JPH0748286A - 分岐オレフィンの製造方法 - Google Patents

分岐オレフィンの製造方法

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JPH0748286A
JPH0748286A JP5194738A JP19473893A JPH0748286A JP H0748286 A JPH0748286 A JP H0748286A JP 5194738 A JP5194738 A JP 5194738A JP 19473893 A JP19473893 A JP 19473893A JP H0748286 A JPH0748286 A JP H0748286A
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JP
Japan
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silica
olefin
branched olefin
catalyst
alumina
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JP5194738A
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Shintaro Suzuki
慎太郎 鈴木
Yoshihiro Oda
純弘 小田
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Idemitsu Kosan Co Ltd
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Idemitsu Kosan 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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 分岐オレフィンの選択率を高くすることがで
き、分岐オレフィンを高い収率で得ることができる、工
業的に有利な分岐オレフィン製造方法を提供すること。 【構成】 シリカアルミナ組成物にリン処理を施して得
られた、P/Alモル比が0.4〜3.0のリン担持シ
リカアルミナ触媒の存在下に直鎖オレフィンを骨格異性
化することを特徴とする分岐オレフィンの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、直鎖オレフィンの骨格
異性化による分岐オレフィンの製造方法に関する。本発
明により得られる分岐オレフィンは、オクタン価向上剤
であるメチルターシャリーブチルエーテル(MTB
E)、ターシャリーアミルメチルエーテル(TAME)
などの原料として、また他の石油化学原料として有用で
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、シリカアルミナ組成物は、石油の
接触分解に最も広く用いられる固体酸触媒として古くか
ら知られており、その他にもオレフィンの重合、アルキ
ル化、脱アルキル化、不均化等種々の反応に用いられて
きた。
【0003】また、シリカアルミナ組成物は、直鎖オレ
フィンの骨格異性化による分岐オレフィンの製造のため
の触媒としても用いられている。
【0004】シリカアルミナ組成物から成る触媒をオレ
フィンの骨格異性化反応に用いた例として、米国特許第
4,434,315号明細書に記載のプロセスがある。
【0005】この米国特許第4,434,315号明細
書記載のプロセスでは、0.5〜10wt%のシリカを含
むシリカアルミナ組成物に5ppm−2wt%のパラジウ
ム、クロム、ニッケル、銅、銀等の金属を担持させた触
媒の存在下に直鎖オレフィンの骨格異性化反応を行って
いるが、この触媒だけではイソブチレンの選択率が4
6.7%と低く、スチームを共存させることで選択率を
90%以上に向上させている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】直鎖オレフィンの骨格
異性化による分岐オレフィンを得る反応系では、目的と
する主反応(骨格異性化反応)と同時にオレフィンの重
合、分解等の副反応が起るため、副生物が多くなり、目
的とする分岐オレフィンの単離・精製工程が複雑とな
り、コスト的に非常に不利であるため、分岐オレフィン
の選択率を高めることが求められているが、上記の米国
特許明細書記載のプロセスでは、スチームの共存によ
り、分岐オレフィンの選択率を向上させており、このプ
ロセスでは、スチームの発生のための水、電力などの用
役費が嵩み、また、スチーム共存下での使用による触媒
の劣化が起こりやすく、触媒再生回数が増えるので、結
果的にコスト高という欠点がある。
【0007】そこで、本発明の目的は、分岐オレフィン
の選択率を高くすることにより、分岐オレフィンを高収
率で得ることができる、工業的に有利な分岐オレフィン
の製造方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者らは、直鎖オレフィンの骨格異性化により
分岐オレフィンを製造するための触媒について種々の検
討を行い、シリカアルミナ組成物にリン処理を施し、特
定量のリンを担持させた触媒を用いて直鎖オレフィンの
骨格異性化反応による分岐オレフィンの製造を行うと、
上記目的を達成できることを見出した。
【0009】本発明は、上記知見に基づいて完成したも
のであり、シリカアルミナ組成物にリン処理を施して得
られた、P/Alモル比が0.4〜3.0のリン担持シ
リカアルミナ触媒の存在下に直鎖オレフィンを骨格異性
化することを特徴とする分岐オレフィンの製造方法を要
旨とする。
【0010】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
用いるリン担持シリカアルミナ触媒の担体となるシリカ
アルミナ組成物は、例えば次の様な方法によって調製し
たものが用いられる。
【0011】アルミニウム成分(アルミナ前駆体)と珪
素成分(シリカ前駆体)を混合して攪拌後、水を滴下し
てアルミナ前駆体及びシリカ前駆体を加水分解する。そ
の後、さらに水を加えて2時間攪拌し、これを濾過後、
乾燥及び焼成することによりシリカアルミナ組成物を得
る。
【0012】アルミニウム成分(アルミナ前駆体)とし
ては、例えば硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩
化アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カ
リウム等の無機アルミニウム化合物、アルミニウムイソ
プロポキシド、アルミニウム−トリ−sec−ブトキシ
ド(AlTSB)、アルミニウムエトキシド等の有機ア
ルミニウム化合物、アルミナゾル等を用いることができ
る。
【0013】珪素成分(シリカ前駆体)としては、珪酸
ナトリウム、珪酸カリウム等の無機珪素塩、エチルオル
トシリケート、シリケート−40等の有機珪素化合物、
シリカゾル等を用いることができる。
【0014】また、シリカアルミナ組成物として市販品
を用いることもできる。
【0015】シリカアルミナ組成物にリンを担持させる
リン処理としては、次のような方法がある。 A.含浸法 担体であるシリカアルミナ組成物の細孔容積に対応する
量(体積)のリン成分を含有する溶液を、シリカアルミ
ナ組成物に含浸させ、その後、乾燥、焼成処理し、リン
担持シリカアルミナ触媒を得る。
【0016】ここで、リン成分としては、リン酸、リン
酸エステル、亜リン酸エステル等を用いることができ
る。
【0017】シリカアルミナ組成物の細孔容積(cc/
g)とは、液体窒素温度で、シリカアルミナ組成物に窒
素を吸着させ、窒素がシリカアルミナ組成物の細孔を満
たした状態(相対圧0.995気圧)での窒素吸着量を
標準状態での窒素の容積(cc)に換算し、これをシリ
カアルミナ組成物の単位重量(g)で割った値である。
【0018】B.浸漬法 担体であるシリカアルミナ組成物を、過剰のリン成分を
含有する溶液中に浸漬し、加熱還流させて反応担持し、
その後、洗浄、乾燥、焼成してリン担持シリカアルミナ
触媒を得る。
【0019】上記2つの方法において、乾燥、焼成条件
は、特に制限はなく、例えば、乾燥は、100〜150
℃で3〜48時間、好ましくは110〜130℃で10
〜24時間である。焼成は、450〜600℃で1〜1
2時間、好ましくは500〜550℃で2〜5時間であ
る。
【0020】本発明で用いられるリン担持シリカアルミ
ナ触媒は、P/Alモル比が0.4〜3.0のものに限
定される。P/Alモル比が、0.4未満であると、直
鎖オレフィンの骨格異性化反応を評価するためのに分岐
オレフィン選択率とともに用いられる、もう一つの指標
である直鎖オレフィンの転化率は高いが、分岐オレフィ
ンの選択率が低下し、分岐オレフィンの単離・精製工程
が複雑になり、P/Alモル比が、3.0を超えると、
直鎖オレフィンの転化率が大きく低下し、装置の大型化
による建設費のコスト高を引き起こすのに対し、P/A
lモル比が0.4〜3.0であると、分岐オレフィンの
選択率を高くすることができ、分岐オレフィンを高収率
で工業的に有利に得ることができる。また、リンのシリ
カアルミナ担体への均一担持の点からも、P/Alモル
比が高すぎない方が、触媒調製の点からも好ましい。P
/Alモル比は、1.0〜1.5であるのが特に好まし
い。
【0021】ここで、P/Alモル比は、蛍光X線分析
装置を用いた組成分析により求めた。
【0022】以上、本発明で用いる触媒について説明し
てきたが、本発明の分岐オレフィンの製造方法におい
て、触媒以外の条件は特に限定的でなく、従来公知の条
件が採用される。
【0023】本反応は、固体触媒上での原料である直鎖
オレフィンガスの不均一反応である。原料の直鎖オレフ
ィンとしては、例えばn−ブテン、n−ペンテン、n−
ヘキセンなどの炭素数4〜6のn−オレフィン類が用い
られる。なお、原料としては、直鎖オレフィン単独では
なく、パラフィン類などの他の化合物との混合物を用い
てもよい。
【0024】この原料オレフィンの骨格異性化反応の温
度条件としては、通常300〜600℃の温度が採用さ
れ、より好ましくは400〜500℃である。
【0025】反応方式も特に限定されるものではない
が、固定床流通反応方式、流動床方式、移動床方式など
が好ましい。その際、原料の空間速度(WHSV)は、
0.1〜15h-1が好ましく、0.3〜5h-1が特に好
ましい。反応に際して希釈ガスを用いることは必須では
ないが、必要に応じて窒素、ヘリウムなどの不活性ガ
ス、飽和炭化水素等を用いることもできる。
【0026】本発明の分岐オレフィン製造方法によれ
ば、直鎖オレフィンの転化率を維持しながら分岐オレフ
ィンの選択率を高くすることができ、分岐オレフィンを
効率良く製造することができる。
【0027】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明する。
【0028】実施例1 (1)触媒の調製 シリカアルミナ組成物(日揮社製、N633L、細孔容
積:0.485cc/g、アルミナ含量13wt%)1
6.0g上に、リン酸5.520gに蒸留水を加えて調
製した7.76ccのリン酸水溶液を、攪拌しながら滴
下し、水分が細孔内に吸収されたのを確認後、120℃
で一晩乾燥させ、次いで550℃で3時間焼成を行い、
リン担持シリカアルミナ触媒を得た。得られた触媒のP
/Alモル比は、表1に示すように1.38であった。
なお、リン酸水溶液の体積(7.76cc)は、シリカ
アルミナ組成物の細孔容積0.485cc/g×シリカ
アルミナ組成物重量16.0gから算出した。 (2)分岐オレフィンの製造 上記で得られたリン担持シリカアルミナ触媒(16〜3
2メッシュに分級したもの)3gを石英反応管に充填し
た固定床流通系反応装置に、原料の直鎖オレフィンとし
てn−ブテンを20cc/minの流量で(WHSV=
0.9h-1)、希釈ガスとして窒素を100cc/mi
nの流量で供給し、反応温度450℃、常圧下でn−ブ
テンの骨格異性化反応を行い、イソブチレンを製造し
た。反応開始1時間後のn−ブテン転化率(%)及びイ
ソブチレン選択率(%)を表1に示す。
【0029】実施例2 リン酸2.760gに蒸留水を加えて8.73ccのリ
ン酸水溶液とし、触媒のP/Alモル比を0.61に変
化させた以外は、実施例1の(1)と同様にリン担持シ
リカアルミナ触媒を調製した後、実施例1の(2)と同
様に分岐オレフィンの製造を行った。
【0030】実施例3 シリカアルミナ組成物(日揮社製、N631HN、細孔
容積:0.629cc/g、アルミナ含量28wt%)1
4.0g上に、リン酸8.282gに蒸留水を加えて調
製した8.81ccのリン酸水溶液を、攪拌しながら滴
下し、P/Alモル比を1.10とした以外は実施例1
の(1)と同様にリン担持シリカアルミナ触媒を調製し
た後、実施例1の(2)と同様に分岐オレフィンの製造
を行った。
【0031】なお、リン酸水溶液の体積(8.81c
c)は、シリカアルミナ組成物の細孔容積0.629c
c/g×シリカアルミナ組成物重量14.0gから算出
した。実施例4 実施例1の(1)で調製した触媒を用い、WHSVを
0.45h-1とした以外は実施例1の(2)と同様に分
岐オレフィンの製造を行った。
【0032】比較例1 実施例1の(1)で用いたシリカアルミナ組成物を、リ
ン処理を施さずに、そのまま用いて実施例1の(2)と
同様に分岐オレフィンの製造を行った。
【0033】比較例2 リン酸1.380gに蒸留水を加えて9.22ccのリ
ン酸水溶液とし、触媒のP/Alモル比を本発明の限定
値外の0.29とした以外は、実施例1の(1)と同様
にリン担持シリカアルミナ触媒を調製した後、実施例1
の(2)と同様に分岐オレフィンの製造を行った。
【0034】実施例2〜4並びに比較例1及び2につい
ても実施例1と同様に、調製した触媒のP/Alモル
比、反応開始1時間後のn−ブテン転化率(%)及びイ
ソブチレン選択率(%)を表1に示す。
【0035】
【表1】
【0036】比較例1及び2から、用いる触媒のP/A
lモル比が0.4未満であると、n−ブテン転化率は、
57.7%及び52.2%と高いが、イソブチレン選択
率は、39.4%及び44.8%と低い。イソブチレン
選択率が低いと、分岐オレフィンの単離・精製工程が複
雑になり、コスト的に非常に不利となる。
【0037】これに対し、実施例1〜4では、イソブテ
ン選択率が78.5%〜90.2%と高く、比較例のよ
うな欠点がないことがわかる。n−ブテン転化率は、特
別に高くはないが、目的物のイソブチレン分離後の未反
応のn−ブテンは、循環使用されるので、このことは大
きなデメリットにはならない。
【0038】
【発明の効果】本発明によれば、シリカアルミナ組成物
にリン処理を施して得られた、P/Alモル比が0.4
〜3.0のリン担持シリカアルミナ触媒の存在下に直鎖
オレフィンを骨格異性化することにより、分岐オレフィ
ンの選択率を高くすることができ、分岐オレフィンを高
い収率で得ることができる方法が提供された。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリカアルミナ組成物にリン処理を施し
    て得られた、P/Alモル比が0.4〜3.0のリン担
    持シリカアルミナ触媒の存在下に直鎖オレフィンを骨格
    異性化することを特徴とする分岐オレフィンの製造方
    法。
JP5194738A 1993-08-05 1993-08-05 分岐オレフィンの製造方法 Withdrawn JPH0748286A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103041835A (zh) * 2013-01-18 2013-04-17 华东理工大学 一种用于制备高纯度异丁烯的催化剂及制备方法与应用
WO2021075267A1 (ja) * 2019-10-18 2021-04-22 出光興産株式会社 プロピレンオリゴマーの製造方法

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

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Effective date: 20001031