ぎたり、
また大き過ぎるとDIPEの収率が低下する。平均孔径
は50〜170Å、更に100〜170Åが好ましく、
平均孔径がこの範囲より小さ過ぎたり、また大き過ぎる
とDIPEの収率の低下がみられる。
【0016】本発明において、酸性イオン交換樹脂触媒
は単独でも2種以上を組み合わせ使用してもよい。
【0017】本発明方法でDIPEを製造するには、酸
性イオン交換樹脂触媒の存在下、水とプロピレンとを反
応させるが、この際の水とプロピレンのモル比はDIP
Eの収率の向上に特に重要である。すなわち、本発明方
法においては、水に対するプロピレンのモル比は2〜5
0の範囲であることが必要であり、特に2〜20、更に
2〜10とすることが好ましい。このモル比が2未満で
あると、水和反応により生成されたイソプロピルアルコ
ールのエーテル化反応への逐次反応が進行せず、イソプ
ロピルアルコールの選択率が高くなり、DIPEの選択
率が低下する。またこのモル比が50を超えると、プロ
ピレンの重合反応による副生成物の選択率が高くなり、
DIPEの生成が抑制され、プロピレンの重合反応によ
りコークが生成して、触媒の失活を引き起こす原因とな
る。
【0018】反応温度は30〜200℃、特に70〜1
50℃、更に100〜140℃とすることが好ましい。
反応温度が低いと、未反応原料が多くなるためリサイク
ルコストが高くなり、また、反応温度が高いと、プロピ
レンの重合反応による副生成物の生成率が高くなり、D
IPEの生成が抑制されるだけでなく、スルホン酸基の
脱離により触媒の失活をもたらすことになる。
【0019】反応圧力は10〜150kg/cm2 、特に3
0〜120kg/cm2 、更に40〜100kg/cm2 とする
ことが好ましい。反応圧力が低いと、活性が低く、また
反応圧力が高過ぎると高価な材質からなる反応装置を用
いなければならなくなる。
【0020】更にまた、LHSV(h-1)は0.01〜
30、特に0.05〜20、更に0.1〜10とするこ
とが好ましい。LHSVが小さ過ぎると、触媒量に対す
る原料量を少なくしなければならないため、運転コスト
が高くなる。またLHSVが大き過ぎると、未反応原料
が多くなるため、リサイクルコストが高くなる。
【0021】反応終了後、生成したDIPEを回収する
方法としては種々の方法があるが、例えば以下の方法が
挙げられる。プロピレンの水和反応塔から流出した反応
回収成分から、まず未反応プロピレンを分離し、分離し
たプロピレンを該反応塔へリサイクルする。次いで、反
応回収残余をガソリン留分とブレンドし、得られた油層
を高オクタン価ガソリンとして回収し、水層成分を水和
反応塔へリサイクルすることにより、DIPEをガソリ
ン基材として回収することができる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、簡略化された方法で効
率よく、しかも低コストでガソリン基材として有用なD
IPEを製造することができ、この製造方法はDIPE
の工業的製造方法として好適なものである。
【0023】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
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。
【0024】なお、実施例1〜8及び比較例1〜2で用
いた酸性イオン交換樹脂触媒の物性は表1に示すとおり
である。
【0025】
【表1】
【0026】実施例1 酸性イオン交換樹脂触媒B(Amberlyst-16 オルガノ社
製)の存在下、水に対するプロピレンのモル比を4とし
た混合物を反応温度130℃、反応圧力70kg/cm2
LHSV(プロピレン基準)2h-1の条件で反応させ
た。反応開始から2時間後の反応回収分をGC(ガスク
ロマトグラフィー)分析したところ、プロピレンの転化
率42.9mol%、全生成物に対するIPA(イソプロ
ピルアルコール)選択率55.7%、DIPE選択率3
6.6%、その他の炭化水素化合物の選択率7.7%で
あった。
【0027】実施例2 実施例1で用いた触媒Bの存在下、水に対するプロピレ
ンのモル比を5とした混合物を反応温度130℃、反応
圧力70kg/cm2 、LHSV(プロピレン基準)1h-1
の条件で反応させた。反応開始から2時間後の反応回収
分をGC(ガスクロマトグラフィー)分析したところ、
プロピレンの転化率54.8mol%、全生成物に対する
IPA(イソプロピルアルコール)選択率61.9%、
DIPE選択率33.2%、その他の炭化水素化合物の
選択率4.9%であった。
【0028】実施例3 実施例1で用いた触媒Bの存在下、水に対するプロピレ
ンのモル比を6とした混合物を反応温度130℃、反応
圧力70kg/cm2 、LHSV(プロピレン基準)1h-1
の条件で反応させた。反応開始から2時間後の反応回収
分をGC(ガスクロマトグラフィー)分析したところ、
プロピレンの転化率70.6mol%、全生成物に対する
IPA(イソプロピルアルコール)選択率39.3%、
DIPE選択率42.0%、その他の炭化水素化合物の
選択率18.7%であった。
【0029】実施例4 酸性イオン交換樹脂触媒C(Amberlyst-36 オルガノ社
製)の存在下、水に対するプロピレンのモル比を4とし
た混合物を反応温度120℃、反応圧力70kg/cm2
LHSV(プロピレン基準)2h-1の条件で反応させ
た。反応開始から2時間後の反応回収分をGC(ガスク
ロマトグラフィー)分析したところ、プロピレンの転化
率36.4mol%、全生成物に対するIPA(イソプロ
ピルアルコール)選択率77.8%、DIPE選択率1
8.1%、その他の炭化水素化合物の選択率4.1%で
あった。
【0030】実施例5 実施例4で用いた触媒Cの存在下、水に対するプロピレ
ンのモル比を4とした混合物を反応温度130℃、反応
圧力70kg/cm2 、LHSV(プロピレン基準)2h-1
の条件で反応させた。反応開始から2時間後の反応回収
分をGC(ガスクロマトグラフィー)分析したところ、
プロピレンの転化率56.5mol%、全生成物に対する
IPA(イソプロピルアルコール)選択率44.2%、
DIPE選択率30.4%、その他の炭化水素化合物の
選択率25.4%であった。
【0031】実施例6 実施例4で用いた触媒Cの存在下、水に対するプロピレ
ンのモル比を4とした混合物を反応温度140℃、反応
圧力70kg/cm2 、LHSV(プロピレン基準)2h-1
の条件で反応させた。反応開始から2時間後の反応回収
分をGC(ガスクロマトグラフィー)分析したところ、
プロピレンの転化率64.7mol%、全生成物に対する
IPA(イソプロピルアルコール)選択率43.4%、
DIPE選択率32.6%、その他の炭化水素化合物の
選択率24.0%であった。
【0032】実施例7 実施例4で用いた触媒Cの存在下、水に対するプロピレ
ンのモル比を2とした混合物を反応温度130℃、反応
圧力70kg/cm2 、LHSV(プロピレン基準)2h-1
の条件で反応させた。反応開始から2時間後の反応回収
分をGC(ガスクロマトグラフィー)分析したところ、
プロピレンの転化率54.6mol%、全生成物に対する
IPA(イソプロピルアルコール)選択率51.0%、
DIPE選択率41.6%、その他の炭化水素化合物の
選択率7.4%であった。
【0033】実施例8 実施例4で用いた触媒Cの存在下、水に対するプロピレ
ンのモル比を6とした混合物を反応温度130℃、反応
圧力70kg/cm2 、LHSV(プロピレン基準)2h-1
の条件で反応させた。反応開始から2時間後の反応回収
分をGC(ガスクロマトグラフィー)分析したところ、
プロピレンの転化率57.0mol%、全生成物に対する
IPA(イソプロピルアルコール)選択率41.7%、
DIPE選択率27.5%、その他の炭化水素化合物の
選択率30.8%であった。
【0034】比較例1 表1に示す酸性イオン交換樹脂触媒Aの存在下、プロピ
レンに対する水のモル比を16.5とした混合物を反応
温度135℃、反応圧力100kg/cm2、LHSV(プ
ロピレン基準)0.07h-1の条件で固定床流通式反応
装置内で反応させた。反応回収分を分析したところ、D
IPEの収率は4重量%であった。
【0035】比較例2 実施例1で用いた触媒Bの存在下、水に対するプロピレ
ンのモル比を1とした混合物を反応温度130℃、反応
圧力70kg/cm2 、LHSV(プロピレン基準)1h-1
の条件で反応させた。反応開始から2時間後の反応回収
分をGC(ガスクロマトグラフィー)分析したところ、
プロピレンの転化率17.2mol%、全生成物に対する
IPA(イソプロピルアルコール)選択率96.1%、
DIPE選択率3.6%、その他の炭化水素化合物の選
択率0.3%であった。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水とプロピレンを反応せしめてジイソプ
    ロピルエーテルを製造する方法において、水に対するプ
    ロピレンのモル比を2〜50とし、反応を酸基濃度2.
    2〜3.0meq./gの酸性イオン交換樹脂触媒の存在下
    で行うことを特徴とするジイソプロピルエーテルの製造
    方法。
JP6103624A 1994-05-18 1994-05-18 ジイソプロピルエーテルの製造方法 Pending JPH07309797A (ja)

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