JPH0769947A - ゼオライト触媒の前処理方法 - Google Patents
ゼオライト触媒の前処理方法Info
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Abstract
てアルコールを製造するにあたり、該ゼオライトを予め
水と接触保持することを特徴とするゼオライト触媒の前
処理方法。 【効果】 本発明の方法により前処理したゼオライト触
媒を用いることにより、オレフィンより収率良くアルコ
−ルを製造することができる。
Description
方法に関するものである。前処理方法を行ったゼオライ
ト触媒は、オレフィンを水和してアルコールを製造する
にあたり好適に使用される。
コ−ル製造方法としては、従来、鉱酸等を用いた均一系
触媒による水和反応が用いられてきたが、近年、これに
代わるものとして固体酸触媒、特にゼオライトを触媒と
して使用する方法が提案されている(特開昭57−70
828、特開昭58−124723、特開昭58−19
4828等)。
イトを触媒として使用する方法でも充分な触媒活性が得
られず、工業的に満足される反応速度を得るためには、
反応温度を上昇させる必要がある。しかるに、オレフィ
ンの水和反応は一般に発熱反応であり、平衡組成時のオ
レフィンに対するアルコ−ルの比率は温度の上昇ととも
に減少する。従って、反応温度の上昇は、製品であるア
ルコ−ルの濃度低下をもたらし、その結果、原料オレフ
ィンと製品アルコ−ルの分離・回収には多大な費用を要
することとなる。また、反応温度の上昇は、原料オレフ
ィンの水和反応速度のみならず、異性化等の反応による
副生物への転化速度をも増加させ、その結果、目的とす
る反応の選択性を低下させる恐れがある。
点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、触媒として使用
するゼオライトを予め水と接触保持したものを用いた場
合に、オレフィンの水和反応が、従来の方法に比し、著
しく高活性で反応が進行することを見いだし、本発明を
完成するに至った。
相でオレフィンの水和反応を行なうに当たり、該ゼオラ
イトを予め水と接触保持することを特徴とするゼオライ
ト触媒の前処理方法に関するものである。以下、本発明
を詳細に説明する。本発明で処理することのできるゼオ
ライトの例としては、モルデナイト、エリオナイト、フ
ェリエライト、モ−ビル社発表のZSM系ゼオライトな
どの結晶性アルミノシリケ−ト、ホウ素、鉄、ガリウ
ム、チタン、銅、銀など異元素を含有するアルミノメタ
ロシリケ−ト、アルミニウムを実質的に含まないガロシ
リケート、ボロシリケートなどのメタロシリケ−ト等が
ある。また、ゼオライトの交換可能なカチオン種は、通
常プロトン交換型(H型)が用いられるが、Mg、C
a、Sr等のアルカリ土類元素、La、Ce等の希土類
元素、Fe、Co、Ni、Ru、Pd、Pt等のVIII族
元素、更にはTi、Zr、Hf、Cr、Mo、W、Th
等の少なくとも一種のカチオン種で交換されているもの
も有効である。
て、水と接触保持することを特徴とする。なお、かかる
処理の対象となるゼオライトは、既に合成済のゼオライ
トを意味するものであって,ゼオライトの合成工程にお
ける水熱反応やイオン交換処理の際の水との接触処理を
含むものではない.ゼオライトと接触させる水の量は、
水とゼオライトが十分に接触される量を選択すればよ
く、処理するゼオライトに対して重量で通常0.01倍
以上、好ましくは0.1倍以上である。ゼオライトの水
との接触保持は各条件に応じて所定の時間を設定すれば
よいが、十分な触媒活性を得るには、通常1時間以上、
好ましくは3〜1000時間程度である。また,水との
接触温度は工業的に実施可能な範囲で任意に選ぶことが
可能であるが、低すぎると効果が小さく、高すぎるとゼ
オライトの酸点や構造の破壊が起こるので、通常50〜
300℃、好ましくは80〜250℃である。
を液相として用いても、水蒸気として気相として用いて
もいずれの方法でもよく、接触させる圧力は常圧、加
圧、必要とあらば減圧でもよい。水を液相として接触さ
せる場合には、ゼオライトを懸濁床、固定床等として接
触させればよいが、処理は連続的でも回分的でもいずれ
の方法でも良く、また攪拌を行いながら行なってもよ
い。
などして分離回収し、特に乾燥する必要はなく、そのま
ま水和反応に用いてもよく、あるいは、接触処理に用い
た水を分離せずにオレフィンおよび必要に応じて水を加
えて水和反応を行ってもよい。オレフィンの水和反応は
ゼオライトを触媒として用いた公知の方法で行うことが
できる。
ることのできるオレフィンは、好ましくは炭素数2〜12
の直鎖、または、分岐構造を持つオレフィンおよび環状
オレフィンである。オレフィンの例としては、エチレ
ン、プロピレン、1−ブテン、2−ブテン、イソブテ
ン、ペンテン類、ヘキセン類、ヘプテン類、オクテン
類、シクロブテン、シクロペンテン、メチルシクロペン
テン類、シクロヘキセン、メチルシクロヘキセン類、シ
クロオクテン、シクロドデセン等である。特に、一般的
に水和反応速度が低く、平衡アルコ−ル濃度の低い環状
オレフィンの水和反応には有効である。
50〜250℃、好ましくは70〜200℃、反応圧力
は反応条件下でオレフィンを液相に保つのに必要な圧力
以上とすることが好ましく、窒素ガス等の不活性ガスに
より、圧力を調節してもよい。反応で用いられる水の量
は、通常、オレフィン1モル当り、約1〜100モル程
度である。触媒の使用量は回分式の反応においては、通
常オレフィンに対し重量比で約0.01〜200、好ま
しくは0.1〜20で用いられる。また、アルコール
類、ケトン類、フェノール類などの他の有機溶剤の存在
下に反応させてもよい。反応形式は回分式または連続式
のいずれでも可能であり、撹拌式、固定床式、流動床式
など、一般に用いられる反応方法が用いられる。
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例1 容量1lのステンレス製耐圧容器にH型結晶性アルミノ
シリケートZSM−5(NEケムキャット製、シリカ/
アルミナ比=50)300g、水350gを仕込んで窒
素ガスで2kg/cm2Gに加圧した後、180℃に昇
温し、120時間処理を行なった。
クレ−ブに、シクロヘキセン30g、水60g、上記ゼ
オライト20gを仕込み、窒素ガスで2kg/cm2G
に加圧した後、温度120℃、 攪拌数1000rpm
で1時間シクロヘキセンの水和反応を行なった。反応液
の油相、水相をそれぞれガスクロマトグラフィ−により
分析し、シクロヘキサノ−ル収率を算出したところ、シ
クロヘキサノ−ル収率は12.8%であった。
シクロヘキセンの水和反応を行なったところ、シクロヘ
キサノ−ル収率は10.8%であった。
(MFI型、NEケムキャット製、シリカ/(Fe2O3
+アルミナ)比=50、Fe2O3/アルミナ比=1)を
前処理してシクロヘキセンの水和反応を行なったとこ
ろ、シクロヘキサノ−ル収率は13.4%であった。
は同様にしてシクロヘキセンの水和反応を行なったとこ
ろ、シクロヘキサノ−ル収率は10.5%であった。
ケ−ト(MFI型、NEケムキャット製、シリカ/Ga
2O3比=50)25g、水40gを仕込んで窒素ガスで
2kg/cm2Gに加圧した後、140℃に昇温し、2
00時間処理を行なった。このゼオライトを用いて実施
例1と同じ条件でシクロヘキセンの水和反応を行なった
ところ、シクロヘキサノ−ル収率は11.4%であっ
た。
は同様にしてシクロヘキセンの水和反応を行なったとこ
ろ、シクロヘキサノ−ル収率は10.0%であった。 実施例4〜7 実施例3の方法で、H型ZSM−5(NEケムキャット
製、シリカ/アルミナ比=50)を温度と時間を変化さ
せて前処理を行なった場合のシクロヘキサノ−ル収率を
表−1に示した。
FI型、NEケムキャット製、シリカ/(Fe2O3+ア
ルミナ)比=50、Fe2O3/アルミナ比=1)を温度
と時間を変化させて前処理を行なった場合のシクロヘキ
サノ−ル収率を表−2に示した。
NEケムキャット製、シリカ/Ga2O3比=50)を温
度と時間を変化させて前処理を行なった場合のシクロヘ
キサノ−ル収率を表−3に示した。
ト触媒を用いることにより、オレフィンより収率良くア
ルコ−ルを製造することができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 ゼオライトを触媒とし、オレフィンを水
和してアルコールを製造するにあたり、該ゼオライトを
予め水と接触保持することを特徴とするゼオライト触媒
の前処理方法。 - 【請求項2】 オレフィンを水和してアルコールを製造
する方法において、予め水と接触保持したゼオライト触
媒の存在下で水和を行うことを特徴とするアルコールの
製造方法。 - 【請求項3】 オレフィンが環状オレフィンであること
を特徴とする請求項2のアルコールの製造方法。
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1994
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