JPS58146524A - 第3級エ−テルの製造法 - Google Patents

第3級エ−テルの製造法

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JPS58146524A
JPS58146524A JP57029661A JP2966182A JPS58146524A JP S58146524 A JPS58146524 A JP S58146524A JP 57029661 A JP57029661 A JP 57029661A JP 2966182 A JP2966182 A JP 2966182A JP S58146524 A JPS58146524 A JP S58146524A
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JP
Japan
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reaction
catalyst layer
exchange resin
ion exchange
catalyst
Prior art date
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Pending
Application number
JP57029661A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Kida
木田 紘一
Yoshio Kawai
河合 義生
Kozo Sano
佐野 浩三
Tetsuo Aoyama
哲男 青山
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 Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Publication date
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Publication of JPS58146524A publication Critical patent/JPS58146524A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は第8級エーテルの製造法に関し、さらに詳細に
は@8級オレフィンと第1級アルコールとから流通法に
よりaa級エーテルを製造する方法に係わる。
第8級エーテルは工業上、有用な物質であり、就中メチ
ル−t−ブチルエーテル(以下 MTHNと記す)はガ
ソリンのオクタン価向上剤として多量に使用されてきて
いる。また、たとえはMTBFJは分解してイノブテン
とメタノールとが高純度でしかも容易く得られ、かつ、
MTBgは不純物を含むC1留分からでも高純度で得ら
れることがらC4留分からのインブテンの分離法として
も大きな意義を有している。
ところでイソブチンとメタノールとを酸性イオン交換樹
脂の存在下で反応させてMTBEを製造する方法乃至纂
8級オレフィンと第1級アルコールを酸性イオン交換l
111Mの存在下で反応させて第8級エーテルtS造す
る方法として、たとえは、特開昭51−6921号公報
、特公昭52−20968号公報および特開昭58−7
607号公報などに記載されている方法が知られている
しかして、MTBE乃至第8級エーテルを製造する反応
では多量の熱の発生を伴うが、これらの方法はいずれも
反応を*Sで行なうため、工業的な流通屋反応器におけ
る除熱状困難で不十分であり、反応器において過直な温
度上昇の危険性があり、そのため金触媒の酸性イオン交
換#4脂の寿命が短くなる。この欠点を避けるためには
通常は原料液を反応生成液の1部で希釈し、かつ触媒層
人口部分の温度を低くするとの手段が採られる。しかし
ながらこの低温部分では反応速度が低くなり、STYが
低くなシ、また反応器を通過する液量が増えるため、多
量の触媒が必要で反応器も太きくなる。
さらに、第8級オレフィンと!1級アルコールとを含有
する原料混合物を沸騰させて乱流を生ぜしめ固体触媒を
浮遊させて分散状態に維持しつ\反応を行なうIEI反
応帯域と、これに引続いて液体の反応液と固定された固
体触媒とを接触させて反応を行なう第2反応帯域とを使
用して反応を2段で行なう方法が特公昭47−4188
2号公報に記載されている。しかしながらこの方法では
第1反応帯域では固体触媒と原料との接触はよくなるが
、その反面、摩擦およp′/または破壊などによる触媒
の損耗が大きく、また完全混合反ふし器になっているか
ら十分な反応率に違しないためにさらに第2段の固定床
反応器が必要となるなどの欠点があった。
これらの従来技術でも示されるように反応率と反応速度
とは二律背反の関係にあり、この両者をともに高くする
ことは慢めて困難であるとされている。
本発明者らは、@3級オレフィンと第1級アルコールと
を反応させて第8級エーテルを製造する方法において、
触媒141の温度上昇を抑え反応率と反応速度との両者
をともに高めて、かつ装置コスい トも安ら18級エーテルの製法について鋭意研究した結
果1本発明に到達した。
すなわち、未発明は、第8級オレフィンと第1級アルコ
ールとを酸性イオン交換樹脂の存在下で第8級エーテル
t−ff、違法で製造する方法において。
酸性イオン交換樹脂の固定床中を該イオン交換樹脂が固
定され次状態を一維持しつ\、少くとも第8級オレフィ
ンお、よび8111級アルコールを含有する気液混相の
反応液を通過させ、Vかつ必要に応じて触媒層を冷却す
ることを特徴とするlIIfl1Mエーテルの製造法で
ある。
本発明の方法は、イノブテンとメタノールとからMTB
Eを製造するために好適な方法であるが、他の第8級エ
ーテルの製造にも適用することができる。
イソブチン以外の第8級オレフィンとしてたとえば2−
メチル−2−ブテン、2−メチル−1−ブテン、2・8
−ジメチル−1−ブテン、2−メチル−1−ペンテン、
2−メチル−2−ペンテン、2−メチル−2−ペンテン
、8−メチル−2−ペンテン(シストトランス)おjヒ
2−工fルー1−ブテンなどが使用される。
@8級オレフィンは純品でない#ようがよく、他の炭化
水素との混合物が、好ましい。たとえば、イソブチンの
場合には、イソブチンの含有率が実用上通常#115〜
(5部wt%、  好ましくは20〜50wt%の、主
として炭素数4の炭化水素を含脱水素反応生成油などが
それぞれ好適に使用される。
メタノール以外の第1級アルコールとしては、たとえば
エタノール、プロバノールおよびイングロバノールなら
びにブタノールなどが使用される。
ga級オレフィ/に対する第1級アル;−ルのモル比に
は特に制限はないが、実用上、通常は1:α9〜aO,
好マシくはl:(195〜L5とされる。
触媒である酸性イオン交換樹脂としては特に制限はない
が、実用上1通常はマクロポーラス型陽イオン交換樹M
kCH型)が使用され、好適eこけスルフォン酸基を有
するマクロポーラス型陽イオ;/交換樹脂が使用される
。この代表例として市販のアンバーリスト15(ローム
アンドハース社の商品)およびアンバーライ)200 
 (オルガノ社の商品)などがある。これらのイオン交
換樹脂の比重は、一般にα6〜LO程度である。
触媒層の最高温度は4常は60〜100℃好ましくは7
0〜90℃とされる。60℃未満では反応速度が小さく
なり、また100℃を越えると平衡的に不利となり、ま
たイオン交換樹脂の劣化が速くなりまた副反応籠も多く
なり実用性に乏しくなる。
この最高温度は触媒層を通過する原料混合物乃至反応液
(以下、特に断らない限りは「反応液」といえはこの両
者のいずれかを指すものとする)が沸騰することにより
制御される。従って反応液が触媒層で沸騰するように圧
力を調節しなければならない。この圧力は、反応液組成
、触媒層の所タノールのモル比および所定最萬温度がそ
れぞれ。
前記の範囲内に存在している場合には通常は5〜10K
f/muとすればよい。
所定の最高温度を制御するために、副次的には原料供給
速度□および/または触媒層入口部の温度を調節するこ
ともできる。すなわち原料供給速度はイオン交換樹脂1
を当り1〜15t/hrとすれはよく、触媒層人口部分
の温度は50〜80℃とすれはよい。
によって副次的に制御され、さらに反応は平衡的に有利
となる。この冷却は、本発明では反応液が気液混相で通
過するため反応器の外部からたとえばジャケットまたは
潅水で冷却するだけでよい。
たソし、多管式反応器を採用して触媒層を冷却するかま
たは反応生成液の一部を反応器入口にリサイクルして冷
却することも訪けない。
本発明において、反応器は流通式であればよく特に制限
はないが、通常は、自己熱交換型オたはこのようにして
反応1/ILヲ斧騰させることにより少くとも第8級オ
レフィンおよび第1級アルコールを含有する気液混相の
反応液が触媒層を通過することになる。なお、このとき
に触媒固定床のイオン交換樹脂が浮遊することなく固定
された状態を維持しなければならない。そのためには、
触媒が浮遊しないような適当な条件を選ぶがおよび/ま
たは触媒層上表面を目皿板または網などによって覆って
固定しておけはよい。
本発明において、第3級オレフィンの反応率およびST
Yともに著しく向上し、工業的に極めて有利に肌8級エ
ーテルを製造することが可能となった。さらに反応器を
冷却する場合には、簡便な手段で冷却でき、また冷却負
荷も大きく軽減され、反応は平衡的にさらに有利に進行
する。
本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
実施例1 内径5Z5mρ×2長さRlmのステンレス製でかつ覗
き窓を有する反応管にイオン交換樹脂触媒7/バーライ
) 200 C(H型) をa68t(触反応圧力をa
 5 Kg / cfIGにて反応器上部入口よシ原料
を60℃に予熱し881/hrの供給速度で供給し、触
媒固定床に気液混相の反応液を通過させた。このときの
原料の組成はメタノール208%イソブチン8に8*t
%イソブチン以外の炭化水素(大部分Ca)は4a4w
tチであった。
触媒層における最高温度は触媒層上表面から54℃であ
った。
反応器出口での反応生成液の組成はイノブテンLg w
t %、メタノール2.8ft%およびM i’ 13
 g5α8wtチであり、イソブチンの反応率は96%
であり、これは出口部温度54℃における平衡組成にほ
ぼ同じであった。
’zた、M’ragos’ryFia2P4/z触媒、
hrであった。なお、反応中における触媒層の状態を覗
き窓から観察した処、反応液は沸騰しっ\気液混相で触
媒71iを通過し、固定床の触媒は固定状態を保ってい
た。
比較例1 反応圧力i15〜/cIiGに変え又反応液を沸騰させ
ることなく液相に保ったtlかは実施例1と同様に行な
ったところ、触媒層内のピーク塩FILFi125℃に
達した。また出口温度は78℃であった。ジイソブテン
の副生量が著しく増加し、イソブチンの反応本社89%
であり、MTHgのSTYは2.7Kf/を触媒−hr
であった。
実施例2 反応管を外部から冷却しなかったほかは、実施例1と同
様にして行なった。
触媒層における最高温度は触媒層上表面から40mで7
8℃に達し、それから触媒層下端近くまで78℃となっ
ていた。
反応器出口での反応生成液の組成はイソブチンa7 w
t%、メタ/−#a6Wt16おjびMTBH4? 2
wt %てあり、イソブチンの反応率は89チであシ、
これは出口部温度78℃における平衡組成に#−は同じ
であっ次。
M T B E c) S ’l’ YはJILOKp
/を触媒−hrテありた0 なお、反応液は気液混相の状態で触媒層を通過し、かつ
固定床の触媒は固定状態を保っていた。
比較例2 反応圧力を16Kg/cj()に゛変えて反応液を沸騰
させることなく液相rC保ったtlかは実施例2と同様
に行なったところ、触媒層内のピーク温度は180℃に
達し、ジイソブチ/の副生量が著しく増加した。イソブ
チンの反応率は74%であり。
MTBHのSTYはL8にダ/を触媒・h[であった。
実施例8 内径16iu+gX長さ50譚のジャケットを有す充て
んした。ジャケットに60℃の温水を辿じた。
反応圧力を8Kf/dGにて、反応管上部より原料させ
た。
このときの原料組成はイノブテン8a4wt%。
メタノール2 L l wt%でありイソブチン以外の
炭化水素は4氏5wtチであった。
触媒層における最高温度は86℃となり出口部において
は71℃になった。反応器出口での反応生成液の組成は
イソブチンj1gwtチメタノールa6wt%およびM
TBg4a1wt%テメリ、イソブチンの反応率は9L
7番←Iであり、これは出口温度71℃における平衡組
成にほぼ同じであった。
まりMT B g)s T Yは48 Kg/ L触媒
−hr であった。
特許出願人 三菱瓦斯化学株式会社 代表者  長 野 和 吉 −ヅ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第8級オレフィンと餌t*アルコールとを酸性イオン交
    換樹脂の存在下で第8級エーテルを流通法で製造する方
    法において、酸性イオン交換樹脂の固定床中を該イオン
    交換樹脂が固定された状態を維持しつ\、少くとも第8
    級オレフィンおよび第1′i&アルコールを含有する気
    液混相の反応液を通過させ、かつ必要に応じて触媒層を
    冷却するととtl−特徴とする第8級エーテルの製造法
JP57029661A 1982-02-25 1982-02-25 第3級エ−テルの製造法 Pending JPS58146524A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58167534A (ja) * 1982-03-12 1983-10-03 スナムプロゲツチ・エス・ペ−・ア− 第3級ブチルアルキルエ−テルの製法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58167534A (ja) * 1982-03-12 1983-10-03 スナムプロゲツチ・エス・ペ−・ア− 第3級ブチルアルキルエ−テルの製法
JPH0441133B2 (ja) * 1982-03-12 1992-07-07 Snam Progetti

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