JPS59183830A - 酸化鉄含有触媒の製法 - Google Patents

酸化鉄含有触媒の製法

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JPS59183830A
JPS59183830A JP58048767A JP4876783A JPS59183830A JP S59183830 A JPS59183830 A JP S59183830A JP 58048767 A JP58048767 A JP 58048767A JP 4876783 A JP4876783 A JP 4876783A JP S59183830 A JPS59183830 A JP S59183830A
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JP
Japan
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iron
iron oxide
catalyst
reaction
containing catalyst
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JP58048767A
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English (en)
Inventor
Yasuji Yamada
保治 山田
Etsuro Ishikawa
悦朗 石川
Sumio Katahira
片平 住男
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Nippon Steel Chemical Co Ltd
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Publication date
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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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、固体担体に担持された高活性なフリーデルク
ラフッ反応用の酸化鉄含有触媒の製法に関する。
フリーデルクラフッ反応は有機ハロゲン化物、オレフィ
ン、アルコールと芳香族化合物との縮合反応として広く
知られており、触媒(フリーデルクラフッ触媒)として
は無水塩化アルミニウム、無水酸化鉄、四塩化チタン、
無水塩化アンモン、三フッ化ホウ素等の金属ハロゲン化
物、アルミニウム、亜鉛、銅等の金属、五塩化リン、三
塩化リン、リン酸等のリン化合物、硫酸、塩酸等の酸が
知られている。
また、亜鉛、ニッケル、鉄、スズ等の金属酸化物や金属
硫酸塩、ヘテロポリ酸、イオン交換樹脂等の固体酸も触
媒作用を有することが知られているが、一般に活性が低
く、粉体で取扱いにくい等の理由からT業用触媒として
は問題がある。
これらのなかで、無水塩化アルミニウム、硫酸が代表的
なフリーデルクラフッ触媒として工業的に広く使用され
ている。
ところで、石油化学工業の諸反応においては、触媒は極
めて重要な役割を演じており、その重要性については言
うまでもなく、多くの種類の触媒が使用されている。な
かでも、金属酸化物は最も代表的な触媒であり、酸化、
還元、アルキル化、異性化、脱硫、脱硝、重合、石炭液
化等神々の反応において工業的に広く使用されている。
一般に、工業用触媒として要求される性能としては、高
活性、高選択性であることは勿論、触媒寿命、取扱い易
さ、プロセス適合性、回収柑ヨ、再生(活性化)性等も
要求され、重要な要素となっている。そして、このよう
な観点がら担体に担持された担体付触媒は工業的利点が
多く、広く使用されている。したが−って、高活性が一
つ高選択性を有する高性能な担体付触媒の開発は工業上
の見地から極めて重要な課題である。
本発明者等は、かがる観点に鑑み、工業的に有利な担体
付フリーデルクラフッ触媒の開発に一ついて鋭意研究を
重ねた結果、固体担体に担持された鉄μをそのままある
いは加水分角像焼成して得られる酸化鉄含有触媒が、賦
活性で、が−っ、プロセス適合性に優れ、工業的に極め
て高性能な触媒であることを見い出し、本発明を冗成し
たものである。
すなわち、本発明は、鉄塩の溶液な担体に含浸せしめ、
そのままあるいはこれを加水分解したのち、焼成するこ
とにより酸化鉄を生成せしめてフリーデノυクラフッ反
応用の酸化鉄含有触媒を製造する方法である。
本発明において、担体としては触媒用担体として通常使
用される無機の固体化合物が使用される。
ずなわち、具体的には、ケイ素、マグネシウム、カルシ
クム、亜鉛、アルミニクム、チタン、ジルコニクム等の
金属の酸化物又は複合酸化物等であり、好適には、シリ
カ、酸化マダイ・シウム、酸化カルシクム、酸化亜鉛、
アルミナ、ノリ力・アルミナ、酸化チタン、酸化ジルコ
ニウム、ゼオライト等である。これらの担体の形状に一
ついては、触媒とした時の活性、圧損等をち慮して決定
されるが、粒状、ペンット状、球状、113筒状等のい
ずれの形状でもよい。
また、鉄塩としては、水溶液となるものであればよく、
例えば、塩化第一鉄、塩化第二鉄、臭化第二鉄等のハロ
ゲン化物、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、アンモニア水鉄、
ミョウバン、カリウム鉄ミョクバン等の硫酸塩、硝酸第
二鉄等の硝酸塩等が使用される。これらの化合物は種類
により結晶水を含有するものであ−っでも無水のもので
あってもさし一つかえない。
上記の担体に鉄塩を担持させる方法としては、鉄塩を水
又はアルコール等に溶解して水溶液とし、この水溶液を
担体に含浸法や混練法等通常用いられる公知の方法で担
持させる。また担体に鉄塩な担持させた固体物質はその
ままの形状でもよいし、あるいは適当な形状に成型して
もよい。
かくして得られた固体物質は、そのままあるいは水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア水等のアルカ
リ若しくは尿素で加水分解した後、焼成することによ−
って担体付酸化鉄含有触媒となる。この場合、加水分解
した後、さらに希硫酸または硫酸アンモニウム等の硫酸
塩で処理し焼成することにより生成する酸化鉄を活性化
してもさしつかえない。使用されるアルカリ若しくは尿
素の量は担持された鉄塩を完全に加水分解し得る肩であ
れば充分である。
これらの担持操作および加水分解反応は一般に水または
アルコール等の溶媒中で行なわれる。この際の温度は室
温で充分であるが、0°C付近の低瀧若しくは150℃
付近の高温で行な−ってもよい。また、−t8. t’
!i操作および加水分解反応後に固体物質に付着した不
用な鉄塩を除去する目的で洗浄してもよく、また水また
は有機溶媒を除去する目的て100゜C8IIに加熱し
乾燥処理をすることが望ましい。
焼成は、瀞。度250〜1200℃で]0分〜10時間
、好ましくは温度300〜900°Cで80分〜5時間
行なわれ、担体伺酸化鉄触媒を得る。かくして得られた
酸化側触媒は、触媒中001〜60重@係、好ましくは
01〜40重17′C係の鉄(原子換算)を含むことが
望ましい。なお、その他少量の成分、たとえばに、 N
a。
S等が含まれることは差しつかえない。
フリーデルクラフッ反応は、一般に有機ハロゲン化物、
オレフィン、アルコールと芳香族化合物等触媒存在下に
反応させる縮合反応であるが、芳香族化合物としては、
ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キュメン、キシ
レン、シメン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン、
クロルベンゼン、フロムベンゼン、ジフェニルメタン、
ジベンジル、ジフェニルエーテル等のベンゼン誘導体、
ビフェニル、メチルビフェニル、エチルビフェニル、フ
ロビルビフェニル、ブチルビフェニル、クロルビフェニ
ル等のビフェニル誘導体、テトラリン、ナフタリン、α
−メチルナフタリン、β−メチルナフタリン、クロルナ
フタリン等のナフタリン誘導体、アセナフテン、フルオ
レン、アントラセン、フェナンスレン、インデン等の縮
合釜m 芳香族化合物、フェノール、アニソール、クレ
ゾール、フエ不トール、ナフトール、カテコール、レゾ
ルシノール、フェニルフェノール等のフェノール誘導体
、アニリン、ジメチルアニリン、シフエールアニリン、
トルイジン、ナフチルアミン、ジフェニルアミン等の芳
香族アミン誘導体等を挙けることができる。
反応条件としては、通常行われる条件、すなわ壬ン、反
応温度−20〜200’Cで反応圧カ常圧〜数気圧であ
つ−C無溶媒でも溶媒中でもよく、反応時間に一ついて
は、特に制限はないが、5分〜10時間が一般に適用さ
れる。触媒使用風は触媒の種類、鉄塩の担持用、反応原
料の種類、組成比、反応温度等発明は担体付酸化鉄触媒
を使用した固定床流通プロセスによるフリーデルクラフ
ッ反応において最良の効果を発揮する。
以下、実施例に基づいて本発明を更に詳しく説明するが
、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例] 硝酸第二鉄の75重量係水溶液200mjBに球状のα
−アルミナ(住友アルミニウム■製)100gを加えロ
ータリーエバポレーターで回転攪拌後、80〜90°C
で減圧下に水を蒸発除去した。さらに28重量係アンモ
ニア水150m1を加え室温で加水分解した後、80°
Cの熱水で充分洗浄し、硝酸第二鉄をアルミナに担持し
た。その後100’Cで10時間乾燥した後、300℃
で3時間焼成しアルミナに酸化鉄を担持させた担体付酸
化鉄触媒を得た。このものには3.25重量係の鉄が担
持されていた。
上記で得られた触媒50gを内径30m++の円筒状反
応管に入れ、室温でベンゼンと塩化ベンジルの混合物(
ベンゼン:塩化ベンジルニ3:1重歌比)を2 Q O
g/hrで反応管へ供給して反応させた。数分の誘導期
をへてH(Jガスが発生し反応がおこった。
反応生成物中には塩化ベンジルは検出されずその反応率
は100%であった。
実施例2 塩化第二鉄の50重量係水溶液200 rallと球状
のシリカ・アルミナ(水沢化学■製イ・オビード)10
0gを使用し、焼成温度を500℃とした以外は実施例
1と同様にして、担体付酸化鉄触媒を得た。このものに
は297重量%の鉄が担持されていた。
上記で得られた触媒30gを使用し、トルエンとα−メ
チル塩化ベンジルの混合物(トルエン;α−メチル塩化
ベンジル=2:1重量比)を使用して実施例1と同様に
反応させた。反応生成物中にはα−メチル塩化ベンジル
は検出されず、その反応率は100チであった。
実施例8 硫酸第二鉄アンモニウムの10.0重量製水溶液200
m1(−粒状のシリカゲル(富士デビソン■製IDu)
100gを加え、ロータリーエバポレーターで回転攪拌
後M”過により余分の水溶液を除去し硫酸第二鉄アンモ
ニウムなシリカに担持させた。その後100゜Cで10
時間乾燥し、700°Cで3時間焼成してシリカに酸化
鉄が担持した担体付酸化鉄触媒を得た。このもの;:は
096重量%の鉄が担持されていた。
上記で得られた触媒20gを使用し、ビフェニルと塩化
ベンジルの混合物(ビフェニルニ塩化ベンジルー12.
1重l比)を反応温度80°C1流隈78g/hrで実
施例1と同様にして反応させた。反応生成物中には塩化
ベンジルは検出されずその反応率は100%であ−っだ
実施例4 硫酸第二鉄アンモニウムの20.0重量製水溶液800
mz に粒状のY型ゼオライ)100’gを加え、ロー
タリーエバポレーターで回転攪拌後80〜90°Cで減
圧下に水を蒸発除去した。さらに尿素の100重量係水
溶液300r+Jを加え、90〜100°Cで尿素を分
解させながら加水分解を行なわした後、80°Cの熱水
で充分洗浄し、硫酸第二鉄アンモニウムをY型ゼプ゛ラ
イトに担持させた。その後100°Cで10時間乾燥し
、500’Cで3時間焼成して担体付酸化鉄触媒を得た
。このものには738重t%の鉄が担持されていた。
上記で得られた触媒30gを使用し、ナフタリンと塩化
ベンジルの混合物(ナフタリン、塩化ベンジル−5,1
重量比)を反応温度90°C1流量’5!l’lu−で
実施例1と同様にして反応させた。反応生成物l:1月
ηま塩化ベンジルは検出されず、その反応率は100%
であった。
実施例5 硫酸第一鉄の25重量係水溶液200m1に円筒状のモ
レキュラーシーブス13X 100gを加えロータリー
エバポし・−ターで回転攪拌後80〜90°Cで減圧下
に水を蒸発除去し、硫酸第一鉄をモレキュラーンーブス
に担持した。その後100°Cで5時間乾燥後700℃
で1時間焼成し担体付酸化鉄触媒を得た。
このものには157重翫係の鉄が担持されていた。
上記でイ;Iられた触媒30gを使用し、アセナフテン
と塩化ベンジルの混合物(アセナフテン:塩化ベンジル
−6:1重量比)を反応温度100“C1流tii 5
0 g/ In−で実施例1と同様にして反応させた。
反応率は958係であ−った。
実施例6 実施i+jl 1において球状のα−アルミナのかわり
に球状のシリカゲル(富士デビソン■製) 100 g
を用いた以外は実施例1と同様にして酸化鉄触媒を調製
した。このものには338重量係の鉄が担持されていた
。この触媒50gを用い実施例1と同様にして反応を行
なわしたところ、反応生成物中には塩化ベンジルは検出
されず、その反応率は1.00%であ一つだ。
実施例7 実施例3において、j5過により余分の水溶液を除去す
るかわりに実施例1のように80〜90℃で減圧下に水
を蒸発除去した以外は実施例3と同様にして酸化鉄触媒
を調製した。このものには410重9%の鉄が担持され
ていた。この触媒50gを用い実施例3と同様にして反
応を行なわしたところ反応生成物中には塩化ベンジルは
検出されず、その反応率は100チであった。
比較例1〜5 実施例1〜5の担体付酸化鉄触媒の調製で使用した固体
担体を触媒として、それぞれ実施例1〜5と同様の反応
を行なわした結果を表1に示した。
手続補正書(自発) 昭和58年6月lJ日 も許庁長官 若杉和夫 殿 1、 ’lr件の表示 昭和58年特許 願第48767号 2 発明の名称   酸化鉄含有触媒の製法3 補正を
する者 中性との関係   特許出願人 住 所 東東部中央区銀座6丁目17番2号筐u //
 9.。Mi)  (664)  新日本製鉄化学工業
株式会社4、代 理  人  〒104  電話08(
54B)1675イ1. 所 東京都中央区銀座7丁目
14番2号 荏原ビル8階0 補正により増加する発明
の数   なし補正の内容 ■ 明細書第2頁第8行目に記載した「無水酸化鉄」を
「無水塩化鉄」と補正する。
2、明a省第6頁第16〜17行目に記載した「酸化付
触媒」を「酸化鉄含有触媒」と補正する。
8、明細書第7頁第3行目に記載した1等触媒存在下に
」を「とを触媒存在下にJと補正する。
4、明細書第18頁第14行目に記載した「表1」を「
下記表−」と補正する。
5、明細書第18頁に記載した表中の比較例5の触媒(
担体)、1つぉ、「11/ヤニ、−7−ブぐB X j
と記載したのをrモレキュラーレーブス18X」と補正
する。
以上

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)鉄塩の溶液を担体に含浸せしめ、そのままあるい
    はこれを加水分解処理したのち、焼成することにより酸
    化鉄を生成せしめることを特徴とするフリーデルクラフ
    ッ反応用の酸化鉄含有触媒の製法。
  2. (2)鉄塩が、鉄のハロゲン化物、硫酸塩又は硝酸塩で
    ある特許請求の範囲第1項記載の酸化鉄含有触媒の製法
  3. (3)担体が、シリカ、酸化マグネシクム、酸化カルシ
    ウム、酸化亜鉛、アルミナ、シリカ・アルミナ、酸化チ
    タン、酸化ジルコニクム又はゼオライトである特許請求
    の範囲第1項記載の酸化鉄含有触媒の製法。
  4. (4)焼成温度が、300〜900°Cである特許請求
    の範囲第1項記載の酸化鉄含有触媒の製法。
JP58048767A 1983-03-25 1983-03-25 酸化鉄含有触媒の製法 Pending JPS59183830A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60172937A (ja) * 1984-02-16 1985-09-06 Teijin Yuka Kk ナフタレン類のメチル化方法
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JP2006255600A (ja) * 2005-03-17 2006-09-28 Tosoh Corp 硫酸化酸化鉄を含む新規な構造体、およびその製造方法。

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