JPH1036295A - Production of methylcyclopentene-containing hydrocarbon - Google Patents

Production of methylcyclopentene-containing hydrocarbon

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JPH1036295A
JPH1036295A JP8213288A JP21328896A JPH1036295A JP H1036295 A JPH1036295 A JP H1036295A JP 8213288 A JP8213288 A JP 8213288A JP 21328896 A JP21328896 A JP 21328896A JP H1036295 A JPH1036295 A JP H1036295A
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JP
Japan
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group
metal
benzene
weight
catalyst
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JP8213288A
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Japanese (ja)
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Teruaki Yamada
輝明 山田
Yasuhito Ogawa
泰仁 小川
Kenji Matsuzawa
憲治 松沢
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Japan Energy Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the subject hydrocarbon by hydrogenation and isomerization of benzene in the presence of a solid superacid catalyst to enable the benzene in a gasoline base material to be diminished and the benzene to be converted efficiently to methylcyclopentene. SOLUTION: (A) Benzene or a benzene-contg. hydrocarbon is brought into contact with (B) a solid superacid catalyst to subject the component A to hydrogenating isomerization, and the methylcyclopentane contained in the reaction product is either separated or not separated, and the system is then brought into contact with (C) a dehydrogenation catalyst to conduct a dehydrogenation reaction. It is preferable that the component B be a composition comprising (i) 100 pts.wt., on an oxide basis, of hydrous oxide and/or oxide of at least one kind of metal selected from group IV, group 13 and group 14 metals and (ii) 0.001-40 pts.wt., on a metal basis, of at least one kind of metal and/or compound of metal selected from group VI, group VII, group VIII, group IX, group X and group 16 metals.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は炭化水素の製造方法
に係わり、特にベンゼンを効率良くメチルシクロペンテ
ンに転換する製造プロセスに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a process for producing hydrocarbons, and more particularly to a process for efficiently converting benzene to methylcyclopentene.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車には、排気ガスに含まれる有害物
質が少なく、かつ燃費が良好なことが要求される。燃費
を良くする一つの方法として、エンジンの圧縮比を高め
て熱効率を向上させることが挙げられる。しかし、圧縮
比の高いエンジンでは、ノッキングが起こり易くなるた
め、オクタン価の高いガソリンが必要となる。
2. Description of the Related Art Automobiles are required to have low harmful substances contained in exhaust gas and good fuel economy. One way to improve fuel efficiency is to increase the compression ratio of the engine to improve thermal efficiency. However, an engine having a high compression ratio is apt to knock, and therefore requires gasoline having a high octane number.

【0003】このようなガソリンは、組成を調整するこ
とによって製造可能である。具体的には、ガソリンのオ
クタン価を向上させるため、高オクタン価を示す成分で
ある重質の芳香族炭化水素留分の配合量を増加させる方
法である。しかし、近年、芳香族炭化水素成分、特にベ
ンゼンが人体に及ぼす影響が問題となり、ガソリン中の
芳香族炭化水素留分の配合量を減少させることが要求さ
れてきている。このため、脂肪族炭化水素系の軽質でか
つ高オクタン価を有する成分を配合したガソリンや、さ
らにはメチル−t−ブチルエーテル等の含酸素有機化合
物を配合したガソリンが市販されるようになった。
[0003] Such gasoline can be produced by adjusting the composition. Specifically, in order to improve the octane number of gasoline, this is a method of increasing the amount of a heavy aromatic hydrocarbon fraction that is a component having a high octane number. However, in recent years, the effect of the aromatic hydrocarbon component, particularly benzene, on the human body has become a problem, and it has been required to reduce the blending amount of the aromatic hydrocarbon fraction in gasoline. For this reason, gasoline containing a light aliphatic hydrocarbon component having a high octane value, and gasoline containing an oxygen-containing organic compound such as methyl-t-butyl ether, have become commercially available.

【0004】また、一般のガソリンにおいても高オクタ
ン価ガソリンと同様に芳香族炭化水素成分が問題となっ
てきており、芳香族炭化水素留分の配合量を減少させる
ことが要求されてきている。このため、脂肪族炭化水素
系の軽質成分を増やしたガソリンが市販されるようにな
った。
In general gasoline, aromatic hydrocarbon components have become a problem similarly to high octane number gasoline, and it has been required to reduce the blending amount of the aromatic hydrocarbon fraction. For this reason, gasoline containing an increased number of aliphatic hydrocarbon-based light components has been marketed.

【0005】このようなガソリンを製造するために用い
られるガソリン基材には、当然ベンゼン濃度が低いもの
でなければならないことから、ガソリン基材からベンゼ
ンを除去する方法が検討されてきている。ガソリン原料
となる石油精製留分からのベンゼンの分離は、通常の蒸
留による方法では困難であり、スルフォラン抽出等の新
たな設備が必要となる。しかも、世界的規模でガソリン
中のベンゼン規制が実施されると、国内のみならず国外
においても石油精製留分からのベンゼン回収が盛んにな
ることから、市場に対するベンゼン供給量が過剰になる
おそれがある。このため、ベンゼンを効率良く除去で
き、かつベンゼンを芳香族以外の炭化水素に転換できる
方法が求められている。可能であれば、ガソリン基材中
のベンゼンを分離することなく、芳香族以外の炭化水素
に転換できる方法が望まれている。
Since a gasoline base used for producing such gasoline must naturally have a low benzene concentration, methods for removing benzene from the gasoline base have been studied. Separation of benzene from a petroleum refinery fraction, which is a gasoline raw material, is difficult by a conventional distillation method, and requires new equipment such as sulfolane extraction. Furthermore, if benzene regulations in gasoline are implemented on a global scale, benzene recovery from petroleum refining fractions will become active not only domestically but also abroad, which may result in excess benzene supply to the market. . For this reason, there is a need for a method capable of efficiently removing benzene and converting benzene to hydrocarbons other than aromatics. If possible, a method that can convert benzene in a gasoline base material into non-aromatic hydrocarbons without separation is desired.

【0006】さらに、ガソリン中のベンゼンを低減し、
高オクタン価を有する脂肪族炭化水素や含酸素化合物を
含有させると、エンジンの出力が低くなり、加速応答性
が低下することが明らかになってきている。これは、体
積当りの発熱量が減少することが大きな原因である。こ
のため、発熱量の低下を防ぐ目的で、体積当りの発熱量
が比較的高いナフテン系炭化水素の含有量を増加させる
試みがなされてきている。例えば、特開平5−3020
90号公報には、シクロヘキサン環以上のシクロ環を有
する脂環式化合物を1%以上含有させたガソリン組成物
が記載されている。また、特開平6−136372号公
報には1,3シクロヘキサンジエン、1,4シクロヘキ
サンジエンを10〜90g/l含有させたガソリン組成
物が記載されている。しかし、シクロヘキサンを添加す
る場合、シクロヘキサンのリサーチ法オクタン価が83
程度であり、多量に添加するとガソリンのオクタン価を
維持することが困難になる。
Further, benzene in gasoline is reduced,
It has become clear that when an aliphatic hydrocarbon or an oxygen-containing compound having a high octane number is contained, the output of the engine is reduced and the acceleration responsiveness is reduced. This is largely due to a decrease in the amount of heat generated per volume. For this reason, attempts have been made to increase the content of naphthenic hydrocarbons having a relatively high calorific value per volume in order to prevent a decrease in the calorific value. For example, JP-A-5-3020
No. 90 describes a gasoline composition containing 1% or more of an alicyclic compound having a cyclo ring having a cyclohexane ring or more. JP-A-6-136372 describes a gasoline composition containing 10-90 g / l of 1,3 cyclohexanediene and 1,4 cyclohexanediene. However, when cyclohexane is added, the research octane number of cyclohexane is 83.
If it is added in a large amount, it becomes difficult to maintain the octane number of gasoline.

【0007】これに対し、同じ脂環式化合物の中でも、
メチルシクロペンテンは、リサーチ法オクタン価が94
と高い。また、鎖状炭化水素に比較して体積当りの発熱
量が高いため、ガソリン基材として有望である。しか
も、炭素数がベンゼンと同じ6であるため、ベンゼンを
水素化異性化した後脱水素することで、メチルシクロペ
ンテンを製造できる可能性がある。
On the other hand, among the same alicyclic compounds,
Methylcyclopentene has a research octane number of 94.
And high. Further, since the calorific value per volume is higher than that of a chain hydrocarbon, it is promising as a gasoline base material. Moreover, since the number of carbon atoms is 6, which is the same as that of benzene, there is a possibility that methylcyclopentene can be produced by dehydrogenating benzene after hydroisomerization.

【0008】ベンゼンを水素化異性化し、メチルシクロ
ペンタンを製造する方法はいくつか報告があり、米国特
許第3,644,196号には、接触改質処理により得
られた炭素数6の炭化水素を主成分とする留分からベン
ゼンを分離し、このベンゼンからNi触媒を珪藻土に担
持した触媒等を用いてシクロヘキサンとし、さらに白金
を担持したアルミナ触媒等を用いて、メチルシクロペン
タンとするプロセスが記載されている。1段目の反応温
度と圧力は、約200℃、35kgf/cm2であり、
2段目のそれは、約260℃、35kgf/cm2であ
る。このように2段の反応であるため、設備、操業コス
トの点で不利である。さらに藤元らは、MFI型アルミ
ノシリケートに白金を担持した触媒を用いてシクロヘキ
サンの異性化を行い、メチルシクロペンタンを得ている
が分解生成物が多いという問題点がある(石油学会誌、
38巻、4号、286頁(1995))。これとは別
に、ガソリン基材に含まれるベンゼンを水素化、異性化
反応によりメチルシクロペンタン等に転換し、低減する
方法も提案されている。特開平7−278569号公報
にはMFI型アルミノシリケートに白金を担持した触媒
を使用する方法が開示されている。この例では、1段で
反応が終了しメチルシクロペンタンの生成割合も高い
が、触媒活性が高いために分解反応の割合が大きく、炭
素数4以下の成分が増加する問題点がある。
There are several reports on the method for hydroisomerizing benzene to produce methylcyclopentane. US Pat. No. 3,644,196 describes a C6 hydrocarbon obtained by catalytic reforming. A process is described in which benzene is separated from a fraction containing as a main component, the benzene is converted to cyclohexane using a catalyst such as diatomaceous earth-supported Ni catalyst, and methylcyclopentane is further used using an alumina catalyst or the like supporting platinum. Have been. The reaction temperature and pressure of the first stage are about 200 ° C. and 35 kgf / cm 2 ,
That of the second stage is about 260 ° C. and 35 kgf / cm 2 . Since the reaction is a two-stage reaction, it is disadvantageous in terms of equipment and operating costs. Further, Fujimoto et al. Obtained cyclohexane isomerization using a catalyst in which platinum was supported on an MFI-type aluminosilicate to obtain methylcyclopentane, but there was a problem that there were many decomposition products (Journal of the Petroleum Institute of Japan,
38, No. 4, p. 286 (1995)). Separately, a method has been proposed in which benzene contained in a gasoline base material is converted to methylcyclopentane or the like by hydrogenation or isomerization to reduce it. JP-A-7-278569 discloses a method using a catalyst in which platinum is supported on an MFI-type aluminosilicate. In this example, although the reaction is completed in one stage and the generation ratio of methylcyclopentane is high, the ratio of decomposition reaction is high due to high catalytic activity, and there is a problem that components having 4 or less carbon atoms increase.

【0009】上記のように、現在までに報告されている
ベンゼン、シクロヘキサン及びガソリン基材からメチル
シクロペンタン含有炭化水素を製造する方法は、いずれ
の方法も、プロセスが繁雑であったり、分解反応が優先
的である等の問題点を有している。
As described above, any of the methods reported to date for producing hydrocarbons containing methylcyclopentane from benzene, cyclohexane and gasoline base materials are complicated in the process or cause decomposition reactions. It has problems such as priority.

【0010】また、メチルシクロペンタンからメチルシ
クロペンテンを製造する方法については、若干の報告が
ある。たとえば、天野らは、白金−炭素系触媒を用いた
製造方法を報告している(旭硝子工業技術奨励会研究報
告、25巻、269頁(1974).)。また、クロミ
ナ−アルミナ系(石油学会編、石油化学プロセス3−水
素化・脱水素、258頁(1963)、脱カチオンし酸
化ネオジウムで処理したClinoptilolite
(Mamedova, Z. M., Kinet. Ka
tal. Vol.31, No.1, 237(199
0)等)、生成物の芳香族化を抑制するためにカリウム
を含有させた酸化銅−アルミナ系(Mamedalie
va, Yu. G. ,CA 108:149938)等
の触媒を用いた報告もある。
There have been some reports on a method for producing methylcyclopentene from methylcyclopentane. For example, Amano et al. Reported a production method using a platinum-carbon based catalyst (Asahi Glass Industrial Technology Promotion Association Research Report, Vol. 25, p. 269 (1974)). Chromina-alumina series (edited by the Japan Petroleum Institute, petrochemical process 3-hydrogenation / dehydrogenation, p. 258 (1963)), decationized and treated with neodymium oxide clinoptilotite
(Mamedova, ZM, Kinet. Ka
tal. Vol. 31, No. 1, 237 (199
0), etc.), a copper oxide-alumina system containing potassium to suppress the aromatization of the product (Mamedalie)
va, Yu. G. FIG. , CA 108: 149938).

【0011】これまで述べてきたように、ベンゼンの水
素化異性化反応に関する報告と、その生成物であるメチ
ルシクロペンタンからメチルシクロペンテンを製造する
方法に関しては、それぞれ単独に報告がある。しかし、
ベンゼン或はベンゼン含有炭化水素を水素化・異性化
し、生成するメチルシクロペンタン含有炭化水素をさら
に脱水素反応に供することでメチルシクロペンテンを製
造する報告は見当たらない。しかも、前述のように既存
の水素化異性化反応では、プロセスが繁雑であったり、
分解反応が優先的である等の問題点を有している。この
ため、既存のプロセスを組合わせただけでは、ベンゼン
からメチルシクロペンテン含有炭化水素を製造すること
は困難であった。
As described above, there are reports on the hydroisomerization reaction of benzene and on the method for producing methylcyclopentene from the product, methylcyclopentane, respectively. But,
There is no report of producing methylcyclopentene by hydrogenating / isomerizing benzene or a benzene-containing hydrocarbon and subjecting the resulting methylcyclopentane-containing hydrocarbon to a further dehydrogenation reaction. Moreover, as described above, in the existing hydroisomerization reaction, the process is complicated,
There is a problem that the decomposition reaction has priority. For this reason, it has been difficult to produce a methylcyclopentene-containing hydrocarbon from benzene only by combining existing processes.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
を解決しようとするもので、ベンゼン或はガソリン基材
中のベンゼンを他の炭化水素成分に転化するにあたり、
炭素数4以下の分解生成物が少なく、ベンゼンをほぼ完
全に除去でき、単位体積当たりの発熱量が比較的大き
く、しかもオクタン価の高いメチルシクロペンテン含有
ガソリン基材を得ることが可能な製造プロセスを提供す
ることを目的とする。これが達成できれば、ガソリン基
材中の1)ベンゼン低減及びその有効利用、2)エンジ
ン出力と加速性の向上及びオクタン価の向上という効果
が得られる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is intended to solve such a problem, and is intended to convert benzene or benzene in a gasoline base into other hydrocarbon components.
Provided is a production process capable of obtaining a methylcyclopentene-containing gasoline base material having a low octane number with a small amount of decomposition products having 4 or less carbon atoms, capable of almost completely removing benzene, having a relatively large calorific value per unit volume, and having a high octane number. The purpose is to do. If this can be achieved, the following effects can be obtained: 1) reduction of benzene in gasoline base material and its effective use; 2) improvement of engine output and acceleration and improvement of octane number.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者等が鋭意検討し
た結果、ベンゼンを固体超強酸触媒存在下にて水素化及
び異性化すると、分解生成物が少なく、しかもメチルシ
クロペンタンを高収率で得ることができることを見出し
た。得られたメチルシクロペンタンは、さらに脱水素触
媒で脱水素すると、体積当たりの発熱量が比較的大きな
メチルシクロペンテンを得ることができる。
As a result of intensive studies by the present inventors, when benzene is hydrogenated and isomerized in the presence of a solid superacid catalyst, decomposition products are reduced and methylcyclopentane is produced in high yield. Found that When the obtained methylcyclopentane is further dehydrogenated with a dehydrogenation catalyst, methylcyclopentene having a relatively large calorific value per volume can be obtained.

【0014】さらに、検討を進めた結果、接触改質装置
から得られる軽質留分を、固体超強酸触媒存在下にて水
素化及び異性化すると炭素数4以下の分解生成物がほと
んどなく、ベンゼンを効率良くメチルシクロペンタンへ
転換でき、かつベンゼン含有量を0.01%以下に低減
できることを見出した。かつまた、ここで得られた生成
油に含まれるメチルシクロペンタンを脱水素することに
よりメチルシクロペンテンを効率よく得ることができる
ことを見い出し本発明を完成させた。
As a result of further study, when the light fraction obtained from the catalytic reformer is hydrogenated and isomerized in the presence of a solid superacid catalyst, there are almost no decomposition products having 4 or less carbon atoms, and benzene Was efficiently converted to methylcyclopentane, and the benzene content was reduced to 0.01% or less. Further, they have found that methylcyclopentene can be efficiently obtained by dehydrogenating methylcyclopentane contained in the product oil obtained here, and completed the present invention.

【0015】水素化及び異性化は同一の触媒を用いても
よいし、異なる触媒を用いてもよい。2種以上の異なる
触媒を2層以上に充填して使用してもよい。いずれの場
合も水素化或は/及び異性化の全部の或は一部の触媒と
して固体超強酸触媒を用いることにより、低温で反応が
進行し触媒量が少なくて済むという利点がある。また、
反応温度が高い場合でも、炭素数4以下の分解生成物量
が非常に少ないという特徴を有する。さらにメチルシク
ロペンテンの脱水素には、前述したように、クロミア−
アルミナ、ゼオライト、酸化銅−アルミナ、白金−炭素
等、一般に知られている触媒を用いることができる。
The hydrogenation and the isomerization may use the same catalyst or different catalysts. Two or more different catalysts may be used by filling two or more layers. In any case, the use of a solid superacid catalyst as all or a part of the hydrogenation and / or isomerization catalysts has the advantage that the reaction proceeds at a low temperature and the amount of catalyst is small. Also,
Even when the reaction temperature is high, the amount of decomposition products having 4 or less carbon atoms is very small. Further, for dehydrogenation of methylcyclopentene, chromia
A generally known catalyst such as alumina, zeolite, copper oxide-alumina, and platinum-carbon can be used.

【0016】メチルシクロペンテンのリサーチ法オクタ
ン価は、Technical Data Book,P
etroleum Refining English
Edition Volume I (Americ
an PetroleumInstitute)によれ
ば94(1−メチルシクロペンテン;過去には、AST
M No.225(1958年)に184という値が記
載されている)であるが、本発明者らが通常のガソリン
にメチルシクロペンテン(本発明者等が合成したもの;
1−メチルシクロペンテンが約65%)を添加したとこ
ろ、リサーチ法オクタン価が約110の基材としなって
いることを発見した。このように、メチルシクロペンテ
ンは、ガソリンのオクタン価を向上させる成分としても
有効に作用することが明らかになった。
The research octane number of methylcyclopentene is determined by the method of Technical Data Book, P.
etroleum Refining English
Edition Volume I (Americic
According to an Petroleum Institute, 94 (1-methylcyclopentene; in the past, AST
M No. 225 (1958) describes a value of 184), but the present inventors added methylcyclopentene to ordinary gasoline (synthesized by the present inventors;
(About 65% of 1-methylcyclopentene) was added, and it was found that the base material had a research octane number of about 110. Thus, it has been clarified that methylcyclopentene effectively acts as a component for improving the octane number of gasoline.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明のガソリンの製造法におい
て、出発物質となるベンゼンを含有する留分とは、接触
改質軽質ナフサ、軽質ナフサ、分解軽油などがある。こ
れらの中で、ガソリン基材として有用なものは、接触改
質軽質ナフサである。接触改質ナフサの中でも、炭素数
5〜7の成分を多く含む留分が好ましく、このような留
分にはベンゼンが20〜40%程度含まれている。ま
た、ベンゼン含有量が少ない接触改質ナフサであって
も、本発明に係わる固体超強酸触媒を用いて処理を行な
うと、直鎖状のパラフィンが分岐状のパラフィンに異性
化することにより、オクタン価が向上するという効果
が、副次的に得られる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the method for producing gasoline of the present invention, the benzene-containing fraction as a starting material includes catalytically modified light naphtha, light naphtha, cracked gas oil and the like. Of these, those useful as gasoline base materials are catalytically modified light naphtha. Among the catalytically modified naphtha, a fraction containing a large amount of a component having 5 to 7 carbon atoms is preferable, and such a fraction contains about 20 to 40% of benzene. Further, even when the catalytically modified naphtha having a low benzene content is treated with the solid superacid catalyst according to the present invention, the linear paraffin isomerized into the branched paraffin, thereby increasing the octane number. Is obtained as a secondary effect.

【0018】また、ベンゼン含有量は少ないものの、石
油の軽質ナフサを用いることもできる。軽質ナフサに含
まれるベンゼンは数%程度である。しかし、直鎖状のパ
ラフィンが多く含まれているため、ベンゼンをメチルシ
クロペンタン及びメチルシクロペンテンに転換する作用
の他に、上記と同様に直鎖のパラフィンを分岐状パラフ
ィンに異性化でき、オクタン価を大幅に高めることがで
きる。
In addition, petroleum light naphtha can be used although the benzene content is small. Benzene contained in light naphtha is about several percent. However, since a large amount of linear paraffin is contained, in addition to the action of converting benzene to methylcyclopentane and methylcyclopentene, linear paraffin can be isomerized into branched paraffin in the same manner as described above, and the octane value can be reduced. Can be greatly increased.

【0019】その他のベンゼン含有原料としては、例え
ばエチレン製造の副生成物である分解軽油、石炭を乾留
するときに生成する乾留油などがある。また、ベンゼン
を50〜80%程度含有する粗ベンゼンや、石油化学産
業で芳香族炭化水素の脱アルキルなどにより得られた余
剰ベンゼンも、もちろん使用可能である。これらベンゼ
ン含有原料にトルエン等の有用物質が含まれている場合
であっても、同様の処理が可能である。もちろん、トル
エンを蒸留等により分離除去した後に反応に供すること
も可能である。たとえば、トルエンを30%程度含む粗
ベンゼンを出発原料として使用する場合にはそのまま水
素化異性化し、さらに脱水素に供してもよいし、トルエ
ンを分離した後のベンゼン留分を水素化異性化、脱水素
してもよい。水素化異性化反応の出発原料に含まれるベ
ンゼン濃度が高い場合、特に90%以上のベンゼンを出
発原料とする場合には、水素化異性化生成物中のメチル
シクロペンタン濃度も高くなり、脱水素反応によるメチ
ルシクロペンテンの製造が容易になるため好ましい。
Other benzene-containing raw materials include, for example, cracked gas oil which is a by-product of ethylene production, and carbonized oil produced when carbonizing coal. Crude benzene containing about 50 to 80% of benzene and surplus benzene obtained by dealkylation of aromatic hydrocarbons in the petrochemical industry can of course be used. Similar processing is possible even when these benzene-containing raw materials contain useful substances such as toluene. Of course, it is also possible to subject the reaction after separating and removing toluene by distillation or the like. For example, when crude benzene containing about 30% of toluene is used as a starting material, it may be subjected to hydroisomerization as it is and further subjected to dehydrogenation, or a benzene fraction obtained after separating toluene may be subjected to hydroisomerization, It may be dehydrogenated. When the benzene concentration contained in the starting material for the hydroisomerization reaction is high, particularly when benzene of 90% or more is used as the starting material, the concentration of methylcyclopentane in the hydroisomerization product also increases, and This is preferable because the production of methylcyclopentene by the reaction is facilitated.

【0020】水素化異性化後の原料は、そのまま脱水素
反応に用いることができるが、ベンゼン濃度が低い場
合、或は有用な物質が共存している場合には、水素化異
性化の生成物から減圧蒸留等の手法にて得られるメチル
シクロペンタン濃縮留分を用いることもできる。このよ
うに水素化異性化物をそのまま用いるか、或はそれから
分離して得られるメチルシクロペンタン濃縮留分を用い
るかは、原料、触媒、反応条件、設備条件等によって選
択すればよい。たとえば接触改質ナフサの炭素数5〜7
留分を出発原料として用いた場合には、水素化異性化物
中にオクタン価の高いパラフィン分が共存するため、メ
チルシクロペンタン留分を蒸留によって分離し、これを
脱水素してメチルシクロペンテンとした後、異性化パラ
フィンと合流させる方法が好ましい。また、メチルシク
ロペンタン濃度が高い原料を用いれば、脱水素に際して
副生するオレフィン濃度が低くなるため、ガソリン基材
として好適に使用することができる。
The raw material after the hydroisomerization can be used as it is for the dehydrogenation reaction. However, when the benzene concentration is low or when useful substances coexist, the product of the hydroisomerization is obtained. , A concentrated fraction obtained by a method such as distillation under reduced pressure. Whether to use the hydroisomerate as it is or to use a concentrated fraction of methylcyclopentane obtained by separating from the hydroisomerate may be selected depending on the raw material, catalyst, reaction conditions, equipment conditions, and the like. For example, catalytic reforming naphtha has 5 to 7 carbon atoms.
When a distillate is used as a starting material, a paraffin having a high octane value coexists in the hydroisomerate, so that a methylcyclopentane fraction is separated by distillation, and this is dehydrogenated into methylcyclopentene. And a method of merging with isomerized paraffin. Further, when a raw material having a high methylcyclopentane concentration is used, the concentration of olefin by-produced at the time of dehydrogenation becomes low, so that it can be suitably used as a gasoline base material.

【0021】本発明で使用する固体超強酸触媒は、下記
(a)、(b)及び(c)からなる触媒及び/又は下記
(a)及び(b)からなる触媒である。固体超強酸触媒
とは、100%硫酸(H0(ハメットの酸度関数)は−
11.93)より高い酸強度を示すものである。(a)
第4族金属、第13族金属及び第14族金属から選ばれ
る1種以上の含水酸化物及び/又は酸化物を酸化物とし
て100重量部(b)硫酸分を硫黄として0.05から
10重量部(c)第6族金属、第7族金属、第8族金
属、第9族金属、第10族金属及び第16族金属から選
択される少なくとも1種の金属及び/又は金属化合物を
金属として0.001〜40重量部。
The solid superacid catalyst used in the present invention is a catalyst comprising the following (a), (b) and (c) and / or a catalyst comprising the following (a) and (b). A solid superacid catalyst is defined as 100% sulfuric acid (H 0 (Hammet acidity function) is −
11.93). (A)
100 parts by weight of at least one hydrated oxide and / or oxide selected from Group 4 metals, Group 13 metals and Group 14 metals (b) 0.05 to 10 parts by weight of sulfuric acid as sulfur Part (c) at least one metal and / or metal compound selected from Group 6 metals, Group 7 metals, Group 8 metals, Group 9 metals, Group 10 metals and Group 16 metals as metals 0.001 to 40 parts by weight.

【0022】4族金属は、チタン、ジルコニウム、ハフ
ニウムから選択される少なくとも1種であるが、好まし
くはチタン、ジルコニウムである。第13族金属は、ア
ルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウムから選択
される少なくとも1種であるが、好ましくはアルミニウ
ム、ガリウムである。また、第14族金属はケイ素、ゲ
ルマニウム、スズから選択される少なくとも1種である
が、好ましくはケイ素、スズである。
The Group 4 metal is at least one selected from titanium, zirconium and hafnium, but is preferably titanium and zirconium. The Group 13 metal is at least one selected from aluminum, gallium, indium, and thallium, and is preferably aluminum or gallium. The Group 14 metal is at least one selected from silicon, germanium, and tin, and is preferably silicon or tin.

【0023】第6族金属及び第16族金属は、クロム、
モリブデン、タングステン、セレン、テルルから選択さ
れる少なくとも1種であるが、好ましくは、クロム、モ
リブデン、タングステンである。第7族金属は、マンガ
ン、レニウムから選択される少なくとも1種の金属であ
るが、好ましくは、マンガンである。第8〜第10族金
属は、鉄、コバルト、ニッケル、ルテニウム、ロジウ
ム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金から選
択される少なくとも1種の金属であるが、好ましくは、
白金、イリジウム、パラジウム、ロジウム、ルテニウ
ム、鉄である。
The Group 6 metals and Group 16 metals are chromium,
It is at least one selected from molybdenum, tungsten, selenium, and tellurium, but is preferably chromium, molybdenum, or tungsten. The Group 7 metal is at least one metal selected from manganese and rhenium, but is preferably manganese. The Group 8 to Group 10 metals are at least one metal selected from iron, cobalt, nickel, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, platinum, but preferably,
Platinum, iridium, palladium, rhodium, ruthenium and iron.

【0024】第4族金属、第13族金属及び第14族金
属から選ばれる1種以上の含水酸化物及び/又は酸化物
(以下これを担体と略記する)、或いはこの担体に硫酸
分を含有させたもの基本成分とする。担体に硫酸分を含
有させるには種々の方法が使用できる。例えば硫酸によ
る含浸法(特公昭59-6181号公報、同59-400
56号公報など)や硫酸アンモニウムによる固相での混
合法(J.Chem.Soc.Commun.789
頁.1995年)を挙げることができる。
One or more hydrated oxides and / or oxides (hereinafter abbreviated as carriers) selected from Group 4 metals, Group 13 metals and Group 14 metals, or a sulfuric acid component contained in the carrier. Let it be the basic component. Various methods can be used to make the carrier contain sulfuric acid. For example, impregnation with sulfuric acid (Japanese Patent Publication No. 59-6181, 59-400)
No. 56, etc.) and a solid-phase mixing method using ammonium sulfate (J. Chem. Soc. Commun. 789).
page. 1995).

【0025】含有させる硫酸分の量は、坦体100重量
部に対して硫黄として0.05〜10重量部、好ましく
は0.1〜10重量部、さらに好ましくは1〜8重量部
である。0.05重量部を切ると活性が不十分である。
一方、10重量部を超えると触媒活性がそれ以上向上し
なくなるばかりでなく、触媒から離脱する硫酸が増加す
るため好ましくない。
The amount of sulfuric acid to be contained is 0.05 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 1 to 8 parts by weight as sulfur with respect to 100 parts by weight of the carrier. If it is less than 0.05 parts by weight, the activity is insufficient.
On the other hand, if it exceeds 10 parts by weight, not only does the catalyst activity not improve any more, but also sulfuric acid released from the catalyst increases, which is not preferable.

【0026】また、担体或いは硫酸分を含有する担体に
は第6族金属、第7族金属、第8族金属、第9族金属、
第10族金属、第16族金属から選択される少なくとも
一種の金属及び/又は金属化合物を含有させるが、その
含有のさせかたはいずれの金属成分の場合も公知の方法
を用いることが出来る(例えば、Advance in
Catalysis,37巻,165頁,1990年
など)。第6族金属を含有させる方法としては、例え
ばタングステン或いはモリブデンを含有させる場合に
は、荒田らの方法(特開平1-288339号公報、P
roc.Int.Cong.Catal.9th.,4
巻,1727頁,1995年)を用いることが可能であ
る。第6〜第10族金属及び16族金属を含有させる方
法としては、例えば鉄或いはマンガンを含有させる場合
には、日野、荒田らが報告した(Book of Ab
st.:1995 Int.Chem.Congr.o
fPacific Basin Soc.;Inor
g.Chem.#160)方法などを用いることが可能
である。また、例えば、ルテニウム、ロジウム、パラジ
ウム、オスミウム、イリジウム、白金のいずれかを含有
させる方法としては、日野、荒田らの報文(Catal
ysis Letters,30号,25頁,1995
年)の方法などを用いることができる。これらの公知の
方法は、単独で使用してもよいし、組み合わせて使用し
てもよい。
The carrier or the carrier containing a sulfuric acid component includes a Group 6 metal, a Group 7 metal, a Group 8 metal, a Group 9 metal,
At least one kind of metal and / or metal compound selected from Group 10 metals and Group 16 metals is contained, and a known method can be used for any metal component (for example, Advance in
Catalysis, 37, 165, 1990 etc.). As a method for containing a Group 6 metal, for example, when tungsten or molybdenum is contained, the method of Arata et al. (JP-A-1-288339, p.
rc. Int. Cong. Catal. 9th. , 4
Vol., P. 1727, 1995). As a method for containing a Group 6 to Group 10 metal and a Group 16 metal, for example, when iron or manganese is contained, Hino, Arata et al. Reported (Book of Ab).
st. : 1995 Int. Chem. Congr. o
fPacific Basin Soc. ; Inor
g. Chem. # 160) The method can be used. Further, for example, as a method for containing any of ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, and platinum, a report by Hino, Arata et al.
ysis Letters, No. 30, p. 25, 1995
Year). These known methods may be used alone or in combination.

【0027】前記の金属成分を担体に担持させるときの
形態は特に制限はないが、アルカリ金属などの触媒毒と
なる成分の含有量が少ないものが好適に使用できる.例
えば、酸化物、塩化物、硫酸塩、硝酸塩、硫化物、酸素
酸のアンモニウム塩、塩化物イオンとの錯体、アンモニ
ウムイオンなどとの錯体、シアンイオンとの錯体、チオ
シアン酸イオンとの錯体、前記イオンの複合錯体、前記
錯体のアンモニウム塩などを挙げることができる。これ
らは、担体に担持された後、焼成、触媒の活性化などに
よりその状態が変化するため、最終的な金属化合物の形
態はどのようなものであっても良い。
The form in which the metal component is supported on the carrier is not particularly limited, but those having a low content of catalyst poisons such as alkali metals can be suitably used. For example, oxides, chlorides, sulfates, nitrates, sulfides, ammonium salts of oxyacids, complexes with chloride ions, complexes with ammonium ions, complexes with cyanide ions, complexes with thiocyanate ions, Examples of the complex include an ion complex complex and an ammonium salt of the complex. After being supported on a carrier, the state of the metal compound changes due to calcination, activation of a catalyst, and the like. Therefore, the final form of the metal compound may be any.

【0028】含有させる第6族及び第16族金属の量
は、坦体100重量部に対して金属として1〜40重量
部、好ましくは2〜35重量部、さらに好ましくは5〜
30重量部である。1重量部を切ると活性が不十分であ
り、逆に40重量部を超えても活性の低下が見られるた
め好ましくない。第7族金属の量は、坦体100重量部
に対して0.1〜15重量部、好ましくは0.2〜12
重量部、さらに好ましくは0.3〜10重量部である。
0.1重量部を切ると活性が不十分であり、逆に15重
量部を超えても活性の低下が見られるため好ましくな
い。
The amount of the Group 6 and Group 16 metals to be contained is 1 to 40 parts by weight, preferably 2 to 35 parts by weight, more preferably 5 to 35 parts by weight of the metal based on 100 parts by weight of the carrier.
30 parts by weight. If the amount is less than 1 part by weight, the activity is insufficient. Conversely, if it exceeds 40 parts by weight, the activity is lowered, which is not preferable. The amount of the Group 7 metal is 0.1 to 15 parts by weight, preferably 0.2 to 12 parts by weight, per 100 parts by weight of the carrier.
Parts by weight, more preferably 0.3 to 10 parts by weight.
If the amount is less than 0.1 part by weight, the activity is insufficient. Conversely, if the amount exceeds 15 parts by weight, the activity is lowered, which is not preferable.

【0029】含有させる第8〜第10族金属の量は、例
えば鉄、コバルト及びニッケルについては、坦体100
重量部に対して金属として0.1〜15重量部、好まし
くは0.2〜12重量部、さらに好ましくは0.3〜1
0重量部である。0.1重量部を切ると活性が不十分で
あり、逆に15重量部を超えても活性の低下が見られる
ため好ましくない。また、ルテニウム、ロジウム、パラ
ジウム、オスミウム、イリジウム及び白金については、
坦体100重量部に対して金属として0.001〜10
重量部、好ましくは0.01〜7重量部、さらに好まし
くは0.1〜5重量部である。0.001重量部を切る
と活性が不十分である。逆に10重量部を超えると、分
解反応が目立つようになるため好ましくない。
The amount of the Group 8 to 10 metal to be contained is, for example, for iron, cobalt and nickel,
0.1 to 15 parts by weight of metal, preferably 0.2 to 12 parts by weight, more preferably 0.3 to 1 part by weight with respect to parts by weight.
0 parts by weight. If the amount is less than 0.1 part by weight, the activity is insufficient. Conversely, if the amount exceeds 15 parts by weight, the activity is lowered, which is not preferable. For ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium and platinum,
0.001 to 10 as metal for 100 parts by weight of carrier
Parts by weight, preferably 0.01 to 7 parts by weight, more preferably 0.1 to 5 parts by weight. If the amount is less than 0.001 part by weight, the activity is insufficient. Conversely, if it exceeds 10 parts by weight, the decomposition reaction becomes noticeable, which is not preferable.

【0030】これらの中でも、硫酸分含有ジルコニア、
硫酸分含有酸化鉄及びタングステン化合物含有ジルコニ
アに白金及び/又はパラジウムを含有させた固体超強酸
触媒が最も好適に使用できる。
Among them, sulfuric acid-containing zirconia,
A solid superacid catalyst comprising sulfuric acid-containing iron oxide and tungsten compound-containing zirconia containing platinum and / or palladium can be most preferably used.

【0031】上記の固体超強酸触媒は1種類のものを使
用してもよいし、組成の異なる2種以上の触媒を組合わ
せて使用することもできる。また、それぞれの触媒或い
はそれらの混合物を反応器内で2層以上に分けて充填
し、使用できることは言うまでも無い。
As the solid superacid catalyst, one kind may be used, or two or more kinds of catalysts having different compositions may be used in combination. Needless to say, each catalyst or a mixture thereof can be filled in two or more layers in a reactor and used.

【0032】本発明で用いる水素化及び異性化反応条件
であるが、複数のパラメータが関与するため特定の条件
に固定できるものではなく、原料供給量などに合せて適
宜変更すべきものである。しかしながら、水素化反応に
ついてはベンゼンと3分子の水素からシクロヘキサンを
生成する体積減少反応であり、また発熱反応である。従
って、シクロヘキサン生成量を増加させる方向にシフト
させるためには、反応圧力は高い方が好ましく、反応温
度は低い方が好ましい。一方、シクロヘキサン及びメチ
ルシクロペンタンの間の異性化反応平衡は、高温ほどメ
チルシクロペンタン生成量が増加する。以上のことか
ら、メチルシクロペンタンを効率良く生産しようとする
と、最適な温度範囲が存在することになる。反応温度は
50〜400℃、好ましくは100〜350℃、より好
ましくは150〜330℃である。50℃未満では、反
応速度が遅くなるため生産量を確保できなくなることが
ある。また、400℃以上では分解反応が目立つように
なり、炭素数3〜4のガス状炭化水素の生成量が増加す
る。従って、ガス状炭化水素が不要な場合は、400℃
以下とするのが好ましい。
The hydrogenation and isomerization reaction conditions used in the present invention cannot be fixed to specific conditions because a plurality of parameters are involved, and should be appropriately changed according to the raw material supply amount and the like. However, the hydrogenation reaction is a volume reduction reaction that generates cyclohexane from benzene and three molecules of hydrogen, and is an exothermic reaction. Therefore, in order to shift the amount of cyclohexane to be produced, the reaction pressure is preferably higher and the reaction temperature is preferably lower. On the other hand, in the isomerization reaction equilibrium between cyclohexane and methylcyclopentane, the higher the temperature, the higher the amount of methylcyclopentane produced. From the above, there is an optimum temperature range for efficiently producing methylcyclopentane. The reaction temperature is from 50 to 400C, preferably from 100 to 350C, more preferably from 150 to 330C. If the temperature is lower than 50 ° C., the reaction rate becomes slow, so that the production volume may not be secured. At 400 ° C. or higher, the decomposition reaction becomes conspicuous, and the amount of gaseous hydrocarbons having 3 to 4 carbon atoms increases. Therefore, when gaseous hydrocarbons are not required, 400 ° C.
It is preferable to set the following.

【0033】また、反応圧力は、できるだけ高い方が好
ましいが、操業上の効率を考慮すると4.0×105
1.5×107Pa(ゲージ圧で約3〜150kgf/c
2)、好ましくは5.9×105〜9.8×106Pa
(5〜100kgf/cm2)である。4.0×105
aを切ると、反応速度が低下する。また、1.5×10
7Paを超える圧力は、操業安全上好ましくない。
The reaction pressure is preferably as high as possible, but considering the operational efficiency, it is 4.0 × 10 5 to
1.5 × 10 7 Pa (about 3 to 150 kgf / c at gauge pressure)
m 2 ), preferably 5.9 × 10 5 to 9.8 × 10 6 Pa
(5 to 100 kgf / cm 2 ). 4.0 × 10 5 P
When a is cut off, the reaction rate decreases. Also, 1.5 × 10
A pressure exceeding 7 Pa is not preferable for operation safety.

【0034】液空間速度は温度や圧力を考慮して適切な
値を選択できるが、通常は0.2〜15h-1、好ましく
は0.5〜10h-1である。同様に、水素/原料の体積比
についても、適切な値を選択すればよいが、通常は10
0〜10000、好ましくは300〜5000である。
また、反応装置については、一つの反応装置にて一段で
異性化と水素化を行なってもよいし、二つの反応装置で
それぞれ異性化と水素化を二段で行なってもよい。
The liquid hourly space velocity can be appropriately selected in consideration of the temperature and pressure, but is usually 0.2 to 15 h -1 , preferably 0.5 to 10 h -1 . Similarly, for the volume ratio of hydrogen / raw material, an appropriate value may be selected.
It is 0-10000, preferably 300-5000.
As for the reactors, the isomerization and hydrogenation may be performed in one stage in one reactor, or the isomerization and hydrogenation may be performed in two stages in two reactors.

【0035】脱水素反応に用いる触媒は、クロミア−ア
ルミナ系(石油学会編、石油化学プロセス3−水素化・
脱水素、258頁(1963)、脱カチオンし酸化ネオ
ジウムで処理したClinoptilolite(Mame
dova, Z. M., Kinet. Katal.Vol.31, No.1, 237(1990)
等)、生成物の芳香族化を抑制するためにカリウムを含
有させた酸化銅−アルミナ系(Mamedalieva, Yu. G. ,C
A 108:149938)、白金−炭素系(天野ら、旭硝子工業技
術奨励会研究報告、25巻、269頁(1974)等の
触媒を用いることが可能である。
The catalyst used for the dehydrogenation reaction is a chromia-alumina-based catalyst (edited by the Japan Petroleum Institute, petrochemical process 3-hydrogenation).
Dehydrogenation, p. 258 (1963), decationized and treated with neodymium oxide, Clinoptilolite (Mame
dova, ZM, Kinet. Katal.Vol.31, No.1, 237 (1990)
), A copper oxide-alumina system containing potassium to suppress the aromatization of the product (Mamedalieva, Yu. G., C
A 108: 149938), and platinum-carbon based catalysts (Amano et al., Asahi Glass Industrial Technology Promotion Association Research Report, Vol. 25, p. 269 (1974)).

【0036】脱水素反応条件は、使用する触媒種等によ
って異なるため特定の条件に固定できないが、吸熱反応
であるため反応温度は高い方が好ましい。通常は、常圧
或は加圧下で反応温度400〜600℃にて行う。液空
間速度は、温度等を考慮して適切な値を選択できるが、
通常は0.1〜15h-1、好ましくは0.2〜10h-1
である。水素/原料の体積比についても、適切な値を選
択すればよいが、通常は100〜5000、好ましくは
300〜3000である。反応は水素気流下で行う方が
望ましい。
The dehydrogenation reaction conditions vary depending on the type of catalyst used and cannot be fixed to specific conditions. However, since the reaction is an endothermic reaction, a higher reaction temperature is preferable. Usually, the reaction is carried out at a reaction temperature of 400 to 600 ° C. under normal pressure or under pressure. The liquid space velocity can be selected an appropriate value in consideration of the temperature, etc.
Usually 0.1 to 15 h -1 , preferably 0.2 to 10 h -1
It is. An appropriate value may be selected for the volume ratio of hydrogen / raw material, but it is usually 100 to 5,000, preferably 300 to 3,000. It is desirable to carry out the reaction under a hydrogen stream.

【0037】本発明で得られる脱水素反応生成物中には
メチルシクロペンタジエンンが若干含まれることがあ
る。もしこれを除去する必要があれば、メチルシクロペ
ンタジエンのダイマー体の沸点が200℃と他生成物の
沸点と比べて非常に高いことから、蒸留等の通常の分離
方法によって容易に分離することができる。
The dehydrogenation reaction product obtained in the present invention may contain some methylcyclopentadiene. If it is necessary to remove this, the boiling point of the dimer of methylcyclopentadiene is 200 ° C., which is very high as compared with the boiling points of other products, so that it can be easily separated by ordinary separation methods such as distillation. it can.

【0038】また、水素化反応で消費する水素は少なく
ともベンゼンの3倍モル以上あり、製造コスト上昇の原
因の一つとなっている。一方脱水素工程においてはメチ
ルシクロペンタンの2倍モル程度の水素が生成する。本
発明においては水素化異性化工程の後に脱水素工程を設
けることから脱水素工程で得た水素を水素化工程に送り
ベンゼン等の水素化に使用することができるため、水素
消費量を3分の1程度に減らすことが可能となる。
The hydrogen consumed in the hydrogenation reaction is at least three times the mole of benzene, which is one of the causes of the increase in production cost. On the other hand, in the dehydrogenation step, about twice as much hydrogen as methylcyclopentane is generated. In the present invention, since the dehydrogenation step is provided after the hydroisomerization step, the hydrogen obtained in the dehydrogenation step can be sent to the hydrogenation step and used for hydrogenation of benzene or the like. Can be reduced to about one.

【0039】[0039]

【実施例】【Example】

(実施例1)固体超強酸触媒の調製 オキシ塩化ジルコニウム100gを蒸留水2000ml
に溶解し、28%アンモニア水を最終的にpHが8にな
るまで加えて沈殿を生成させた。本沈殿を濾過、水洗、
乾燥し、乾燥水和ジルコニウアの白色粉末を得た。この
乾燥水和ジルコニア20gに0.5mol/l硫酸水溶
液300mlを接触させた後、過剰硫酸を濾過により除
去し、100℃にて乾燥した。続いて、塩化白金酸6水
和物0.38gを含む水溶液3.0mlを含浸させた
後、乾燥し、590℃にて焼成して、白金坦持硫酸分含
有ジルコニアを得た。この触媒の組成は、ジルコニウム
成分が酸化ジルコニウムとして100重量部、硫酸分が
硫黄として2.1重量部、白金化合物が白金として0.
7重量部であった。この触媒をペレット状に成形した後
粉砕し、10〜20メッシュに篩分けたものを4ml触
媒層に充填し、5.9×105Pa(ゲージ圧力で約5
kgf/cm2)、温度300℃、水素流量50ml/
分で1.5時間還元処理した。
(Example 1) Preparation of solid superacid catalyst 100 g of zirconium oxychloride in 2000 ml of distilled water
And 28% aqueous ammonia was added until a final pH of 8 was formed to form a precipitate. This precipitate is filtered, washed with water,
It was dried to obtain a white powder of dried hydrated zirconium. After 20 g of the dried hydrated zirconia was brought into contact with 300 ml of a 0.5 mol / l sulfuric acid aqueous solution, excess sulfuric acid was removed by filtration and dried at 100 ° C. Subsequently, after impregnated with 3.0 ml of an aqueous solution containing 0.38 g of chloroplatinic acid hexahydrate, dried and calcined at 590 ° C., a zirconia containing sulfuric acid containing platinum was obtained. The composition of this catalyst is such that the zirconium component is 100 parts by weight as zirconium oxide, the sulfuric acid component is 2.1 parts by weight as sulfur, and the platinum compound is 0.1 part by weight as platinum.
It was 7 parts by weight. This catalyst was formed into pellets, pulverized, sieved to 10 to 20 mesh, filled into a 4 ml catalyst layer, and filled with 5.9 × 10 5 Pa (approximately 5 g at a gauge pressure).
kgf / cm 2 ), temperature 300 ° C, hydrogen flow rate 50ml /
The reduction treatment was performed for 1.5 minutes.

【0040】水素化・異性化反応 3.0×106Pa(ゲージ圧力で約30kgf/c
2)、液空間速度2.0h-1、温度230℃、水素/
原料油比500l/lの条件で水素化・異性化処理を行
なった。用いた試料は、接触改質反応後の炭素数6(C
6)の炭化水素を主成分とする留分である。試験条件を
表1、原料油及び生成物組成を表2に示す。各成分の分
析は、FID検出器付きのガスクロマトグラフを用いて
行なった。なお、ガスクロマトグラフィーでは0.01
%レベルのベンゼンとトルエンの分析ができないことが
ある。そのような場合は、高速液体クロマトグラフィー
による分析を行なった。
[0040]Hydrogenation / isomerization reaction  3.0 × 106Pa (about 30kgf / c at gauge pressure)
mTwo), Liquid space velocity 2.0h-1, Temperature 230 ° C, hydrogen /
Hydrogenation / isomerization treatment is performed under the condition of feedstock ratio of 500 l / l.
became. The sample used had a carbon number of 6 (C
This is a fraction containing a hydrocarbon as a main component. Test conditions
Table 1 shows the feedstock and product composition. Minutes of each component
For analysis, use a gas chromatograph equipped with an FID detector.
Done. In gas chromatography, 0.01
% Level of benzene and toluene cannot be analyzed
is there. In such cases, high performance liquid chromatography
Was performed.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】[0042]

【表2】 [Table 2]

【0043】表2以降で使用している略称を以下に示
す。 C3 :炭素数3の留分 C4 :炭素数4の留分 分岐C5:炭素数5のイソパラフィン留分 n−C5:炭素数5のn−パラフィン留分 MCPA :メチルシクロペンタン MCPE :メチルシクロペンテン MCPD :メチルシクロペンタジエン CH :シクロヘキサン 分岐C6:炭素数6のイソパラフィン留分 n−C6:炭素数6のn−パラフィン留分 MCH :メチルシクロヘキサン 分岐C7:炭素数7のイソパラフィン留分 n−C7:炭素数7のn−パラフィン留分
Abbreviations used in Table 2 and subsequent tables are shown below. C3: a fraction having 3 carbon atoms C4: a fraction having 4 carbon atoms Branched C5: an isoparaffin fraction having 5 carbon atoms nC5: an n-paraffin fraction having 5 carbon atoms MCPA: methylcyclopentane MCPE: methylcyclopentene MCPD: Methyl cyclopentadiene CH: cyclohexane Branch C6: isoparaffin fraction having 6 carbons n-C6: n-paraffin fraction having 6 carbons MCH: methylcyclohexane Branch C7: isoparaffin fraction having 7 carbons n-C7: carbon number 7 N-paraffin fraction

【0044】脱水素反応 水素化・異性化反応で得られた生成物33Kgを減圧蒸留
し表3の様な組成のメチルシクロペンタン濃縮留分7K
g(メチルシクロペンタン純度89%)を得た。この留
分を用いて以下のように脱水素反応を行った。使用した
触媒は白金−活性炭触媒(白金0.5wt%)押し出し
成形品を粉砕し10〜20メッシュにふるい分けたもの
2mlを触媒層に充填し、常圧、反応温度500℃、L
HSV=2.0h-1、水素気流下、水素/原料比100
0(l/l)にて反応を行った。得られた結果を表4に
示す。
[0044]Dehydrogenation reaction  33 kg of product obtained by hydrogenation / isomerization reaction is distilled under reduced pressure
7K concentrated fraction of methylcyclopentane having the composition shown in Table 3
g (methylcyclopentane purity 89%) was obtained. This stay
The dehydrogenation reaction was carried out as follows using the respective components. used
Catalyst extruded platinum-activated carbon catalyst (platinum 0.5wt%)
Molded product crushed and sieved to 10-20 mesh
2 ml was filled in the catalyst layer, and normal pressure, reaction temperature 500 ° C, L
HSV = 2.0h-1Under hydrogen flow, hydrogen / raw material ratio 100
The reaction was performed at 0 (l / l). Table 4 shows the obtained results.
Show.

【0045】[0045]

【表3】 [Table 3]

【0046】[0046]

【表4】 [Table 4]

【0047】(実施例2)水素化・異性化反応 原料としてベンゼン(純度99.5%の特級試薬)を使
用し、液空間速度を1.1h-1、水素/原料油比を20
00l/l、圧力を5.9×105(ゲージ圧力で約5
kgf/cm2)、反応温度を240℃とした以外は、
実施例1と同様にして試験した。試験条件を表1、結果
を表5に示す。
Example 2 Using benzene (special grade reagent having a purity of 99.5%) as a raw material for the hydrogenation / isomerization reaction , a liquid hourly space velocity of 1.1 h -1 and a hydrogen / feed oil ratio of 20 were used.
00 l / l, pressure 5.9 × 10 5 (approx.
kgf / cm 2 ) and the reaction temperature was 240 ° C.
The test was performed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the test conditions and Table 5 shows the results.

【0048】[0048]

【表5】 [Table 5]

【0049】脱水素反応 上記水素化・異性化反応で得られた生成物を原料として
蒸留を行い、メチルシクロペンタン純度99%の留分を
得、実施例1と同様に脱水素反応を行った。その結果を
表6に示す。
Dehydrogenation reaction The product obtained by the above hydrogenation / isomerization reaction was subjected to distillation to obtain a fraction having a purity of methylcyclopentane of 99%, and a dehydrogenation reaction was carried out in the same manner as in Example 1. . Table 6 shows the results.

【0050】[0050]

【表6】 [Table 6]

【0051】(実施例3)原料として、実施例1と同じ
接触改質反応後のC6炭化水素を主成分とする留分を用
い、実施例1と同様にして水素化異性化を行なった。続
いて、反応生成物をそのまま実施例1と同様に脱水素反
応を行った。最終生成物の組成を表7に示す。
(Example 3) Hydroisomerization was carried out in the same manner as in Example 1, using the same fraction as the raw material containing C6 hydrocarbon after the catalytic reforming reaction as in Example 1. Subsequently, the reaction product was directly subjected to a dehydrogenation reaction in the same manner as in Example 1. The composition of the final product is shown in Table 7.

【0052】[0052]

【表7】 [Table 7]

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明によれば、ベンゼン又はライトナ
フサ等のベンゼンを含有する留分から、ベンゼンを効率
良くメチルシクロペンテンに転換できる。これにより、
有害なベンゼンを削減できるばかりでなく、オクタン価
の高い加速性に優れたガソリン原料を製造することがで
きる。
According to the present invention, benzene can be efficiently converted to methylcyclopentene from a benzene-containing fraction such as benzene or light naphtha. This allows
Not only can harmful benzene be reduced, but also gasoline raw materials with high octane number and excellent acceleration can be produced.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ベンゼン又はベンゼン含有炭化水素を、
固体超強酸触媒と接触させて水素化異性化を行い、その
水素化異性化物に含まれるメチルシクロペンタンを分離
して或は分離しないまま脱水素触媒に接触させ、脱水素
反応を行なうことを特徴とするメチルシクロペンテン含
有炭化水素の製造方法。
(1) benzene or a benzene-containing hydrocarbon,
Hydroisomerization is carried out by contacting with a solid superacid catalyst, and methylcyclopentane contained in the hydroisomer is separated or contacted with a dehydrogenation catalyst without separation to carry out a dehydrogenation reaction. For producing a methylcyclopentene-containing hydrocarbon.
【請求項2】 前記固体超強酸触媒が、下記(a)及び
(b)からなる組成物であることを特徴とする請求項1
に記載のメチルシクロペンテン含有炭化水素の製造方
法。 (a)周期律表の第4族、第13族及び第14族金属か
ら選択された少なくとも1種の含水酸化物及び/又は酸
化物を、酸化物として100重量部。 (b)第6族金属、第7族金属、第8族金属、第9族金
属、第10族金属及び第16族金属から選択される少な
くとも1種の金属及び/又は金属化合物を、金属として
0.001〜40重量部。
2. The solid superacid catalyst is a composition comprising the following (a) and (b):
3. The method for producing a methylcyclopentene-containing hydrocarbon according to 1.). (A) 100 parts by weight, as an oxide, of at least one hydrated oxide and / or oxide selected from metals of Groups 4, 13 and 14 of the periodic table. (B) at least one metal and / or metal compound selected from a Group 6 metal, a Group 7 metal, a Group 8 metal, a Group 9 metal, a Group 10 metal and a Group 16 metal, 0.001 to 40 parts by weight.
【請求項3】 前記固体超強酸触媒が、下記(a)、
(b)及び(c)からなる組成物であることを特徴とす
る請求項1に記載のメチルシクロペンテン含有炭化水素
の製造方法。 (a)周期律表の第4族、第13族及び第14族金属か
ら選択された少なくとも1種の含水酸化物及び/又は酸
化物を、酸化物として100重量部。 (b)第6族金属、第7族金属、第8族金属、第9族金
属、第10族金属及び第16族金属から選択される少な
くとも1種の金属及び/又は金属化合物を、金属として
0.001〜40重量部。 (c)硫酸分を硫黄として0.05〜10重量部。
3. The solid superacid catalyst according to the following (a),
The method for producing a methylcyclopentene-containing hydrocarbon according to claim 1, which is a composition comprising (b) and (c). (A) 100 parts by weight, as an oxide, of at least one hydrated oxide and / or oxide selected from metals of Groups 4, 13 and 14 of the periodic table. (B) at least one metal and / or metal compound selected from a Group 6 metal, a Group 7 metal, a Group 8 metal, a Group 9 metal, a Group 10 metal and a Group 16 metal, 0.001 to 40 parts by weight. (C) 0.05 to 10 parts by weight of sulfuric acid as sulfur.
【請求項4】 前記脱水素触媒が、クロミア−アルミ
ナ、ゼオライト、酸化銅−アルミナ、白金−炭素から選
ばれる1種以上であることを特徴とする請求項1に記載
のメチルシクロペンテン含有炭化水素の製造方法。
4. The methylcyclopentene-containing hydrocarbon according to claim 1, wherein the dehydrogenation catalyst is at least one selected from chromia-alumina, zeolite, copper oxide-alumina, and platinum-carbon. Production method.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001198469A (en) * 1999-11-05 2001-07-24 Sekisui Chem Co Ltd Metal carrying catalyst for storing/supplying hydrogen and hydrogen storage/supply system using the catalyst
US8168842B2 (en) 2006-05-19 2012-05-01 Shell Oil Company Process for the alkylation of a cycloalkene
JP2017517495A (en) * 2014-04-22 2017-06-29 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se Method for producing cyclohexane from benzene and methylcyclopentane by pre-connecting benzene hydrogenation

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001198469A (en) * 1999-11-05 2001-07-24 Sekisui Chem Co Ltd Metal carrying catalyst for storing/supplying hydrogen and hydrogen storage/supply system using the catalyst
US8168842B2 (en) 2006-05-19 2012-05-01 Shell Oil Company Process for the alkylation of a cycloalkene
JP2017517495A (en) * 2014-04-22 2017-06-29 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se Method for producing cyclohexane from benzene and methylcyclopentane by pre-connecting benzene hydrogenation
US9873646B2 (en) 2014-04-22 2018-01-23 Basf Se Process for preparing cyclohexane from benzene and methylcyclopentane with upstream benzene hydrogenation

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