JPS5843932A - リグニン含有供給原料の水素化分解方法 - Google Patents
リグニン含有供給原料の水素化分解方法Info
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- JPS5843932A JPS5843932A JP57145605A JP14560582A JPS5843932A JP S5843932 A JPS5843932 A JP S5843932A JP 57145605 A JP57145605 A JP 57145605A JP 14560582 A JP14560582 A JP 14560582A JP S5843932 A JPS5843932 A JP S5843932A
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- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/002—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal in combination with oil conversion- or refining processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C37/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
- C07C37/50—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by reactions decreasing the number of carbon atoms
- C07C37/52—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by reactions decreasing the number of carbon atoms by splitting polyaromatic compounds, e.g. polyphenolalkanes
- C07C37/54—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by reactions decreasing the number of carbon atoms by splitting polyaromatic compounds, e.g. polyphenolalkanes by hydrolysis of lignin or sulfite waste liquor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
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- C10G1/08—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal with moving catalysts
- C10G1/083—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal with moving catalysts in the presence of a solvent
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
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-
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はリグニン含有供給原料を接触水素化分解してモ
ノ芳香族フェノール含有生成物を生成するリグニン含有
原料の水素化分解方法に関する。
ノ芳香族フェノール含有生成物を生成するリグニン含有
原料の水素化分解方法に関する。
轡に、本発明はかかるリグニン水素化分解に次いでモノ
芳香族液体を水素化脱アルキル化してフェノールおよび
ベンゼン生成物全生成するリグニン含廟原料の水素化分
解方法に関する。
芳香族液体を水素化脱アルキル化してフェノールおよび
ベンゼン生成物全生成するリグニン含廟原料の水素化分
解方法に関する。
リグニンはすべての維管束植物に見出される芳香族電合
体である。リグニンは、最近製紙用パルプの共製品とし
て作られ、かつその燃料価値を有することから燃料とし
て使用されている。石油原料が安い場合には、リグニン
は化学原料として回収するi[llI値がなくなる。し
かし、石油原料が不是し尚価になったり、また外国から
〜め輸入割合が増加する時には、モノ芳香族生成物や供
給源として国内の再生原料であるリグニンの使用が重1
!視さ!しるようになる。
体である。リグニンは、最近製紙用パルプの共製品とし
て作られ、かつその燃料価値を有することから燃料とし
て使用されている。石油原料が安い場合には、リグニン
は化学原料として回収するi[llI値がなくなる。し
かし、石油原料が不是し尚価になったり、また外国から
〜め輸入割合が増加する時には、モノ芳香族生成物や供
給源として国内の再生原料であるリグニンの使用が重1
!視さ!しるようになる。
リグニンはすべての維管束植物が含んでいる約25%(
2) IJ fノセルロース バイオマスを含ンC−る
。リグニンrxtm物に剛性および保饅を与え、水の浸
透を調節する役目をする。リグニンは植物内において主
として8撞類の前駆物質、すなわち、トランスーコニフ
エリル(coniferyl ) 、 )ランスーシナ
プリ(5inaply )およびトランス−p−クマリ
ル(ooumaryl )アルコールの脱水素酵素東金
(dehydrogenttive polymeri
zation )により形成する。各成分およびその結
合の相対酌量は木材の種類により変化する。常に、トラ
ンスーコニフエリルアルコールは主成分であり、硬葉樹
林リグニンは多くのトランス−シナプリ構造を含んでい
る。
2) IJ fノセルロース バイオマスを含ンC−る
。リグニンrxtm物に剛性および保饅を与え、水の浸
透を調節する役目をする。リグニンは植物内において主
として8撞類の前駆物質、すなわち、トランスーコニフ
エリル(coniferyl ) 、 )ランスーシナ
プリ(5inaply )およびトランス−p−クマリ
ル(ooumaryl )アルコールの脱水素酵素東金
(dehydrogenttive polymeri
zation )により形成する。各成分およびその結
合の相対酌量は木材の種類により変化する。常に、トラ
ンスーコニフエリルアルコールは主成分であり、硬葉樹
林リグニンは多くのトランス−シナプリ構造を含んでい
る。
クラフト グロセルによりパルプを作る( pulpi
ng ) 木材においてセルロース、ヘミセルロースお
よびリグニンは、ヘミセルロースおよびリグニンtアル
カリ性硫酸ナトリウム/硫化ナトリウム溶液に高温およ
び高圧で醪解し、いわゆる黒色液を生成することによっ
て分離する。木材リグリンはクラフト蒸煮によって著し
く変化する。
ng ) 木材においてセルロース、ヘミセルロースお
よびリグニンは、ヘミセルロースおよびリグニンtアル
カリ性硫酸ナトリウム/硫化ナトリウム溶液に高温およ
び高圧で醪解し、いわゆる黒色液を生成することによっ
て分離する。木材リグリンはクラフト蒸煮によって著し
く変化する。
ホルムアルデヒドまfCは活性β−カルボニル誘誘導体
色包含る凝縮物はメチレン結合芳香族環を導びき、かつ
分子量tIllIめる。同時に、フェノールエーテル類
のアルカリ開裂を起す。アルカリ開裂CDk来、フェノ
ール性ヒドロキシルが溶解リグニンにおいてグロトール
リグ:7 (protol−1ignin)における本
貴体当り0.8から約1.0に増加する。
色包含る凝縮物はメチレン結合芳香族環を導びき、かつ
分子量tIllIめる。同時に、フェノールエーテル類
のアルカリ開裂を起す。アルカリ開裂CDk来、フェノ
ール性ヒドロキシルが溶解リグニンにおいてグロトール
リグ:7 (protol−1ignin)における本
貴体当り0.8から約1.0に増加する。
十分に解重合した場合には、リグニンフェノレ−4が黒
色液に俗解する。フェノールグループは誘導ガスから得
られた二酸化炭素で酸性化することによって遊離するこ
とができる。この事は黒色液のナトリウム塩の塩析によ
ってリグニンを沈殿させる。リグニンは60〜80℃で
ν過ずぶ。稀薄アルカリに2ける層液によるおよび硫酸
による拘沈唄による精製は本発明における供給原料とし
て使用する如きグラフトリグニンを与える(表1)。
色液に俗解する。フェノールグループは誘導ガスから得
られた二酸化炭素で酸性化することによって遊離するこ
とができる。この事は黒色液のナトリウム塩の塩析によ
ってリグニンを沈殿させる。リグニンは60〜80℃で
ν過ずぶ。稀薄アルカリに2ける層液によるおよび硫酸
による拘沈唄による精製は本発明における供給原料とし
て使用する如きグラフトリグニンを与える(表1)。
クラフト リグニンは約8500の平均分子量を有する
。この分子mi軟材クラフト リグニンが約20出発単
位からなることを示す。
。この分子mi軟材クラフト リグニンが約20出発単
位からなることを示す。
表 1
クラフト リグニン原料の分析 (W%)燃焼によφ
灰分 1.40水
】、Og炭 素
(有機) 64.89炭 素
(Na、(30,) 0.08水
素 (例えばH,O) 5.
67硫 黄 (Na、5o4)
o、1e硫 黄 (有機)
1.19Il 素 (Na、00.+Na、S
o、) 0.64e 素 (有機硫黄)
o、a。
灰分 1.40水
】、Og炭 素
(有機) 64.89炭 素
(Na、(30,) 0.08水
素 (例えばH,O) 5.
67硫 黄 (Na、5o4)
o、1e硫 黄 (有機)
1.19Il 素 (Na、00.+Na、S
o、) 0.64e 素 (有機硫黄)
o、a。
lI! 累 (有機) 26.28
ナトリウA CHa、00.+N&、804
) 0.52100.00 有 wk W% 炭 素 64
.89水 素
5.671Ili 素 2
5.2395.79 米国特許第2828749号明細書にはリグニンを除去
し、セルロースを作る木材材料を接触水素化するバッチ
式方法が記載されてム忠。また、米国特許第29477
89号明細書には比較的に低い温監および圧力で町浴性
金楓カルボニル触媒を用いてリグノ−セルロース材料を
水素化する方法が記載されている。また、米国特許第お
よび、850.気圧以上の圧力でフェノールを生成し蒸
留しうるリグニン生成物を得るリグニンを開裂する連続
無触媒方法が記載されている。!に、また日本において
開発された野ロパッチ弐方法を用いbリグニイの水系化
がchem、ser、 59,226(1966)にd
ピ威されている。しかしながら、ある蒸留しうる油類と
共に有用なフェノールおよびペンセン生成物t#l収量
で生成す中リグニン含有供給原料を水系化分解する連続
方法を開発する必賛が要望される。
ナトリウA CHa、00.+N&、804
) 0.52100.00 有 wk W% 炭 素 64
.89水 素
5.671Ili 素 2
5.2395.79 米国特許第2828749号明細書にはリグニンを除去
し、セルロースを作る木材材料を接触水素化するバッチ
式方法が記載されてム忠。また、米国特許第29477
89号明細書には比較的に低い温監および圧力で町浴性
金楓カルボニル触媒を用いてリグノ−セルロース材料を
水素化する方法が記載されている。また、米国特許第お
よび、850.気圧以上の圧力でフェノールを生成し蒸
留しうるリグニン生成物を得るリグニンを開裂する連続
無触媒方法が記載されている。!に、また日本において
開発された野ロパッチ弐方法を用いbリグニイの水系化
がchem、ser、 59,226(1966)にd
ピ威されている。しかしながら、ある蒸留しうる油類と
共に有用なフェノールおよびペンセン生成物t#l収量
で生成す中リグニン含有供給原料を水系化分解する連続
方法を開発する必賛が要望される。
本発明はリグニン含廟供給原料をモノ芳香族フェノール
含有生成物に転化する接触水素化分解万法に関する。リ
グニン含有供給原料を、先づフ゛ロセス誘導油でスラリ
ーにし、水素化分解反応工程で解重合する。次いで、生
成反応物流を処理して水素含有カスおよび芳香族燃料油
を回収し、この芳香族油のlsをスラリー油として貴循
環する。
含有生成物に転化する接触水素化分解万法に関する。リ
グニン含有供給原料を、先づフ゛ロセス誘導油でスラリ
ーにし、水素化分解反応工程で解重合する。次いで、生
成反応物流を処理して水素含有カスおよび芳香族燃料油
を回収し、この芳香族油のlsをスラリー油として貴循
環する。
次いで、一般に残留するモノ芳香族炭化水素を水素化脱
アルキル化してフェノールおよびペンセン化5!@を生
成する。また、本発明は生成中間材料をリグニン水素化
分解および水素化脱アルキル化して芳香族燃料油、およ
び高収量の7エノールおよびベンセン生成qmを生成す
る方法に関する。重質アルキル化材料15!は史に反応
を行うために水素化脱アルキル化工機に再循環してフェ
ノールおよびベンセン生成物の収tを高める。
アルキル化してフェノールおよびペンセン化5!@を生
成する。また、本発明は生成中間材料をリグニン水素化
分解および水素化脱アルキル化して芳香族燃料油、およ
び高収量の7エノールおよびベンセン生成qmを生成す
る方法に関する。重質アルキル化材料15!は史に反応
を行うために水素化脱アルキル化工機に再循環してフェ
ノールおよびベンセン生成物の収tを高める。
リグニン解重合について最適な方法に関する接触水素化
分解重e4は十分なamで操作し、このために開始工程
においては熱結合破壊して遊離リグニン フシグメント
を形成する。この拳はこれらの遊wA4が反応スラリー
原料流に#解し几水素によって安定化されることによる
ものである。並発反応において、メチル基をメトキシ側
鎖基から除去する。良好なフェノール収11を得る定め
に、重質油を生成する丹龜合、および芳香環および1個
以上のヒドロキシル基の水素化を避けるよ、うにする。
分解重e4は十分なamで操作し、このために開始工程
においては熱結合破壊して遊離リグニン フシグメント
を形成する。この拳はこれらの遊wA4が反応スラリー
原料流に#解し几水素によって安定化されることによる
ものである。並発反応において、メチル基をメトキシ側
鎖基から除去する。良好なフェノール収11を得る定め
に、重質油を生成する丹龜合、および芳香環および1個
以上のヒドロキシル基の水素化を避けるよ、うにする。
第1図はファイアシル モイエティ(quaiacyl
moieties )がクラフト リグニン分子に生ず
る際の算定結合エイ、ルギーを示している。これらの結
合エネルギーは算定によるもので、他の置換基との相互
作用は考慮していない。上述するように、リグニンにお
いて、これらのファイアシル モjエテイは大部分アル
キルアリール エーテル結合と結合し、すなわち、フェ
ノール性ヒドロキシ基(phenolia hyaro
xy group ) 、!:側鎖の炭素原子との間に
結合する。クラフト リグニンにおいて、。
moieties )がクラフト リグニン分子に生ず
る際の算定結合エイ、ルギーを示している。これらの結
合エネルギーは算定によるもので、他の置換基との相互
作用は考慮していない。上述するように、リグニンにお
いて、これらのファイアシル モjエテイは大部分アル
キルアリール エーテル結合と結合し、すなわち、フェ
ノール性ヒドロキシ基(phenolia hyaro
xy group ) 、!:側鎖の炭素原子との間に
結合する。クラフト リグニンにおいて、。
と扛らのアルキル−アリール結合の1部は加水分解する
と共に新しいメチレン結合を形成する。第1図は: a) ファイアシル−タイツ” モイエテイ間のアルキ
ル−アリール結合; b)芳香族環に結合するメトキシ基のメチル−1Il!
累結合;および 0)ファイアシル モイエテイ間のメチレ/結合; である熱結合破壊が最も良く生ずることを示している。
と共に新しいメチレン結合を形成する。第1図は: a) ファイアシル−タイツ” モイエテイ間のアルキ
ル−アリール結合; b)芳香族環に結合するメトキシ基のメチル−1Il!
累結合;および 0)ファイアシル モイエテイ間のメチレ/結合; である熱結合破壊が最も良く生ずることを示している。
リグニンを大体ファイアシル−タイプ四量体に減少する
熱結合破壊後は、クラフトリグニン分子が触媒孔に進入
するのに余りに大きい場合に水素化分解触媒が有益な役
割を演ず、今。触媒に進入する際、更にリグニン四量体
の解1合および置換基の除去が生ずる。
熱結合破壊後は、クラフトリグニン分子が触媒孔に進入
するのに余りに大きい場合に水素化分解触媒が有益な役
割を演ず、今。触媒に進入する際、更にリグニン四量体
の解1合および置換基の除去が生ずる。
本発明の方法においては、水素化分解反応条件i 84
8.8〜4器会、4℃(650〜850°F)の広い範
囲の温暖および85.16〜17B、ツヤkg/Ql”
(5QQ〜gsoopaig)の広い範囲の水素分圧内
に維持する。供給量および中間速mu y、sao 〜
75.560 gリグニン/分/g触媒(1,0〜lO
ボンド リグニン/時/ボンド触媒)の範囲、好ましく
はji、168〜4La5911−リグニン/分/g触
媒(o、a〜6ポンドリグニン/時/ボンド触媒)の範
囲に維持する(WH8VI。リグニン含有供給原料は約
40メツシユ(0,406am (0,016インチ)
)以下の粒iを有する。使用しうる粒状触媒はアルミナ
。
8.8〜4器会、4℃(650〜850°F)の広い範
囲の温暖および85.16〜17B、ツヤkg/Ql”
(5QQ〜gsoopaig)の広い範囲の水素分圧内
に維持する。供給量および中間速mu y、sao 〜
75.560 gリグニン/分/g触媒(1,0〜lO
ボンド リグニン/時/ボンド触媒)の範囲、好ましく
はji、168〜4La5911−リグニン/分/g触
媒(o、a〜6ポンドリグニン/時/ボンド触媒)の範
囲に維持する(WH8VI。リグニン含有供給原料は約
40メツシユ(0,406am (0,016インチ)
)以下の粒iを有する。使用しうる粒状触媒はアルミナ
。
シリカまたはその混合物からなる支持体に担持しfc鉄
、コバルト、モリブデンまたはニッケルの酸化物または
その混合物からなる。触媒の粒度は0.508〜B、8
02鳳諷(o、ogO〜0.180インチ)の重囲、好
ましくは1.ola 〜2.o82 tm (0,04
0〜o、osoインチ)の範囲の有効直径にする。
、コバルト、モリブデンまたはニッケルの酸化物または
その混合物からなる。触媒の粒度は0.508〜B、8
02鳳諷(o、ogO〜0.180インチ)の重囲、好
ましくは1.ola 〜2.o82 tm (0,04
0〜o、osoインチ)の範囲の有効直径にする。
沸騰床接触反応工程におけるリグニンの水素化分解から
得られる生成物の収量を表BK示す。表2から87.5
重重%の「有機リグニン」がフェノールに転化したこと
がわかる。!40.6〜gao、o℃(466〜5oO
’F)の1分は幾分のカテコール(沸! 245.5℃
(+74’F))を含有する。表8は実際のフェノール
混合物を生成するクラフトリグニン モイエテイの接触
水素化分解における結合間装の割合含水す表2における
フェノール貿分の分析結果を示している。表3は混合フ
ェノールを生成するクラフト リグニン モイエテイの
接触水素化分解における%結合破壊を示しており、8−
位のヒドロキシ基が4−位のヒドロキシ基と同様の速さ
で約5倍除去されることを示している。
得られる生成物の収量を表BK示す。表2から87.5
重重%の「有機リグニン」がフェノールに転化したこと
がわかる。!40.6〜gao、o℃(466〜5oO
’F)の1分は幾分のカテコール(沸! 245.5℃
(+74’F))を含有する。表8は実際のフェノール
混合物を生成するクラフトリグニン モイエテイの接触
水素化分解における結合間装の割合含水す表2における
フェノール貿分の分析結果を示している。表3は混合フ
ェノールを生成するクラフト リグニン モイエテイの
接触水素化分解における%結合破壊を示しており、8−
位のヒドロキシ基が4−位のヒドロキシ基と同様の速さ
で約5倍除去されることを示している。
メチル エーテルとしてグロトーリグニン(proto
−1ignin ) K生ずるヒドロキシ基を含む潜在
的に利用されるヒドロキシ基の全体数のうち、1!8%
だけが保留する。
−1ignin ) K生ずるヒドロキシ基を含む潜在
的に利用されるヒドロキシ基の全体数のうち、1!8%
だけが保留する。
芳香族珊尚りた%i1個のヒドロキシ基が望ましいから
、この試験においてアルキルフェノールを生ずる選択率
は66%である。残りの44%のうち、11%扛おそら
く2個のヒドロキシ基を含有する140.6℃(465
°F)以上で沸騰する留分に見崩すことができ、88%
の芳香族環が両ヒドロキシ基を失う、@mK示すように
、14.0電重%の有機リグニンがハ0.6℃<46!
i’F)以下で沸騰する芳香族炭化水素に転化する。
、この試験においてアルキルフェノールを生ずる選択率
は66%である。残りの44%のうち、11%扛おそら
く2個のヒドロキシ基を含有する140.6℃(465
°F)以上で沸騰する留分に見崩すことができ、88%
の芳香族環が両ヒドロキシ基を失う、@mK示すように
、14.0電重%の有機リグニンがハ0.6℃<46!
i’F)以下で沸騰する芳香族炭化水素に転化する。
表 2
生成物の収量
有機リグニンの重量%
Go
8.900、
1.80H,6,6 G、H,1,9 081(8?・8 0、H8] 、O a、h、。
1.00、H,。
0.70IH1l
1.0小計 25.8 H,O] 7 、9 0、−148.9℃(80G’F)ニュートラル油
8.8148.9−440.6℃(800
°−465°F)ニュートラル油 b、フ148
、か410.6℃(800”F’−465°F)フェノ
ール 87.6240、計460.0℃(46
5−il”−600F’3 8.7g
ao、oυ(lsOO”P)+
g、+小針 80.5 合1i 1G5.7 化学的H1消費 W%
5.78表8 フェノール 6.540−
クレゾール 8.62m−クレ
ゾール 11.88p−クレゾー
ル 9.722.4キシレノール
7.01p−エチルフェノール
88.2@o−n−プロピルフェノール
7.94p−n−プロピルフェノール
!110.07100.00 混合フェノールの水素化脱アルキル化は触媒を用いない
分離反応器において良く行うことができる。クレゾール
の7エノールに対する熱水票化脱アルキル化におけるモ
ル選択率は約60モル%であることを確めた。約87モ
ル%のクレゾール2!1監脱ヒドロキシル化し、残部が
ガスに分解する。この高い選択率を得るために1反応は
低い温度および通常のトルエン水素化脱アルキル化にお
けるより長い滞留時間で行う。通過当りの転、化率は約
80%である。
8.900、
1.80H,6,6 G、H,1,9 081(8?・8 0、H8] 、O a、h、。
1.00、H,。
0.70IH1l
1.0小計 25.8 H,O] 7 、9 0、−148.9℃(80G’F)ニュートラル油
8.8148.9−440.6℃(800
°−465°F)ニュートラル油 b、フ148
、か410.6℃(800”F’−465°F)フェノ
ール 87.6240、計460.0℃(46
5−il”−600F’3 8.7g
ao、oυ(lsOO”P)+
g、+小針 80.5 合1i 1G5.7 化学的H1消費 W%
5.78表8 フェノール 6.540−
クレゾール 8.62m−クレ
ゾール 11.88p−クレゾー
ル 9.722.4キシレノール
7.01p−エチルフェノール
88.2@o−n−プロピルフェノール
7.94p−n−プロピルフェノール
!110.07100.00 混合フェノールの水素化脱アルキル化は触媒を用いない
分離反応器において良く行うことができる。クレゾール
の7エノールに対する熱水票化脱アルキル化におけるモ
ル選択率は約60モル%であることを確めた。約87モ
ル%のクレゾール2!1監脱ヒドロキシル化し、残部が
ガスに分解する。この高い選択率を得るために1反応は
低い温度および通常のトルエン水素化脱アルキル化にお
けるより長い滞留時間で行う。通過当りの転、化率は約
80%である。
次に本発明全添付図面について説明する。
第8図に示すように、衣1に示す分析値を有するクラフ
ト リグニンの如き粒状のクラフト リグニン供給材料
1(1−ライン11に通すプロセス*4油と混合タンク
12で混合する。粉砕リグニンおよびリグニン誘導藺を
含有する生成スラリーをポンプ14で加圧し、ライン]
6からの水素を通して触媒床16aを有する反応*16
の底部に導入する。液体スラリー2よび供給ガスは流れ
分配器グリッド プレート17を上方に通す。反応勘准
棒を4’l18をト万に向けて触媒床を通し、〃為つ循
環ポンプ19(1−グリッド17に向けて再循環する。
ト リグニンの如き粒状のクラフト リグニン供給材料
1(1−ライン11に通すプロセス*4油と混合タンク
12で混合する。粉砕リグニンおよびリグニン誘導藺を
含有する生成スラリーをポンプ14で加圧し、ライン]
6からの水素を通して触媒床16aを有する反応*16
の底部に導入する。液体スラリー2よび供給ガスは流れ
分配器グリッド プレート17を上方に通す。反応勘准
棒を4’l18をト万に向けて触媒床を通し、〃為つ循
環ポンプ19(1−グリッド17に向けて再循環する。
9反応器内に維持する液体供給速度および漱棒循環上向
流速は、触媒床を触媒床の堆積高さ上10〜150%膨
張する沸騰条件に維持するの°に十分にする。
流速は、触媒床を触媒床の堆積高さ上10〜150%膨
張する沸騰条件に維持するの°に十分にする。
固体を沸騰する床のような沸騰床接触反応器はりゲニン
を水素化分解する。触媒粒子のランダムな沸騰運動は良
好な接触および均一反応器温度全促進し、閉塞するのを
防止する役目をする。モノ芳香族炭化水素の如き生成し
た軽質生成物は蒸発し、反応器の頂部にすみやかに上昇
し、こ\でこれらの軽質生成物の流れは更に反応する前
にライン21に通して反応器16から流出する。効果的
な水素化を行うために、反応器16における反応条件は
、一般に;i+a、a S−454,4°C(650〜
850 ’II” )の範囲の温度および85.15〜
175.77kg/cm” (500〜g 500 p
sig )ノm囲O水素分圧に維持する。好ましい反応
条件は871.1〜440.6℃(700〜8!5”F
)の温暖および42.18〜140.61 kg/Cm
” (600〜g O00p8ig)である。中間速[
は0.1〜10供給原料電t/時/触媒重量、好ましく
は0.8〜6供給原料重t/時/触媒電量を用いること
ができる。所望の触媒活性度を維持する必要がある場合
には、新(7い触媒を導管ZOaから導入し、使用済触
媒を導管20bから除去する。
を水素化分解する。触媒粒子のランダムな沸騰運動は良
好な接触および均一反応器温度全促進し、閉塞するのを
防止する役目をする。モノ芳香族炭化水素の如き生成し
た軽質生成物は蒸発し、反応器の頂部にすみやかに上昇
し、こ\でこれらの軽質生成物の流れは更に反応する前
にライン21に通して反応器16から流出する。効果的
な水素化を行うために、反応器16における反応条件は
、一般に;i+a、a S−454,4°C(650〜
850 ’II” )の範囲の温度および85.15〜
175.77kg/cm” (500〜g 500 p
sig )ノm囲O水素分圧に維持する。好ましい反応
条件は871.1〜440.6℃(700〜8!5”F
)の温暖および42.18〜140.61 kg/Cm
” (600〜g O00p8ig)である。中間速[
は0.1〜10供給原料電t/時/触媒重量、好ましく
は0.8〜6供給原料重t/時/触媒電量を用いること
ができる。所望の触媒活性度を維持する必要がある場合
には、新(7い触媒を導管ZOaから導入し、使用済触
媒を導管20bから除去する。
リグニン水素化分解反応器]6がらのライン21を流れ
る流出物金相分離−分貿工sg2に送り、こ\からガス
分をライン2δを介して水素精製装置34に送って硫黄
および他の不純物をライン81から除去する。ライン2
5を流れる回収水素を反応器】6に再循環して再使用し
、必要に応じ補給水素をライン25aから供給する。2
60.0〜48Lj1℃(fioo 〜90G’F’)
の沸騰範囲ヲ櫓する酸質油流をライン27から取出し、
その1部をラインB8から芳査族燃料油として使用する
ために取出し、残部會スラリー混合タンク】2に再循環
して所望のスラリー油を生成する。
る流出物金相分離−分貿工sg2に送り、こ\からガス
分をライン2δを介して水素精製装置34に送って硫黄
および他の不純物をライン81から除去する。ライン2
5を流れる回収水素を反応器】6に再循環して再使用し
、必要に応じ補給水素をライン25aから供給する。2
60.0〜48Lj1℃(fioo 〜90G’F’)
の沸騰範囲ヲ櫓する酸質油流をライン27から取出し、
その1部をラインB8から芳査族燃料油として使用する
ために取出し、残部會スラリー混合タンク】2に再循環
して所望のスラリー油を生成する。
沸騰床接触反応器においてリグニンを水素化分解する利
益は日本の野口研究肯で開発された接触バッチ式水素化
分解プロセスである野ロプロセスの生成物の収電と比較
して確めることができる。
益は日本の野口研究肯で開発された接触バッチ式水素化
分解プロセスである野ロプロセスの生成物の収電と比較
して確めることができる。
六4に示すように、沸騰床反応iは少量のガスおよび水
、匹敵しり;b、itの軽質留出物、著しく多音I)
7 x / 、−ルおよび少1の重質油を生成すること
がわかる。両プロセスのフェノール分布を表5に示す。
、匹敵しり;b、itの軽質留出物、著しく多音I)
7 x / 、−ルおよび少1の重質油を生成すること
がわかる。両プロセスのフェノール分布を表5に示す。
生成する全フェノールを水素化脱アルキル化してフェノ
ールを生成する場−合に、本1発明のh法ではフェノー
ルとして29.9重量%のリグニンを生成し、野ロプロ
セスではた”f 17.7電量%しか生成しなかった。
ールを生成する場−合に、本1発明のh法ではフェノー
ルとして29.9重量%のリグニンを生成し、野ロプロ
セスではた”f 17.7電量%しか生成しなかった。
通常、ライン26ケ流れる生成モノ芳香族炭化水素を含
有する液体流は熱水素化脱アルキル化工機30に通す。
有する液体流は熱水素化脱アルキル化工機30に通す。
水素をライン82から添加する。゛。
脱アルキル化反応条件は482.2〜726.7℃(9
00〜1850°F)の範囲の温度および21.09〜
87.55kg/cIIL” (800〜125095
1g )f)範囲の久累分圧に維持する。反応後、液体
流をラインδ鴫から職出し、分留ユニット86に送る。
00〜1850°F)の範囲の温度および21.09〜
87.55kg/cIIL” (800〜125095
1g )f)範囲の久累分圧に維持する。反応後、液体
流をラインδ鴫から職出し、分留ユニット86に送る。
フェノール生成物流をライン87から取出し、ベンセン
生成物をライン38から収出す。禾反東アルキ1ルフェ
ノールおよびアルキルベンゼンをラインa9全通して水
素化脱アルキル化反応8a80に再循環して更に反応さ
せてフェノールおよびベンゼンの収量を増加させる。
生成物をライン38から収出す。禾反東アルキ1ルフェ
ノールおよびアルキルベンゼンをラインa9全通して水
素化脱アルキル化反応8a80に再循環して更に反応さ
せてフェノールおよびベンゼンの収量を増加させる。
本発明の試験結果により% リグニンを処理して204
1i1%のフェノール、 14.4重量%のベンゼン
、ILIlj量%の燃料油および29.1重量%の燃料
ガスが得られることを確めた。リグツール プロセル
プラントの水素2よび燃料要件を外部供給源から得られ
ない場合には、正味燃料収率は10.91董%に減少す
る。この場合、水素をライン28を通るリグニン水素化
分解の排ガス流に生ずる炭化水素ガスから発生させる。
1i1%のフェノール、 14.4重量%のベンゼン
、ILIlj量%の燃料油および29.1重量%の燃料
ガスが得られることを確めた。リグツール プロセル
プラントの水素2よび燃料要件を外部供給源から得られ
ない場合には、正味燃料収率は10.91董%に減少す
る。この場合、水素をライン28を通るリグニン水素化
分解の排ガス流に生ずる炭化水素ガスから発生させる。
ベンゼンよりフェノールについて価値のめる利益は、優
れた水素化分解触媒および56%から80%への優れた
アルキルフェノール選択率を達成する反応条件によ“っ
て高いフェノール収率を得ることができることである。
れた水素化分解触媒および56%から80%への優れた
アルキルフェノール選択率を達成する反応条件によ“っ
て高いフェノール収率を得ることができることである。
また、進歩した脱アルキル化技術がフェノールの収率を
60%〜80%に押し上げる場合には、本発明のリグニ
ン 1゛ロセスのフェノール収率を20〜88重重%に
増加することができる。
60%〜80%に押し上げる場合には、本発明のリグニ
ン 1゛ロセスのフェノール収率を20〜88重重%に
増加することができる。
リグニンは石油供給原料の使用を補う再生しうる資源材
料である。リグニン全フェノールおよびベンゼンに転化
することは本発明のりグノールプaセスにより技術的に
、かつ経済的に達成することができる。更に、プロセス
における経隘性を高める余地が残されている。リグツー
ルの如きプロセスはセルロースからの燃料エタノールの
生成と平行して用いることができる。新聞J+1紙から
生じ友エタノールの8.785 t (1ガロン)当り
、例えば0.454 # (lポンド)のフェノールお
よび0.818 匈(0,7ボンド)のベンゼンを生ず
る。リグニン水素化分解から生ずるクレゾール、エチル
フェノールおよびグロビレンフェノールの如きアルキル
フェノールに!定周速のための製品として販売する場合
には、一層魅力的な経済性を達成することができる。
料である。リグニン全フェノールおよびベンゼンに転化
することは本発明のりグノールプaセスにより技術的に
、かつ経済的に達成することができる。更に、プロセス
における経隘性を高める余地が残されている。リグツー
ルの如きプロセスはセルロースからの燃料エタノールの
生成と平行して用いることができる。新聞J+1紙から
生じ友エタノールの8.785 t (1ガロン)当り
、例えば0.454 # (lポンド)のフェノールお
よび0.818 匈(0,7ボンド)のベンゼンを生ず
る。リグニン水素化分解から生ずるクレゾール、エチル
フェノールおよびグロビレンフェノールの如きアルキル
フェノールに!定周速のための製品として販売する場合
には、一層魅力的な経済性を達成することができる。
本発明は上述において好適な例について説明してきたが
、本発明は本明細書および特許請求の範。
、本発明は本明細書および特許請求の範。
囲の記載を逸脱しない限り棟々変史を加えることができ
る。
る。
第1図は、クラフト プロセス リグニン分子について
のグアイアシル モイエテイの結合エネルギー状lII
金示す嶽図、 第2図はクラブ) IJゲニンの水素化分解における
%結合破壊状態を示す線図、および第3図は本発明の方
法を実施する主要プロセス工4!4を示すフローシート
である。 10・・クラフト リグニン供給原料、12・・混合タ
ンク、14・・・ポンプ、16・・・反応器、16a・
・・触媒床、17・・・分配器グリッド プレート、1
8 、 lit OA 、 la Ob 、・・導管、
19 ・・・循環ポンプ、28・・・相分離−分留工程
、24・・・水素f#製装置、80・・・熱水素化脱ア
ルキル化工程、86・・・分留ユニット。 特許出願人 ハイドロカーボン・リサーチ・インコー
ホレーデラド 第1図 H
のグアイアシル モイエテイの結合エネルギー状lII
金示す嶽図、 第2図はクラブ) IJゲニンの水素化分解における
%結合破壊状態を示す線図、および第3図は本発明の方
法を実施する主要プロセス工4!4を示すフローシート
である。 10・・クラフト リグニン供給原料、12・・混合タ
ンク、14・・・ポンプ、16・・・反応器、16a・
・・触媒床、17・・・分配器グリッド プレート、1
8 、 lit OA 、 la Ob 、・・導管、
19 ・・・循環ポンプ、28・・・相分離−分留工程
、24・・・水素f#製装置、80・・・熱水素化脱ア
ルキル化工程、86・・・分留ユニット。 特許出願人 ハイドロカーボン・リサーチ・インコー
ホレーデラド 第1図 H
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 L モノ芳香族フェノール生成物を生成するリグニン含
有供給原料の水素化分解方法において、 a)リグニン含有供給原料を送出しうるスラリー混合物
を得るのに十分なプロセス酵導スラリー油と混合し; b)mVリグニンおよび油スラリーを水素と粒状触媒−
の沸騰“床を有する水素化分解反2−に供給し; 0)上記接触反応11ta+a、a〜454.4℃(6
60〜1160°F)のt&囲のffl暖、85.15
〜・1フ5.フッ #/w” (500〜2 5 0
0 Pr1g ) の範囲の水素分圧および0.
1〜10供給庫料菖量/時/触媒重量め範囲の空関速健
に維持し;d)反応圏流出物流を相分離して水素含有ガ
ス流、および前記スラリー油としての260.0〜48
2.2 ’0 (500〜900°F)の標準沸点範囲
含有する芳香族油を回収し;および e)約gao、o 1’3−(約500°F)以下の沸
点を有し、かつ少なくとも約251L量%のフェノール
生成物を含有するモノ芳香族液体生成物流を取出すこと
を特徴とするリグニン含有供給原料の水素化分解方法。 2 前記触媒はアルミナ支持体に担持した12〜18電
皺%の酸化モリブデンからなる%杵請求の範V@第1項
記載のりゲニン含有供給原料の水素化分解力法。 & 水素化分解反応条件を871.1〜440.6℃(
)00〜825−に’ )の範囲の温暖および4L18
〜140.61 /14?’/C1l” (600〜2
0009511g )の範囲の水素分圧に維持する特許
請求の範囲第1墳6己叔のリグニン含′有供給原料の水
素化分解力床。 41楊e)からの数体生成物を水素と水素化 ・。 脱アルキル化工機に通し、約260.0℃(約500°
F)以下の沸点を有する生bi、ギノ芳香族流を分留し
てフェノールおよびベンゼン生成物を生成すると共に、
重責アルキル化フェノールおよびベンゼンを更に反応す
るために再循環する特許請求の範囲第1項記載のリグニ
ン含有供給原料の水素化分解方法。 瓢 @配水素化脱アルキル化条件を482.2〜726
、テ°O(900〜1850’F)(7)範囲の温度お
よびgl、09〜87.88 kg7CIL[(800
〜l j! 50 psig )の範囲の水素分圧とす
る特許tfI求の範囲第4項紀−載のリグニン含有供給
原料の水素化分解方法。 1 モノ芳香族フェノール生成物を生成するりゲニン含
有供給材料の水素化分解方法において、 a) リグニン含有供給原料を送出しつるスラリー混合
物を得るのに十分なプロセス誘導スラリー油と混合し; b〕 前配りゲニンおよび油スラリーを水素とアル省す
支持体に担持した酸化モリブデンを含む粒状触媒の沸騰
床を有する水素化分解反応−に供給し; 0)上記接触成心l!11を871.1”〜440.6
℃(700〜828°F)の範囲の温f% 4L18〜
140.61 #I/Cm” (600〜2000 m
)Big ) 17)水素分圧お工ひ0.8〜6供給原
料重量/時/触媒重量の範囲の空間速度に維持し; d)反応圏流出物Kk相分離して水素含有ガス流および
前記スラリー油としての260.0〜4821a℃(5
00〜900’F)の標準沸点範囲を有する芳香族油全
回収し; e)約gao、o℃(約l500°F)以下の沸点を有
し、かつ少なくとも約85重量%のフェノール生成物を
含有するモノ芳香族液体生成物流を取出し、この生成物
流を水素と水素化脱アルキル化工程に通し;および f)水素化脱アル化キル化流を分留してフェノールおよ
びベンゼン住成′4kJを生成することt%黴とするリ
グニン含有供給原料の水素化分解方法。 −水素処理工程e) t 587.8〜676.7 ’
O(1000〜1gao°F)の温度および21.09
〜??、J14Icg/C1+” (800〜] 10
0 psig )の水素分圧の条件で行う特許請求の範
囲第6項記載のリグニン含有供給原料の水素化分解方法
。 1 工程f)からの重質水素化脱ア、ルキル化材料流を
水素化脱アルキル化工程e)に再循環してフェノールお
よびベンゼン生成物の収量を増加させる特許請求の範囲
第6項、1載のリグニン含、有供給原料の水素化分解方
法。 1 邸60,0〜4sg、g℃(500〜900°F)
の標準沸点範囲を有する芳香族油の1fitl燃料油生
成物として除去する特許請求の範囲第6項記載のリグニ
ン含有供給原料の水素化分解方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/295,459 US4420644A (en) | 1981-08-24 | 1981-08-24 | Lignin hydrocracking process to produce phenol and benzene |
US295459 | 1981-08-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5843932A true JPS5843932A (ja) | 1983-03-14 |
Family
ID=23137821
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57145605A Pending JPS5843932A (ja) | 1981-08-24 | 1982-08-24 | リグニン含有供給原料の水素化分解方法 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4420644A (ja) |
JP (1) | JPS5843932A (ja) |
CA (1) | CA1179374A (ja) |
DE (1) | DE3228897A1 (ja) |
FI (1) | FI822896L (ja) |
FR (1) | FR2511697B1 (ja) |
GB (1) | GB2104545B (ja) |
NO (1) | NO157017C (ja) |
SE (1) | SE8204813L (ja) |
ZA (1) | ZA825692B (ja) |
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JPS6479127A (en) * | 1987-09-21 | 1989-03-24 | Jgc Corp | Production of phenols from lignin |
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US8022259B2 (en) * | 2008-05-30 | 2011-09-20 | Uop Llc | Slurry hydroconversion of biorenewable feedstocks |
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US20100160699A1 (en) * | 2008-12-23 | 2010-06-24 | Frey Stanley Joseph | Method for efficient use of hydrogen in aromatics production from heavy aromatics |
US8871989B2 (en) * | 2009-02-27 | 2014-10-28 | Uop Llc | Combination of hydrogenation and base catalyzed depolymerization for lignin conversion |
US20100326880A1 (en) * | 2009-06-25 | 2010-12-30 | Bp Corporation North America Inc. | Hydrocarbon Conversion Process Additive and Related Processes |
IT1396566B1 (it) | 2009-09-29 | 2012-12-14 | Eni Spa | Catalizzatori e processo per la liquefazione di lignine |
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