JPH09278681A - メタキシレンの製造方法 - Google Patents

メタキシレンの製造方法

Info

Publication number
JPH09278681A
JPH09278681A JP8089364A JP8936496A JPH09278681A JP H09278681 A JPH09278681 A JP H09278681A JP 8089364 A JP8089364 A JP 8089364A JP 8936496 A JP8936496 A JP 8936496A JP H09278681 A JPH09278681 A JP H09278681A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
xylene
meta
zeolite
catalyst
ortho
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
JP8089364A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Horiuchi
裕志 堀内
Hisashi Shono
寿 庄野
Hideo Hasegawa
英雄 長谷川
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.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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 Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
Priority to JP8089364A priority Critical patent/JPH09278681A/ja
Publication of JPH09278681A publication Critical patent/JPH09278681A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C15/00Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts
    • C07C15/02Monocyclic hydrocarbons
    • C07C15/067C8H10 hydrocarbons
    • C07C15/08Xylenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/22Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by isomerisation
    • C07C5/27Rearrangement of carbon atoms in the hydrocarbon skeleton
    • C07C5/2729Changing the branching point of an open chain or the point of substitution on a ring
    • C07C5/2732Catalytic processes
    • C07C5/2737Catalytic processes with crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
    • C07C2529/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • C07C2529/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups C07C2529/08 - C07C2529/65
    • C07C2529/72Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups C07C2529/08 - C07C2529/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • C07C2529/74Noble metals
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オルソキシレンを効率よく異性化してメタキ
シレンを得る新触媒を開発すること。 【解決手段】 オルソキシレンを原料とし、異性化によ
りメタキシレンを得るに際し、第8族金属により担持さ
れた結晶性アルミノシリケートゼオライトZSM―4及
び/又はオメガを触媒とし、水素の存在下に気相又は液
相で異性化を実施するもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、オルソキシレンを
原料としてメタキシレンを製造する方法に関する。
【0002】
【従来技術及びその問題点】キシレン異性体はパラキシ
レン、メタキシレン、オルソキシレン及びエチルベンゼ
ンからなりパラキシレンはポリエステル繊維・ポリエス
テルフイルム、メタキシレンは耐熱性アラミド繊維・ア
ルキッド樹脂、オルソキシレンは可塑剤、エチルベンゼ
ンはポリスチレンの原料として、夫々工業的に重要であ
る。就中メタキシレンは近年これをイソフタル酸クロラ
イドとして、メタフェニレンジアミンとの縮重合反応に
よって得られる耐熱性繊維の原料としてその需要が著し
く高まりつつある。
【0003】メタキシレンは従来工業的に三菱ガス化学
法によって製造されている。本プロセスは混合キシレン
原料からメタキシレンを錯体形成によって選択的に抽出
できる点及び低温/低圧下の反応のため設備がコンパク
トにできる点で優れたプロセスである。
【0004】しかしながら、抽出工程及び異性化工程に
おいて極めて腐蝕性の高いフッ化水素―三フッ化硼素錯
体を用いること、液相均一反応である触媒を回収する工
程が必要であることから設備上のコストが高くなる点、
更に通常の混合キシレン原料を用いた場合エチルベンゼ
ンを除去するための精密蒸留分離を必要とする点、パラ
キシレンあるいはオルソキシレンを併産しない場合異性
化工程への内部循環量が著しく増大して多量のエネルギ
ーを必要とする点、で重大な欠点がある。
【0005】一方、石油改質油あるいは分解ガソリンか
ら得られる混合キシレン中には熱力学的平衡組成に近い
メタキシレンが含有されている。しかしこれら原料の中
から蒸留法、晶析法によってメタキシレンを分離するこ
とは、キシレン異性体間の沸点/融点の数値を鑑みるに
著しく困難である。
【0006】即ち、蒸留法においてはオルソキシレン
(沸点144.41℃)及びエチルベンゼン(沸点13
6.19℃)を分離することは可能であるが、メタキシ
レン(沸点139.10℃)/パラキシレン(沸点13
8.35℃)を分離することができない。また、オルソ
キシレン(融点25.17℃)、エチルベンゼン(融点
−94.98℃)を分離した後の残余のメタキシレン
(融点47.87℃)/パラキシレン(融点13.26
℃)混合物を冷却することによってパラキシレンを高濃
度で結晶化分離することはできるが、残余の濾液から高
純度のメタキシレンを回収することは不可能である。
【0007】上記事情に鑑みて、オルソキシレンを原料
として異性化反応を実施し、オルソキシレンのメタ位へ
の選択的異性化をゼオライトZSM―4、オメガ、及び
ホージャサイトからなる群から選ばれた少なくとも1種
の結晶性アルミナシリケートゼオライトを含有する触媒
の存在下に気相又は液相で接触させることにより実施す
る方法が提案された(特公昭6―62456号公報)。
この方法によれば、触媒と接触させた生成物より蒸留分
離にてオルソキシレン及び軽質分・重質分を分離して少
量のパラキシレンを含むメタキシレンが得られ、必要な
らば更に吸着精製法により高純度のメタキシレンを得る
ことができる。
【0008】本方法によれば、高転化率でオルソキシレ
ンがメタキシレンへ異性化され、メタキシレンの二次的
異性化によるパラキシレンの生成は極度に抑制できるた
め高純度のメタキシレンを高収率で製造することがで
き、触媒に腐蝕性がなく回収プロセスも不要である等の
理由によりエネルギーコスト及び設備費の安いプロセス
を提供することが可能になる。
【0009】しかしながら、本方法で開示されている方
法におけるゼオライトZSM―4、オメガ及びホージャ
サイトからなる群から選ばれた少なくとも1種の結晶性
アルミナシリケートゼオライトのカチオンサイトをプロ
トンで置き換えた触媒は、時間の経過に伴うオルソキシ
レンの転化率の低下が大きく、安定した運転を妨げ、し
かも触媒の再生あるいは交換を頻繁に実施する必要があ
った。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情を鑑
みてなされたものであり、発明における解決課題の一つ
は高純度のメタキシレンを選択的かつ高収率で製造でき
る方法を提供することにある。更に本発明の他の目的は
設備的及びエネルギー的にコストの安いメタキシレン製
造プロセスを提供することにある。更に本発明の他の課
題は安定した性能を長時間発揮するメタキシレン製造用
の異性化触媒を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、オルソ
キシレンを触媒存在下に異性化せしめることによって得
られた反応混合物からメタキシレンを主成分として蒸留
分離せしめるメタキシレンの製造方法において、触媒と
して第8族より選ばれる少なくとも1種の金属を担持し
た結晶性アルミノシリケートゼオライトZSM―4及び
/又はオメガゼオライトを含有する触媒を使用し、水素
存在下に気相又は液相で異性化せしめることを特徴とす
るメタキシレンの製造方法である。
【0012】本発明を次に説明する。
【0013】本発明の方法における触媒は、結晶性アル
ミノシリケートゼオライトの1種であるゼオライトZS
M―4及び/又はオメガゼオライトと、第8族より選ば
れる少なくとも1種の金属をその構成成分とする。
【0014】ZSM―4及びオメガゼオライトは構造的
には類似したものであり天然にはマツザイトとして産生
する。これらの合成は英国特許1,117,568号明
細書及び英国特許1,178,186号明細書に詳述さ
れているが、通常ナトリウム及びテトラメチルアンモニ
ウムイオンの存在下に合成される。その構造はC軸に沿
って結びついたグメリナイト・ケージからなり、C軸に
平行なチャンネルシステムの開口径は0.75nmの大
きさを有している。結晶性アルミノシリケートゼオライ
トを触媒の活性成分として使用する場合、その触媒とし
ての機能を増すためにゼオライトの構成成分であるAl
2 に由来するカチオンサイトをプロトン(H+ )で置
き換えることが行われている。その方法として合成後の
ゼオライトをプロトン供給源である塩酸、硝酸のような
鉱酸水溶液と接触させるか、又は塩化アンモニウム、ア
ンモニア水のようなアンモニウムカチオン供給源と接触
させた後、乾燥、焼成によってアンモニアを脱離させて
上記カチオンサイトにプロトンを発生させるという公知
の方法が用いられる。本発明の方法においてはZSM―
4及び/又はオメガゼオライトのカチオンサイトを基準
としたプロトン占有率は70%以上が好ましく、90%
以上が更に好ましい。残余のカチオンサイトはアルカリ
金属イオン、アルカリ土類金属イオン、遷移金属イオ
ン、ランタニド金属イオンによって占められている。
【0015】本発明の方法においては、ZSM―4ゼオ
ライト及び/又はオメガゼオライトに対し第8族より選
ばれる少なくとも1種の金属が担持される。第8族より
選ばれる金属のうち、とりわけ白金が好ましい。第8族
より選ばれる金属のZSM―4及び/又はオメガゼオラ
イトへの担持量はゼオライトの重量に対して0.01〜
15重量%とするのがよい。第8族より選ばれる金属の
担持法としては、含浸担持法やイオン交換法等、ゼオラ
イトに対して金属を担持させる公知の方法を用いること
ができる。
【0016】本発明における触媒はその形状を問わない
が、実用上から成型品であることが好ましい。成型する
際には粘土、アルミナ、シリカ等の結合剤を用いること
ができる。
【0017】本発明の方法において用いられる反応温度
は50〜300℃、好ましくは100〜250℃であ
る。反応温度が前記範囲より低いと原料の転化率が十分
でなく、一方反応温度が前記範囲より高いと逐次異性化
反応及び不均化反応によりパラキシレン濃度が高まり、
本発明の目的に対し不十分となる。
【0018】本発明の方法においては前記触媒と原料オ
ルソキシレンとの接触を気相又は液相において実施する
ことができる。その際重量時間空間速度(WHSV)を
0.01〜10hr-1の範囲で行うことができる。
【0019】本発明においては水素の存在下にオルソキ
シレンを異性化せしめることをその特徴とする。触媒上
の貴金属と流入する水素の協同作用により触媒のオルソ
キシレン異性化活性を安定に保つことができる。水素供
給量は水素/オルソキシレンのモル比で表して0.1〜
10の範囲で行うのが好ましい。
【0020】反応圧力は減圧、常圧、加圧のいずれでも
よいが、通常はゲージ圧で0〜5,000,000Pa
の圧力で実施されることが好ましい。特に液相にて実施
する場合には反応温度に応じて加圧にする必要がる。そ
の際加圧するためにガスを用いることができ、本発明に
おいて必要な水素を用いることが好ましいが、水素と同
時に窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスを併用す
ることもできる。
【0021】オルソキシレンを原料として、前記の如く
得られた生成物はベンゼン/トルエンの軽質芳香族炭化
水素、未反応のオルソキシレン、異性化反応の結果生成
するメタキシレンと僅かのパラキシレン及びトリメチル
ベンゼン等の重質芳香族炭化水素を含んでいる。この生
成物からメタキシレンを取得するには、特公平6―62
456号公報に記載の如く、軽質留分を蒸留分離した後
の残余の液を更に蒸留分離し、必要なメタキシレン純度
によっては更に吸着等の方法により精製することによっ
て達成される。
【0022】
【実施例】次に実施例を掲げて本発明を具体的に説明す
る。
【0023】[参考例]英国特許1,297,256号
明細書に記載された方法に従ってゼオライトZSM―4
を合成した。
【0024】水ガラス(和光純薬製、SiO2 =36.
7重量%、Na2 O=16.4重量%)137gを水1
62mlに溶解し、これに更に水酸化ナトリウム(和光
純薬製)7.9gを添加しA液とした。一方、硫酸アル
ミニウム18水和物(和光純薬製)31.5gを水90
mlに溶解し、B液とした。更に塩化テトラメチルアン
モニウム(和光純薬製)4gを水32gに溶解しC液と
した。
【0025】A液に対し攪拌しつつB液を加え、更にC
液を添加した。生成したゲルを500mlのオートクレ
ーブに仕込み、種晶としてゼオライトTSZ330HS
A(東ソー製)5gを追加したのち蓋をし、室温下40
時間攪拌した後、110℃で168時間保持した。しか
る後内容物を取り出し、濾過、水洗を行い、得られた粉
体を90℃で16時間乾燥した。得られた粉体のX線回
折パターンはZSM―4のそれに全く一致した。
【0026】上記のようにして得られたZSM―4を5
0g取り、10%塩化アンモニウム水溶液500ml中
に投入し、還流下一昼夜保持してイオン交換を実施し
た。この操作を更に2回繰り返した後、濾過し水洗を行
い、得られた粉体を90℃で一晩乾燥することによって
水素型ZSM―4ゼオライトを得た。
【0027】[実施例]参考例により調製した水素型Z
SM―4ゼオライト10gを純水100g中に投入し、
塩化白金酸水溶液(白金0.38g/ml)の0.7m
lを追加し、攪拌しながら50℃で3時間保持した。し
かる後水を減圧留去し、90℃で一晩乾燥した後、30
0℃、空気流通下で電気炉中で加熱し、1%の白金が担
持されたZSM―4ゼオライトを得た。
【0028】上記のようにして得られた1%Pt―ZS
M―4ゼオライトに等重量のゲル状γ―アルミナ(触媒
化成製ACP―1)を加え充分混合した後10〜20メ
ッシュの大きさに成型した。成型物を500℃、空気流
通下で電気炉中で焼成し、このうちの5gをダウンフロ
ー式ガラス製縦型反応管に充填した。水素を18ml/
minの流速で常圧下流通させつつ、触媒床温度を50
0℃に調節して2時間保持することにより白金の還元を
実施し、次いで触媒床温度を200℃に下げた後オルソ
キシレンを5g/hrの流速で供給し、オルソキシレン
の異性化反応を実施した。通油後176時間後に得られ
たプロダクトを捕集し、分析した。また通油後200時
間後に触媒床温度を200℃とし反応を継続し、通油後
312時間後に得られたプロダクトを捕集し分析した。
結果を表1に記載した。
【0029】[比較例]参考例により調製した水素型Z
SM―4ゼオライトに対し、白金の担持操作を実施せ
ず、そのままγ―アルミナと成型し、実施例と同様にオ
ルソキシレン異性化反応を実施し結果を表1に記載し
た。
【0030】
【表1】
【0031】表1の結果は、白金を担持したZSM―4
ゼオライトを使用し、水素下で反応させることにより、
オルソキシレン転化性能の経時変化が少ないオルソキシ
レン異性化反応が実施できることを示している。
【0032】
【発明の効果】以上述べた本発明の方法によれば、安定
した性能を長時間発揮しながら高純度のメタキシレンを
製造することが可能になる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オルソキシレンを触媒存在下に異性化せ
    しめることによって得られた反応混合物からメタキシレ
    ンを主成分として蒸留分離せしめるメタキシレンの製造
    方法において、触媒として第8族より選ばれる少なくと
    も1種の金属を担持した結晶性アルミノシリケートゼオ
    ライトZSM―4及び/又はオメガゼオライトを含有す
    る触媒を使用し、水素存在下に気相又は液相で異性化せ
    しめることを特徴とするメタキシレンの製造方法。
  2. 【請求項2】 第8族より選ばれる金属が白金である請
    求項1に記載のメタキシレンの製造方法。
  3. 【請求項3】 該異性化を100〜250℃の範囲の温
    度で行う請求項1に記載のメタキシレンの製造方法。
JP8089364A 1996-04-11 1996-04-11 メタキシレンの製造方法 Pending JPH09278681A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8089364A JPH09278681A (ja) 1996-04-11 1996-04-11 メタキシレンの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8089364A JPH09278681A (ja) 1996-04-11 1996-04-11 メタキシレンの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09278681A true JPH09278681A (ja) 1997-10-28

Family

ID=13968658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8089364A Pending JPH09278681A (ja) 1996-04-11 1996-04-11 メタキシレンの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09278681A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4341914A (en) Transalkylation process with recycle of C10 hydrocarbons
KR101599491B1 (ko) p-자일렌의 제조를 위한 통합공정
US5329060A (en) Integrated selective adsorption and crystallization process for para-xylene recovery
US4642406A (en) High severity process for xylene production employing a transalkylation zone for xylene isomerization
US5750814A (en) Process for the alkylation of aromatics
RU2448937C2 (ru) Способ превращения этилбензола и способ получения пара-ксилола
US4891467A (en) Selective synthesis of pseudocumene and durene
TW412518B (en) Low pressure hydrodealkylation of ethylbenzene and xylene isomerization
US5004853A (en) Continuous process for the production of 2,6-dimethylnaphthalene
US4139571A (en) C8 Alkyl aromatic hydrocarbon isomerization by recycling benzene and toluene
JPS63196528A (ja) 異性化/トランスアルキル化兼用帯域を用いたキシレンの製造法
JP2004203877A (ja) メシチレンおよびズレンの製造方法
ES2214904T3 (es) Hidrodesalquilacion a baja presion del etilbenceno e isomerizacion de xilenos.
JP2598127B2 (ja) キシレンの異性化方法
JPH09278681A (ja) メタキシレンの製造方法
JP5292699B2 (ja) エチルベンゼンの転化方法およびパラキシレンの製造方法
US4902843A (en) Process for producing M-xylene from O-xylene
US4783569A (en) Selective gas-phase isomerization of dimethylnaphthalene: 2,6-DMN triad
JP2000007588A (ja) パラキシレンとメタキシレンとからなる反応混合物及びその製造方法
JPH10212251A (ja) メタキシレンの製造方法
JPH0656710A (ja) キシレンの異性化方法
JP2767994B2 (ja) 2,6―ジメチルナフタレンの濃度を高めたジメチルナフタレン異性体混合物の製造方法
JPH1160516A (ja) メタキシレンの製造方法
JPH04346838A (ja) キシレン異性化触媒及びキシレン類の異性化反応方法
JP2767993B2 (ja) 2,6―ジメチルナフタレンの濃度を高めたジメチルナフタレン異性体混合物の製造法