JPS612705A - プロピレンの製造方法 - Google Patents

プロピレンの製造方法

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JPS612705A
JPS612705A JP59121936A JP12193684A JPS612705A JP S612705 A JPS612705 A JP S612705A JP 59121936 A JP59121936 A JP 59121936A JP 12193684 A JP12193684 A JP 12193684A JP S612705 A JPS612705 A JP S612705A
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賢 牛尾
Takeshi Ishii
武 石井
Hajime Okazaki
岡崎 肇
Takashi Shoda
正田 隆志
Kazuya Nasuno
一八 那須野
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (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】 〈発明の技術分野〉 本発明は接か分解装置、熱分解装置等から得られるブタ
ン−ブテン留分(B−B’留分という)を脱アルカリ型
のゼオライト系触媒と加熱接触させることによりプロピ
レンを製造する方法に関するものである。
〈発明の技術的背景とその問題点〉 石油精製工場においては、流動接触分解!!:tや熱分
解装置より多量のオレフィンを含む分館ガスが副生じて
いる□プロパン、ブタンは家庭用燃料として使用され、
プロピレンは石油化学原料としての用途が開けている。
しかし、混合ブテン類は貯蔵安定性が悪くかつ悪臭を有
するので家庭用燃料としては好ましくない。
混合ブテン類の利用方法の1つにプロピレンへの不均化
反応があり、触媒にはモリブデン酸コバルトやRe z
 O? /Al z Qsが用いられる□この反応はメ
タセシスとも呼ばれ、反応機構は未だ明らかではないが
、形式的にけブテン2モルからプロピレン1モルおよび
ペンテン1モルが生成する0そのタメ、プロピレンの理
論最大収率は50モル%(37,5wt%)と低く、実
際の収率はこれよりさらに低い値に抑えられるという欠
点を有する。
〈発明の目的〉 本発明はこのようカ従来の欠点を解決するために力され
たもので、B−B’留分の有効利用法の1つとして、B
−B’留分中のブテン類をプロピレンに選択性よく転換
することを目的とする。
〈発明の概要〉 す々わち、本発明は脱アルカリ型のゼオライト、フッ化
アルミニウムおよび弱い水素化能をもつ金属を含有して
なる触媒にブテンを少くとも10重量%以上含むブタン
−ブテン留分を加熱接触させることを特徴とするプロピ
レンの製造方法に関する。
本発明の触媒の基材として用いられる枦1成分のゼオラ
イトとしては、フォージャサイト、グメリナイト、ゼオ
ライト51モルブナイト、ゼオライトΩ、ゼオライトX
1ゼオライトY、7f−リエライト、ZSM−5、ZS
M−11、クリップチオライト等が挙げられるが、とく
にZSM−5、ZSM−11、モルデナイト、ゼオライ
トY、フォージャサイトが好ましく用いられる。
該ゼオライトVi粒度0.01〜1000μ、好捷しく
け01〜100μの粉末状又は粒状で用いられる。
本発明におけるB−B’留分のプロピレンへの変換反応
は酸触媒反応である。そのため本発明方法の触媒として
上記のゼオライトを使用するには、酸或はアンモニウム
塩がとで脱アルカリし、ゼオライト中のアルカリの割合
を減らしておくことが必要である。
脱アルカリの割合はゼオライト中に含まれるアルカリ金
属もしくはアルカリ土類金属の50モルチ以上が好まし
く、とくに90モルチ以上が好適である0この場合、脱
アルカリ剤としては塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、などの
鉱酸及びギ酸、酢酸、リンゴ酸々どの水溶性有機酸及び
塩化アンモニウム、硝酸アンモニウムなどのアンモニウ
ムイオンを含む地をあげることが出来るが、これらの酸
あるいは塩は単独で用いてもよいし、混合して用いるこ
ともできる。中でも特に塩酸、硝酸、塩化アンモニウム
、硝酸アンモニウム等が好ましい。これらの酸あるいは
塩は水溶液の形で用いられる。その場合の酸濃度は処理
条件によって異なるが、好ましくは1〜6Nであり、ア
ンモニウム塩を用いる場合は濃度1〜30%、特に5〜
15チが好ましい。処理温度は学理でもよいが処理時間
を短縮するには80〜100℃に加熱するのがよい。処
理時間は温度に依存するので一概には言えないが一般に
5時間〜3日が好ましい。
本発明の触媒の基材に用いられる第2成分のフッ化アル
ミニウムは、例えばE、13aud Ann、 Chi
m、 Phys、。
(8)1.60(1904)、A Mazzuchel
li、 AttiAccad I、1ncei、 (5
)16 i、 775(1907)やW、 F、 Fh
rot、 F、 T、 Froro、J、 Am、 (
:hern、 SOC,、6764(1945)等の方
法で調製される三フッ化アルミニウム水和物或はJ9M
、 (:owley、 T、RL 5cott、 J、
 Am 。
(:hem、 Soc、  70.105(1948)
;R,L。
Johnson、 B、 Siegel Nature
 210.1256(1966)の方法で調製される塩
基性フン化アルミニウムが好ましい。
竹にα−AIF3”3HzO1β−AIFs・3H20
及びこねらを700℃以下の温瓜、好ましくH200〜
500℃で焼成して得られるフッ化アルミニウムが好壕
しく用いらねる。さらに、これらと同様に不動なフッ化
アルミニウムはアルミナ、水酸化アルミニウム及びこれ
らの混合物を充填した反応管中に200〜500℃で過
剰の無水フッ化水素を逆すことによっても、また、塩什
アルミニウムを充填しfcル、斤−管中に20〜40(
H:で辺剰の無水フッ化水素を通すことによっても得ら
れる。これらフッ化アルミニウムを本発明方法の触媒の
成分として調製する場合は純粋に調製して用いる必要け
なくこれらの混合物として得られるもので十分である。
本発明の片ト媒の基相として用いる第3成分の金属は弱
い水素化能をもつ金族であり、これらの金属群から選ば
れる少くとも1糎の全島が用いらゎる。これらの金属と
しては鉄、銅、亜鉛、クロム、鉄、コバルト、マンガン
、カドミウム、スス、ジルコニウム、モリブデン、タン
グステン等が例示できる。
本発明に用いる触#は、酸処理後、十分に水洗し、通常
50〜200℃、0.5〜8時間乾燥した脱アルカリゼ
オライトとフッ化アルミニウムを混合後、粉末状又は粒
状(1〜5■φ)などの適当な形状に例えば、圧縮成型
等により成形し、100〜700℃、好ましくは3oo
〜6oo℃で焼成する。
次に弱い水素化能をもつ該金属群の中から選ばれた少く
とも1種の金属成分をイオン交換法、浸漬法等の慣用の
方法で担持することにより得ることができる。この金属
成分の相持の時期は前記の脱アルカリゼオライトとフッ
化アルミニウムを混合する前に各々に担持してもよい。
前記の焼成は普通空気中で行なわれるか、窒素や炭酸カ
スなどの不活性ガスや水素ガス中で行なうことももちろ
ん可能である。
本発明の方法に於て使用する触媒の組成割合は反応条件
により異々るが、通常脱アルカリゼオライトが20〜9
9wt%、好ましくは40〜90wt%、フッ化アルミ
ニウムh月〜80wt%、好ましくは10〜60wtチ
であり弱い水素化能をもつ金属成分の含有量は0405
〜3Qwt%、好ましくは1〜10wtチであるう 本発明に於て使用する触媒は上記のように3成分を必須
成分とすることが必要であり、後記実施例で示すように
、いずれの1成分が欠けても好ましい反応を効果的に行
うことができない。
本発明で用いる原料は例えば石油精製工場においては触
媒の存在下で灯油よシ重質留分壕で、主として減圧軽油
を分鋼して、高オクタン価ガソリンを製造する接触分解
装置および触媒を用いずに高温下で石油留分を分解して
より軽質にする熱分解装置等から副生ずるB−B’留分
、特にブテンを少くとも10重i%以上含むB−B’留
分が用いられる。
本発明の転化反応は100チ原料あるいは椎々のガス雰
囲気下、気相で行わわる。雰囲タガスとしては炭化水素
ガス、窒素、スチーム、水素、二酸化炭素環が挙げられ
るが、とくに水素が好ましく用いられる。
本発明において転化反応は、好ましくは水素ガス共存下
に達成されるっ水素は主に炭素債析出量を減少させる効
果を示すっB−B’留分に対する水素の添加量にはとく
に制限は々いが、B−B’留分:水素モル比が1=50
以下で十分であシ、とくに1=1〜1:5の範囲が好ま
しい。
本発明のhl・媒はB−B’留分の転化活性がきわめて
高いので、反応は常圧でも進行するが工業的には加圧で
掃作することが好ましく、反応圧力は100気圧以下、
とくに20気圧前後が適当である11反反応度は250
〜500℃がよく、とくに300〜450℃がよい。触
媒単位重量あたりの原料メタノール供給速度WH8V(
r−原料ガス/9−cat−hr )にもとくに制限は
ないが、高い転化率を得るためには10以下が好ましく
、とくに05〜2.0の範囲が好適である。
本発明の転化反応はこれまでに公知の固定床、流動床あ
るいはその仙の方法で行なうことができるが、掃作の容
易さその他から考えて固定床気相反応が最適であるつ〈
発明の効果〉 本発明に用いる触媒は、ブテンからプロピレンへの変換
反応の選択性が高く、従来のメタセシス触媒に比べ高い
プロピレン収率を有する。
〈発明の実施例〉 本発明の方法を以下に具体的に実施例をもって詳細に説
明する。
実施例 I ZSM−5のNa型を500℃で5時間焼成後、2規定
aJtJを用いて90〜100℃の温度で5時間酸処理
を行つた。十分、水洗した後120℃で5時間乾燥する
ことにより脱アルカリ型ZSM−5を得f′c<触妙A
)。
上記の醪処理を行ったか媒にたいして20wt%の三ツ
ライビアルミニウムを添加混合し3×41φのペレット
に圧縮成型し、500℃で8時間焼成した(触媒B)。
触1#、A、Bに金属銀として5wt%になるように硝
酸銀水溶液を浸漬せしめた後、120℃で5時間乾燥し
、500℃で5時間焼成して触媒C,Dをそれぞれ得た
このようにして得られた触媒20′/を用いて、温度4
70℃、木部の流fJc4.2t/hr、H−B’留分
ガスの流量209/hr、したがって水累とB−B’留
分のモル比=3.0、WH8V=1hr−’、営圧下で
B−B’留分のプロピレンへの転化反応実験を行った。
結果を衣1に示す。
表  1 *・・・プロピレン生成量/C4′反応量ZSM−5、
フッ化アルミ、銀の3成分よりなる触媒系りは、ブテン
のメタセシスにおけるプロピレンの理論最大収率37.
5wt%よりも高いプロピレン収率をもち、かつ1ある
いは2成分系触媒A、B、Cに比べ優れたプロピレンへ
の選択性を有している0 実施例 2 モルデナイトのNa型を500℃で5時間焼成後、2知
定塩酸を用いて90〜100℃の四度で5時間酸処理を
行った。十分、水洗した後120℃で5時間乾燥するこ
とにより脱アルカリ6モルデナイトを得た(触tkE)
上記の酸処理を行った触媒にたいして20wt%の三フ
ッ化アルミニウムを添加混合し3×4■φC〕ペレツト
に圧縮成型し、500℃で8時間焼成した(触妙F)。
触媒E、Fに金属銀として5wtチになるように硝酸銀
水溶液を浸漬せしめた俵、120℃で5肋間乾燥し、5
00℃で5時間焼成して触#lG、Hをそれぞれ得た。
このようにして得られた触媒2tを用いて、実施例−1
と1T=Jじ反応条件でB−B’留分のプロピレンへの
転化反応実験を行った。
結果を表2に示す。
表  2 *・・・プロピレン生成量/C4′反応量モルデナイト
、フッ化アルミ、銀の3成分よりなる触媒系Hは、ブテ
ンのメタセシスにおけるプロピレンの理論最大収率37
.5wt%よりも、高いプロピレン収率なもち、かつ1
あるいVi2成分系触媒E、F、Gに比べ優れたプロピ
レンへの選択性を有している。
実施例 3 実施例1における触媒Bに金属銅あるいは金私亜鉛とし
て5wtチになるように硝酸亜鉛あるいけ石肖酸鉤水溶
液を浸漬せしめた後、120℃で5時間乾燥し、500
℃で5時間焼成して亜鉛相持触媒■および銅相性触媒J
をそれぞれ得た。
このようにして得られた触媒2.(lrを用いて、実施
例1と同じ反応条件でB−B’留分のプロピレンへの転
化反応実験を行った。
結果を表3に示す。
表  3 *・・・プロピレン生成J&/C4’反応量実施例1の
3成分系触媒りの銀の代りに亜鉛あるいは銅を用いた触
媒■、Jはブテンのメタセシスにおける理論最大収率3
7.5 wt%よりも高いプロピレン収率をもち、ブテ
ンをプロピレンに変抄する優れた触媒であることがわか
る。
出願人 新燃料油開発技術研究組合 代理人 弁理士 用瀬 食油  、・′:〃  〃 斉
藤武診・′−さ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、脱アルカリ型のゼオライト、フッ化アルミニウムお
    よび弱い水素化能をもつ金属を含有してなる触媒にブテ
    ンを少くとも10重量%以上含むブタン−ブテン留分を
    加熱接触させることを特徴とするプロピレンの製造方法
    。 2、ゼオライトが、ZSM−5、ZSM−11、モルデ
    ナイト、Y型またはフォージャサイトであることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載のプロピレンの製造方
    法。 3、反応を水素の存在下で行うことを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載のプロピレンの製造方法。
JP59121936A 1984-06-15 1984-06-15 プロピレンの製造方法 Expired - Lifetime JPH0672111B2 (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0327327A (ja) * 1989-04-25 1991-02-05 Arco Chem Technol Inc パラフイン炭化水素からのオレフインの製造方法
DE19624198B4 (de) * 1995-06-19 2006-05-04 Fuji Jukogyo K.K. Bremskraftregelvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
JP2008081437A (ja) * 2006-09-27 2008-04-10 Mitsubishi Chemicals Corp プロピレンの製造方法
CN104941678A (zh) * 2015-06-04 2015-09-30 西安近代化学研究所 一种乙撑胺催化剂及其制备方法

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