JPH08176046A - 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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JPH08176046A
JPH08176046A JP6316250A JP31625094A JPH08176046A JP H08176046 A JPH08176046 A JP H08176046A JP 6316250 A JP6316250 A JP 6316250A JP 31625094 A JP31625094 A JP 31625094A JP H08176046 A JPH08176046 A JP H08176046A
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JP
Japan
Prior art keywords
propylene
isopropyl alcohol
reaction
catalyst
exchange resin
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JP6316250A
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English (en)
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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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 プロピレンとイソプロピルアルコールを反応
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、水分含有率20容量%以下の水飽和型酸性イオン
交換樹脂触媒の存在下でプロピレンとイソプロピルアル
コールを反応させる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、ガソリン基材として有用なDIPE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。

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
基材として有用なジイソプロピルエーテル(DIPE)
をプロピレンとイソプロピルアルコールから簡単かつ効
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−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ー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
需要がさら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、例え
ば、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);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AG)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;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49
-95911号公報、特開昭52-131508号公報)が知られてい
る。
【0004】しかしながら、ゼオライト触媒を用いた合
成法は、DIPE収率が低いばかりでなく、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、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
率が4%程度であり、DIPEの工業的製造方法として
の技術価値は乏しい。一方、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
液からの触媒を除去するなどのための分離精製工程が複
雑であると共に、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。
【0006】従来のプロピレンとイソプロピルアルコー
ルとを反応させる合成法においては、強酸性のイオン交
換樹脂触媒を用いているが、LHSVを小さくしなけれ
ばならず、このため製造コストが高くなるという問題が
生じる。またオートクレーブで反応させると、熱力学平
衡によりDIPE収率が低くなる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】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、従来より一層効率よく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した結果、DIPEの製造方法
において、特定の水飽和型酸性イオン交換樹脂触媒の存
在下に、プロピレンとイソプロピルアルコールを反応さ
せることにより、DIPEを簡単に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、プロピレンとイソプ
ロピルアルコールを反応せしめて、ジイソプロピルエー
テルを製造する方法において、水分含有率20容量%以
下の水飽和型酸性イオン交換樹脂触媒の存在下でプロピ
レンとイソプロピルアルコールを反応させることを特徴
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。
【0010】本発明において、原料として用いるプロピ
レンおよびイソプロピルアルコールは反応装置の腐食の
原因となる酸性物質や触媒毒となる塩基性物質を含まな
いことが好ましい。
【0011】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を含
んでいてもよい。このようなプロピレン混合物のプロピ
レン濃度は30mol%以上、特に75mol%以上であるの
が好ましい。プロピレンおよびプロピレン混合物は、エ
チレンプラント、接触改質装置、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】イソプロピルアルコールは、イソプロピル
アルコールのみの他、イソプロピルアルコール混合物も
使用することができる。イソプロピルアルコール混合物
とは、イソプロピルアルコールを主成分とし、ノルマル
プロピルアルコール、炭素数2〜4の炭化水素を含む混
合物またはイソプロピルアルコール水溶液をいう。イソ
プロピルアルコール混合物において、イソプロピルアル
コール濃度は80mol%以上、特に95mol%以上である
のが好ましく、イソプロピルアルコール水溶液の場合、
水が触媒に配位してしまうため、含水していないものほ
ど好ましく、イソプロピルアルコール濃度が95mol%
以上、特に99mol%以上であるのが好ましい。
【0013】水飽和型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、水和(又は
溶媒和)して膨潤状態にある酸性イオン交換基を導入し
たものが挙げられる。例えばスチレン系の樹脂では、ス
チレンとジビニルベンゼンを共重合させて、架橋したマ
トリックスをつくり、この重合体に、例えば濃硫酸を反
応させて、ベンゼン核にスルホン酸を導入したスルホン
酸型のイオン交換樹脂触媒を得、次いで水和したものを
用いることが出来る。
【0014】本発明で用いる酸性イオン交換樹脂触媒
は、このような水飽和型酸性イオン交換樹脂の配位水を
除去したものであり、水分含有率が20容量%以下、好
ましくは10容量%以下、特に好ましくは5容量%以下
であることが必要である。水分含有率が20容量%を超
えるものでは、触媒の配位水が阻害物質となり、エーテ
ル化反応が抑制されて高いDIPE収率が得られない。
【0015】配位水を除去する方法は、特に限定されな
いが、一定条件下で減圧乾燥することが好ましい。減圧
条件は50〜150℃、1〜24hr.、わずかでも減圧
であればよく、好ましくは、750torr以下の条件で行
うのが好ましい。
【0016】このように、水飽和型の酸性イオン交換樹
脂を減圧乾燥処理して水分含有率が20容量%以下にし
た触媒を用いることにより、従来の乾燥型酸性イオン交
換樹脂触媒よりも高いDIPE収率を得ることができ
る。
【0017】本発明において、水飽和型酸性イオン交換
樹脂触媒の酸基濃度は特に制限されないが、2.0〜
4.0meq./g、特に2.2〜3.0meq./g、さらに2.
3〜2.6meq./gであるのが好ましい。酸基濃度が小さ
過ぎると、プロピレン転化率が低くなり、高いDIPE
収率が得られない。また酸基濃度が高過ぎると、プロピ
レンの重合反応が促進され、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。
【0018】尚、ここで、「meq./g」は、「Milli equi
valent/gram」の略であり、単位乾燥重量当たりの交換
能を表す。
【0019】本発明において、水飽和型酸性イオン交換
樹脂触媒の比表面積、平均細孔径は特に制限されない
が、以下の範囲とすることにより、より効率的にDIP
Eの収率を向上させることができる。比表面積は25〜
28m2/g 、さらに30〜38m 2/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DIP
Eの収率が低下する傾向がある。また、平均孔径は50
〜170Å、さらに100〜170Åが好ましく、この
平均孔径範囲より小さ過ぎたり、また大き過ぎるとDI
PEの収率が低下する傾向がある。
【0020】本発明においては、このような水分含有率
20容量%以下の水飽和型酸性イオン交換樹脂触媒を1
種又は2種以上を用いることができ、また公知の他の酸
性イオン交換樹脂触媒を組み合わせて用いることもでき
る。
【0021】本発明方法でDIPEを製造するには、水
分含有率20容量%以下の水飽和型酸性イオン交換樹脂
触媒の存在下、プロピレンとイソプロピルアルコールと
を反応させるが、イソプロピルアルコールに対するプロ
ピレンのモル比を0.1〜10、特に0.3〜5、さら
に0.5〜3とすることが好ましい。このモル比が小さ
過ぎると、エーテル化反応活性が小さく、DIPE収率
が低下する傾向がある。またこのモル比が大き過ぎる
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の生成が抑制される傾向がある。そし
て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。
【0022】反応温度は30〜220℃、特に70〜1
50℃、さらに80〜140℃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、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選択率が高くなり、DIP
E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引き起こす場合がある。
【0023】反応圧力は、5〜150kg/cm2、特に5
0を越え120kg/cm2,さらに60〜100kg/cm2
することが好ましい。反応圧力が低いと、気液反応のた
め活性が低く、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。
【0024】また、原料の供給速度(LHSV(h-1))
は、プロピレンを基準として0.01〜30、特に0.
1〜20、さらに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。
【0025】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り、特に制限されないが、
例えば反応塔から流出した反応回収成分を抽出塔でガソ
リン留分とブレンドし、得られた油層を高オクタン価ガ
ソリンとして回収する方法などが挙げられる。
【0026】
【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、ガソリン基材として有用なDIPE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。
【0027】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、これは単に例示であって本発明を制限する
ものではない。
【0028】なお、実施例1〜4及び比較例1〜3で使
用した酸性イオン交換樹脂A(乾燥型)及びB(水飽和
型)の物性は表1に示すとおりである。
【0029】
【表1】
【0030】実施例1 酸性イオン交換樹脂B(水飽和型Amberlyst-16、オルガ
ノ社製)を80℃、750torrで12時間減圧乾燥さ
せ、水分含有率を1.3容量%とした。この触媒の存在
下、固定床流通式反応装置を用いて、反応温度80℃、
反応圧力70kg/cm2、濃度99モル%のイソプロピルア
ルコールに対するプロピレンのモル比を1とし、LHS
V(プロピレン基準)が1hr-1の条件で反応させた。反
応開始から1時間後の反応回収成分をGC(ガスクロマ
トグラフィー)分析したところ、プロピレン転化率2
5.4mol%、全生成物に対するDIPE選択率97.
2%、その他炭化水素の選択率2.8%であった。
【0031】実施例2 酸性イオン交換樹脂Bを100℃、750torrで5時間
減圧乾燥させ、水分含有率1.0容量%とした。この触
媒の存在下、反応温度120℃、反応圧力70kg/cm2
濃度99モル%のイソプロピルアルコールに対するプロ
ピレンのモル比を1とし、LHSV(プロピレン基準)
が1hr-1の条件で反応させた。反応開始から1時間後の
反応回収成分をGC(ガスクロマトグラフィー)分析し
たところ、プロピレン転化率50.7mol%、全生成物
に対するDIPE選択率92.8%、その他炭化水素の
選択率7.2%であった。
【0032】実施例3 実施例1と同様の触媒の存在下、反応温度120℃、反
応圧力70kg/cm2、濃度99モル%のイソプロピルアル
コールに対するプロピレンのモル比を0.5とし、LH
SV(プロピレン基準)が1hr-1の条件で反応させた。
反応開始から1時間後の反応回収成分をGC(ガスクロ
マトグラフィー)分析したところ、プロピレン転化率8
2.2mol%、全生成物に対するDIPE選択率98.
7%、その他炭化水素の選択率1.3%であった。
【0033】実施例4 実施例1と同様の触媒の存在下、反応温度120℃、反
応圧力70kg/cm2、濃度99モル%のイソプロピルアル
コールに対するプロピレンのモル比を2とし、LHSV
(プロピレン基準)が1hr-1の条件で反応させた。反応
開始から1時間後の反応回収成分をGC(ガスクロマト
グラフィー)分析したところ、プロピレン転化率51.
2mol%、全生成物に対するDIPE選択率91.2
%、その他炭化水素の選択率8.8%であった。
【0034】比較例1 酸性イオン交換樹脂触媒A(乾燥型Amberlyst-15、オル
ガノ社製)の存在下、反応温度80℃、反応圧力70kg
/cm2、イソプロピルアルコールに対するプロピレンのモ
ル比を1とし、LHSV(プロピレン基準)が1hr-1
条件で反応させた。反応開始から1時間後の反応回収成
分をGC(ガスクロマトグラフィー)分析したところ、
プロピレン転化率8.8mol%、全生成物に対するDI
PE選択率100%であった。
【0035】比較例2 比較例1と同様の触媒の存在下、反応温度120℃、反
応圧力40kg/cm2、イソプロピルアルコ−ルに対するプ
ロピレンのモル比を0.5とし、LHSV(プロピレン
基準)が1hr-1の条件で反応させた。反応開始から1時
間後の反応回収成分をGC(ガスクロマトグラフィー)
分析したところ、プロピレン転化率5.3mol%、全生
成物に対するDIPE選択率99.1%、その他炭化水
素の選択率0.9%であった。
【0036】比較例3 酸性イオン交換樹脂触媒Bの存在下、反応温度90℃、
反応圧力70kg/cm2、イソプロピルアルコールに対する
プロピレンのモル比を2とし、LHSV(プロピレン基
準)が1hr-1の条件で反応させた。反応開始から1時間
後の反応回収成分を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0mol%であった。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プロピレンとイソプロピルアルコールを反
    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、水分含有率20容量%以下の水飽和型酸性イオ
    ン交換樹脂触媒の存在下でプロピレンとイソプロピルア
    ルコールを反応させることを特徴とするジイソプロピル
    エーテルの製造方法。
  2. 【請求項2】水飽和型酸性イオン交換樹脂触媒の酸基濃
    度が2.0〜4.0meq./gであることを特徴とする請
    求項1記載のジイソプロピルエ−テルの製造方法。
JP6316250A 1994-12-20 1994-12-20 ジイソプロピルエーテルの製造方法 Pending JPH08176046A (ja)

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