JPS5946930B2 - キシレンノイセイカホウホウ - Google Patents

キシレンノイセイカホウホウ

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Publication number
JPS5946930B2
JPS5946930B2 JP50138747A JP13874775A JPS5946930B2 JP S5946930 B2 JPS5946930 B2 JP S5946930B2 JP 50138747 A JP50138747 A JP 50138747A JP 13874775 A JP13874775 A JP 13874775A JP S5946930 B2 JPS5946930 B2 JP S5946930B2
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JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
xylene
hydrogen
reaction
type mordenite
Prior art date
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Expired
Application number
JP50138747A
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English (en)
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JPS5265228A (en
Inventor
浩 酒井
弘 藤本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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Publication date
Application filed by Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
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Publication of JPS5265228A publication Critical patent/JPS5265228A/ja
Publication of JPS5946930B2 publication Critical patent/JPS5946930B2/ja
Expired legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements 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】 本発明はキシレンの異性化方法に関する。
更に詳しくは不都合な不均化反応の生起を抑制し、優れ
た転化率及び選択率で異性化が行なわれ、しかも触媒の
寿命が著しく延長され、且つ単位触媒当りの異性化処理
量が増大するような、キシレンの異性化方法を提供しよ
うとするものである。キシレンの異性化方法として、シ
リカ、アルミナ、或はゼオライトを触媒として高湿気相
で反応させる方法が知られている。しかしながら、この
方法では、異性化反応と共に不均化反応が起わ易く、ひ
、を抑制するには通常稀釈ガスを使用しなければならず
、しかも触媒の寿命が短くて再生操作を頻繁に行なわな
ければならないという欠点がある。また、水素型、或は
稀土類を含有する結晶性アルミノシリケートを触媒とし
て液相でキシレンを異性化させる方法が提案されている
(米国等許第3377400号明細書及び米国特許第3
576895号明細書参照)。
しかしながら、これらの触媒は活性が低いので異性化に
は高温を必要とし、従つて液相に保つために反応系を高
圧にする必要があるのみならず、副反応が多いという欠
点がある。このような欠点を補う方法として特開昭第5
0−88302号公報には、SiO2/At203(E
。ル比)が10〜100であるCr含有水素型モルデナ
イトを触媒として用い、o℃〜400℃で液状で異性化
させる方法が提案されている。しかしながら、この方法
においてもなおかつ反応選択率及び反応選択率持続性の
点で不充分である。本発明者は、とのような欠点のない
キシレンの異性化方法について鋭意研究ハ結果、Crを
特定の方法で担持させた水素型モルデナイトを触媒とし
て用いると、不均化反応が抑制され、高い転化率及び選
択率で異性化が行なわれ、しかも選択率持続性及び触媒
寿命も著しく延長されることを見出し、本発明に到達し
た。すなわち、本発明は熱力学的平衡状態にないキシレ
ンを、触媒の存在下50〜400℃で液体状態で異性化
させるに際し、該触媒として水素型モルデナイトをCr
fff濃度が0.5モル/を以下の第ニクロム塩水溶液
に浸漬せしめてから該水溶液の水を蒸発させることによ
り第ニクロム塩を濃縮担持せしめたSiO2/Aj、2
03(モル比)が10〜20のCr蒸発担持一水素型モ
ルデナイトを用いることを特徴とするキシレン異性化方
法である。
本発明方法で原料として用いるキシレンは0一体、m−
体、p−体等の異性体、或はこれらの2種以上の混合物
の何れでもよい。但し、混合物の場合、そq組成が、異
性化反応温度における熱力学的平衡組成でないものを用
いる必要がある。熱力学的平衡組成であれば異性化処理
しても反応が進まないからである。本発明方法では異性
化触媒として、クロム蒸発担持一水素型モルデナイトの
うちSiO2/At2O3(モル比)が10〜20のも
のを用いる。
SiO2/At2O3(モル比)が20より大きいもの
は副反応が起り易くなり、特に不均化反応が起り易くな
るので好ましくない。また、このモル比が10より低い
ものは触媒の活性が低下するので好ましくない。一般に
モルデナイト触媒にクロムを含有させるには、イオン交
換処理が行なわれる。
例えば特公昭50−88032号公報に記載されている
ような方法、すなわちSiO2/Al2O3(モル比)
が所望の値である水素型モルデナイトをクロム化合物(
例えば硝酸クロム、塩化クロム等)の水溶液で、80〜
100℃にてl〜24時間加熱処理するか、SiO2/
At2O3(モル比)が所望の値であるNa型モルデナ
イトをアンモニウム化合物(例えば塩化アンモニウム、
硝酸アンモニウム等)とクロム化合物の水溶液で同侍或
は遂次に80〜100℃にて1〜24時間加熱処理し、
得らねたクロム含有水素型モルデナイトやクロム含有N
H4型モルデナイトを300〜700℃に加熱焼成する
方法がある。しかしながら、このイオン交換処理では、
モルデナイトを酸性の強い高濃度のクロム塩水溶液に長
時間浸漬せしめてイオン交換する必要があV,従つてこ
の間にモルデナイトの構成成分であるアルミナ部分が抽
出され、処理後の触媒のSiO2/At2O3(モル比
)が処理前のモル比に比べて高いものになつてしまう欠
?がある。このため、Crを高濃度で含有し且つSiO
2/At2O3(モル比)の低い水素型モルデナイトを
調整するには細心の注意を必要とし、その操作は繁雑に
なる。これに対し、本発明方法に卦ける蒸発担持処理は
、SlO2/At2O3(モル比)が約10〜20の水
素型モルデナイトをCr+0濃度0.5モル/t以下、
好ましくは0.2モル/t以下の第二クロム塩(例えば
硝酸クロム、塩比クロム等)の水溶液に浸漬せしめ、次
いで該水溶液の水を蒸発させて濃縮担持させて、更に必
要なら500〜1000℃の温度で加熱焼成し、或は該
加熱処理後に200℃以上で水素雰囲気に接触せしめる
水素処理するものである。
その際、蒸発操作はO〜150℃で行なう。またこの操
作は常圧下、減圧下或は加圧下で行なつてもよいが、通
常、常圧下又は減圧下で行なう。この蒸発担持処理は、
水素型モルデナイトを玲薄濃度の第二クロム塩水溶液に
浸漬してから、短時間に蒸発担持させるのでアルミナ部
分が実質的に抽出されない利点があり、しかも得られる
Cr担持水素型モルデナイトはイオン交換処理により得
られたCr含有水素型モルデナイトに比して優れた触媒
活性を奏する。上記水素型モルデナイトはSiO2/A
t2O3(モル比)が10〜20である。またバインダ
ーの有無、或いはバインダーの種類及びその量は任意で
あるが、酸性白土10〜30重量%のものが好ましく用
いられる。またCr++8濃度0.5モル/t以下の第
二クロム塩水溶液の使用量は水素型モルデナイト担持さ
れる金属クロム量が0.05〜5重量%となる範囲であ
る。クロム蒸発担持一水素型モルデナイトの使用量は、
反応温度、触媒の粒径等によつても異なる力ζ回分反応
、連続流通反応のいづれの場合に訃いても、S=(触媒
1kgに対するキシレンの1時間当Dの処理量(K9/
Hr))と定義したとき、0.05くSVく50である
ことが好ましく、特に0.1〈SVく25であることが
好ましい。
異性化反応は液相で行なう。
反応温度は、低すぎると反応速度が低くなりすぎ、高す
ぎると副反応が起v易いので、50〜400℃にする。
特に200〜350℃が好ましい。反応温度をキシレン
の常圧沸点よりも高くするときは、キシレンを液状に保
つため、反応系を加圧する必要があることは言うまでも
ない。反応に際し、原料キシレンと共に、反応に不活性
な化合物(例えばベンゼン、トルエン等)を稀釈剤とし
て用いることもできる。
本発明方法では、触媒の活性が大きいので反応速度が大
きく、しかも選択性がすぐれ不均化反応を抑制し、優れ
だE化率及び選択率で異性化が行なわれる。
しかも選択率持続性及び触媒の寿命も長いという特長が
ある。以下、実施例をあげて、本発明を詳述する。
例中に訃いて生成物の分析はガスクロマトグラフィーに
より行なつた。実施例 1〜4 (1) Cr蒸発担持一水素型モルデナイトの調製3m
φ×5rfrmLの水素型モルデナイト(バインダー:
酸性白土15(Ff)、SiO2/At2O3(モル比
)=9.6)を回転蒸発器中の希硝酸第二クロム水溶液
(該水溶液500′中にCr(NO3)39H20を3
.85′溶解)中浸漬せしめ、ゆつくりと回転しながら
減圧下90℃でCr(NO3)3を蒸発担持せしめた。
得られた触媒を窒素気流下で700℃、1hrの熱処理
を行なつた後、さらに水素気流下400℃、2.5hr
の水素処理を行なつた。
得られたCr蒸発担持一水素型モルデナイトは以下の特
性を有する。Cr=0.781d1%、 SlO2/At2O3(モル比)=10.9(2)異性
化反応上記1で得られた触媒10′を内径10TWLの
管型反応管に充填し、第1表に示す組成を有する混合キ
シレンを第2表に示す条件で送液せしめ、液体状態で異
性化反応を行なつた。
得られた反応生成物の組成は第2表に示す通りであつた
。比較例 1,2 (1) Cr含有水素型モルデナイトの調製(イオン交
換処理法)実施例1の(1)で用いたものと同じ水素型
モルデナイトを攪拌棒に支持されたカゴに入れ、回転し
ながら硝酸第二クロム水溶液(Cr(NO3)3・9H
20.120tと水300′の混合物)中に浸漬し、9
0℃、2hrsのイオン交換処理を行なつつた。
次いで得られたCr含有水素型モルデナイトを十分に洗
浄した後乾燥し、焼成(550℃、16hrs)した。
こQ触媒は以下の特性を有する。
Cr=1.3wt0!)、 SlO2/At2O3(モル比)=17.9×(2)異
性化反応上記1で得られた触媒10′を内径10Tr0
nの管型反応管に充填し、実施例1と同じ原料組成を有
する混合キシレンを第3表に示す条件で送液せしめ、液
体状態で異性化反応を行なつた。
得られた反応成物の組成は第3表に示す通bであつた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 熱力学的平衡状態にないキシレンを、触媒の存在下
    50〜400℃で液体状態で異性化させるに際し、該触
    媒として水素型モルデナイトをCr^+^+^+濃度が
    0.5モル/l以下の第ニクロム塩水溶液に浸漬せしめ
    てから該水溶液の水を蒸発させることにより第ニクロム
    塩を濃縮担持せしめたSiO_2/Al_2O_3(モ
    ル比)が10〜20のCr蒸発担持−水素型モルデナイ
    トを用いることを特徴とするキシレンの異性化方法。
JP50138747A 1975-11-20 1975-11-20 キシレンノイセイカホウホウ Expired JPS5946930B2 (ja)

Priority Applications (1)

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JPS5265228A JPS5265228A (en) 1977-05-30
JPS5946930B2 true JPS5946930B2 (ja) 1984-11-15

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