JPH0912493A - Hydration reaction of olefin - Google Patents

Hydration reaction of olefin

Info

Publication number
JPH0912493A
JPH0912493A JP7160373A JP16037395A JPH0912493A JP H0912493 A JPH0912493 A JP H0912493A JP 7160373 A JP7160373 A JP 7160373A JP 16037395 A JP16037395 A JP 16037395A JP H0912493 A JPH0912493 A JP H0912493A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
zeolite
catalyst
reaction
hydrothermal synthesis
hydration reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7160373A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Mori
寛 森
Takahiko Takewaki
隆彦 武脇
Susumu Setoyama
享 瀬戸山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP7160373A priority Critical patent/JPH0912493A/en
Publication of JPH0912493A publication Critical patent/JPH0912493A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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

PURPOSE: To completely recover a catalytic activity of zeolite and highly keep a catalytic activity by reactivating the zeolite lowered in its catalytic activity, pulled out from a reaction zone using a specific method after carrying out hydration reaction of an olefin. CONSTITUTION: After carrying out hydration reaction of an olefin using zeolite as a catalyst, the zeolite taken out of a reaction zone is subjected to hydrothermal synthesis in an alkaline solution so that 100% of the crystal structure of the zeolite is lost by dissolution or formation of amorphous structure. Then, cation species of the zeolite produced by the hydrothermal reaction are converted into desired cation species to re-use it for the hydration reaction. It is preferable that a part of the zeolite taken out of the reaction zone is reactivated by the method heating the part thereof in a gas phase and removing organic substances adhering thereto and supplied to the reaction system and that the residual part thereof is reactivated by the hydrothermal synthetic treatment using the above method. It is also preferable that the hydrothermal synthesis is carried out at 90 to 270 deg.C.

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、各種化学原料として重
要なアルコールを、オレフィンの水和によって製造する
方法に関するものである。特に本発明は水和反応をゼオ
ライトを触媒として行なう方法の改良に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing an alcohol, which is important as a chemical raw material, by hydrating an olefin. In particular, the present invention relates to an improvement in the method for carrying out the hydration reaction using zeolite as a catalyst.

【0002】[0002]

【従来の技術】ゼオライトを触媒として行われるオレフ
ィンの水和反応では、反応の経過とともに、主に触媒上
に有機物が蓄積してくるため、触媒の活性が次第に低下
する。このような活性低下した触媒は、気相加熱処理や
液相処理による再生工程を経て、再びオレフィンの水和
反応に使用される。再生方法としては、例えば、分子状
酸素を含むガスと高温で接触させる方法(特公平3−2
015号公報)、液相中で酸、アルカリ又は酸化剤と接
触させる方法(特公平3−2014号公報、特開平3−
224632号公報、特開平3−224633号公報)
等が知られている。
2. Description of the Related Art In the hydration reaction of olefins using zeolite as a catalyst, the activity of the catalyst gradually decreases with the progress of the reaction, mainly because organic substances accumulate on the catalyst. Such a catalyst whose activity has been lowered is used again for the hydration reaction of olefins after undergoing a regeneration step by a vapor phase heat treatment or a liquid phase treatment. As a regeneration method, for example, a method of contacting with a gas containing molecular oxygen at high temperature (Japanese Patent Publication No. 3-2)
015), a method of contacting with an acid, an alkali or an oxidizing agent in a liquid phase (Japanese Patent Publication No. 3-2014, JP-A-3-2014).
No. 224632, JP-A-3-224633)
Etc. are known.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来公知の再生方法では、再生率が十分でなかった
り、再生−使用を反復していると触媒活性が徐々に低下
するという問題があった。また、このような再生−使用
の反復により活性が低下した触媒を再活性化する方法は
従来知られていない。
However, these conventional known regeneration methods have problems that the regeneration rate is not sufficient or that the catalyst activity gradually decreases when regeneration-use is repeated. Further, a method for reactivating a catalyst whose activity has been lowered by such repeated regeneration-use has not been known so far.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、オレフィ
ンの水和反応に用いて触媒活性の低下したゼオライトを
再活性化する方法について鋭意検討を重ねた結果、活性
低下したゼオライトを、アルカリ水溶液中で水熱合成条
件下において処理し、さらにカチオン種を所望のカチオ
ン種に変換したのち、水和反応に供することにより、触
媒の活性を高く維持して水和反応を行なわせることがで
きることを見いだし、本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted extensive studies on a method of reactivating a zeolite having a lowered catalytic activity by using it in a hydration reaction of an olefin. It is possible to carry out the hydration reaction while maintaining the high activity of the catalyst by treating it in an aqueous solution under hydrothermal synthesis conditions, further converting the cation species into desired cation species, and then subjecting them to the hydration reaction. The present invention has been completed and the present invention has been completed.

【0005】本発明者らの検討によれば、活性低下した
ゼオライトはその結晶構造自体にも何らかの変化が生じ
ているものと考えられる。そしてこの結晶構造の変化
は、常法による再活性化自体によっても惹起されている
可能性がある。従ってゼオライトの触媒活性を回復させ
るには、単に蓄積した有機物を除去するだけでは十分で
はなく、結晶構造自体を修復することが必要であると考
えられる。本発明では活性低下したゼオライトを水熱合
成条件下、すなわちそのゼオライトが生成する条件下で
処理するので、結晶構造が修復される。
According to the studies made by the present inventors, it is considered that the crystal structure itself of the zeolite with reduced activity has some change. This change in crystal structure may also be caused by reactivation itself by a conventional method. Therefore, in order to recover the catalytic activity of zeolite, it is considered that it is not enough to simply remove the accumulated organic matter, but it is necessary to repair the crystal structure itself. In the present invention, the zeolite with reduced activity is treated under hydrothermal synthesis conditions, that is, the conditions under which the zeolite is produced, so that the crystal structure is restored.

【0006】本発明について詳細に説明すると、本発明
では水和反応に触媒活性を示す種々のゼオライトを用い
ることができる。例えば、モルデナイト、エリオナイ
ト、フェリエライト、ZSM−5やZSM−11などの
ZSM系ゼオライト等の結晶性アルミノシリケートが用
いられる。またボロシリケート、ガロシリケート、フェ
ロシリケートなどのメタロシリケート、ボロアルミノシ
リケート、ガロアルミノシリケート、フェロアルミノシ
リケートなどのアルミノメタロシリケート等の異元素含
有ゼオライトも用いられる。これらのゼオライトは、通
常、プロトン交換型(H型)として用いられるが、プロ
トンの一部または全部がさらにMg,Ca,Sr等のア
ルカリ土類元素、La,Ce等の希土類元素、Fe,C
o,Ni,Ru,Pd,Pt,等のVIII族元素から選ば
れた少なくとも一種のカチオン種で交換されていてもよ
い。また、所望ならば、Ti,Zr,Hf,Cr,M
o,W,Th,Cu,Ag等を含有するゼオライトを用
いることもできる。ゼオライトの形態はいかなるもので
もよく、例えば粉末状、粒状等のものが使用できる。ま
た、アルミナ、シリカ、チタニア、粘土化合物等をバイ
ンダーないしは担体とした成型品を用いることもでき
る。
The present invention will be described in detail. In the present invention, various zeolites having catalytic activity for the hydration reaction can be used. For example, crystalline aluminosilicates such as mordenite, erionite, ferrierite, and ZSM-based zeolites such as ZSM-5 and ZSM-11 are used. In addition, heteroelement-containing zeolites such as metallosilicates such as borosilicate, gallosilicate, and ferrosilicate, aluminometallosilicates such as boroaluminosilicate, galloaluminosilicate, and ferroaluminosilicate are also used. These zeolites are usually used as a proton exchange type (H type), but some or all of the protons are further alkaline earth elements such as Mg, Ca and Sr, rare earth elements such as La and Ce, Fe and C.
It may be exchanged with at least one cation species selected from Group VIII elements such as o, Ni, Ru, Pd, Pt. Also, if desired, Ti, Zr, Hf, Cr, M
It is also possible to use a zeolite containing o, W, Th, Cu, Ag or the like. The zeolite may be in any form, for example, powdery or granular form can be used. Also, a molded product using alumina, silica, titania, a clay compound or the like as a binder or carrier can be used.

【0007】水和反応に供するオレフィンとしては、プ
ロピレン、ブテン、オクテン等の炭素数2〜12の直鎖
または分枝構造を有するオレフィン、または、シクロペ
ンテン、メチルシクロペンテン、シクロヘキセン、シク
ロオクテン等の炭素数5〜12の環状オレフィンが挙げ
られる。特に本発明は環状オレフィンの水和に有効であ
る。
The olefin used for the hydration reaction is an olefin having a linear or branched structure having 2 to 12 carbon atoms such as propylene, butene, octene, or the number of carbon atoms such as cyclopentene, methylcyclopentene, cyclohexene and cyclooctene. 5-12 cyclic olefins are mentioned. The present invention is particularly effective for hydration of cyclic olefin.

【0008】本発明では、水和反応は常法に従って行な
われる。例えば反応器に水とオレフィンとを入れ、これ
に触媒のゼオライトを懸濁させ、攪拌しながら回分方式
で反応させることができる。また、反応器にゼオライト
の懸濁液を収容しておき、これに水とオレフィンとを連
続的に供給し、同時に生成アルコール、水及び未反応オ
レフィンを含む反応液を抜出す連続方式で反応させるこ
ともできる。この場合には、反応液を油水分離して油相
だけを抜出すようにすることもできる。連続方式の場合
には、触媒の一部を反応液と一緒に抜出し、この抜出し
触媒に本発明方法による再生処理を施して再活性化した
のち反応器に戻すことにより、反応器内の触媒の活性を
常に一定のレベルに維持するのが好ましい。水和反応は
通常50〜200℃で行なわれる。シクロヘキセンのよ
うな環状オレフィンでは100〜200℃が適当であ
る。また、反応は通常は自発圧力下で行なわれるが、所
望ならば窒素、水素、ヘリウム、アルゴン、二酸化炭素
などのガスを気相に存在させてもよい。また、特開昭5
8−194828に記載されているような脂肪族炭化水
素、芳香族炭化水素、含酸素有機化合物、含硫黄有機化
合物、含ハロゲン有機化合物などを反応系に存在させて
もよい。
In the present invention, the hydration reaction is carried out according to a conventional method. For example, water and olefin can be placed in a reactor, and the catalyst zeolite can be suspended in the reactor, and the reaction can be carried out in a batch system while stirring. Further, a suspension of zeolite is stored in a reactor, water and olefin are continuously supplied to the suspension, and at the same time, reaction is carried out in a continuous system in which a reaction liquid containing produced alcohol, water and unreacted olefin is withdrawn. You can also In this case, the reaction liquid may be separated into oil and water to extract only the oil phase. In the case of the continuous system, a part of the catalyst is extracted together with the reaction solution, the extracted catalyst is subjected to a regeneration treatment according to the method of the present invention to be reactivated, and then returned to the reactor to remove the catalyst in the reactor. It is preferred to maintain activity at a constant level at all times. The hydration reaction is usually performed at 50 to 200 ° C. For cyclic olefins such as cyclohexene, 100-200 ° C is suitable. The reaction is usually carried out under autogenous pressure, but if desired, a gas such as nitrogen, hydrogen, helium, argon or carbon dioxide may be present in the gas phase. In addition, Japanese Unexamined Patent Publication No.
An aliphatic hydrocarbon, an aromatic hydrocarbon, an oxygen-containing organic compound, a sulfur-containing organic compound, a halogen-containing organic compound, etc. as described in 8-194828 may be present in the reaction system.

【0009】本発明では、このオレフィン水和反応工程
から抜出された活性低下した触媒を、アルカリ水溶液中
で水熱合成条件下で処理して再活性化する。通常は抜出
し触媒の一部について本発明方法による水熱合成条件下
での処理を施し、残部は常法による再活性化、例えば気
相で分子状酸素含有ガスと高温で接触させる方法(特公
平3−2015号公報)、液相で酸、アルカリ又は酸化
剤と接触させる方法(特公平3−2014号公報、特開
平3−224632号公報、特開平3−224633号
公報)などにより再活性化するのが有利である。例えば
分子状酸素含有ガスと高温で接触させる再生処理は、最
も簡単には0.01〜90モル%、好ましくは1〜30
モル%の酸素を含み、残部が窒素、ヘリウム、アルゴン
等の不活性ガスである混合ガスと抜出し触媒とを200
〜600℃で1〜100時間、好ましくは2〜20時間
接触させればよい。これらの処理は通常は常圧で行なわ
れるが、所望ならば加圧下または減圧下で行なうことも
できる。
In the present invention, the activity-reduced catalyst extracted from the olefin hydration reaction step is treated and reactivated in an alkaline aqueous solution under hydrothermal synthesis conditions. Usually, a part of the withdrawn catalyst is treated under the hydrothermal synthesis conditions according to the method of the present invention, and the rest is reactivated by a conventional method, for example, a method of contacting with a molecular oxygen-containing gas in the gas phase at high temperature 3-2015), a method of contacting with an acid, an alkali, or an oxidizing agent in a liquid phase (Japanese Patent Publication No. 3-2014, JP-A-3-224632, JP-A-3-224633) and the like. Is advantageous. For example, the regeneration treatment of contacting with the molecular oxygen-containing gas at high temperature is most easily 0.01 to 90 mol%, preferably 1 to 30.
A mixed gas containing mol% of oxygen and the balance being an inert gas such as nitrogen, helium, or argon, and an extraction catalyst were mixed with 200
The contact may be performed at ˜600 ° C. for 1 to 100 hours, preferably 2 to 20 hours. These treatments are usually carried out at normal pressure, but if desired, they can be carried out under pressure or under reduced pressure.

【0010】本発明方法による水熱合成条件下での処理
は、通常は反応器から抜出された触媒そのものについて
行なうが、所望ならば抜出し触媒に上述の常法による再
生処理を施したものについて行なってもよい。この再生
方法では抜出し触媒をアルカリ水溶液中に入れ、90〜
270℃で触媒のゼオライトが生成する条件下に保持す
る。アルカリ水溶液としては、通常は水酸化ナトリウム
や水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物の水溶液が
用いられるが、アルカリ金属の炭酸塩や重炭酸塩、アル
カリ土類金属の水酸化物などが共存していてもよい。す
なわち、水熱合成によりゼオライトを製造する際の液相
として適した組成であればよい。また、抜出し触媒に対
するアルカリ水溶液の比率や水溶液中のアルカリの比率
も、水熱合成によるゼオライトの製造に適したものであ
ればよい。抜出し触媒1kg当りのアルカリ水溶液の量
は通常3〜60kg、好ましくは5〜30kgである。
また抜出し触媒1kg当りのアルカリの量は0.15〜
150g当量、好ましくは0.5〜50g当量である。
The treatment under the hydrothermal synthesis condition according to the method of the present invention is usually performed on the catalyst itself withdrawn from the reactor, but if desired, the catalyst withdrawn is subjected to the regeneration treatment by the above-mentioned conventional method. You may do it. In this regeneration method, the extraction catalyst is put in an alkaline aqueous solution,
Hold at 270 ° C. under conditions where catalytic zeolite is formed. As the alkaline aqueous solution, an aqueous solution of an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide or potassium hydroxide is usually used, but an alkali metal carbonate or bicarbonate, an alkaline earth metal hydroxide, etc. coexist. May be. That is, the composition may be any suitable as a liquid phase when producing zeolite by hydrothermal synthesis. Further, the ratio of the alkali aqueous solution to the extraction catalyst and the ratio of the alkali in the aqueous solution may be those suitable for producing zeolite by hydrothermal synthesis. The amount of the alkaline aqueous solution per 1 kg of the extracted catalyst is usually 3 to 60 kg, preferably 5 to 30 kg.
Also, the amount of alkali per 1 kg of extracted catalyst is 0.15 to
150 g equivalent, preferably 0.5 to 50 g equivalent.

【0011】本発明の水熱合成による再生方法では、抜
出し触媒はその再生過程でアルカリ水溶液中のアルカリ
と反応して、ゼオライトが部分的ないしは全面的に溶解
したり無定形物に変化する状態を経由する。本発明で
は、抜出し触媒のゼオライトの結晶構造の50%以上が
溶解ないしは無定形化により消失するように条件を設定
する。ゼオライトの結晶構造の80%以上、特に実質上
100%が溶解ないしは無定形化により消失するように
水熱合成の条件を設定するのが好ましい。ゼオライトの
溶解ないしは無定形化による結晶構造の消失は、アルカ
リ水溶液の濃度と温度とに依存し、アルカリ水溶液の濃
度が高いほど、また処理温度が高いほどすみやかに進行
する。
In the regeneration method by hydrothermal synthesis of the present invention, the extraction catalyst reacts with the alkali in the alkaline aqueous solution in the regeneration process, and the zeolite is partially or completely dissolved or changed into an amorphous state. Go through. In the present invention, the conditions are set such that 50% or more of the crystal structure of the zeolite of the extraction catalyst disappears due to dissolution or amorphization. It is preferable to set the conditions for hydrothermal synthesis so that 80% or more, particularly substantially 100%, of the crystal structure of zeolite disappears due to dissolution or amorphization. The disappearance of the crystal structure due to dissolution or amorphization of zeolite depends on the concentration and temperature of the alkaline aqueous solution, and the higher the concentration of the alkaline aqueous solution and the higher the treatment temperature, the faster the progress.

【0012】本発明の水熱合成による再生は、最も簡単
には、アルカリ水溶液中に抜出し触媒を加え、所定の水
熱反応条件下に保持すればよい。また、アルカリ水溶液
中に抜出し触媒を加えてゼオライトの結晶構造の一部な
いしは全部を消失させ、次いで必要に応じて酸またはア
ルカリを添加してpHを調整したのち、水熱合成条件下
に保持するようにしてもよい。この場合の好適なpHは
9〜14である。
Regeneration by hydrothermal synthesis of the present invention is most simply carried out by adding a catalyst to an aqueous alkaline solution and maintaining it under predetermined hydrothermal reaction conditions. In addition, a catalyst is added to an aqueous alkaline solution to remove a part or all of the crystal structure of zeolite, and then an acid or an alkali is added as necessary to adjust the pH, and then the mixture is kept under hydrothermal synthesis conditions. You may do it. The suitable pH in this case is 9-14.

【0013】水熱合成に際しては、所望の結晶構造のゼ
オライトの再生を促進するため、アルカリ水溶液中にテ
ンプレート(結晶化剤)を添加するのが好ましい。テン
プレートとしてはテトラプロピルアンモニウム塩などの
第4級アルキルアンモニウム化合物、1級アルキルアミ
ン、2級アルキルアミン、3級アルキルアミンなどのア
ルキルアミン類、ジアミン類、アミノアルコール類、ア
ルコール類、エーテル類、アミド類、アルキル尿素類、
アルキルチオ尿素類、シアノアルカン類などが用いられ
る。これらはいずれも本発明による水和反応に好適なM
FI構造のゼオライトを与える。これらのなかでも第4
級アルキルアンモニウム塩が好ましい。なお、テンプレ
ートは2種以上を組合せて用いてもよい。テンプレート
の量は抜出し触媒のゼオライト1kg当り0.1〜10
0モル、好ましくは0.2〜50モルである。
At the time of hydrothermal synthesis, it is preferable to add a template (crystallizing agent) to an alkaline aqueous solution in order to promote the regeneration of zeolite having a desired crystal structure. As a template, a quaternary alkylammonium compound such as tetrapropylammonium salt, a primary alkylamine, a secondary alkylamine, an alkylamine such as a tertiary alkylamine, a diamine, an aminoalcohol, an alcohol, an ether, and an amide. , Alkyl ureas,
Alkyl thioureas and cyano alkanes are used. These are all suitable M for the hydration reaction according to the present invention.
This gives a FI structure zeolite. The fourth of these
Grade alkyl ammonium salts are preferred. In addition, you may use a template in combination of 2 or more types. The amount of the template is 0.1 to 10 per 1 kg of zeolite as the catalyst to be extracted.
It is 0 mol, preferably 0.2 to 50 mol.

【0014】水熱合成の温度は通常は90〜270℃、
好ましくは100〜210℃である。水熱合成は好まし
くは攪拌下に行なわれる。水熱合成に要する時間は通常
6時間以上、好ましくは10〜200時間である。また
水熱合成の圧力は通常は自発圧力であるが、所望により
不活性ガスを用いて加圧してもよい。この水熱合成によ
り、抜出し触媒のビオライトと実質的に同量のゼオライ
トが生成する。水熱合成により生成したゼオライトは、
アルカリ水溶液に由来するカチオン種を含んでいる。前
述の如くオレフィンの水和に用いるゼオライトは、通常
はプロトン交換型(H型)ないしは、このプロトンの一
部ないしは全部を他のカチオン種で交換した型なので、
上述の水熱合成により得たゼオライトも、触媒として反
応に供する前にこれらの型に転換しなければならない。
The temperature of hydrothermal synthesis is usually 90 to 270 ° C,
It is preferably 100 to 210 ° C. Hydrothermal synthesis is preferably carried out with stirring. The time required for hydrothermal synthesis is usually 6 hours or longer, preferably 10 to 200 hours. The hydrothermal synthesis pressure is usually a spontaneous pressure, but an inert gas may be used to increase the pressure, if desired. This hydrothermal synthesis produces substantially the same amount of zeolite as the extraction catalyst, violite. Zeolite produced by hydrothermal synthesis is
It contains a cationic species derived from an alkaline aqueous solution. As described above, the zeolite used for hydration of olefins is usually a proton exchange type (H type) or a type in which a part or all of this proton is exchanged with other cation species.
Zeolites obtained by the above-mentioned hydrothermal synthesis must also be converted to these types before being used as a catalyst in the reaction.

【0015】カチオン種の交換は、水熱合成により得た
ゼオライトを水洗し、次いで導入するカチオン種を含む
水溶液と接触させればよい。なお、水熱合成に際しテン
プレートを用いた場合には、焼成等により予じめ除去し
ておくのが望ましい。カチオン種の交換は公知の方法に
従って行なうことができる。例えばプロトン型にする場
合には、塩酸、硝酸、硫酸等の酸水溶液が用いられる。
また別法としてアンモニウムイオン型としたのち、加熱
してアンモニアを脱離させる方法によることもできる。
カチオン種が金属イオンの場合には、当該カチオンの塩
酸塩、硝酸塩、硫酸塩等を用いればよい。
The cation species can be exchanged by washing the zeolite obtained by hydrothermal synthesis with water and then bringing it into contact with an aqueous solution containing the cation species to be introduced. When a template is used for hydrothermal synthesis, it is desirable to remove it beforehand by firing or the like. The cation species can be exchanged according to a known method. For example, in the case of the proton type, an acid aqueous solution such as hydrochloric acid, nitric acid or sulfuric acid is used.
Alternatively, a method of decomposing ammonia by heating after using an ammonium ion type may be used.
When the cation species is a metal ion, a hydrochloride, nitrate, sulfate or the like of the cation may be used.

【0016】カチオオン交換に供する水溶液中のカチオ
ン濃度は通常0.001〜10モル/l、好ましくは
0.01〜8モル/lである。またゼオライトの交換容
量に対するカチオンの当量比は通常は100以下で十分
である。カチオン交換は通常は常圧下、0〜100℃で
行なわれる。通常は導入するカチオン種を含む水溶液に
ゼオライトを投入して静置ないしは攪拌してイオン交換
させればよい。カチオン交換が終了したならば水洗・乾
燥して再びオレフィンの水和反応に用いる。なおアンモ
ニウムイオン型のものからアンモニアを脱離させてプロ
トン型にする場合には、最も簡単にはアンモニウムイオ
ン型ゼオライトを乾燥したのち、ガス流通下に200〜
600℃に加熱してアンモニアを脱離させればよい。
The concentration of cations in the aqueous solution used for cation exchange is usually 0.001 to 10 mol / l, preferably 0.01 to 8 mol / l. The equivalent ratio of cation to the exchange capacity of zeolite is usually 100 or less. Cation exchange is usually performed at 0-100 ° C under normal pressure. Usually, the zeolite may be added to an aqueous solution containing a cation species to be introduced and allowed to stand or stirred to perform ion exchange. After the cation exchange is completed, it is washed with water, dried, and used again for the olefin hydration reaction. In the case of desorbing ammonia from the ammonium ion type to form the proton type, the simplest method is to dry the ammonium ion type zeolite and then to remove 200 to 200
Ammonia may be desorbed by heating at 600 ° C.

【0017】[0017]

【実施例】以下に実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。 実施例1 シクロヘキセンの連続流通水和反応 図1に示すような連続流通反応装置を用いて、シクロヘ
キセンの水和反応を行った。すなわち、内容積2000
mlの攪拌装置付きステンレス製オートクレーブ3に、
水和触媒としてH型ガロシリケート(MFI型、NEケ
ムキャット社製、SiO2 /Ga2 3 モル比=45/
1)100gと水250gを仕込み、系内を窒素ガス置
換した。回転数500rpmで攪拌しつつ、反応器3を
120℃に昇温したのち、供給管1よりシクロヘキセン
(試薬:アルドリッチ社製)を120g/hの速度で供
給した。反応液は反応器内部に設置した内容積30ml
の液液分離器4内で油相と触媒スラリー相に分離され、
オーバーフロー管5より油相のみが流出する。また、供
給管2からは、水和反応で消費される水と油相に溶解し
て流出する水の合計量の水を供給することにより、オー
トクレーブ3内の水量を一定に保った。シクロヘキセン
供給開始5時間後における流出オイル中のシクロヘキサ
ノール濃度は11.1重量%であった。また、300時
間経過後の流出オイル中のシクロヘキサノール濃度は
4.3重量%であった。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof. Example 1 Cyclohexene Continuous Flow Hydration Reaction A cyclohexene hydration reaction was carried out using a continuous flow reactor as shown in FIG. That is, the internal volume 2000
In a stainless steel autoclave 3 with a stirring device of ml,
H-type gallosilicate as a hydration catalyst (MFI type, manufactured by NE Chemcat, SiO 2 / Ga 2 O 3 molar ratio = 45 /
1) 100 g and 250 g of water were charged and the system was replaced with nitrogen gas. The reactor 3 was heated to 120 ° C. while stirring at a rotation speed of 500 rpm, and then cyclohexene (reagent: Aldrich) was supplied from the supply pipe 1 at a rate of 120 g / h. The reaction liquid is 30ml inside volume set inside the reactor
Is separated into an oil phase and a catalyst slurry phase in the liquid-liquid separator 4 of
Only the oil phase flows out from the overflow pipe 5. Further, from the supply pipe 2, the total amount of water consumed in the hydration reaction and water flowing out after being dissolved in the oil phase was supplied to keep the amount of water in the autoclave 3 constant. The cyclohexanol concentration in the spilled oil 5 hours after the start of the cyclohexene supply was 11.1% by weight. The concentration of cyclohexanol in the spilled oil after the lapse of 300 hours was 4.3% by weight.

【0018】触媒の気相加熱処理による再生 上述の連続流通水和反応を300時間行なったのち、触
媒を取出して水洗、乾燥した。この触媒を石英ガラス製
反応管に充填し、4モル%の酸素と残部窒素からなる混
合ガスを150Nl/hの流量で常圧で流しつつ、50
0℃で5時間加熱して触媒の再生を行なった。再生後の
触媒は純白であり、有機物の元素分析装置により分析し
ても炭素成分の残存は認められなかった。
Regeneration of catalyst by vapor-phase heat treatment After the above continuous flow hydration reaction was carried out for 300 hours, the catalyst was taken out, washed with water and dried. This catalyst was filled in a quartz glass reaction tube, and a mixed gas of 4 mol% oxygen and the balance nitrogen was flowed at a normal pressure of 150 Nl / h for 50
The catalyst was regenerated by heating at 0 ° C for 5 hours. The catalyst after regeneration was pure white, and no carbon component was found even when analyzed by an elemental analyzer for organic substances.

【0019】300時間毎に再生を繰返しながら、上記
と全く同じ反応条件、再生条件で連続流通水和反応を反
復した。第10回目再生後の触媒を用いた連続流通水和
反応5時間目における流出オイル中のシクロヘキサノー
ル濃度は、6.0重量%であった。また、毎回の再生後
の触媒は全て純白であり、有機物の元素分析装置により
分析しても炭素成分の残存は認められなかった。
The continuous flow hydration reaction was repeated under exactly the same reaction conditions and regeneration conditions while repeating the regeneration every 300 hours. The cyclohexanol concentration in the effluent oil at the fifth hour of the continuous flow hydration reaction using the catalyst after the tenth regeneration was 6.0% by weight. Further, the catalyst after each regeneration was pure white, and no carbon component remained even when analyzed by an elemental analyzer for organic substances.

【0020】気相加熱処理による再生を繰り返した触媒
の再活性化 上記の第10回目再生後の触媒を用いて300時間の連
続流通水和反応を行なったのち、上記と同様にして触媒
の再生を行なった。この再生触媒を、水酸化ナトリウム
8gを水1400gに溶解させ、それに22.5重量%
テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド水溶液145
gを加えた溶液に加えた。これをオートクレーブに仕込
み、攪拌しながら180℃で40時間自発圧力下加熱す
る水熱合成処理を行った。他の実験の知見から推定し
て、この処理過程においては、ゼオライトは、その結晶
構造がほぼ完全に破壊されていったん非晶質ゲル状態と
なり、次いでこれからゼオライトが再び晶出生成したも
のと考えられる。ゼオライトをろ過、水洗後、120℃
で12時間乾燥した。次いで550℃で6時間空気中で
焼成して有機物を除去した。乾燥重量の10倍量の1N
−硝酸アンモニウム水溶液中で2時間100℃に保ちな
がら攪拌したのち、ゼオライトをろ過、水洗した。この
硝酸アンモニウム水溶液処理を2回くりかえした。ゼオ
ライトを乾燥したのち、石英ガラス管の中に充填し、空
気を150Nl/hの流量で常圧で流しつつ、500℃
で2時間加熱した。
Reactivation of the catalyst which has been repeatedly regenerated by vapor-phase heat treatment. After performing the continuous flow hydration reaction for 300 hours using the catalyst after the 10th regeneration described above, the catalyst is regenerated in the same manner as above. Was done. This regenerated catalyst was prepared by dissolving 8 g of sodium hydroxide in 1400 g of water and adding 22.5% by weight thereto.
Tetrapropyl ammonium hydroxide aqueous solution 145
g was added to the added solution. This was placed in an autoclave and subjected to a hydrothermal synthesis treatment of heating at 180 ° C. for 40 hours under a spontaneous pressure while stirring. Inferred from the findings of other experiments, it is considered that during this treatment process, the crystal structure of the zeolite was almost completely destroyed, and the zeolite once became an amorphous gel state, and then the zeolite was crystallized again from this state. . Zeolite is filtered and washed with water, then 120 ℃
For 12 hours. Then, it was baked in air at 550 ° C. for 6 hours to remove organic substances. 10 times the dry weight of 1N
-After stirring in an aqueous solution of ammonium nitrate for 2 hours while maintaining the temperature at 100 ° C, the zeolite was filtered and washed with water. This treatment with the ammonium nitrate aqueous solution was repeated twice. After the zeolite is dried, it is filled in a quartz glass tube, and air is flowed at a flow rate of 150 Nl / h at atmospheric pressure at 500 ° C.
For 2 hours.

【0021】再活性化触媒による連続流通水和反応 このようにして再生したゼオライト〔H型〕を触媒とし
て用いた他は、従前と同じ反応条件で連続流通水和反応
を行った。連続流通水和反応5時間目における流出オイ
ル中のシクロヘキサノール濃度は11.3重量%であっ
た。
Continuous flow hydration reaction with reactivating catalyst A continuous flow hydration reaction was carried out under the same reaction conditions as before except that the thus regenerated zeolite [H type] was used as a catalyst. The cyclohexanol concentration in the effluent oil 5 hours after the continuous flow hydration reaction was 11.3% by weight.

【0022】比較例1 実施例1と同様にして連続流通水和反応と気相加熱処理
による再生を繰り返した。第10回目再生後の触媒を、
触媒乾燥重量の10倍量の0.3N−水酸化ナトリウム
水溶液に加え1時間80℃に保ちながら攪拌した。この
処理では、処理条件がゆるやかなため、結晶構造には実
質的に変化が認められなかった。触媒をろ過、水洗後、
触媒乾燥重量の10倍量の1N−硝酸アンモニウム水溶
液中で1時間100℃に保ちながら攪拌し、アンモニウ
ム型へのイオン交換を行った。触媒をろ過、水洗、乾燥
後、石英ガラス管の中に充填し、空気を150Nl/h
の流量で常圧で流しつつ、500℃で2時間加熱してH
型ゼオライトとした。この触媒を用いた他は、従前と同
じ反応条件で連続流通水和反応を行った。連続流通水和
反応5時間目における流出オイル中のシクロヘキサノー
ル濃度は9.2重量%であった。
Comparative Example 1 In the same manner as in Example 1, continuous flow hydration reaction and regeneration by gas phase heat treatment were repeated. The catalyst after the 10th regeneration is
It was added to 0.3N-sodium hydroxide aqueous solution in an amount 10 times the dry weight of the catalyst, and stirred for 1 hour while maintaining the temperature at 80 ° C. In this treatment, since the treatment conditions were mild, no substantial change was observed in the crystal structure. After filtering the catalyst and washing with water,
The mixture was stirred in an aqueous 1N-ammonium nitrate solution in an amount 10 times the dry weight of the catalyst for 1 hour while maintaining the temperature at 100 ° C. to perform ion exchange into ammonium type. The catalyst was filtered, washed with water, dried, and then filled in a quartz glass tube, and air was blown to 150 Nl / h.
While flowing at a normal pressure with a flow rate of
Type zeolite. A continuous flow hydration reaction was carried out under the same reaction conditions as before except that this catalyst was used. The cyclohexanol concentration in the effluent oil after 5 hours from the continuous flow hydration reaction was 9.2% by weight.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明によれば、従来の技術による再生
を反復して触媒活性の低下した触媒に対して、ほぼ完全
な再生が可能となる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, it is possible to almost completely regenerate a catalyst whose catalytic activity has been lowered by repeating regeneration by the conventional technique.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は実施例で用いた連続流通反応装置の模式
図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a continuous flow reactor used in Examples.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シクロヘキセン供給管 2 水供給管 3 オートクレーブ 4 液液分離器 5 オーバーフロー管 1 cyclohexene supply pipe 2 water supply pipe 3 autoclave 4 liquid-liquid separator 5 overflow pipe

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ゼオライトを触媒とするオレフィンの水
和反応において、反応帯域から抜出された活性低下した
ゼオライトを、アルカリ水溶液中で水熱合成条件下で処
理したのち、ゼオライトのカチオン種を所望のカチオン
種に変換して再び水和反応に供することを特徴とする方
法。
1. In an olefin hydration reaction using a zeolite as a catalyst, the zeolite with reduced activity extracted from the reaction zone is treated under hydrothermal synthesis conditions in an alkaline aqueous solution, and then a cation species of the zeolite is desired. The method is characterized in that the cation is converted to the cation species described above and is again subjected to a hydration reaction.
【請求項2】 ゼオライトを触媒とするオレフィンの水
和反応において、反応帯域から活性低下したゼオライト
を抜出し、その一部は気相中で加熱して付着している有
機物を除去する再活性化を経て反応帯域に供給し、残部
はアルカリ水溶液中で水熱合成条件下で処理したのちゼ
オライトのカチオン種を所望のカチオン種に変換する再
活性化を経て反応帯域に供給することを特徴とする方
法。
2. In the hydration reaction of olefin using zeolite as a catalyst, the activity-reduced zeolite is extracted from the reaction zone, and a part of it is heated in the gas phase for reactivation to remove adhering organic matter. Then, the remainder is treated in an aqueous alkali solution under hydrothermal synthesis conditions, and then the cation species of the zeolite are converted into the desired cation species and then reactivated and fed to the reaction zone. .
【請求項3】 反応帯域から抜出されたゼオライトを、
気相中で加熱して付着している有機物を除去したのち水
熱合成条件下で処理することを特徴とする請求項1又は
2記載の方法。
3. The zeolite extracted from the reaction zone,
The method according to claim 1 or 2, wherein the method is performed under hydrothermal synthesis conditions after heating in a gas phase to remove attached organic substances.
【請求項4】 水熱合成条件下での処理が、ゼオライト
の結晶構造の50%以上が消失する過程を経てもとのゼ
オライトと同じ結晶構造のゼオライトを再生させるもの
であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに
記載の方法。
4. The process under hydrothermal synthesis conditions is to regenerate a zeolite having the same crystal structure as the original zeolite through a process in which 50% or more of the crystal structure of the zeolite disappears. The method according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 水熱合成の温度が90〜270℃である
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の
方法。
5. The method according to claim 1, wherein the temperature of hydrothermal synthesis is 90 to 270 ° C.
【請求項6】 アルカリ水溶液がテンプレートを含有し
ていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに
記載の方法。
6. The method according to claim 1, wherein the alkaline aqueous solution contains a template.
JP7160373A 1995-06-27 1995-06-27 Hydration reaction of olefin Pending JPH0912493A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7160373A JPH0912493A (en) 1995-06-27 1995-06-27 Hydration reaction of olefin

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7160373A JPH0912493A (en) 1995-06-27 1995-06-27 Hydration reaction of olefin

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0912493A true JPH0912493A (en) 1997-01-14

Family

ID=15713572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7160373A Pending JPH0912493A (en) 1995-06-27 1995-06-27 Hydration reaction of olefin

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0912493A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999004902A1 (en) * 1996-01-26 1999-02-04 Mitsubishi Chemical Corporation Process for the regeneration of hydration catalyst for cyclic olefins
JP2010013353A (en) * 2009-10-20 2010-01-21 Sumitomo Chemical Co Ltd Method for disintegrating zeolite molded product

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999004902A1 (en) * 1996-01-26 1999-02-04 Mitsubishi Chemical Corporation Process for the regeneration of hydration catalyst for cyclic olefins
US6432858B1 (en) 1996-01-26 2002-08-13 Mitsubishi Chemical Corporation Process for the regeneration of hydration catalyst for cyclic olefins
JP2010013353A (en) * 2009-10-20 2010-01-21 Sumitomo Chemical Co Ltd Method for disintegrating zeolite molded product

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8647999B2 (en) Method for regenerating a catalyst containing a CHA zeolite
KR100193349B1 (en) Method for preparing epsilon-caprolactam and activation method of solid catalyst for preparing epsilon-caprolactam
RU2072886C1 (en) Method of removing carbon dioxide and/or sulfur dioxide from gas mixtures
JP5256031B2 (en) Continuous production method of hydroxylammonium
JP5685870B2 (en) Propylene production method
JPH10109964A (en) Synthesis of triethylenediamine using base-processed zeolite as catalyst
JPH0912493A (en) Hydration reaction of olefin
US5906954A (en) Removal of titanium atoms from titanium silicate molecular sieves
JP3811205B2 (en) Production method of dimethylamine
JP3221024B2 (en) Method for producing ε-caprolactam and method for activating solid catalyst for producing ε-caprolactam
JP2011079818A (en) Method of producing propylene
JP4138659B2 (en) Process for treating aqueous media containing cyclohexanone oxime and cyclohexanone
EP0108611A2 (en) Improved synthesis of ultra-pure high crystallinity silicas
JPH0930999A (en) Hydration of olefin
JPH0985098A (en) Regeneration of hydrated catalyst
JPH0859566A (en) Production of methylamines
JP3767562B2 (en) Method for producing ε-caprolactam
JPH10175896A (en) Production of alcohol
JPH0920701A (en) Hydration of olefin
JP3830329B2 (en) Method for regenerating catalyst for alkanolamine production
JP3489869B2 (en) Method for producing methylamines
JP2501210B2 (en) Method for producing cyclic alcohol
JP2903326B2 (en) Regeneration method of olefin hydration catalyst
JPH0478566B2 (en)
EP1041073A1 (en) Method for producing triethylenediamines and piperazines