JPS59206321A - 脱水素化方法 - Google Patents
脱水素化方法Info
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- JPS59206321A JPS59206321A JP59037412A JP3741284A JPS59206321A JP S59206321 A JPS59206321 A JP S59206321A JP 59037412 A JP59037412 A JP 59037412A JP 3741284 A JP3741284 A JP 3741284A JP S59206321 A JPS59206321 A JP S59206321A
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
- C07C5/32—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
- C07C5/327—Formation of non-aromatic carbon-to-carbon double bonds only
- C07C5/333—Catalytic processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/03—Catalysts comprising molecular sieves not having base-exchange properties
- B01J29/035—Microporous crystalline materials not having base exchange properties, such as silica polymorphs, e.g. silicalites
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- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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- B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/08—Silica
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- C07C5/3332—Catalytic processes with metal oxides or metal sulfides
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- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアルキル芳香族炭化水素類の脱水素化によるビ
ニル芳香族炭化水素類の製造方法に関するものである。
ニル芳香族炭化水素類の製造方法に関するものである。
より特に1本発明はエチルベンゼンおよびエチルトルエ
ンからそれぞれビニルベンゼンおよびビニルトルエンへ
の脱水素化に関するものである。
ンからそれぞれビニルベンゼンおよびビニルトルエンへ
の脱水素化に関するものである。
アルキルまたはジアルキル芳香族炭化水素類の接触脱水
素化は、ビニル芳香族炭化水素類の製造用に現在使用さ
れている商業的方法の1種であり、該ビニル芳香族炭化
水素類はその後のホモ重合体類および共重合体類の製造
用に多、方面で使用されている生成物である。これらの
脱水素化方法では、原料混合物はアルキルまたはジアル
キル芳香族炭化水素類および不活性希釈剤を気体状で含
有している。脱水素化反応は、原料混合物を単−反応器
中または2個の連続的反応器中に通すことにより実施で
きる。この後者の場合、反応混合物は第二の反応器には
いる前に再加熱される。不活性希釈剤、好適には水蒸気
、は吸熱反応に熱を供給し、そしてビニル芳香族炭化水
素類の製造を助ける。例えばエチルベンゼンが気化され
、加熱され、そして次に水蒸気と一緒に適当な触媒を含
有している脱水素化反応器(類)中に通される。原料混
合物は一般に600℃以上の温度において加えられてエ
チルベンゼンの一部熱分解を生じる。
素化は、ビニル芳香族炭化水素類の製造用に現在使用さ
れている商業的方法の1種であり、該ビニル芳香族炭化
水素類はその後のホモ重合体類および共重合体類の製造
用に多、方面で使用されている生成物である。これらの
脱水素化方法では、原料混合物はアルキルまたはジアル
キル芳香族炭化水素類および不活性希釈剤を気体状で含
有している。脱水素化反応は、原料混合物を単−反応器
中または2個の連続的反応器中に通すことにより実施で
きる。この後者の場合、反応混合物は第二の反応器には
いる前に再加熱される。不活性希釈剤、好適には水蒸気
、は吸熱反応に熱を供給し、そしてビニル芳香族炭化水
素類の製造を助ける。例えばエチルベンゼンが気化され
、加熱され、そして次に水蒸気と一緒に適当な触媒を含
有している脱水素化反応器(類)中に通される。原料混
合物は一般に600℃以上の温度において加えられてエ
チルベンゼンの一部熱分解を生じる。
脱水素化反応はスチレンと共にベンゼン、トルエン、タ
ール生成物類およびコークスなどの他の副生物類を生成
する。従って最終的生成物収率はこれらの望ましくない
副生物類の生成により影響を受ける。
ール生成物類およびコークスなどの他の副生物類を生成
する。従って最終的生成物収率はこれらの望ましくない
副生物類の生成により影響を受ける。
これらの脱水素化方法で使用される触媒は一般に1種以
上の鉄、クロムまたは亜鉛化合物および少量のアルカリ
金属酸化物、特に酸化カリウム、を含有している。醇化
カリウムは水−気体反応中の水蒸気との反応によるコー
クスおよびタールの除去を促進し、従って触媒表面上の
炭素沈着を軽減させることが見出されている。最近の数
年間に、金属酸化物類の混合物からなるこの一般的型の
改良された触媒類が記載されている。それらは原料によ
るが、第一段階後の40〜45モル%範囲のそして第二
段階後の約60〜70モル%のエチル芳香族炭化水素の
転化率に対して、約85モル%〜約95モル%の範囲の
ビニル芳香族炭化水素に関する選択性を与える。
上の鉄、クロムまたは亜鉛化合物および少量のアルカリ
金属酸化物、特に酸化カリウム、を含有している。醇化
カリウムは水−気体反応中の水蒸気との反応によるコー
クスおよびタールの除去を促進し、従って触媒表面上の
炭素沈着を軽減させることが見出されている。最近の数
年間に、金属酸化物類の混合物からなるこの一般的型の
改良された触媒類が記載されている。それらは原料によ
るが、第一段階後の40〜45モル%範囲のそして第二
段階後の約60〜70モル%のエチル芳香族炭化水素の
転化率に対して、約85モル%〜約95モル%の範囲の
ビニル芳香族炭化水素に関する選択性を与える。
炭化水素供給原料の接触脱水素化によるビニル芳香族炭
化水素類の総数率を改良するための多くの試みが報告さ
れている。これらの最近の研究は特に、この選択性を改
良するための新規触媒の使用に向けられており、例えば
アミノシリケートゼオライト類はこれまで使用されてい
る触媒類より選択的であることが予測されていた。これ
までの実験はエチルベンゼンの脱水素化用にこれらの触
媒類、典型的にはクロム化合物を含浸させたNaXおよ
びNaY、を使用して実施されていた。しかしながら、
ビニルベンゼンに関するこれらの選択性は60%以下で
あった。
化水素類の総数率を改良するための多くの試みが報告さ
れている。これらの最近の研究は特に、この選択性を改
良するための新規触媒の使用に向けられており、例えば
アミノシリケートゼオライト類はこれまで使用されてい
る触媒類より選択的であることが予測されていた。これ
までの実験はエチルベンゼンの脱水素化用にこれらの触
媒類、典型的にはクロム化合物を含浸させたNaXおよ
びNaY、を使用して実施されていた。しかしながら、
ビニルベンゼンに関するこれらの選択性は60%以下で
あった。
均一な孔構造を有するがイオン交換性は示さない結晶性
シリカ組成物が米国特許明細書4.o61.724中に
開示されており、ここでは結晶性シリカは0−キシレン
、m−キシレンおよびエチルベンゼンからのP−キシレ
ンの分離用、並びに水から有機物質類を吸収する選択性
に関して有用である。
シリカ組成物が米国特許明細書4.o61.724中に
開示されており、ここでは結晶性シリカは0−キシレン
、m−キシレンおよびエチルベンゼンからのP−キシレ
ンの分離用、並びに水から有機物質類を吸収する選択性
に関して有用である。
選択性の欠如を含む、これまでの脱水素化方法の諸問題
を克服するために、本発明に従い対応するアルキル芳香
族炭化水素類の脱水素化によるビニル芳香族炭化水素類
の製造方法が提供される。
を克服するために、本発明に従い対応するアルキル芳香
族炭化水素類の脱水素化によるビニル芳香族炭化水素類
の製造方法が提供される。
該方法は、アルキル芳香族炭化水素類を不活性雰囲気下
でか焼されておりそして約0.05〜約1重量%のアル
カリ金属酸化物類を含有している結晶性シリカ上に約5
soi〜約650”Oの間の温□3おい−C6す。よ7
1.、、@1工い2゜結晶性シリカは、水、シリカ源、
および弐4 Rt N Ra X− 2 を有する第四級アンモニウム塩または式%式% を有する第四級ホスホニウム塩 1式中、 R1,R2、R3およびR4は同一または異なるアルキ
ル基であり、そして Xは1価の酸の基である] を含有している反応混合物を約7〜約14の間のpHに
おいて水熱結晶化させて、含水納品性先駆体を生成する
ことにより得られる。該含水納品性先駆体を水で洗浄し
、そして次に強酸で洗浄し、その後不活性雰囲気下で乾
燥およびか焼する。その中に残留している約0.5〜約
1%の間の量のアルカリ金属酸化物類を得るためには結
晶性シリカはそれ以上洗浄を受けない。
でか焼されておりそして約0.05〜約1重量%のアル
カリ金属酸化物類を含有している結晶性シリカ上に約5
soi〜約650”Oの間の温□3おい−C6す。よ7
1.、、@1工い2゜結晶性シリカは、水、シリカ源、
および弐4 Rt N Ra X− 2 を有する第四級アンモニウム塩または式%式% を有する第四級ホスホニウム塩 1式中、 R1,R2、R3およびR4は同一または異なるアルキ
ル基であり、そして Xは1価の酸の基である] を含有している反応混合物を約7〜約14の間のpHに
おいて水熱結晶化させて、含水納品性先駆体を生成する
ことにより得られる。該含水納品性先駆体を水で洗浄し
、そして次に強酸で洗浄し、その後不活性雰囲気下で乾
燥およびか焼する。その中に残留している約0.5〜約
1%の間の量のアルカリ金属酸化物類を得るためには結
晶性シリカはそれ以上洗浄を受けない。
触媒技術の専門家は、ある反応用の触媒作用においては
組成物および/またはそれらの製造における少量の変動
でさえ相当なそして予測できないような変動をもたらす
ことがあることを知っている。しかしながら、考えられ
る主要素は、触媒の活性、選択性および安定性である。
組成物および/またはそれらの製造における少量の変動
でさえ相当なそして予測できないような変動をもたらす
ことがあることを知っている。しかしながら、考えられ
る主要素は、触媒の活性、選択性および安定性である。
従って、本発明の−・ヒ1的は対応するアルキル芳香族
炭化水素類の脱水素化によりビニル芳香族炭化水素類を
製造してビニル芳香族炭化水素類の優れた総数率を得る
ための新規な方法を提供することである。さらに特別な
目的の一つは、アルキルまたはジアルキル芳香族炭化水
素の対応するビニル炭化水素類への脱水素化に関する改
良された活性および選択性を右する接触方法を提供する
ことである。本発明の他の目的は、一定の脱水素化装置
の製造能力を増加させることである。本発明の特別な目
的は、エチルベンゼンおよびエチルトルエンを脱水素化
シテビニルベンゼンおよびビニルトルエンの比較的高い
総数率を得るための方法を提供することである。
炭化水素類の脱水素化によりビニル芳香族炭化水素類を
製造してビニル芳香族炭化水素類の優れた総数率を得る
ための新規な方法を提供することである。さらに特別な
目的の一つは、アルキルまたはジアルキル芳香族炭化水
素の対応するビニル炭化水素類への脱水素化に関する改
良された活性および選択性を右する接触方法を提供する
ことである。本発明の他の目的は、一定の脱水素化装置
の製造能力を増加させることである。本発明の特別な目
的は、エチルベンゼンおよびエチルトルエンを脱水素化
シテビニルベンゼンおよびビニルトルエンの比較的高い
総数率を得るための方法を提供することである。
本発明に従うと、対応するアルギル芳香族炭化水素類を
残存量のアルカリ金属酸化物類を含有しておりそして不
活性雰囲気下でか焼されている結晶性シリカと脱水素化
反応条件Fで接触させた時に、ビニル芳香族炭化水素類
の改良された総数率が得られることが見出された。特に
、エチルベンゼンまたはエチルトルエンを結晶性シリカ
触媒の存在下で脱水素化した時に本発明の方法に従い高
い総数率が得られる。本発明の方法は、他のアルキルま
たはジアルキル芳香族炭化水素類、例えばイソプロピル
ベンゼンまたはジエチルベンゼン、の脱水素化にも適用
できる。
残存量のアルカリ金属酸化物類を含有しておりそして不
活性雰囲気下でか焼されている結晶性シリカと脱水素化
反応条件Fで接触させた時に、ビニル芳香族炭化水素類
の改良された総数率が得られることが見出された。特に
、エチルベンゼンまたはエチルトルエンを結晶性シリカ
触媒の存在下で脱水素化した時に本発明の方法に従い高
い総数率が得られる。本発明の方法は、他のアルキルま
たはジアルキル芳香族炭化水素類、例えばイソプロピル
ベンゼンまたはジエチルベンゼン、の脱水素化にも適用
できる。
結晶性シリカは、水、シリカ源、および式%式%
を有する第四級アンモニウム塩または式PH,+X−
を有する第四級ホスホニウム塩
[式中。
R1,R2,R3およびR4は同一または異なるアルキ
ル基であり、そして Xは1価の酸の基である] を含有している反応混合物を約7〜約14の間のpHに
おいて水熱結晶化させて、含水結晶性先駆体を生成する
ことにより得られる。該含水先駆体を水で洗浄し、そし
て次に例えば塩酸の如き強酸で洗浄し、その後乾燥し、
そして最後に不活性雰囲気下で約り50℃〜約900℃
の間の温度においてか焼する。か焼抜に、その中の残留
アルカリ金属酸化物類の損失を避けるために得られた結
晶性シリカをその後洗浄しない。
ル基であり、そして Xは1価の酸の基である] を含有している反応混合物を約7〜約14の間のpHに
おいて水熱結晶化させて、含水結晶性先駆体を生成する
ことにより得られる。該含水先駆体を水で洗浄し、そし
て次に例えば塩酸の如き強酸で洗浄し、その後乾燥し、
そして最後に不活性雰囲気下で約り50℃〜約900℃
の間の温度においてか焼する。か焼抜に、その中の残留
アルカリ金属酸化物類の損失を避けるために得られた結
晶性シリカをその後洗浄しない。
アルカリ金属酸化物はシリカ自身から生じることもでき
る。換言すると、アルカリ金属酸化物はその後の処理な
しにシリカ源中に不純物として充分な量で存在すること
ができる。−・方、シリカ源がアルカリ金属水酸化物を
コロイド状シリカと反応させることにより製造されたア
ルカリ金属シリケートであることもできる。はとんどの
場合、残留アルカリ金属は結晶性生成物中に不純物とし
て出現する。それは希望によりか焼段階後に強酸で洗浄
することによりまたはNH,+塩を使用する一般的イオ
ン交換技術により除去することができる。しかしながら
、本発明の方法では限定された量のアルカリ金属が結晶
構造中に残存すべきである。−・般に、アルカリ金属酸
化物の残留量は結晶性シリカの重量を基にして約1%以
丁であり、そして好適には約0.05〜約0.5%の間
である。高すぎる残存量のアルカリ金属酸化物を中に有
する結晶性シリカは比較的小さい熱安定性を生じ、従っ
て比較的低い脱水素化活性を生じることも観察されてい
る。驚くべきことに、不活性雰囲気下でのか焼は結晶構
造に対する安定化効果を有するがそのような効果は醇化
雰囲気下でのか焼では現われないということが見出され
た。
る。換言すると、アルカリ金属酸化物はその後の処理な
しにシリカ源中に不純物として充分な量で存在すること
ができる。−・方、シリカ源がアルカリ金属水酸化物を
コロイド状シリカと反応させることにより製造されたア
ルカリ金属シリケートであることもできる。はとんどの
場合、残留アルカリ金属は結晶性生成物中に不純物とし
て出現する。それは希望によりか焼段階後に強酸で洗浄
することによりまたはNH,+塩を使用する一般的イオ
ン交換技術により除去することができる。しかしながら
、本発明の方法では限定された量のアルカリ金属が結晶
構造中に残存すべきである。−・般に、アルカリ金属酸
化物の残留量は結晶性シリカの重量を基にして約1%以
丁であり、そして好適には約0.05〜約0.5%の間
である。高すぎる残存量のアルカリ金属酸化物を中に有
する結晶性シリカは比較的小さい熱安定性を生じ、従っ
て比較的低い脱水素化活性を生じることも観察されてい
る。驚くべきことに、不活性雰囲気下でのか焼は結晶構
造に対する安定化効果を有するがそのような効果は醇化
雰囲気下でのか焼では現われないということが見出され
た。
ここでは参照として記しておくグロース(Grose)
の米国特許明細書4,061,724では、イオン交換
性を有さないシリケート触媒の製造においてアルキロニ
ウム塩を使用していた。グロース特許のシリケートは排
水からの有機物の選択的除去用に使用できる疎水性傾向
を示していた。
の米国特許明細書4,061,724では、イオン交換
性を有さないシリケート触媒の製造においてアルキロニ
ウム塩を使用していた。グロース特許のシリケートは排
水からの有機物の選択的除去用に使用できる疎水性傾向
を示していた。
本発明の結晶性シリカを製造するためには、反応混合物
は1モルの第四級アンモニウム塩または第四級ホスホニ
ウム塩出たり150〜700モルの水、13〜50モル
の非−結晶性5i02および0.3〜6.5モルのM2
O(ここでMはアルカリ金属である)を含有している。
は1モルの第四級アンモニウム塩または第四級ホスホニ
ウム塩出たり150〜700モルの水、13〜50モル
の非−結晶性5i02および0.3〜6.5モルのM2
O(ここでMはアルカリ金属である)を含有している。
反応混合物は、シリカの結晶が生成するまで、一般に約
50〜約150時間にわたって、約100〜250℃の
温度に自生圧力下で保たれる。本発明の第四級塩はその
場で製造することもでき、例えば第四級アンモニウムク
ロライドをアルキルクロライドおよび第三級アミンから
発生させることもできる。
50〜約150時間にわたって、約100〜250℃の
温度に自生圧力下で保たれる。本発明の第四級塩はその
場で製造することもでき、例えば第四級アンモニウムク
ロライドをアルキルクロライドおよび第三級アミンから
発生させることもできる。
上記の特定の条件に従って製造された本発明の結晶性シ
リカは、米国特許明細書4,061,724中に記され
ている結晶性シリカと同様なX−線粉末回折模様を有す
る。下表は1モルの第四級アンモニウム塩出たり20〜
40モルの5i02および約0,05〜約1モルのNa
2Oを含有している本発明の代表的な結晶性シリカ化合
物のX−線粉末回折模様を表わすデータを示している。
リカは、米国特許明細書4,061,724中に記され
ている結晶性シリカと同様なX−線粉末回折模様を有す
る。下表は1モルの第四級アンモニウム塩出たり20〜
40モルの5i02および約0,05〜約1モルのNa
2Oを含有している本発明の代表的な結晶性シリカ化合
物のX−線粉末回折模様を表わすデータを示している。
そのような結晶性シリカはアルキルまたはジアルキル芳
香族化合物類の脱水素化において予期せぬ触媒性を有す
ることが見出された。本発明の結晶性シリカの熱安定性
は、それにより該触媒が例えば500時間以上の如き長
時間にわたって使用可能になるため、アルキル芳香族類
の脱水素化によれ生成物収率における重要な要素である
。そのような結晶性シリカの他の利点は、それが900
°cfi1度の温度まで熱安定性であるということであ
る。
香族化合物類の脱水素化において予期せぬ触媒性を有す
ることが見出された。本発明の結晶性シリカの熱安定性
は、それにより該触媒が例えば500時間以上の如き長
時間にわたって使用可能になるため、アルキル芳香族類
の脱水素化によれ生成物収率における重要な要素である
。そのような結晶性シリカの他の利点は、それが900
°cfi1度の温度まで熱安定性であるということであ
る。
さらに、文献にはゼオライト型触媒の触媒活性はゼオラ
イト構造中のアルミニウム原子の存在によるものであり
そして特に存在するアルミニウム原子数によるというこ
とが教示されているため、本発明の触媒を用いて得られ
る収率は本当に非常に驚異的なものである。この主張は
シェル・インターナショナル奉リサーチ・Mjjによる
オランダ特許出願番号80103142中でも議論され
ており、そこでは米国特許明細書4,061,724中
に記されているものと同様であるが酸化雰囲気中でか焼
されておりそして塩酸で洗油されてアルカリ金属酸化物
不純物が除去されている結晶性シリカまたは「シリケー
ト」が芳香族化反応において触媒活性を有するが、結晶
性シリカ/「シリケート」をAl2O3と−・緒に使用
する時には総数率が改良されることが示されている・本
発明において脱水素化が生じる条件は、通常の気相接触
脱水素化反応が実施される条件であることができる。従
って、反応温度は約550℃〜650℃の間、そして好
適には約580℃〜630℃の間である。同様に、圧力
も広範囲に変えることができ、そして例えば0.1気圧
の如き減圧下から例えば50気圧の如き加圧下までの範
囲であることができる。しかしながら、好適には圧力は
約0.3〜3気圧、そしてより好適には約0゜4〜1気
圧、の範囲内である。脱水素化反応は、反応物の分圧を
減じるためおよび反応器(類)中でのそれらの滞留時間
を調節するために使用される気体状希釈剤の存在下で一
般に実施される。使用できる希釈剤気体類の例は、ヘリ
ウム、窒素、二酸化炭素、水蒸気、またはそれらの混合
物である。しかしながら、好適には希釈剤は水蒸気もし
くは二酸化炭素または水蒸気および二酸化炭素の混合物
である。
イト構造中のアルミニウム原子の存在によるものであり
そして特に存在するアルミニウム原子数によるというこ
とが教示されているため、本発明の触媒を用いて得られ
る収率は本当に非常に驚異的なものである。この主張は
シェル・インターナショナル奉リサーチ・Mjjによる
オランダ特許出願番号80103142中でも議論され
ており、そこでは米国特許明細書4,061,724中
に記されているものと同様であるが酸化雰囲気中でか焼
されておりそして塩酸で洗油されてアルカリ金属酸化物
不純物が除去されている結晶性シリカまたは「シリケー
ト」が芳香族化反応において触媒活性を有するが、結晶
性シリカ/「シリケート」をAl2O3と−・緒に使用
する時には総数率が改良されることが示されている・本
発明において脱水素化が生じる条件は、通常の気相接触
脱水素化反応が実施される条件であることができる。従
って、反応温度は約550℃〜650℃の間、そして好
適には約580℃〜630℃の間である。同様に、圧力
も広範囲に変えることができ、そして例えば0.1気圧
の如き減圧下から例えば50気圧の如き加圧下までの範
囲であることができる。しかしながら、好適には圧力は
約0.3〜3気圧、そしてより好適には約0゜4〜1気
圧、の範囲内である。脱水素化反応は、反応物の分圧を
減じるためおよび反応器(類)中でのそれらの滞留時間
を調節するために使用される気体状希釈剤の存在下で一
般に実施される。使用できる希釈剤気体類の例は、ヘリ
ウム、窒素、二酸化炭素、水蒸気、またはそれらの混合
物である。しかしながら、好適には希釈剤は水蒸気もし
くは二酸化炭素または水蒸気および二酸化炭素の混合物
である。
本発明の方法の好適態様では、二酸化炭素が希釈剤とし
て使用される。二酸化炭素の使用がアルキル芳香族炭化
水素の改良された転化率を生じることが見出されている
。操作理論により拘束しようと望むものではないが、二
酸化炭素の使用が逆の水気体移行反応により収率を増加
させると信じられている。
て使用される。二酸化炭素の使用がアルキル芳香族炭化
水素の改良された転化率を生じることが見出されている
。操作理論により拘束しようと望むものではないが、二
酸化炭素の使用が逆の水気体移行反応により収率を増加
させると信じられている。
気体希釈剤対アルキルまたはジアルキル芳香族化合物a
のモル比は、1モルのアルキルまたはジアルキル芳香族
化合物類当たり少なくとも約1モル〜約25モルの希釈
剤の広い範囲にわたって変えることができるが、約5モ
ル〜約16モルの希釈剤対アルキルまたはジアルキル芳
香族化合物のモル比がより一般的に使用される。低圧下
で操作する時には、モル比は好適には約5〜約loの間
である。
のモル比は、1モルのアルキルまたはジアルキル芳香族
化合物類当たり少なくとも約1モル〜約25モルの希釈
剤の広い範囲にわたって変えることができるが、約5モ
ル〜約16モルの希釈剤対アルキルまたはジアルキル芳
香族化合物のモル比がより一般的に使用される。低圧下
で操作する時には、モル比は好適には約5〜約loの間
である。
アルキルまたはジアルキル芳香族炭化水素および希釈剤
を触媒床上に供給する速度、換言すれば液体毎時空間速
度(LH5V)(1容量の触媒光たりの毎時の供給容量
)、は約0.01〜1.0に広範囲に変えることができ
る。
を触媒床上に供給する速度、換言すれば液体毎時空間速
度(LH5V)(1容量の触媒光たりの毎時の供給容量
)、は約0.01〜1.0に広範囲に変えることができ
る。
本発明の触媒の利点は、それが当技術の公知の方法に従
い容易に再生されることであり、特にこの再生は発熱が
止むまで窒素希釈空気流を600°Cに加熱することか
らなっている。
い容易に再生されることであり、特にこの再生は発熱が
止むまで窒素希釈空気流を600°Cに加熱することか
らなっている。
下記の実施例は本発明を説明するために示されており、
それの範囲を限定するものではない。
それの範囲を限定するものではない。
裏施勇」
250 gノ水中c7)79 、2 g(7)0 、8
i量%のNa2O含有コロイド状シリカを54gのH2
゜中の18gの(C3H4)4 N+Br−と混合する
ことにより触媒を製造した。撹拌中に、混合物のPHは
11から9に変化した。攪拌後に、混合物をオートクレ
ーブ中で150℃に3日間加熱した。生成した結晶性シ
リカを600℃でN2の不活性雰囲気下でか焼した。結
晶性シリカは0.5重量%のNa2O残存量を有してい
た。
i量%のNa2O含有コロイド状シリカを54gのH2
゜中の18gの(C3H4)4 N+Br−と混合する
ことにより触媒を製造した。撹拌中に、混合物のPHは
11から9に変化した。攪拌後に、混合物をオートクレ
ーブ中で150℃に3日間加熱した。生成した結晶性シ
リカを600℃でN2の不活性雰囲気下でか焼した。結
晶性シリカは0.5重量%のNa2O残存量を有してい
た。
この触媒を反応器中に充填し、そこにエチルベンゼンお
よび二酸化炭素希釈剤の混合物をl:16のエチルベン
ゼン対二酸化炭素のモル比で供給した。脱水素化反応は
大気圧下で600℃の温度において0.1のLHSVで
実施された。開始501I8間後に下記の結果が得られ
た:エチルベンゼンの転化率(重量%):86.18ス
チレンへの選択率(重量%): 98.0夫旌舅λ 実施例1で製造された触媒を下記の条件下でエチルベン
ゼンの脱水素化用に使用した:気体状希釈剤:CO2 孔釈剤/エチルベンゼンのモル比+13温度:600℃ 圧カニ大気圧 LHSV:0.1 下記の結果が得られた: 開始後の時111(時間):170250エチルベンゼ
ンの転化率(%) 82.2 61.2スチレン
への選択率(%) 97.2 97.3里1
里11ヱL 比較用に、触媒を酸化雰囲気中で600°Cにおいて1
時間か焼しそしてその後塩酸で洗浄したこと以外は実施
例1中で製造されたもののような触媒を使用した。Na
2Oの残存量は160ppm以下であった。この触媒を
下記の条件下でエチルベンゼンの脱水素化に関して試験
した:気体状希釈剤:CO2 希釈剤/エチルベンゼンのモル比: 20(A) 、
IEI(B)温度=600°C 圧カニ大気圧 LHSV:0.1 下記の結果が得られた: (A) (B) 開始後の時間(時間): 、 22 4
7エチルベンゼンの転(1(%) !l14.fi
93.3スチレンへの選択率(%) 1
1.8 12.7ベンゼンへの選択率(%)
85.8 82.9ヒ記の実施例は、上記の方法で
製造された触媒類は優れた脱アルギル化性を示すが脱水
素化目的用には有効でないことを示している。
よび二酸化炭素希釈剤の混合物をl:16のエチルベン
ゼン対二酸化炭素のモル比で供給した。脱水素化反応は
大気圧下で600℃の温度において0.1のLHSVで
実施された。開始501I8間後に下記の結果が得られ
た:エチルベンゼンの転化率(重量%):86.18ス
チレンへの選択率(重量%): 98.0夫旌舅λ 実施例1で製造された触媒を下記の条件下でエチルベン
ゼンの脱水素化用に使用した:気体状希釈剤:CO2 孔釈剤/エチルベンゼンのモル比+13温度:600℃ 圧カニ大気圧 LHSV:0.1 下記の結果が得られた: 開始後の時111(時間):170250エチルベンゼ
ンの転化率(%) 82.2 61.2スチレン
への選択率(%) 97.2 97.3里1
里11ヱL 比較用に、触媒を酸化雰囲気中で600°Cにおいて1
時間か焼しそしてその後塩酸で洗浄したこと以外は実施
例1中で製造されたもののような触媒を使用した。Na
2Oの残存量は160ppm以下であった。この触媒を
下記の条件下でエチルベンゼンの脱水素化に関して試験
した:気体状希釈剤:CO2 希釈剤/エチルベンゼンのモル比: 20(A) 、
IEI(B)温度=600°C 圧カニ大気圧 LHSV:0.1 下記の結果が得られた: (A) (B) 開始後の時間(時間): 、 22 4
7エチルベンゼンの転(1(%) !l14.fi
93.3スチレンへの選択率(%) 1
1.8 12.7ベンゼンへの選択率(%)
85.8 82.9ヒ記の実施例は、上記の方法で
製造された触媒類は優れた脱アルギル化性を示すが脱水
素化目的用には有効でないことを示している。
止屡J9卸健又害
比較用に、触媒を塩酸で洗浄しなかったことおよびそれ
を酸化雰囲気中で600℃において1時間か焼したこと
以外は実施例1中で製造されたもののような触媒を使用
した。Na2Oの残存量は0.5%以下であった。
を酸化雰囲気中で600℃において1時間か焼したこと
以外は実施例1中で製造されたもののような触媒を使用
した。Na2Oの残存量は0.5%以下であった。
この触媒を下記の条件下でエチルベンゼンの脱水素化に
関して試験した: 気体状希釈剤二002 希釈剤/エチルベンゼンのモル比:16温度:600℃ 圧カニ大気圧 LHSV:0.13 下記の結果が得られた二 開始後の時間(時間):116 エチルベンゼンの転化率(%):9.21スチレンへの
選択率(%):86.3 触媒はある程度の脱水素化性を示したが、結果は実施例
1および2より相当低い転化率を示していた。
関して試験した: 気体状希釈剤二002 希釈剤/エチルベンゼンのモル比:16温度:600℃ 圧カニ大気圧 LHSV:0.13 下記の結果が得られた二 開始後の時間(時間):116 エチルベンゼンの転化率(%):9.21スチレンへの
選択率(%):86.3 触媒はある程度の脱水素化性を示したが、結果は実施例
1および2より相当低い転化率を示していた。
止車11U鯉又S
比較用に、出発コロイド状シリカが2重量%のNa2O
を含有していたこと以外は実施例1中に記されている工
程を触媒の製造用に使用した。その結果、得られた触媒
は高すぎる残存Na2O含有量(1,38重量%)を有
していた。それをエチルベンゼンの脱水素化に関して試
験した。触媒は102時間後にもはや活性を有していな
いことが観察された。
を含有していたこと以外は実施例1中に記されている工
程を触媒の製造用に使用した。その結果、得られた触媒
は高すぎる残存Na2O含有量(1,38重量%)を有
していた。それをエチルベンゼンの脱水素化に関して試
験した。触媒は102時間後にもはや活性を有していな
いことが観察された。
止艶文11ヱ」
比較用に、実施例1中に記されている方法により製造さ
れた触媒を試験した。不活性雰囲気下でか焼した後に、
アルカリ、金属酸化物不純物を除去するためにこの触媒
を塩酸で洗浄した。生成した触媒は意義ある脱水素化活
性は有していなかった。
れた触媒を試験した。不活性雰囲気下でか焼した後に、
アルカリ、金属酸化物不純物を除去するためにこの触媒
を塩酸で洗浄した。生成した触媒は意義ある脱水素化活
性は有していなかった。
支施葱」
実施例1で製造された触媒を下記の条件下でエチルベン
ゼンの脱水素化用に使用した:気体状希釈剤二N2 希釈剤/エチルベンゼンのモル比:15温度=600°
C 圧カニ大気圧 LH5V:0.1 101時間の実験後に、エチルベンゼンの転化率は23
.28%でしかなかった。この時点で。
ゼンの脱水素化用に使用した:気体状希釈剤二N2 希釈剤/エチルベンゼンのモル比:15温度=600°
C 圧カニ大気圧 LH5V:0.1 101時間の実験後に、エチルベンゼンの転化率は23
.28%でしかなかった。この時点で。
N2希釈剤をCO2で交換した。C02/エチルベンゼ
ンのモル比は19であった。希釈剤交換の17時間後に
、転化率は約32%であり、スチレンへの選択率は97
.3%であった。希釈剤交換の78蒔間後には、転化率
は約62.21%であったが、スチレンへの選択率は9
7.2%であった。この交換の460時間後には、スチ
レンへの選択率は依然として90%以上であった。
ンのモル比は19であった。希釈剤交換の17時間後に
、転化率は約32%であり、スチレンへの選択率は97
.3%であった。希釈剤交換の78蒔間後には、転化率
は約62.21%であったが、スチレンへの選択率は9
7.2%であった。この交換の460時間後には、スチ
レンへの選択率は依然として90%以上であった。
この実施例ハ、エチルベンゼンのスチレンへの脱水素化
反応においてCO2を希釈剤として使用する利点を示し
ている。
反応においてCO2を希釈剤として使用する利点を示し
ている。
丈農璽A
NaOHの代わりにKOHを加えたこと以外は、実施例
1に記されている方法に従って触媒を製造した。
1に記されている方法に従って触媒を製造した。
生成した結晶性シリカを600℃でCO2の不活性雰囲
気中で1時間か焼した。結晶性シリカは0.66重量%
のに20の残存量を有していた。
気中で1時間か焼した。結晶性シリカは0.66重量%
のに20の残存量を有していた。
この触媒を下記の条件下でエチルベンゼンの脱水素化に
関して試験した: 気体状希釈剤;C02 M 粗剤/エチルベンゼンのモル比ニア温度:600℃ LH3V:0.2 圧カニ大気圧 27時間の実験後に、エチルベンゼンの転化率は20.
5%であった。スチレンへの選択性は91.3%であっ
た。2%の酸素含有N2流中での再生後に、選択率は6
4時間の実験後に94.4%に増加した。
関して試験した: 気体状希釈剤;C02 M 粗剤/エチルベンゼンのモル比ニア温度:600℃ LH3V:0.2 圧カニ大気圧 27時間の実験後に、エチルベンゼンの転化率は20.
5%であった。スチレンへの選択性は91.3%であっ
た。2%の酸素含有N2流中での再生後に、選択率は6
4時間の実験後に94.4%に増加した。
X惠刻J
NaOHの代わりにKOHを加えたこと以外は、実施例
1に記されている方法に従って触媒を製造した。生成し
た結晶性シリカをMCIで洗浄し、そして次に600℃
においてCO2の不活性雰囲気中で1時間か焼した。結
晶性シリカは0゜66重量%のに20残存量を有してい
た。
1に記されている方法に従って触媒を製造した。生成し
た結晶性シリカをMCIで洗浄し、そして次に600℃
においてCO2の不活性雰囲気中で1時間か焼した。結
晶性シリカは0゜66重量%のに20残存量を有してい
た。
−この触媒を下記の条件下でエチルベンゼンの脱水素化
に関して試験した: 気体状希釈剤:C02 n 粗剤/エチルベンゼンのモル比:9LH5V:0.
2 温度:600℃ 圧カニ大気圧 74時間の実験後に、エチルベンゼンの転化率は30.
4%であり、スチレンへの選択性は95.3%であった
。
に関して試験した: 気体状希釈剤:C02 n 粗剤/エチルベンゼンのモル比:9LH5V:0.
2 温度:600℃ 圧カニ大気圧 74時間の実験後に、エチルベンゼンの転化率は30.
4%であり、スチレンへの選択性は95.3%であった
。
本発明を種々の態様で記し、そして多数の実施例により
説明してきたが、当技術の普通の専門家にとっては、本
発明の精神から逸脱することなしに種々の修正、置換、
省略および変化が可能なことは明らかであろう。
説明してきたが、当技術の普通の専門家にとっては、本
発明の精神から逸脱することなしに種々の修正、置換、
省略および変化が可能なことは明らかであろう。
特許出願人 コスデン・テクノロジー拳インコーポレー
テッド
テッド
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■、アルキル芳香族炭化水素類を、不活性雰囲気下でか
焼されておりそして約0.05〜約1重量%のアルカリ
金属酸化物類を含有している結晶性シリカEに通すこと
からなる、アルキル芳香族炭化水素類の脱水素化による
ビニル芳香族炭化水素類の製造方法。 2、脱水素化が約り50℃〜約650℃の間の温度にお
いて約0.1〜約50気圧の間の圧力においてそして1
容量の触媒当たり毎時約0.01〜0.1の供給容漿に
おいて実施される。特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、アルカリ金属酸化物類の量が約0.05〜0.5玉
量%の間である、特許請求の範囲第2項記載の方法。 4、アルカリ金属酸化物が酸化ナトリウムである、特許
請求の範囲第3項記戦の方法。 5、結晶性シリカが、 i)水、シリカ源、および式 %式% [式中、 R,、R2,R3およびR4は同一または異なるアルキ
ル基であり、そして Xは1価の酸の基である] を有する第四級アンモニウム塩を含有している反応混合
物を約7〜約14のpHにおいて水熱結晶化させて、含
水結晶性先駆体を生成し、ii)その後該先駆体を水で
洗浄し、そして次1こ強酸で洗浄し、 1ii)該先駆体を乾燥およびか焼して、その中に残留
している約0.05〜約1%の間の量のアルカリ金属酸
化物類を得る ことにより製造する、特許請求の範囲第1項記載の力1
去。 6.結晶性シリカ先駆体がか焼段階後にそれ以上洗浄さ
れない、特許請求の範囲第5項記載の方法。 7、該か焼が不活性雰囲気下で約り50℃〜約900℃
の間の温度において実施される、特許請求の範囲第6項
記載の方法。 8、結晶性シリカ中のアルカリ金属酸化物がシリカ源自
身から生じる、特許請求の範囲第6項記載の方法。 9、結晶性シリカが、 i)水、シリカ源、および式 %式% [式中。 Xは1価の酸の基である〕 を有する第四級ホスホニウム塩を含有している反応混合
物を約7〜約14のpHにおいて水熱結晶化させて、含
水結晶性先駆体を生成し。 ii)その後該先駆体を水で洗浄し1.そして次に強酸
で洗浄し、 1ii)該先駆体を乾燥およびか焼して、その中に残留
している約0.05〜約1%の間の量のアルカリ金属酸
化物類を得る ことにより製造する、特許請求の範囲第1項記載の方法
。 10、結晶性シリカ先駆体がか焼段階後にそれ以上洗浄
されない、特許請求の範囲第9項記載の方法。 11、該か焼が不活性雰囲気下で約り50℃〜約900
℃の間の温度において実施される、特許請求の範囲第1
O項記載の方法。 12、結晶性シリカ中のアルカリ金属酸化物がシリカ源
自身から生じる、特許請求の範囲第1θ項記載の方法。 13、気体状希釈剤対アルキル芳香族炭化水素のモル比
が約l:l〜25:1の間である。特許請求の範囲第1
O項記載の方法。 14、気体状希釈剤対アルキル芳香族炭化水素のモル比
が約5:1〜16:1の間である、特許請求の範囲第1
θ項記載の方法。 15、脱水素化反応を約0.4〜約1気圧の間の圧力下
で実施する、特許請求の範囲第1θ項記載の方法。 16、脱水素化反応を約り80℃〜約630℃の間の温
度において実施する、特許請求の範囲第1項記載の方法
。 17、脱水素化反応を約0.3〜約3気圧の間の圧力下
で実施する、特許請求の範囲第1項記載の方法。 18、脱水素化反応をヘリウム、窒素、二酸化炭素、水
蒸気およびそれらの混合物からなる群から選択された希
釈剤の存在下で実施する、特許請求の範囲第1項記載の
方法。 19、気体状希釈剤が二酸化炭素である、特許請求の範
囲第1項記載の方法。 20、アルキル芳香族炭化水素がエチルベンゼンである
、特許請求の範囲第1項記載の方法。 21、フルキル芳香族炭化水素がエチルトルエンである
、特許請求の範囲@1項記載の方法。 22、アルキル芳香族炭イヒ水素がイソプロピルベンゼ
ンである、特許請求の範囲第1項記載の方法。 23、アルキル芳香族炭化水素がジエチルベンゼンであ
る、特許請求の範囲第1項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
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US06/492,527 US4451686A (en) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | Dehydrogenation process |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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US5461179A (en) * | 1993-07-07 | 1995-10-24 | Raytheon Engineers & Constructors, Inc. | Regeneration and stabilization of dehydrogenation catalysts |
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KR100557558B1 (ko) * | 2000-11-30 | 2006-03-03 | 에스케이 주식회사 | 탄화수소 혼합물로부터 방향족 탄화수소 및 액화석유가스를 제조하는 방법 |
US20110105818A1 (en) * | 2009-10-31 | 2011-05-05 | Fina Technology, Inc. | Dehydrogenation Catalyst with a Water Gas Shift Co-Catalyst |
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US4073865A (en) * | 1976-09-27 | 1978-02-14 | Union Carbide Corporation | Silica polymorph and process for preparing same |
IN149596B (ja) * | 1977-05-27 | 1982-02-06 | Mobil Oil Corp | |
US4325929A (en) * | 1979-02-16 | 1982-04-20 | Union Oil Company Of California | Method of preparing crystalline silica polymorph |
US4344927A (en) * | 1979-02-16 | 1982-08-17 | Young Dean A | Method of preparing crystalline silica polymorph |
EP0015758B1 (en) * | 1979-03-08 | 1982-05-05 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Process for producing styrenes |
US4283306A (en) * | 1979-04-20 | 1981-08-11 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Crystalline silica and use in alkylation of aromatics |
CA1140161A (en) * | 1980-04-28 | 1983-01-25 | Bernard F. Mulaskey | Hydrocarbon conversion with crystalline silicates |
US4309275A (en) * | 1980-04-28 | 1982-01-05 | Chevron Research Company | Hydrocarbon conversion with crystalline silicates to produce olefins |
US4387260A (en) * | 1981-04-20 | 1983-06-07 | Cosden Technology, Inc. | Alkylation of aromatic compounds with silicalite catalysts in the presence of steam |
US4400571A (en) * | 1981-04-27 | 1983-08-23 | Uop Inc. | Hydrocarbon isomerization process |
-
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- 1983-05-09 US US06/492,527 patent/US4451686A/en not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-03-01 JP JP59037412A patent/JPS59206321A/ja active Granted
- 1984-03-06 KR KR1019840001117A patent/KR910004135B1/ko not_active IP Right Cessation
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- 1984-05-08 EP EP84870061A patent/EP0125230B1/en not_active Expired
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EP0125230A1 (en) | 1984-11-14 |
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