JPS6027649B2 - ジメチルナフタレンの製造方法 - Google Patents

ジメチルナフタレンの製造方法

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JPS6027649B2
JPS6027649B2 JP48063441A JP6344173A JPS6027649B2 JP S6027649 B2 JPS6027649 B2 JP S6027649B2 JP 48063441 A JP48063441 A JP 48063441A JP 6344173 A JP6344173 A JP 6344173A JP S6027649 B2 JPS6027649 B2 JP S6027649B2
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dimethyltetralin
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07C5/22Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by isomerisation
    • C07C5/27Rearrangement of carbon atoms in the hydrocarbon skeleton
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    • C07C5/2732Catalytic processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/22Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by isomerisation
    • C07C5/27Rearrangement of carbon atoms in the hydrocarbon skeleton
    • C07C5/31Rearrangement of carbon atoms in the hydrocarbon skeleton changing the number of rings
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/32Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
    • C07C5/367Formation of an aromatic six-membered ring from an existing six-membered ring, e.g. dehydrogenation of ethylcyclohexane to ethylbenzene

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は優れた転化率及び選択率をもって且つ顕著に改
善された触媒寿命をもって、5−トリルベンテンー2ま
たは5ーフエニルヘキセン−2をジメチルナフタレンに
転化できる工業的実施に通した改善方法に関し、とくに
、5−トリルベンテン−2または5−フエニルヘキセン
ー2をジメチルナフタレンに転化せしめるための方法に
於て、‘イー5−トリルベンテンー2または5−フエニ
ルヘキセン−2を、主としてジメチルテトラリンから成
るが1−8%のC24二量化アルキル化反応生成物をも
含有する反応生成物を与える環化反応が生ずる環化条件
下に、団体リン酸触媒と接触せしめることによって、主
としてジメチルテトラリンに転化せしめ、仰 該反応生
成物を気相において且つ水素の存在下において300〜
500qoの温度で、アルミナ上の白金からなる固体脱
水素触媒と接触せしめ、それによってジメチルテトラリ
ンをジメチルナフタレンに脱水素せしめ且つ該C24二
量化アルキル化反応生成物をジメチルナフタレンを包含
するC,乙モ成物に転化せしめ、し一 該脱水素反応で
生じた水素を回収して、これを上記段階‘ィ’又は段階
【ィ)および段階【〇)に再循環せしめることを特徴と
するジメチルナフタレンの製造方法に関する。
本発明は一局面において、5一o−トリルベンテン−2
の2・6ージメチルナフタレンへの転化に関するもので
ある。本発明は特に、5一oートリルベンテンー2を先
ず1・5−ジメチルテトラリンに変え、後者を脱水素し
て1・5−ジメチルナフタレンとし、次いでこれを異性
化して2・6ージメチルナフタレン(2・6−DMN)
とするところの多段階方法に関するものである。本発明
は別の局面において、5−m−トリルベンテン−2の2
・6−ジメチルナフタレンおよび2・7ージメチルナフ
タレンへの転化に関するものである。
本発明は特に、5−m−トリルベンテンー2を先ず1・
6一および108ージメチルテトラリンの混合物に転化
し、この混合物を脱水素して1・6ージメチルナフタレ
ンおよび1・8−ジメチルナフタレンを与え、且つ次い
でこれらの化合物を、それぞれ2・6ージメチルナフタ
レンおよび2・7ージメチルナフタレンへと異性化せし
めるところの多段階方法に関するものである。本発明は
さらに他の局面において、5一p−トリルベンテンー2
の2・7−ジメチルナフタレンへの転化に関するもので
ある。本発明は特に、先ず5−p−トリルベンテンー2
を1・7ジメチルテトラリンに変え、後者を脱水素して
1・7−ジメチルナフタレンとし、次いでこれを異性化
して2・7−ジメチルナフタレンを形成せしめるところ
の多段階方法に関するものである。本発明はさらに別の
局面において、5ーフェニルヘキセンー2の2・3ージ
メチルナフタレンへの転化に関するものである。
本発明は特に、先ず5ーフヱニルヘキセンー2を1・4
ージメチルテトラリンに変え、後者を脱水素して1・4
ジメチルナフタレンとし、次いでこれを異性化して2・
3ージメチルナフタレンを形成せしめるところの段階的
方法に関するものである。ポリエステル樹脂の製造にお
いて有用なナフタレンジカルボン酸を製造するために、
各種のジメチルナフタレン類を使用することは公知であ
る。
この転化は、二つのメチル基を、たとえばダリング(1
.N.Duling)によるアメリカ合衆国特許329
3223号に託すもののような、公知の方法によって酸
化することにより行なうことができる。この特許に示す
ように、2・6ージメチルナフタレンおよび2・7ージ
メチルナフタレンから誘導した二塩基酸は、フィルムお
よび繊維の製造において用いることができるポリエステ
ル樹脂の製造に対して特に有用である。これらのジメチ
ルフタレン類から誘導した樹脂は、各種の用途における
コーティング材料として用いることもできる。ピーター
ソン(HJ.Pehe岱on)の1969年2月18日
公告のアメリカ合衆国特許3428698号に示すよう
に、重合体の調製において有用なナフタレンジカルボン
酸または酸無水物を製造するために2・3ージメチルナ
フタレンを使用することは公知である。この特許は、置
換してない環を選択的に水素化して6・7−ジメチルテ
トラリンを与えるために2・3−ジメチルナフタレンを
部分的に還元することができるということ、およびさら
に6・7−ジメチルテトラリンを酸化してポリアミド樹
脂の製造に対して周知の有用性を有するピロメリト酸(
1・2・4・5ーベンゼンテトラカルボン酸)または無
水ピロメリト酸とすることができるというとを記載して
いる。ポリエステル樹脂を製造するための出発原料とし
ての2・6ージメチルナフタレンの使用は公知であり、
且つこの目的のために、2・6ージメチルナフタレンを
高純度で取得するための方法が文献に託されている;た
とえば、下記のアメリカ合衆国特許参照:1967年8
月15日刊行のペンハム(AL.Re肌em)の333
6411号:1969年12月23日刊行のベーターキ
ン(M.E.Peterkin)らの3485885号
:1970年11月17日刊行のヘッジ(J.A.He
d鉾)の3541175号:および1971年6月29
日刊行のスカラダ(T.E.Skarada)らの35
90091号。
2・6ージメチルナフタレンを部分的に酸化して2・6
ージカルボン酸を与えることができるが、後者はたとえ
ばエチレンジオールのような脂肪族のジオールとの反応
によってポリエステルを調製するために特に有用である
ポリエステルは繊維、コーティング類の製造において有
用性を有している。プタジェンおよびキシレンを使用す
るジメチルナフタレン類の製造方法は、ジャーナル オ
ブオルガニツク ケミストリー、30、82〜84(1
965)においてエーベルハルト(G.G.EPrha
てdt)らにより、且つエーベルハルトの1966年4
月5日刊行のアメリカ合衆国特許3244758号に記
されている。この方法においては、反応成分をアルカリ
金属触媒の存在において、主として1:1付加物、すな
わち、5ートリルベンテンー2を与える条件下に反応せ
しめる。この生成物を酸性のアルキル化触媒によって処
理することにより閉環させてジメチルテトラリンを得る
。次いで後者を、触媒としてたとえばアルミナ上に担持
した白金を用いて、脱水素することによりジメチルナフ
タレンが得られる。触媒としてHFまたはHF一BF3
を使用する各種のジメチルナフタレン類の異性化反応は
、サルド(G.Suld)らによりジヤーナル オブ
オルガニツク ケミストリ−、292939〜2946
(1964)中に、且つ同じくサルドの1963王10
月29日刊行のアメリカ合衆国特許3109036号中
に、託されている。
これらの文献は、これらの触媒による1・5−ジメチル
ナフタレンの異性化は、1・6ージメチルナフタレンお
よび2・6−ジメチルナフタレンを与えるが、その他の
異性体を与えることはないということを示している。上
記のアメリカ合衆国特許3336411号は、250〜
400COの温度における酸素の存在において、シリカ
ーアルミナまたはシリカーアルミナージルコニア触媒を
用いる混合ジメチルナフタレン類の異性化による2・6
ージメチルナフタレンの製造について記している。
この特許は、異性化反応生成物を分別結晶化させること
によって、2・6ージメチルナフタレンを選択的に分離
できるということ、およびその他のジメチルナフタレン
類から成る母液を異性化反応域へと再循環せしめること
ができると述べている。異性化混合物からの2・6−ジ
メチルナフタレンの選択的結晶化は次のアメリカ合衆国
特許中にそれぞれ記されている:348技細5号;35
41175号および3590091号。
各種の化合物との選択的鍔化によるジメチルナフタレン
類相互間の分離は、1972王5月23日刊行の下記の
アメリカ合衆国特許類に記されている:デービス(R.
1.Davis)らの3665043および36650
45号:ならびにスコット(K.A.Scott)の3
665044号。
フレック(R.N.F1eck)らによる1963王1
2月17日刊行のアメリカ合衆国特許3114782号
およびヘッジ(J.A.Hed度)による1972手6
月6日刊行のアメリカ合衆国特許3668267号に示
すように、ある種の結晶性ゼオラィト上への選択的吸着
による各種のジメチルナフタレン異性体類の相互からの
選択的分離もまた知られている。
シュナィダー(A.Scheiper)による1966
年3月29日刊行のアメリカ合衆国特許3243469
号‘ま、2・6−ジメチルデカリンを脱水素して2・6
−ジメチルナフタレンを与えるための、アルミナ坦特白
金触媒の使用を記載している。
サルド(G.Suld)らによる1966年6月7日刊
行のアメリカ合衆国特許32552路号、同じく196
7年6月13日刊行のアメリカ合衆国特許332555
1号は、何れも、たとえば、炭酸リチウムのような塩基
性塩の溶液を用いてアルミナ担特白金を処理することに
よる非酸性脱水素触媒の調製を託している。
本発明によれば環化、脱水素および異性化から成る連続
段階を包含する連続的多段階方法によって、5ートリル
ベンテン−2または5ーフエニルヘキセン−2をジメチ
ルナフタレンへと転化するための効率的な方法を提供で
きる。
この方法は脱水素段階において生じた水素を、他の段階
の少なくとも一において、且つ望ましくは環化及び脱水
素又は環化の段階において、利用する。原料トリルベン
テンはオルソ、メタまたはパル異性体のいづれでもよい
。一態様において本発明は、 ■ 主として気体状態にある5一oートリベンテンー2
から成る仕込み物を、固体リン酸触媒上に、たとえば、
200〜450o○の範囲の温度および0〜50岬sj
gの圧力において、主としてジメチルテトラリンから成
るが1−8%のC24二量化アルキル化反応生成物をも
含有する環化反応が生ずる環化条件下に通ずることによ
って環化を生じさせて1・5ージメチルテトラリンを形
成せしめ;脚 気体状態にある段階風からの反応生成物
を、300〜500qoの範囲の温度において、水素の
存在において、且つたとえば0〜50伽sigの範囲の
圧力で、アルミナ上の白金からなる固体脱水素触媒と接
触せしめることによって脱水素してジメチルテトラリン
をジメチルナフタレンに転化せしめ且つ上記C24二量
化アルキル化反応生成物をジメチルナフタレンを包含す
るC,2生成物に転化せしめ;{C’かくして生成した
ジメチルナフタレンと水素の気体混合物を、たとえば2
75〜50び○の範囲の温度およびたとえば0〜50的
sigの範囲の圧力において固体酸性異性化触媒と接触
せしめることによって、2・6ージメチルナフタレン、
2・7ージメチルナフタレンおよびノまたは2・3ージ
メチルナフタレンを包含するジメチルナフタレン類の混
合物を形成せしめ;風 上記段階曲の脱水素反応で生じ
た水素を、該段階脚および/または上記段階{C’の上
記ジメチルナフタレン類を含有する反応生成物から離し
;‘E} 且つ分離した水素を、この方法中の段階‘C
}に先立つ段階へ、換言すれば、段階凶又は段階凶およ
び段階曲の何れかへ再循環せしめる、ことから成る方法
を提供する。
さらに上記実施形態の一例においては、5一oートリル
ベンテンー‘2’を主として1・5−ジメチルテトラリ
ンに転化させうる環化条件下に、5一oートリルベンテ
ンー■を酸化触媒と接触せしめ、つぎに段階脚は上記と
同様に行ない、段階曲からの脱水素生成物(ジメチルナ
フタレン)を凝縮させて付随する水素ガスから分離し、
水素を段階■又は段階凶及び段階曲に再循環させ、且つ
1・5−ジメチルナフタレンを次の段階において異性化
して特定のジメチルナフタレンを形成せしめる。
何れの実施形態においても、異性イ○錨費からの混合ジ
メチルナフタレン類を処理して、特定ジメチルナフタレ
ンを選択的に取出し且つ他の異性体類を異性化反応器に
再循環せしめることが好ましい。
本発明を以下において、仕込み材料としての5一o−ト
リルベンテンー2について説明するが、前記の他の仕込
み材料においても、類似の方法および結果が適用可能で
ある。
便宜のために、各種の仕込み原料に対して、環化−脱水
素反応によって得られる生成物およびその異性化によっ
て生ずる主なジメチルナフタレン異性体を、下表に示す
。以下、本発明を図面の参照のもとに説明する。
本発明の方法に対する5−o−トリルベンテンー2仕込
み原料は、前記のェーベルハルトの文献に記した方法に
従って、ブタジヱンとoーキシレンの反応によって取得
することができる。この反応は、希望する1:1付加物
、5−o−トリルベンテン−2、に加えて、比較的少量
の高級付加物を与える額向がある。前者は、必要に応じ
、本発明の方法に対する仕込み原料として用いる前に、
蒸留によって精製することができる。第1図において、
5一o−トリルベンテン−2仕込み流は、ライン10を
通じて進入し、本発明の一実施形態においては、加熱器
11中で加熱を受けて気化し、次いで反応城Aに入る。
この反応域は式{1)に示すように、環化すなわち閉鎖
を生じさせることができる固体の酸化アルキル化触媒を
有している。固体燐酸触媒は、この反応に対して特に適
している。
従って、本発明方法においてはこれが使用される。この
種の触媒は市販品として入手することができ且つ、たと
えば、ラングロイス(G.E山ngois)のアメリカ
合衆国特許、1952羊2月12日刊行、およびシヤー
フ(E.J.Schaび)らのアメ*リカ合衆国特許、
1970王3月31日刊行、およびこれらの中に引用さ
れている特許中に記載されている。5一mートリルベン
テンー2においては、環化によって2つの生成物が生じ
るということに注目すべきである。
式中に示すように、オレフィン置換基と芳香環との閉環
は、2方向において生じて1・6−および1・8−ジメ
チルテトラリン異性体の両者を生じさせることができる
。生成物中の両者の割合は、反応条件によっていくらか
変化させることができるが、一般に1・6一異性体舎量
は、1・8−異性体舎量のざっと2倍である。式1で表
わされる、反応域A中の環化反応は、再循環ライン12
を通じて反応器中へ入れる水素の存在において行なうこ
とが好ましい。
この反応に対しての条件は、たとえば200〜450午
○の範囲の温度およびたとえば0〜50蚊sjgの範囲
の圧力を包含する。水素の存在は、高沸点副生物(C2
4二量体アルキル化物)の生成を抑制し且つ1・5ージ
メチルテトラリンを取得するための反応の選択性を高め
るという煩向があるという点で有利である。反応生成物
は気体としてライン13を通じて反応城Aを離れ、凝縮
することなく、ライン15を経て脱水素域Bへと送られ
る。
この区域における反応温度は300〜500ooの範囲
であり、一般に区域Aにおけるよりも高い。それ故、ラ
イン13と連絡する加算器14が備えてあって、水素お
よび1・5ージメチルテトラリンの混合物の温度(典型
的には反応城Aからの温度は24000)を、脱水素に
対して望ましい水準(典型的には平均430℃)まで上
げる。この反応は吸熱的であるから、脱水素反応が完了
する前の温度があまり‘こ低く下るのを防ぐために、反
応域B中の反応成分に対して熱を供給するための手段(
第1図中には示してない)を設けることができる。式{
2’によって与えられる反応を促進するために、反応域
B中で固体脱水素触媒を用いる。
上式で示すように、反応は反応成分1モルについて2モ
ルの水素を与える。このようにこの反応は、反応城Aに
おいて用いる水素、ならびに第1図によって示した実施
形態において反応城Cにおいて用いる水素の供給源とし
て働らく。この反応は300〜50000の範囲の温度
水準およびたとえば0〜500psigの範囲の圧力に
おいて行なう。アルミナ上に担持した白金脱水素触媒お
よび特に非酸性アルミナ、好ましくはェータアルミナ、
上の白金を用いることが好ましいが、その理由は、この
種の触媒は、脱水素反応城Bにおいて用いる条件下に、
特に長い寿命を示すことが認められているからである。
従って、本発明においてはアルミナ上の白金からなる固
体脱水素触媒が使用される。反応城B中の反応は、望ま
しい脱水素を生じさせるばかりでなく、反応城A中で生
成するC24二量化ァルキル化反応生成物を、反応城B
の条件下にジメチルナフタレンを包含するC,2生成物
に再転化せしめる点で、予期しない利益をもたらす。反
応城Aにおいて生ずるC24二量化アルキル化反応生成
物は、主として1モルの1・5−ジメチルテトラリンの
1モルの5−oートリルベンテン−2によるアルキル化
により生じ、この結果として、1・5−ジメチルテトラ
リンをアルキル化せしめる5炭素連鎖が飽和するに至る
。しかしながら、C,2仕込み物および/またはC,2
環化生成物の間にその他の反応が生じてC24二量体を
与える可能性もある。これらの反応は、僅かな程度に、
さらに高級な生成物(三量化など)を生じ続ける可能性
もあり、これらもまた脱水素反応においてジメチルナフ
タレン類に転化する。第1図の実施形態においては、脱
水素反応城Bからの反応混合物は、気体としてライン1
6を経てライン18および異性化反応城C中に送られる
この反応城Cは、たとえば、275〜500ooの範囲
の温度および0〜50岬sigの圧力を保つ。通常は異
性化反応は、反応域Bの平均温度よりも低い温度(典型
的には32000)において行なうことが望ましいから
、ライン16を通過する1・5ージメチルナフタレンお
よび水素の混合物の温度を制御するために、熱交換器1
7として示した、手段を設ける。反応城Cにおいて用い
る触媒は、固体酸性異性化触媒であり且つ反応城Aにつ
いて記したものと同じタイプのものとすることができる
適当な酸性触媒は、前記アメリカ合衆国特許33364
11号に記されているような、シリカーアルミナまたは
シリカーアルミナージルコニアおよび前記アメリカ合衆
国特許顔20787び号および208001号に記され
ているような、結晶性ゼオラィト触媒を包含する。前記
アメリカ合衆国特許2585899号および35040
45号の方法において用いたもののような固体燐酸触媒
も、同様に適当である。反応域C中の反応は、1・5−
ジメチルナフタレンの、その異性体類中の二つのみへの
異性化を生じさせるが、その理由は、前記アメリカ合衆
国特許3109036号に記すように、メチル置換基の
移動は、ナフタレン核上の2−位および3一位の間には
生じ得ないからである。
この反応において生じうる移動は、式【311こよって
表わされる。1・5ージメチルナフタレンこ1・6ージ
メチルナフタレン22・6−ジメチルナフタレン 【3
1かくして異性化反応によって生ずる異性体は、1・6
−ジメチルナフタレンおよび望ましい2・6ージメチル
ナフタレンだけである。
320℃の温度水準におけるこの反応に対する平衡にお
いては、1・5一異性体は10%の程度の比較的少量に
過ぎない;1・6一および2・6−異性体が残りの大部
分を占めて、ほぼ等しい割合で存在している。
この異性化の間に、僅かな不均化およびその他の反応も
また生じて、たとえば、全体で5〜10%のモノメチル
ーおよびトリメチルナフタレン類、1〜3%のその他の
ジメチルナフタレン類(主として1・7ージメチルナフ
タレン類)、ならびにたとえば1〜3%のジメチルナフ
タレン類のC2f二量体類の生成をもたらす。必要に応
じ、混合ジメチルナフタレンをさらに処理する前に、反
応域Cからの生成物を分別蒸留(図中に示していない)
することによって、これらの各種の副生物をジメチルナ
フタレン類から分離することができる。第1図における
この方法の簡単化した実例においては、反応立或Cから
の異性化反応生成物は、ライン19および凝縮器20を
通過して気−液分離器21へと向う。
凝縮器20は、多少でも結晶化、を生じさせるに充分な
ほど温度を低下させることなく異性体生成物を液化させ
るように鰯らかせる。液体生成物をライン22を通じて
分離器21から取出して、23に概念的に示した異性体
分離段階に送る。この分離は、たとえば結晶化、吸着ま
たは選択的錯体生成のような適当な方法によって行なっ
て、2・6ージメチルナフタレンをその他の異性体から
選択的に回収することができる。2・6ージメチルナフ
タレンは、希望生成物としてライン24を経て取出す。
場合により、点線25で示すように、他の異性体類を区
域C中で2・6−ジメチルナフタレンにさらに転化させ
るために、再循環させることができる。主として水素か
ら成る気相は、分離器21の上端から取出し、バルブ2
6およびライン27を通じて部分的に系から排出させる
残りの水素は、ライン28を経て圧縮機29へと送られ
、系中で再使用するために、そこで再び圧縮される。加
圧した水素を次いでライン30を通じて反応域Cの前の
段階にもどして再循環させることもできるが、本発明方
法においては、反応域A又は反応城Aおよび8に再循環
させる。水素は反応域AおよびBのそれぞれにおける再
使用のためにバルブ31,32およびライン12,15
を通じて反応城A及びBにもどし、また、バルブ31を
閉じ、バルブ32を開いて、水素をライン30からライ
ン15を経て反応辻或Bへと再循環させるように、この
方法を操作することもできる。場合によっては、ライン
30からの水素の一部を、バルブ33およびライン18
を経て反応城C中に再循環させることもできる。これは
、区域Cにおける水素と炭化水素の比率を、反応域Bか
らの流出物中のこれらの比率と無関係に調節することを
可能とし、且つ点線25を通じて再循環させるジメチル
ナフタレン類の量の変動にかかわりなく、選択した比率
の保持を可能とする。第1図について説明したようにこ
のように操作することにより、反応域A,BおよびCの
間には凝縮器および分離器は不必要であり、これらの3
区域のそれぞれに対して、その操作圧力で水素を供給す
るための、唯一の圧縮機29を必要とするのみである。
かくしてこの配置は、設備投資および運転コストを最低
とする。第1図の方法は、反応城A中の環化を液相反応
によって行なうように変更することができるが、その場
合には、ライン10からの仕込みを、加熱器11中で、
気化するには至らない選択した環化温度まで加熱する。
固体燐酸触媒を用いるこのような液相反応に対する適当
な条件は、たとえば、100〜27がo、好ましくは2
00〜275qoの温度、0.1〜5、好ましくは0.
3〜2の液体毎時空間速度(LHSV)を包含し且つ炭
化水素を液体として保つに足る圧力を必要とする。液体
の反応生成物を次いで前記のように加算器14中で気化
し且つ反応城B中で脱水素する。
この実施形態においては、バルブ31を閉じ且つ水素を
バルブ32およびライン15を通じて反応城Bへと再循
環させる。反応城A中における環化反応を気相または液
相の何れで行なうかにかかわりなく、生成する1・5ー
ジメチルテトラリンは一般に、かなりの量の各種の創生
物を伴なつている。
下表は環化反応生成物に対する典型的な組成を示すが、
各成分は沸点が高くなる順に並べてある:トリルベンタ
ン類 0.5〜2%トリルベンテン
類 0.5〜4メチルエチルインダ
ン類 0.5〜2ジメチルテトラリン類(
1・5一以外のもの)0.5〜41・5ージメチルテト
ラリン 80〜971・5ージメチルナフタ
レン 0.2〜0.5C2に二量体類
1〜8生成する各種の副生
物にもかかわらず、アルミナ上に担持した白金触媒を用
いるときは、脱水素触媒の急速な不活性化を生ずること
なく、反応域Bに対する前記の条件下に、このような材
料を処理することができる。
特に長い触媒寿命は、たとえば炭酸リチウムのようなア
ルカリ性の塩の溶液を用いる処理によって非酸性になら
しめてあるエー夕−アルミナ担特白金触媒を用いる場合
に、達成することができる。反応城8において保持する
条件下に、C24二塁化アルキル化反応生成物は、前記
のように、ほとんど全く、ジメチルナフタレン類を包含
するC,2生成物へと転化する。オレフィン性の成分(
トリルベソテン類)は、反応城B中で迅速に飽和するに
至り、かくしてやはり触媒を不活性化する炭素質の堆積
物を生じさせる傾向がないということもまた認められた
。第2図に示した実施形態においては、反応城Aおよび
Bは、第1図における相当する反応城と同一であり且つ
これらの反応城を、同じ種類の触媒の使用により同じ条
件下に、気相に又は液相における反応成分によって操作
する。
第2図のプロセスは、反応城Bからの生成物を凝縮させ
且つ水素を反応城A又はBにもどして再循環させる点で
異っている。仕込み原料はライン40を通じて入れ、加
熱器で加熱したのち反応城Aに導入するとそこで式{1
)に従う反応が生じる。1・5ージメチルテトラリンと
水素の混合物はライン43、加熱器44及びライン45
を通じて反応城Bの上端に送るとそこで式■に従う反応
が生じる。
反応混合物は反応城Bからライン46および凝縮器47
を通って気液分離器48中に流れる。分離器48からの
1・5−ジメチルナフタレンは、ライン50を経て、反
応区域Cにおける反応に対して望ましい水準に温度を調
節するための温度調節手段51中に送る。
必要に応じ、この反応は、前記のアメリカ合衆国特許3
109036号およびサルドらによる文献、ジャーナル
オブオルガニツクケミストリー、に記すように、触媒と
してHFまたはHF−BF3を用いて遂行することがで
きる。この方法は、たとえばn−へキサンまたはベンゼ
ンのような不活性溶剤中に1・5−ジメチルナフタレン
を溶解し、且つこの溶解を0〜100q0においてHF
またはHF−BF3と接触させることによって、異性化
反応を生じさせることから成っている。また別法として
、反応域C中の異性化は、第1図に関連して記したよう
にして気相反応として遂行することもできる。区域Cか
らの異性化反応生成物は、ライン53中を、54で示し
た異性体分離区域へと流れ、それから製品として2・6
ージメチルナフタレンを取出す。
場合により、残留する異性体は、さらに転化させるため
に点線55を通じて、−反応城C中へ再循環せしめるこ
とができる。気相(水素)は分離器48の頂部から圧縮
器49へと流れ、次いでライン56および42を通して
環化城A又はライン45を通じて脱水素域Bへと再循環
せしめる。過剰の水素はライン57およびバルブ58を
経て系から取除くことができる。反応城Cの異性化反応
を、第1図に関連して説明したように、気相中で行なう
ときは、ライン57からのこの過剰の水素の一部または
全部を反応域Cにおいて使用することが有利であり、点
線52で示すようにして、そこに導入する。このような
場合には、ライン53を通じて取得した異性体生成物か
ら水素を分離するための手段(第2図中に示していない
)を設けなければならない。本発明を実施するための好
適方法を第3図によって示す。
この実施形態においては、反応城BおよびCに対して単
一の反応塔を使用するが、このタ塔は、その上方部(反
応城B)における3層の重ねた触媒床68,69および
70の形態にある脱水素触媒および下方の部分(反応城
C)における酸性の異性化融媒床71を有している。コ
イル72および73として示した加熱手段が反応城Bの
0各床間に設けてあって、脱水素反応の吸熱性に対する
補償のために熱を供給する。区域A,BおよびCに対す
る触媒は第1図中の各反応城に対して説明したものと同
一である。仕込み物は、ライン60を経て第3図の系に
入夕り、加熱器61中で気化し、且つライン63からの
再循環水素といつしよに、ライン62を通じて環化区域
A中に導入する。
環化域Aは、前記と同様な条件下に操作せしめる。この
反応に対する好適な条件は、210〜25000の温度
および20〜0200psigの圧力を包含する。一般
的に用いられるその他の条件は、0.1〜5、好ましく
は0.3〜2の液体毎時空間速度(LHSV)、および
0.1〜10、好ましくは1〜5の炭化水素:水素モル
比を包含する。反応城Aにおける主反応は、式‘1}に
よって表わされるような環化反応であるが、C,2仕込
み分子とC,男鰯ヒ生成物の間の反応がC24二重化ア
ルキル化反応生成物をもたらす。
これらの高沸点生成物は、工程の次の段階の間に実質的
な量で存在するときは、触媒の漸進的な不活性化を生じ
させてその寿命の短縮を促進する傾向がある。反応城A
中における再循環水素の存在は、生成するこのような高
沸点生成物の量を最低として、次の反応段階前にこれら
を除去する必要を除くという点で有利である。反応城A
からの混合物は、ライン64、加熱器65、ライン66
を通って塔67の頂部に向う。
反応域Bの全体にわたって温度を300〜500午0、
好ましくは375〜450qoの範囲に保つために、加
熱器65およびコイル72ならびに73によって熱を供
給する。この区域中には20〜2000psjgの圧力
を保つことが好ましい。その他の条件は、0.1〜10
、好ましくは3〜7のLHSV、および0.1〜10、
好ましくは1〜5の炭化水素:水素モル比を包含する。
各種の脱水素触媒を用いて反応城B中の脱水素を達成す
ることができるが、アルミナ担特白金、特に非酸性アル
ミナ担特白金を用いることが著るしく好適である。その
理由は、この触媒は上記の反応条件下に予期以上の長い
寿命を提供することが認められるからである。このよう
な触媒の調製については、前記のアメリカ合衆国特許3
255268および3325551号に記されている。
反応域B中で保持する条件下に、式■に示すように、脱
水素が生じるばかりでなく、予想外の利益、すなわち、
C24二量化アルキル化反応生成物のC,Z王成物への
転化が生ずる。このC24二量化アルキル化反応生成物
の大部分はC,2生成物ジメチルナフタレンにもどり且
つ一部は恐らくトリルベンタンと思われる創生物に変化
する。この予想外の結果は、反応城Bから流出する反応
混合物中の高沸点物質の存在を除き且つ希望生成物の収
率を向上させるという点で有点である。区域B中の条件
もまた、オレフィン結合の水素化を迅速に達成し、禾環
化トリルベンテンのすべてをトリルベンテンに変え、か
くしてこの種の成分が重合を生じて触媒の不活性化を導
くおそれを防止する。反応域Bの底部からの気体混合物
は、反応城Cを構成する異性化融煤床71の上端に直接
に送られる。この混合物の温度は、ライン72およびス
パージャー84を通ずる再循環ジメチルナフタレン類の
導入によって、反応城Cの反応に対して望ましい水準に
調節する。そのために熱交換器74を再循環流中に設け
、それによってこの再循環流温度を、床71中において
適切な温度を確保するために必要なように、調節するこ
とができる。異性化反応に対する広い温度範囲は275
〜500qoであるが、好適範囲は325〜37500
である。反応域C中の圧力は反応城Bにおいて保持した
圧力によって決定され、且つ水素:炭化水素比は、触媒
床70の底部からの流出する気体中のこれらの成分の比
率に依存する。反応城Cに対するLHSVは0.1〜5
、好ましくは0.5〜2の範囲である。塔67の底から
の流出物は、ライン75および凝縮器76を経て気−液
分離器77へと送られる。
凝縮器76は、異性体の結晶化を生じさめることなくジ
メチルナフタレン類を液化するに充分な程度に温度を低
下させるように、働らかせる。分離器の上端からの水素
相を、バルブ付きのライン78を通じて系から排出させ
、残りを圧縮機79中で再圧縮したのち、ライン80、
加熱器81およびライン63なちびに62を通じて反応
城A及び該Aを介してBに再循環させる。塔67からの
流出物は、主として前記のジメチルナフタレン異性体類
から成るけれども、これは一般に、先行する段階におけ
る不均化反応およびその他の副反応の発生によって、少
量のモノメチルーおよびトリェチルナフタレン類、その
他のジメチルナフタレン異性体類およびC24二量化物
質を含有している。
必要に応じ、ライン75を経て取得した流出物から、次
の段階でジメチルナフタレンを回収する前に、それを蒸
留するための手段(図中に示していない)を設けること
によって、ジメチルナフタレン類よりも実質的に低い沸
点および高い沸点を有する副生物を分離することができ
る。分離器77の底部からの炭化水素異性体類は、最高
の融点(11が0)を有する2・6−異性体を、1・5
−ジメチルナフタレン(融点=8500)および1・6
ージメチルナフタレン(融点=−14℃)から選択的に
結晶化させるための結晶化段階に送られる。
2・6−ジメチルナフタレンは、希望製品してライン8
3を通じて取出し、一方、少量の115ージメチルナフ
タレンと2・6ージメチルナフタレンを伴なう。
主として1・6一異性体から成る母液は、熱交換器74
およびライン72を通じて異性イ〇段階Cへと再循環せ
しめる。仕込みが5ーフェニルヘキセンー2であるとき
は、分離器77の底からの炭化水素異性体は、最高の融
点(105℃)を有する2・3一異性体を1・3ージメ
チルナフタレン(融点=−4℃)から選択的に結晶化さ
せるために、緒晶イQ段階に送られる。これらの異性体
類は、−8℃で結晶化する、約10%の2・3ージメチ
ルナフタレンと90%の1・3ージメチルナフタレンか
ら成る共融混合物を形成する。それ故、この結晶イリ段
階のための温度は−8℃以上でなければならず、典型的
には−5℃乃至2ぴ○の範囲である。仕込みが5一pー
トリルベンテン−2であるときは、分離器77の底から
の炭化水素異性体類は、最高の融点(98℃)を有する
2・7一異性体を1・7ージメチルナフタレン(融点=
−lyo)から選択的に結晶化させるために、結晶イリ
段階に送られる。
これらの異性体類は、一18午0において結晶化する7
%の2・7ージメチルナフタレンおよび93%の1・7
ージメチルナフタレンから成る共融混合物を形成する。
それ故、この結晶イQ段階に対する温度は−18qoよ
りも高くなければならず且つ典型的には−15℃乃至1
5℃の範囲である。仕込みが5−mートリルベンテン−
2であるときは、分離器77の底からの炭化水素異性体
類を、存在する5異性体の中で最高の融点を有する2・
6一および2・7一異性体類を選択的に結晶化させるた
めに、結晶イリ段階へと送るが、その他の異性体は1・
5一、1・6一および1・7ージメチルナフタレンであ
る。温度を下げるにつれて、温度が約30℃に達するま
で、2・6−ジメチルナフタレンのみが析出し、その時
点で2・6ージメチルナフタレン(42%)および2・
7ージメチルナフタレン(58%)の共融物が結晶化し
始める。温度は1・5ージメチルナフタレンが三成分共
融物(2・6ージメチルナフタレン23%、2・7−ジ
メチルナフタレン33%および1・5−ジメチルナフタ
レン44%)の状態として溶液から析出し始める前に、
約一10乃至0℃まで低下せしめることができる。かく
して異性体混合物を約000の温度水準において結晶化
させることによって、本質的にすべての1・5一、1・
6一および1・7ージメチルナフタレンが溶液に残り且
つ2・6ージメチルナフタレンの約85%および2・7
ージメチルナフタレンの70%を結晶の形態で分離する
ことができる。かくして本発明は、最も簡略化された処
理装置を使用して2・6ージメチルナフタレンへの5−
oートリルベンテン−2の多段階転化を遂行するための
効率的な方法を提供する。
仕込み物をいったん気化させたのち、反応成分は、何ら
中間的に凝縮することなく、連続的に転化域A、Bおよ
びCのそれぞれ中を流れることができ、それによって異
性イQ段階Cの後までは、液体の処理を必要としない。
反応城Bにおいて生じた水素は、全系に対して一基の圧
縮機を必要とするのみで、反応城AおよびBにおいて有
利に使用することができる。反応域A中の水素は、重質
の物質(C24二量化アルキル化反応生成物)の生成を
最低とする傾向がある上に、生成した少量の重質物を区
域B中で再び低沸点の物質にもどすという利点を有して
いる。第4図は、混合物としてではなく、別々の生成物
として2・6一および2・7−ジメチルナフタレンを取
得するために特に適しているところの本発明の実施形態
を示しているが、これらの生成物は5−m−トリルベン
テン−2を仕込み物として用いることにより取得される
第4図のプロセスは、段階凶および{B’を通じて第2
図のプロセスと同様であり、且つ気−液分離器48まで
は、それを含めて、同じ部分を示すために同じ番号を用
いている。プロセスの残りの部分は第2図のものと異な
っており、それぞれ1・6−ジメチルナフタレンおよび
1・8ージメチルナフタレンを異性化するための、C,
およびC2と名付けた二つの別個の異性イ○段階を包含
している。第4図を参照すると、大よそ2:1の比率に
ある1・6−ジメチルナフタレンおよび1・8−ジメチ
ルナフタレンから成る、分離器48の底からの液体混合
物は、ライン90を経て異性体分離段階91に送られる
これらの異性体は、実質的に異なる沸点(1・6−ジメ
チルナフタレンの263℃に対し1・8−ジメチルナフ
タレンの270こ0)を有しているから、この分離は、
分別蒸留によって行なうことが好ましい。しかしながら
、分離は、たとえば分別結晶化および/または分子ふる
いによる選択的吸着のような、その他の適当な方法によ
って行なうこともできる。分離段階91に院続いて、回
収した1・6−異性体を、ライン92、加熱器93およ
びライン94を経て異性化反応域CIへと送る。
この区域は第1図または第2図のどちらかにおける段階
‘C}に対して先に記した異性化条件下に、操作するこ
とができる。CI異性化は、気相にある炭化水素(たと
えば330qoにおいて)を用い且つ点線95を通じて
供給する水素の存在において行なうことが好ましい。区
域CIからの流出物は、ライン96および凝縮器97を
経て気−液分離器98へと流れ、そこからライン99に
よって再循環のために水素を取出す。凝縮器は、2・6
ージメチルナフタレンの結晶化を生じさせることなく混
合物を液化させる温度で働らかせる。段階CIにおいて
、33000においてほぼ平衡まで異性化を遂行したと
すれば、分離器98中の異性化反応生成物の組成は、ほ
ぼ次のようになる:2・6ージメチルナフタレン45%
、1・6−ジメチルナフタレン45%および1・5ージ
メチルナフタレン10%。この混合物をライン100を
経て異性体分離段階101へ送り、そこから、102で
示すように2・6ージメチルナフタレンを別個に回収す
る。この分離は、選択的結晶化によって行なうことが好
ましい。この混合物の温度の低下は、2・6ージメチル
ナフタレンの選択的な結晶化を生じさせ、且つ1・5ー
ジメチルナフタレン67%と2・6−ジメチルナフタレ
ン33%の英融物の形態として1・5−異性体が溶液か
ら折出する前に、0℃以下まで温度を下げることができ
る。かくして、約0℃において結晶化させることによっ
て、2・6ージメチルナフタレンの90%を、溶液から
その他の異性体を全く分離させることなく、選択的に回
収することができる。主として、僅かな量の1・5ージ
メチルナフタレンと2・6・ージメチルナフタレンを伴
なう1・6−異性体から成っている母液は、点線103
で示すように、さらに異性化するために再循環せしめる
ことができる。ライン104を経て段階91から別個に
回収した1・8ージメチルナフタレンは、加熱器105
およびライン106を通じて異性化反応器C2へ送られ
るが、この反応器もまた第1図または第2図のどちらか
中の反応域Cに対して先に記した条件下に働らかせるこ
とができる。
C2反応器もまた、点線107によって示すように水素
を供給しながら気相として行なう。本質的にすべての1
・8ージメチルナフタレンが消失し、且つ330ooに
おける平衡が反応域C2において蓬せられるとするなら
ば、ライン108を経てそこから得られる流出物は、約
55%の2・7−ジメチルナフタレンと45%の1・7
−ジメチルナフタレンから成っている。この材料を、2
・7−ジメチルナフタレンの結晶化を避けるに充分な高
い温度において凝縮器109中で凝縮させ且つ気−液分
離器110中に導入する。分離器の頂部からライン1
1 1を通じて水素を再循環のために放出す。2・7ー
ジメチルナフタレンと1・7−ジメチルナフタレンの液
体混合物は、2・7一異性体の選択的回収のために、1
13で示した分離段階へと、ライン112を通じて送ら
れる。
この回収もまた、結晶化によって行なうことが好ましい
。これらの異性体は、7%の2・7−ジメチルナフタレ
ンと93%の1・7ージメチルナフタレンから成る、一
18qoで結晶化する共融混合物を形成する。それ故、
この縞晶イ娘段階のための温度は、一18ooよりも高
くなればならず且つ典型的には−ITC乃至15qoの
範囲である。分離した2・7−ジメチルナフタレンは、
ライン114で示すように取出し、一方、主として、比
較的少量の2・7−ジメチルナフタレンを伴なう1・7
−異性体から成っている母液は、点線1 15で示すよ
うに異性イ○没階C2へ再循環させることが好ましい。
第4図をさらに参照すると、反対城NB,CIおよびC
2後に気−液分離器から回収した各水素流は、それぞれ
いライン116,99および111を通じてライン11
7および圧縮機118へ送られ、そこで水素を再使用の
ために再圧縮する。
再圧縮した水素の一部は、ライン42を経て周体燐酸触
媒による環化反応城A及び該Aを介して反応城Bへと流
れ、一方、残りはライン119を経て、異性化器CIお
よびC2における再使用のために、ライン95および1
07へと向う。過剰の水素は、バルブ120を経て系か
ら排出させる。付表に示す数値は、該区域Bの反応に対
する脱水素触媒としてアルミナ担特白金を使用すること
の予想外の利点を示している。
表中のデータは、各種の市販の脱水素触媒を用いる連続
的方法によって行なった、対照的な実験に対するもので
ある。各実験に対する最初の仕込み物は、蒸留によって
最低および最高沸点の部分が既に取除いてある循環生成
物であった。これは約吸%の1・5−ジメチルテトラリ
ン含有し、オレフイン成分あるいはC24二量体類はほ
とんど全く含有していなかった。これは実験1〜4にお
いて仕込んだ唯一の仕込みであった。実験5および6に
おいては、それぞれ、Li2CQ水溶液によって処理し
ないものと、処理したものとの、ェータアルミナ上白金
触媒を用いているが、この仕込みを、触媒1ポンド当り
、それぞれ、800および1000ポンドの仕込み高に
達するまで使用した。その後、蒸留によって重質端のみ
を分離してあり且つ約92%の1・5ージメチルテトラ
リン、約1%のトリルベンテンおよび一般的にこれらに
伴なう、C24二量体を除くその他の創生物のすべてを
含有している循環生成物を、これらの実験の残りの間に
仕込みとして使用した。全実験に対して、‘‘触媒寿命
”は、1・5ージメチルテトラリンが操作温度において
少なくとも90%の程度の平衡値まで1・5ージメチル
ナフタリンに転化する間の期間に相当するものとみなさ
れた。触媒寿命は、仕込み重量(lb)/触媒重量(l
b)、および90%の平衡水準に達するまでの連続操作
の日数の両者として示す。且つまたすべての実験におい
て、触媒床は、それぞれ14〜48メッシュの大きさ(
タイラーふるい系列)を有する、石英と触媒の等容積混
合物から成っていた。アルミナ担特白金は、前記のその
他の仕込み材料においてもまたすぐれた脱水素触媒であ
る。
たとえば、C24二量体類1〜8%を含有する先に記載
した典型的な組成を有する反応丸或Aの流出部において
、非酸性ェータまたはガンマアルミナ上の白金および1
5蛇sigの圧力、430℃の温度、10:1の日2:
炭化水素モル比および4〜5の液体毎時空間速度におけ
る水素の存在において、6000ポンド仕込み/触媒ポ
ンドを越える“触媒寿命”を得ることができる。ジメチ
ルテトラリンのジメチルナフタレン類への転化における
選択率は、典型的には95%以上である。本発明の目的
に対しては‘‘触媒寿命”は操作温度においてジメチル
テトラリンが少なくとも90%の程度の平均平衡値まで
ジメチルナフタレン類に転化する期間の同一であるもの
とみなす。表 十 90%の平衡まで 米 下記の仕込‐み量に達した後.変更を行なった。
8.001b/lb・・・・・・・・・92%の1,5
‐ソメチルテトラリンおよび1%のポリベンテン類を含
有する.比m軸豹沸縄夏の低い仕込みを用いた。
11401b/lb・・・・・・日2ノ炭Tbk素を5
:1に減じた。
1300 1b/lb…”圧力を75psigに減じた
米米 1000lb/ーbの仕込−後に実験3の後期K
お池て用いたものと同−の低欧腹の腿‐みを用いた。表
に示した結果は、反応城Bの転化の達成におけるアルミ
ナ迫体白金触媒の予想外の優秀性を示している。実験1
において、アルミナ上のクロミア触媒は、90%または
それ以上の平衡値の転化を確保するためには低い空間速
度を必要とし、且つ4日の寿命を示すにすぎない。実験
3および4の何れのパラジウム触媒も、これらの実験の
条件下に、90%程度の高い平衡値の転化を達成するこ
とができなかった。実験2のアルミナ上のパラジウム触
媒は、最初はこの高い転イG率を達成しはするが、それ
は僅か1印こすぎない。塩化物を含有する市販の酸性リ
フオーム触媒である実験5の触媒は、きわめて有効であ
り且つ18001b/触媒lb(20日に相当する)を
実質的に越える適度に長い寿命を示した。表中には示し
ていないが、一時期の間の1岬sigへの圧力低下を含
む操作条件のいろいろな変化を伴なう実験5の操作を、
23001b/lb(28日)の仕込み量まで続けたが
、その時点で転化率は90%の平衡水準以下に低下した
。しかしながら、実験6に対するデータは、Li2C0
3溶液を用いる処理によるこの触媒の酸性の中和は、区
域Bの反応に対して箸るしく優れた触媒を与えるという
ことを示している。59日の操業に相当する60001
b/lbの仕込み量後に、触媒は不活性化の実質的な徴
候を全く示さず且つさらにずっと長い寿命を有するよう
に見えた。
実験6において用いた条件と類似の条件下に、Li2C
03処理した山203(ェータ)上のPt触媒を用いて
、別の連続的脱水素実験〔実施例1(実施例7)〕を行
なった。
この場合においては、仕込物は、分留で行なってなく且
つ比較的竪質の副生物と共にC24二量体を含有してい
るところの、段階風からの環化反応生成物であった。詳
しくは、5一oートリルベンテン−2を固体燐酸触媒を
用い、約210℃でLHSVは0.2で、連続的に環化
反応させて得られた反応生成物で、これはほぼ下記のよ
うな平均組成物を有していた:トリルベンタン類
1.0%トリルベンテン類
1.0メチルエチルインダ類 1.8
ジチルテトラリン類(1・5一以外) 1.61・5−
ジメチルテトラリン 89.41・5−ジメ
チルナフタレン 0.5C2ここ量体類
4.7実験7の条件は、ほ
ぼ次のようであった:温度=430qo、圧力=15倣
sig、日2/炭化水素モル比=10:1、およびLH
SV=3〜4。
この実験からの反応生成物のガスクロマトグラフイ一に
よる分析は、C24二量化アルキル化反生成物の大部分
がジメチルナフタレンを含むC,2生成物にもどり、生
成物は一貫して約0.3%のC掛物質を含有するにすぎ
ないことを示した。この高沸点物質は、この実験におい
て用いた非酸性アルミナ上白金触媒の不活性化に対して
、認められるほどの影響を与えないように見えた。触媒
1ポンド当り2000ポンドを越える仕込み量に達した
26日の操業後にも、触媒の活性度に何らの低下も認め
られず、触媒はさらに長時間の使用に耐えうろことがわ
かった。実験8(比較例)上記実験7(実施例1)にお
いて、水素の代りに稀釈ガスとして窒素を用いるほかは
、実験7と同様に行った。
反応生成物をガスクロマトグラフィ一によって分析した
結果に24物質の含有率は1.7%であり、触媒寿命は
触媒1ポンド当り、仕込み量24ポンドで、操業日数は
約8時間にすぎなかった。実験9(実施例2) 5一o−トリルベンテンー2の環化反応を固体リン酸触
媒を用い、約210℃でLHSVO.2のもと、水素を
水素/炭化水素モル比=2/1で5一oートリルベンテ
ンー2と共に反応系に供給して連続的に行った反応生成
物の組成は下記の通りであった。
・トリルベンタン類
1.5%トリルベンタン類 1.0%
メチルエチルインダン 1.0%ジメチル
テトラリン類(1・5−以外のもの)1.8%1・5ー
ジメチルテトラリン 93.2%1・5ージメ
チルナフタレン 0.5%C24二墨体類
1.0%上記反応生成物は実験7
と同様に430℃で脱水素でき、脱水素生成物中には0
.2%のC24物質が含まれるにすぎず、また触媒寿命
は触媒1ポンド当り4000ポンドを越え(操業日数5
2日)ても、触媒活性に何ら低下が認められなかった。
なお本発明の主な実施態様を示せば次のとおりである。
1風 主として気体状態にある5−トリルベンテンー2
または5−フエニルヘキセンー2から成る仕込み物を、
200〜45ぴ○の範囲の温度および0〜500psi
gの圧力において、主としてジメチルテトリンから成る
が1−8%のC24二量化アルキル化反応生成物をも含
有する反応生成物を与える環化反応が生ずる環化条件下
に、固体リン酸触媒上に通ずることによって、環化を生
じさせて主としてジメチルテトラリンを形成せしめ;脚
気体状態にある段階■からの反応生成物を、300〜
500qoの範囲の温度において、水素の存在で且つ0
〜500psigの範囲の圧力において、アルミナ上の
白金からなる固体脱水素触媒と接色せしめることによっ
て、ジメチルテトラリンを脱水素によりジメチルナフタ
レンに転化せしめ且つ該C24二量化アルキル化反応生
成物をジメチルナフタレンを包含するC,と玉成物に転
化せしめ、該ジメチルナフタレンは1・4−、1・5一
、1・6−、1・7一および1・8ージメチルナフタレ
ンから成る部類より選択し;{q かくして得た該ジメ
チルナフタレンと水素の気体混合物を、275〜500
q0の範囲の温度および0〜500psigの範囲の圧
力において、固体酸性異性化触媒と接触せしめることに
よって、1・3一、1・6−、1・7一、2・3一、2
・7−および2・6ージメチルナフタレンから成る部類
より選択したジメチルナフタレンを包含するジメチルナ
フタレン類の混合物を形成せしめ;■ 該ジメチルナフ
タレンを含有する反応生成物から水素を分離し;風 且
つ分離した水素を段階【C}に先行する風又は■および
【B}工程中の段階へ再循環せしめる、ことを特徴とす
る5ートリルベンテンー2または5ーフエニルヘキセン
−2をジメチルナフタレンに転化せしめるための方法。
2 該仕込み物は5−o−トリルベンテン−2であり、
段階凶において1・5ージメチルテトラリンを形成せし
め、段階【B}において1・5ージメチルナフタレンを
形成せしめ且つ段階【qにおいて2・6−ジメチルナフ
タレンを形成せしめるところの前記1による方法。
3 該分離した水素を、段階■へ再循環せしめるところ
の前記2による方法。
4 該分離した水素を、段階■及び‘B)へ再循環せし
めるところの前記2による方法。
5 2・6ージメチルナフタレンを、他のジメチルナフ
タレン類からの選択的除去によって、段階{C’からの
反応生成物より回収するところの前記2による方法。
6 該他のジメチルナフタレン類を、2・6−異性体へ
異性化のために、段階{C〕へ再循環せしめるところの
前記5による方法。
7 段階{B’および【C’を、入口端に近接して該脱
水素触媒の床を含有し且つ池端に近接して該酸性異性化
触媒の床を含有する単一の反応塔中で遂行し、且つ該他
のジメチルナフタレン類を、各床間の気流中に導入する
ことによって再循環せしめるところの前記6による方法
8 該脱水素触媒は非酸性アルミナ上の白金から成ると
ころの前記7による方法。
9 段階脚は210〜250℃の温度および50〜20
肌sigの圧力において行ない、それからの気体反応生
成物を375〜450ooの温度および20〜20岬s
igの圧力において段階‘B’中で加熱および反応せし
め、且つ段階【8}からの気体反応生成物を325〜3
7500の温度および20〜20倣sigの圧力におい
て段階【C}において反応せしめるところの前記2によ
る方法。
10 2・6ージメチルナフタレンを、他のジメチルナ
フタレン類からのその選択的結晶化によって、段階‘C
}からの反応生成物より回収し、且つ該他のジメチルナ
フタレン類を、段階脚からの気体反応生成物と混合して
、325〜375q0の温度を有する段階‘C’におけ
る異性化のための混合物を形成せしめるところの前記2
による方法。
11 段階‘B}‘こおける触媒は、非酸性ァルミナ上
の白金から成るところの前記2による方法。
laN 5一o−トリルベンテンを主として1・5−ジ
メチルテトラリンから成るが1−8%のC2f二重化ア
ルキル化反応生成物をも含有する反応生成物を与える環
化反応が生ずる環化条件下に、固体リン酸触媒と接触せ
しめ、主として1・5ージメチルテトラリンに転化せし
め;‘B’ かくして得た1・5ージメチルテトラリン
と水素の気体混合物を、300〜500qoの範囲の温
度および0〜50のsigの範囲の圧力において、アル
ミナ上の白金からなる固体脱水素触媒と接触せしめるこ
とによって1・5−ジメチルテトラリンを脱水素により
1・5ージメチルナフタレンに転化せしめ且つ該C24
二塁化アルキル化反応生成物を1・5−ジメチルナフタ
レン包含するC,2生成物に転化せしめ;{C} 1・
5−ジメチルナフタレンを含有する反応生成物から水素
を分離し;■ 分離した水素を該再循環水素として段階
凶又はのおよび‘B’へ通じ;‘E} 且つ1・5−ジ
メチルナフタレンを含有する該生成物を、異性化条件下
に酸性異性化触媒と接触せしめることによって、2・6
ージメチルナフタレンを包含するジメチルナフタレン類
の混合物を形成せしめる、ことを特徴とする5一oート
リルベンテン−2を2・6−ジメチルナフタレンに転化
せしめるための方法。
13 段階風は210〜250℃の温度および20〜2
0加sigの圧力において行ない、且つそれからの気体
反応生成物を375〜4500○の温度および20〜2
00psigの圧力において段階‘B’において加熱お
よび反応せしめるところの前記12による方法。
14風 主として5−oートリルベンテンー2から成る
仕込み物を、主として1・5−ジメチルテトラリンから
成るが1一8%のC24二重化アルキル化反応生成物を
も含有する反応生成物を与える環化反応が生ずる環化反
応条件下に固体リン酸触媒と接触せしめることによつて
、環化を生ぜしめて1・5−ジメチルテトラリンを形成
せしめ;‘B} 気体状態にある段階凶からの反応生成
物を、300〜500qoの範囲の温度において、水素
の存在において且つ0〜50のsigの範囲の圧力で、
アルミナ上の白金からなる固体脱水素触媒と接触せしめ
ることによって、1・5−ジメチルテトラリンを脱水素
により1・5ージメチルナフタレンに転化せしめ且つ該
C24二塁化アルキル化反応生成物を1・5−ジメチル
ナフタレンを包含するC,2生成物に転化せしめ;に’
かくして得た1・5−ジメチルナフタレンと水素の気体
混合物を275〜50び0の範囲の温度および0〜50
岬sigの範囲の圧力において固体酸性異性化触媒と接
触せしめることによって2・6ージメチルナフタレンを
包含するジメチルナフタレン類の混合物を形成せしめ;
■ 2・6−ジメチルナフタレンを含有する反応生成物
から水素を分離し;脚 且つ水素を段階的又は段階のお
よび{B)へ再循環せしめる、ことを特徴とする5一o
−トリルベンテン−2を2・6−ジメチルナフタレンに
転化せしめるための方法。
15 2・6ージメチルナフタレンを、他のジメチルナ
フタレン類からの選択的除去によって段階に汝)らの反
応生成物より回収するところの前記14による方法。
16 該他のジメチルナフタレン類を、2・6一異性体
への異性化のために段階【qに再循環せしめるところの
前記15による方法。
17 段階‘B’および【C’は、入口端に近接して該
アルミナ上の白金からなる脱水素触媒床を含有し且つ他
端に近接して該酸性異性化触媒床を含有する単一の反応
塔中で行ない、且つ該他のジメチルナフタレン類を各床
間の気流中に導入することによって再循環せしめるとこ
ろの前記16による方法。
18 該脱水素触媒は非酸性アルミナ上の白金から成る
ころの前記17による方法。
19 5ートリルベンテン−■をジメチルナフタレンに
転化せしめるための方法において凶 5ートリルベンテ
ンー■又は5−フェニルヘキセンー2を主としてジメチ
ルテトラリンから成るが1一8%のC24二量化アルキ
ル化反応生成物をも含有する反応生成物を与えるべき環
化反応が生ずる濠化条件下に固体リン酸触媒と接触せし
めることによって主としてジメチルテトラリンに転化せ
しめ‘Bー 該反応生成物を気相において且つ水素の存
在において300〜50ぴ0の温度でアルミナ上の白金
からなる固体脱水素触媒と接触せしめそれによってジメ
チルテトラリンをジメチルナフタレンに脱水素せしめ且
つ該C乳二量化アルキル化反応生成物をジメチルナフタ
レンを包含するC,羊主成物に転化せしめ【q 該脱水
素反応で生じた水素を回収して、これを風または■およ
び【B’‘こ再循環せしめる各段階からなることを特徴
とする該方法。
20 該脱水素触媒は非酸性ァルミナ上の白金であると
ころの前記19による方法。
21 該アルミナはェータアルミナであるところの前記
20による方法。
22 段階凶における触媒は固体燐酸触媒であり且つ温
度は210〜250℃であり、且つ段階脚における触媒
は非酸性アルミナ上の白金であり且つ温度は375〜4
50℃であるところの前記19による方法。
23 該アルミナはェータアルミナであるところの前記
22による方法。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明の方法の実施のための異な
る方法を示す概念的流動図である。 第3図は本発明の方法を遂行するための好適方法の概念
図である。第4図は5−m−トリルベンテン−2の環化
および脱水素によって得た1・6−および1・8ージメ
チルナフタレン混合物に対して適用可能なジメチルナフ
タレン異性イ○段階の特性実施形態の概念的流動図であ
る。多l図 多2図 多3図 図 寸 想

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 5−トリルペンテン−2または5−フエニルヘキセ
    ン−2をジメチルナフタレンに転化せしめるための方法
    に於て、(イ) 5−トリルペンテン−2または5−フ
    エニルヘキセン−2を、主としてジメチルテトラリンか
    ら成るが1−8%のC_2_4二量化アルキル化反応生
    成物をも含有する反応生成物を与える環化反応が生ずる
    環化条件下に、固体リン酸触媒と接触せしめることによ
    つて、主としてジメチルテトラリンに転化せしめ、(ロ
    ) 該反応生成物を気相において且つ水素の存在下にお
    いて300〜500℃の温度で、アルミナ上の白金から
    なる固体脱水素触媒と接触せしめ、それによつてジメチ
    ルテトラリンをジメチルナフタレンに脱水素せしめ且つ
    該C_2_4二量化アルキル化反応生成物をジメチルナ
    フタレンを包含するC_1_2生成物に転化せしめ、(
    ハ) 該脱水素反応で生じた水素を回収して、これを上
    記段階(イ)又は段階(イ)および段階(ロ)に再循環
    せしめることを特徴とするジメチルナフタレンの製造方
    法。
JP48063441A 1972-06-09 1973-06-07 ジメチルナフタレンの製造方法 Expired JPS6027649B2 (ja)

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GB1430025A (en) 1976-03-31

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