JPS58189039A - 触媒組成物 - Google Patents

触媒組成物

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JPS58189039A
JPS58189039A JP57073206A JP7320682A JPS58189039A JP S58189039 A JPS58189039 A JP S58189039A JP 57073206 A JP57073206 A JP 57073206A JP 7320682 A JP7320682 A JP 7320682A JP S58189039 A JPS58189039 A JP S58189039A
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catalyst
zeolite
alkyl aromatic
catalyst composition
methanol
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JP57073206A
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Masayuki Otake
大竹 正之
Takao Kaneko
兼子 隆雄
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Mitsubishi Kasei Corp
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Mitsubishi Kasei Corp
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  • Catalysts (AREA)
  • 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】 本発明はアルキル芳香族炭化水素の側鎖アルキル基をア
ルキル化する反応に優れた効果を示する触媒組成物に関
する。
詳しくは、アルキル芳香族炭化水素およびメタノールを
気相、高温で接触させてアルキル芳香族炭化水素の側鎖
アルキル基をアルキル化する反応、とくにトルエンとメ
タノールを気相、高温で接触させてスチレンおよびエチ
ルベンゼンを生成する反応に優れた効果を示す触媒組成
物に関する。
従来工業的にスチレンを製造する方法としては、塩化ア
ルミニウム等の酸触媒存在下にベンゼンをエチレンによ
りアルキル化してエチルベンゼンを得、・さらに、Fe
208−Cr2O3系触媒等の存在下で脱水素する方法
が採用されている。
しかしながら、上記の方法は、塩化アルミニウム等のル
イス酸を使用するため装置の腐食、廃触媒等の処理など
経済的に不利な点が多い。
これに対しメタノールをアルキル化剤として、トルエン
の側鎖メチル基をアルキル化することによりスチレンお
よびエチルベンゼンを得る方法は従来法の大巾な工程短
縮が可能であるとともに従来法の装置腐食等の不利を解
消しうる点で興味あるプロセスである。
メタノールをアルキル化剤としてトルエ/の側鎖メチル
基をアルキル化する方法については例えば、Journ
al of catalysis 2A 30.3−3
/2(/972)にアルカリ金属でイオン交換したゼオ
ライト触媒の存在下でトルエンをメタノールまたはホル
ムアルデヒドと気相、高温で反応させることによりスチ
レンおよびエチルペ/ゼンが生成することが記載されて
いる。
また、米国特許’I、//!、’1.2’1号にはアル
カリ金属でイオン交換したゼオライトにホウ素またはリ
ンを添加した触媒が記載されている。
しかしながらこれらの角虫媒においても、メタノール単
流転化率および取得目的物の選択率が小さいこと、また
炭素析出に帰因すると思われる触媒活性の経時変化が大
きいことなどの問題点を有している。
また本発明者らは、これらの公知の触媒に比べて高収率
でアルキル芳香族炭化水素の側鎖アルキル基をアルキル
化し得る触媒としてカリウム、ルビジウムおよびセシウ
ムよりなる群から選ばれる少くとも一種の金属のイオン
でイオン交換されたゼオライトならびに銅、マグネシウ
ム、亜鉛、バナジウム、クロム、タングステンおよびニ
ッケルよりなる群から選ばれる少くとも一種を必須成分
として含有する触媒組成物を提案している (特願昭子
に一//lf’j3J’参照)。
これらの触媒組成物はそのままでも使用が可能であるが
工業的に有利に用いるためには、長期使用に耐える触媒
強度等が要求される。
以上の観点から本発明者らは鋭意検討した結果、ノリ力
ならびに塩基性ゼオライトを含有する触媒組成物を用い
る事により、従来の7リカを含まない触媒に比べて、高
い収率でアルキル芳香族炭化水素の側鎖アルキル基をア
ルキル化し得る事を見出し本発明に到達した。
以t゛に本発明の詳細な説明する。
本発明に係る触媒組成物はシリカ並びに塩基性ゼオライ
トを含有するものである。
本発明に用いられるシリカとしては特に限定されるもの
ではないが出発原料としてはノリカッ゛ル等が好適に用
いられる。またアルミナをノリ力に対して90%程度ま
で含有してもよいシリカアルミナノ°ルの使用も場合に
より可能である  □ ゛塩基性ゼオライトとしては固
体の塩基性を配電スル一般的な方法、例えば、pxaが
+7..7 、t)、 Lを示す一連の・・メノト指示
薬(プロムチモルブルーPKa二十21.2、フェノー
ルフタレインPKa = 9.3等)の添加で塩基性色
を呈色するもの、塩酸等の酸性の気体を吸着する方法等
で塩基性が確認されるゼオライトであれば、特に限定さ
れるものではないが、好ましくは、カリウム、ルビジウ
ム、セシウム等のアルカリ金属でイオン交換されたX型
、およびY型ゼオライトが用いられる。
シリカの塩基性ゼオライトに対する添加量は/〜60重
鼠%装置ましくはj−jθ重重鼠の範囲内で選択される
シリカル塩基性ゼオライト組成物は、公知の一般的な方
法、例えば塩基性ゼオライトとシソ力な物理的に混合す
る方法等で調製することもできるがあらかじめゼオライ
トとノリ力を混合しておいた後ゼオライトを塩基性質に
変性する方法もとることができる。
好適に用いられる一例を次に説明する。
ゼオライトに所定量のシソ力ゾルを加え攪拌しながら、
加熱し蒸発乾固を行なう。得られた乾固物を所定量のア
ルカリ金属イオンを含む溶液中で攪拌しながら、イオン
交換を行ない、ゼオライトを塩゛基性に変える。
本発明における触媒組成物は、銅および鉄の中から選ば
れる少なくとも一種を含有させることにより一層有利に
アルキル芳香族炭化水素の側鎖アルキル基をアルキル化
することができる。
銅および鉄の出発原料としては、酸化銅、酸化鉄等の酸
化物ギ酸銅、ギ酸鉄等の有機酸塩、ホウ酸銅、ホウ酸鉄
等のホウ酸塩、リン酸鋼、リン酸鉄等のリン酸塩、硝酸
銅、硝酸鉄等の硝酸塩などが好ましく用いられる。
これらの金属化合物の7リ力−塩基性ゼオライト組成物
に対する添加量は金属として0.07〜30重鼠%、装
置しくは0.0 ! −20重置%の範囲内で選択され
る。
シリカ−塩基性ゼオライト組成物に金属化合物を添加す
る方法としては、例えば、機械的7こ混合する方法、水
溶液を用いて含浸する力/−+1、あるいは水溶液また
は懸濁液を噴霧する方法等によって行なわれるが、好適
に使用される一例を次に説明する。
所定−の金属化合物を懸濁させたアセトン溶液中に、前
記のシリカ−塩基性ゼオライト組成物を添加、懸濁させ
、70分ないし7時間強力に攪拌を行なった後渥遇する
。得られる組成物は通常乾燥され、次いで約3θθ℃〜
gθθ℃の温度、好ましくはり0θ゛O〜500℃の温
度で約7時間ないし70時間焼成される。
焼成の雰囲気は特に限定されない。
は原料および焼成雰囲気により変ってくる。
触媒の形状については特に限定されることはなく、使用
状態に応じてペレット状、タブレット状、粒状など任意
の形状および大きさに成形される。
本触媒はアルキル芳香族炭化水素の側鎖アルキル基をメ
タノールを用いて、アルキル化する反応の触媒として使
用される。
アルキル芳香族炭化水素としてはトルエン、エチルベン
ゼンあるいは、キシレン等カ用イラれ例えばトルエンか
らはスチレンおよびエチルベンゼン、エチルベンゼンカ
ラはα−メチルスチレンおよびクメン、キシレンからは
メチルスチレンおよびエチルトルエン等を合成すること
ができる。
アルキル化反応は原料のアルキル芳香族炭化水素とメタ
ノールをあらかじめ予熱部で気化し十分に混合した後触
媒層に導入する方式で行なわれるが、必要に応じて反応
に不活性なカスで希釈さnてもよい。反応は通常、常圧
付近で行なわれるが、場合によっては減圧下または加圧
下で行なってもよい。
原ネ)のアルキル芳香族炭化水素に対するメタノールの
供給比率はモル比で通常θ、7〜/θ倍の範囲であり、
好ましくは0.2〜6倍の範囲である。
反応温度は通常3θ0℃〜33θ℃、好ましくは3乙θ
℃〜グ2θ℃であり、アルキル芳香族炭化水素とメタノ
ールからなる原料ガスの空間速度は/θθ〜3θθθh
r ”、好ましくはλθθ〜コθ00hr’  の範囲
から適宜選ぶことができる。
本触媒は固定床、移動床、または流動床のいずれの方法
においても使用することができる。
以上詳細に説明したように、本触媒を使用するとアルキ
ル芳香族炭化水素の側鎖アルキル基を縮収率でアルキル
化することができると同時に工業用触媒として重要な触
媒強度等の物性も改良されるので工業的に非猟に有利で
ある。
次に本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本
発明はその要旨を越えない限り、以Fの実施例に限定さ
れるものではない。
なお以トの実施例および比較例においてメタノール転化
率、側鎖アルキル化選択率およびスチレン生成比率はf
記式により定義される。
メタノール転化率(%)− 側鎖アルキル化選択率(%)− スチレン生成比率= 生成したスチレンのモル数 比較例−/ 水酸化セシウム2!gおよび水酸化カリウムθ、56g
を水10θθ廊 k溶解しイオン交換液とした。
市販NaXゼオライト(昭和ユノノクス、■社製)、2
θlに上記イオン交換液30θゴを加え6θ°Cで3時
間攪拌し、沖過した。
同様の操作を再度くり返した後桟シのイオン交換液9θ
0rrXlを加え10℃で3時間攪拌後、鎮過しイオン
交換液を除いた後7.20℃で70時間乾燥し次いでj
oooCで3時間マツフル炉で焼成して触媒(触媒A 
) (Cs−に−xゼオライト)を得た。この触媒o、
s gにベンゼン10m1を加工、 Fs 水薬である
フェノールフタレイン−ペン過 ゼン溶液(無色p)(a−十2.3)を数4添加したと
ころ溶液は桃色を呈し塩基性質を示すことが確任された
触媒をベレット状に成形し7〜/−メツツユに再粉砕し
て7.1.mlを内径、23taの耐熱ガラス製反応管
に充填しトルエンおよびメタノールをトルエン、メタノ
ール−//(モル比)、空間速度? ! Ohr ’ 
 で流通させ常圧、温度、結果に一ミ纂に示す。   
         3実施例−/ 市販NaXゼオライト/1.jjにノリ力ゾル(F3−
30H日産化学■社製30wt、%&10.水溶液) 
/ 3.3グgおよび純水−0m7を加え攪拌しながら
加熱し蒸発乾固を行なった。
水酸化セシウム75gおよび水酸化カリウムθ、jにg
を水7000m1に溶解したイオン交換液を用いて、比
較例−/と同様にしてイオン交換を行ない7.20℃で
70時間乾燥し次いで500℃で3時間マツフル炉で焼
成して、ノリ力ならびに塩基性ゼオライトからなる触媒
(触媒B)(Cg−に−Xゼオライト/ 51Q、 i
owt%)を得た。
この触媒2.6−を用い比較例−/と同一の条件で反応
を行なった。結果は表−/に示す。
実施例−一 ホウ酸銅(CuB407 )/−09をアセト7700
g中に懸濁させ、次いで触媒B209を加えて30分間
攪拌しp過後100℃で75時間乾燥し、SOO℃で7
時間マツフル炉で焼成して触媒(触媒C)を調製した。
この触媒7.6側を用い比較例−/と同一の条件で反応
を行なった。
≦矛 結果は衣/に示す。
実施例−3 ホウ酸銅(CuB40t ) /−09とリン酸鉄(F
es (”04)2 .1f′H20)θ、jyをアセ
トン10θy中に懸濁した液を用いたこと以外は実施9
1−.2を行なった。結果は表−/に示す。
実施例−グ ホウ酸銅(CuB、07)  /、0 、!9とリン酸
銅(Cu3(PO,)3H,O)0.3 gをアセト7
700g中に懸濁した液を用いたこと以外は実施例−一
と同様にして触媒(触媒E)を得た。この触媒2.6〜
/を用い比較例−/と同一の条件で反応を行なった。結
果は表−/に示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  シリカおよび塩基性ゼオライトを含有してな
    るアルキル芳香族炭化水素の側鎖アルキル化用触媒組成
    物。
  2. (2)  鋼および/または鉄を含有する事を特徴とす
    る特許請求の範囲第(11項記載の触媒組成物。
JP57073206A 1982-04-30 1982-04-30 触媒組成物 Granted JPS58189039A (ja)

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JP57073206A JPS58189039A (ja) 1982-04-30 1982-04-30 触媒組成物

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JP57073206A JPS58189039A (ja) 1982-04-30 1982-04-30 触媒組成物

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JPS58189039A true JPS58189039A (ja) 1983-11-04
JPH0424105B2 JPH0424105B2 (ja) 1992-04-24

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JP57073206A Granted JPS58189039A (ja) 1982-04-30 1982-04-30 触媒組成物

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0791558A1 (en) * 1996-02-22 1997-08-27 ENICHEM S.p.A. Silica/zeolite composite materials in spherical form and process for their preparation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0791558A1 (en) * 1996-02-22 1997-08-27 ENICHEM S.p.A. Silica/zeolite composite materials in spherical form and process for their preparation
KR19980023948A (ko) * 1996-02-22 1998-07-06 제나리 마르코 구형의 실리카/제올라이트 복합 물질 및 그의 제조 방법

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JPH0424105B2 (ja) 1992-04-24

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