JPS5936903B2 - 脂肪族ニトリルの製造法 - Google Patents
脂肪族ニトリルの製造法Info
- Publication number
- JPS5936903B2 JPS5936903B2 JP52089309A JP8930977A JPS5936903B2 JP S5936903 B2 JPS5936903 B2 JP S5936903B2 JP 52089309 A JP52089309 A JP 52089309A JP 8930977 A JP8930977 A JP 8930977A JP S5936903 B2 JPS5936903 B2 JP S5936903B2
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- Japan
- Prior art keywords
- reaction
- catalyst
- butyraldehyde
- present
- iso
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- Expired
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Classifications
-
- 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
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements 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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は炭素数２〜４個を有する飽和脂肪族アルデヒド
、すなわちアセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、
ｎ−ブチルアルデヒド、ｉｓｏーブチルアルデヒドと、
アンモニアとを気相で反応させ、炭素数２〜４個を有す
る飽和脂肪族ニトリル、即ちアセトニトリル、プロビオ
ニトリル、ｎ−ブチロニトリル、１５０−ブチロニトリ
ルを製造する際に、（ハバナジウム及び酸素又は（２）
バナジウム、ケイ素及び酸素を含む触媒を使用すること
を特徴とする脂肪族ニトリルの製造法に関する。
、すなわちアセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、
ｎ−ブチルアルデヒド、ｉｓｏーブチルアルデヒドと、
アンモニアとを気相で反応させ、炭素数２〜４個を有す
る飽和脂肪族ニトリル、即ちアセトニトリル、プロビオ
ニトリル、ｎ−ブチロニトリル、１５０−ブチロニトリ
ルを製造する際に、（ハバナジウム及び酸素又は（２）
バナジウム、ケイ素及び酸素を含む触媒を使用すること
を特徴とする脂肪族ニトリルの製造法に関する。
従来、飽和脂肪族アルデヒドとアンモニアとを気相で反
応させて、飽和脂肪族ニトリルを製造する際に、酸化亜
鉛、酸化亜鉛−アルミナ、アルミナ−アルカリ金属等が
触媒として使用されて来た。しかし、酸化亜鉛系の触媒
では、反応温度が比較的高い上に、触媒の機械的強度に
問題があり、又、アルミナ−アルカリ金属系の触媒では
、アルデヒドとアンモニアのモル比の問題、即ち、アル
デヒド１モルに対してアンモニア２モルを必要とするな
ど工業的に十分な触媒とは言えない。また、脱水素反応
の常ではあるが、比較的短い時間のうちに、炭素質の堆
積などによつて、一時的な活性低下を起し、その再焼成
による触媒の再活性化は必ずしも簡単な操作で行い得る
ものではない。本発明者らは、これらの既存の触媒の問
題点を解決すべく、鋭意検討を行つた結果本発明を完成
した。本発明による触媒は生成ニトリルの単流収率も高
く、又その機械的強度が十分強いために、固定床用の触
媒のみならず、流動床用の触媒を製造することも可能で
ある。
応させて、飽和脂肪族ニトリルを製造する際に、酸化亜
鉛、酸化亜鉛−アルミナ、アルミナ−アルカリ金属等が
触媒として使用されて来た。しかし、酸化亜鉛系の触媒
では、反応温度が比較的高い上に、触媒の機械的強度に
問題があり、又、アルミナ−アルカリ金属系の触媒では
、アルデヒドとアンモニアのモル比の問題、即ち、アル
デヒド１モルに対してアンモニア２モルを必要とするな
ど工業的に十分な触媒とは言えない。また、脱水素反応
の常ではあるが、比較的短い時間のうちに、炭素質の堆
積などによつて、一時的な活性低下を起し、その再焼成
による触媒の再活性化は必ずしも簡単な操作で行い得る
ものではない。本発明者らは、これらの既存の触媒の問
題点を解決すべく、鋭意検討を行つた結果本発明を完成
した。本発明による触媒は生成ニトリルの単流収率も高
く、又その機械的強度が十分強いために、固定床用の触
媒のみならず、流動床用の触媒を製造することも可能で
ある。
更に、本発明に於ける触媒の最も特記すべき特徴は長時
間の連続反応によつて一時的に活性の低下した触媒を短
時間反応温度で空気で処理することによつて容易に、活
性を回復させることが出来ることである。本発明で使用
される触媒のうち好ましいものは、次の組成を有する触
媒である。
間の連続反応によつて一時的に活性の低下した触媒を短
時間反応温度で空気で処理することによつて容易に、活
性を回復させることが出来ることである。本発明で使用
される触媒のうち好ましいものは、次の組成を有する触
媒である。
ＶａＳｉｂＯＣ
（式中、添字ａ、ｂ、ｃはそれぞれバナジウム、ケイ素
及び酸素の原子数を示し、ａを１とした場合、ｂは０〜
３０の値をとり、ｃは２．５〜６２．５の値をとる。
及び酸素の原子数を示し、ａを１とした場合、ｂは０〜
３０の値をとり、ｃは２．５〜６２．５の値をとる。
）また、特に好ましいものは、ａを１とした場合、ｂは
０．２〜１５の値をとり、ｃは２．９〜３２．５の値を
とる時である。
０．２〜１５の値をとり、ｃは２．９〜３２．５の値を
とる時である。
本発明の触媒は、バナジウム酸化物単独でも反応は進行
するが、触媒の強度、活性、又再活性時の容易さなどか
ら、シリカの添加がより好ましい。
するが、触媒の強度、活性、又再活性時の容易さなどか
ら、シリカの添加がより好ましい。
本発明で用いる触媒は、例えば次のようにして調製する
ことができる。バナジウム化合物、例えばメタバナジン
酸アンモニウム、五酸化バナジウム、又は塩化バナジウ
ム等を水に溶解させ、必要に応じ更にシリカゾル又はエ
アロゾルを加え、加熱乾燥を行うか、又は、五酸化バナ
ジウムを溶融しておき、必要に応じそれにシリカを加え
る等して作ることが出来る。本発明で用いる触媒は反応
に先立つて焼成することが好ましく、焼成温度は、３０
０′Ｃ−６００℃が好ましい。本発明において使用する
飽和脂肪族アルデヒドとアンモニアの好ましい使用割合
は、モル比で飽和脂肪族アルデヒドリアンモニア＝１：
１〜５である。
ことができる。バナジウム化合物、例えばメタバナジン
酸アンモニウム、五酸化バナジウム、又は塩化バナジウ
ム等を水に溶解させ、必要に応じ更にシリカゾル又はエ
アロゾルを加え、加熱乾燥を行うか、又は、五酸化バナ
ジウムを溶融しておき、必要に応じそれにシリカを加え
る等して作ることが出来る。本発明で用いる触媒は反応
に先立つて焼成することが好ましく、焼成温度は、３０
０′Ｃ−６００℃が好ましい。本発明において使用する
飽和脂肪族アルデヒドとアンモニアの好ましい使用割合
は、モル比で飽和脂肪族アルデヒドリアンモニア＝１：
１〜５である。
また１：１．０〜１，２というような、アンモニアの使
用割合が従来法に比べ非常に少ないような条件で本発明
の反応を行なつても優れた結果が得られる。また、反応
温度は３００〜６００℃が好ましく、特に３５０〜５０
０℃が好ましい。
用割合が従来法に比べ非常に少ないような条件で本発明
の反応を行なつても優れた結果が得られる。また、反応
温度は３００〜６００℃が好ましく、特に３５０〜５０
０℃が好ましい。
接触時間は２０秒〜１秒が好ましい。
また、反応供給ガスは窒素のような不活性の気体を含ん
でいてもよい。反応の圧力は常圧が好ましいが、加圧下
でも、減圧下でも同じように進行する。長時間反応を続
けると、炭素質の堆積などで活性が低下するが、反応温
度で空気を流すことによつて、容易に再び活性化するこ
とが出来る。本発明の方法は固定床でも流動床でも移動
床でも行ないうる。次に本発明ぬ実施例によりさらに詳
細に説明するが、本発明はその要旨を起えないかぎり以
下の実施例に限定されるものではない。
でいてもよい。反応の圧力は常圧が好ましいが、加圧下
でも、減圧下でも同じように進行する。長時間反応を続
けると、炭素質の堆積などで活性が低下するが、反応温
度で空気を流すことによつて、容易に再び活性化するこ
とが出来る。本発明の方法は固定床でも流動床でも移動
床でも行ないうる。次に本発明ぬ実施例によりさらに詳
細に説明するが、本発明はその要旨を起えないかぎり以
下の実施例に限定されるものではない。
なお、実施例における反応率及び収率は次の定義による
。
。
実施例 １
メタバナジン酸アンモニウム２３．４９を水８００７７
１１に懸濁させて加熱、溶解させたのち、シリカのエア
ロゾル１０８．２９を混入しペースト状になし、そのペ
ーストを更に加熱蒸発乾固した。
１１に懸濁させて加熱、溶解させたのち、シリカのエア
ロゾル１０８．２９を混入しペースト状になし、そのペ
ーストを更に加熱蒸発乾固した。
このケーキを１０〜２０メツシユに砕き、空気中で５０
０℃で４時間焼成したのち、その１０ｄを内径１８ｍ１
のパイレツクス製反応管に充填した。この触媒はＶｌＳ
ｌ，Ｏ２Ｏ．５の組成をもつ。この反応管を４２０℃に
保つたアルミナ流動浴に浸し、ＩｓＯ−ブチルアルデヒ
ドとアンモニアとのモル比が１：１．２の混合ガスを触
媒層に導入し接触時間９．６秒で反応を行つた。
０℃で４時間焼成したのち、その１０ｄを内径１８ｍ１
のパイレツクス製反応管に充填した。この触媒はＶｌＳ
ｌ，Ｏ２Ｏ．５の組成をもつ。この反応管を４２０℃に
保つたアルミナ流動浴に浸し、ＩｓＯ−ブチルアルデヒ
ドとアンモニアとのモル比が１：１．２の混合ガスを触
媒層に導入し接触時間９．６秒で反応を行つた。
反応生成ガスは冷却捕集すると二層に分離するが、メタ
ノールを加えて一層となし、ガスクロマトグラフイ一を
用いて分析した結果、ＩｓＯ−ブチルアルデヒドの反応
率は１００（Ｌ，．ｉｓＯ−ブチロニトリルの収率は９
３．７％であつた。実施例 ２ ｉｓ０−ブチルアルデヒドの代りにｎ−ブチルアルデヒ
ドを使用した以外は実施例１と同様にして反応を行なつ
たところ、ｎ−ブチルアルデヒドの反応率は９９．０％
であり、ｎ−ブチロニトリルの収率は９５．２（ｆｌ）
であつた。
ノールを加えて一層となし、ガスクロマトグラフイ一を
用いて分析した結果、ＩｓＯ−ブチルアルデヒドの反応
率は１００（Ｌ，．ｉｓＯ−ブチロニトリルの収率は９
３．７％であつた。実施例 ２ ｉｓ０−ブチルアルデヒドの代りにｎ−ブチルアルデヒ
ドを使用した以外は実施例１と同様にして反応を行なつ
たところ、ｎ−ブチルアルデヒドの反応率は９９．０％
であり、ｎ−ブチロニトリルの収率は９５．２（ｆｌ）
であつた。
実施例 ３
ｉｓ０−ブチルアルデヒドの代りにプロピオンアルデヒ
ドを使用した以外は実施例１と同様にして反応を行なつ
たところ、プロピオンアルデヒドの反応率は１００％で
あり、プロピオニトリルの収率は９６．２％であつた。
ドを使用した以外は実施例１と同様にして反応を行なつ
たところ、プロピオンアルデヒドの反応率は１００％で
あり、プロピオニトリルの収率は９６．２％であつた。
実施例 ４
ｉｓ０−ブチルアルデヒドの代りにアセトアルデヒドを
使用した以外は実施例１の場合と同様にして反応を行つ
たところアセトアルデヒドの反応率は１０００！）であ
り、アセトニトリルの収率は９７．０％であつた。
使用した以外は実施例１の場合と同様にして反応を行つ
たところアセトアルデヒドの反応率は１０００！）であ
り、アセトニトリルの収率は９７．０％であつた。
実施例 ５
触媒の製造時に１０８．２ｇのシリカのエアロジルを使
用する代りに、２０（！）のシリカを含むヒドロゾル５
４１．０９を使用し実施例１と同様にして調製した触媒
を用いた以外は実施例１の場合と同様にして反応を行つ
た結果、ＩｓＯ−ブチルアルデヒドの反応率は９８．５
（ｆ）であり、ＩｓＯ−ブチロニトリルの収率は９４．
０％であつた。
用する代りに、２０（！）のシリカを含むヒドロゾル５
４１．０９を使用し実施例１と同様にして調製した触媒
を用いた以外は実施例１の場合と同様にして反応を行つ
た結果、ＩｓＯ−ブチルアルデヒドの反応率は９８．５
（ｆ）であり、ＩｓＯ−ブチロニトリルの収率は９４．
０％であつた。
実施例 ６〜８
シリカの量を変えた以外は実施例１と同様にして表−１
に示した組成を有する触媒を調製し、実施例１と同様に
して反応を行つた。
に示した組成を有する触媒を調製し、実施例１と同様に
して反応を行つた。
結果は表−１に示した。実施例 ９
触媒として熔融酸化バナジウムの１６メツシユ以下に砕
いたものを使用し、接触時間を１８．２秒とした以外は
実施例１と同様にして反応を行つたところ、ＩｓＯ−ブ
チルアルデヒドの反応率は８５．７％ＩｓＯ−ブチロニ
ロルの収率は８０．１％であつた。
いたものを使用し、接触時間を１８．２秒とした以外は
実施例１と同様にして反応を行つたところ、ＩｓＯ−ブ
チルアルデヒドの反応率は８５．７％ＩｓＯ−ブチロニ
ロルの収率は８０．１％であつた。
実施例 １０
実施例１の反応を長時間行ない、ＩｓＯ−ブチルアルデ
ヒドの反応率が８４，５％、ＩｓＯ−ブチロニロルの収
率が７５．８％まで低下したところで、触媒層に４２０
℃で８時間毎時５１の空気を流した。
ヒドの反応率が８４，５％、ＩｓＯ−ブチロニロルの収
率が７５．８％まで低下したところで、触媒層に４２０
℃で８時間毎時５１の空気を流した。
Claims (1)
- １ 炭素数２〜４個を有する飽和脂肪族アルデヒドとア
ンモニアとを気相で反応させ、炭素数２〜４個を有する
脂肪族ニトリルを製造する際に、（１）バナジウム及び
酸素又は（２）バナジウム、ケイ素及び酸素を含む触媒
を使用することを特徴とする脂肪族ニトリルの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52089309A JPS5936903B2 (ja) | 1977-07-27 | 1977-07-27 | 脂肪族ニトリルの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52089309A JPS5936903B2 (ja) | 1977-07-27 | 1977-07-27 | 脂肪族ニトリルの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5424824A JPS5424824A (en) | 1979-02-24 |
| JPS5936903B2 true JPS5936903B2 (ja) | 1984-09-06 |
Family
ID=13967056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52089309A Expired JPS5936903B2 (ja) | 1977-07-27 | 1977-07-27 | 脂肪族ニトリルの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5936903B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5076271B2 (ja) * | 2003-09-29 | 2012-11-21 | 三菱瓦斯化学株式会社 | アルキル及び／又はシクロアルキル置換環式ニトリルの製造方法 |
| CN108394907B (zh) * | 2018-05-29 | 2021-06-22 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种硅钒复合氧化物及其制备方法 |
-
1977
- 1977-07-27 JP JP52089309A patent/JPS5936903B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5424824A (en) | 1979-02-24 |
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