JPS6354358A - ε−カプロラクタムの製法 - Google Patents
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- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D201/00—Preparation, separation, purification or stabilisation of unsubstituted lactams
- C07D201/02—Preparation of lactams
- C07D201/04—Preparation of lactams from or via oximes by Beckmann rearrangement
-
- 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
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
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- Catalysts (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明はe−カプロラクタムの製法に関し、詳しくはシ
クロヘキサノンオキシムからl−カプロラクタムを製造
するに当り、特定の結晶性メタロシリケート触媒を用い
ることを特徴とするC−カプロラクタムの製法に関する
ものである。
クロヘキサノンオキシムからl−カプロラクタムを製造
するに当り、特定の結晶性メタロシリケート触媒を用い
ることを特徴とするC−カプロラクタムの製法に関する
ものである。
く従来の技術〉
e−カプロラクタムはナイロン等の原料として用いられ
ている重要な基幹化学原料であり、その製造方法として
は従来より、触媒として硫酸を用い、肢相下にシクロヘ
キサノンオキシムを転位させる方法が採用されている。
ている重要な基幹化学原料であり、その製造方法として
は従来より、触媒として硫酸を用い、肢相下にシクロヘ
キサノンオキシムを転位させる方法が採用されている。
また触媒として固体−を用い、気相下に転位させる方法
ら棟々促楽されている。例えばホウ酸系触媒(特開昭5
8−87686号、同46−12125号公@)、シリ
カ・アルミナ系触媒(英国特許第881.927号)、
rj!Uf+リン酸触媒(英国特許!881.926号
)、複合金鵬化物触媒(日本化学会誌(1977)ム1
.77)、Y型ゼオライト触媒(Journal of
Catalysis 5247(1966))、結晶
性アルミノシリケート触媒(特開昭57−189062
号公報)等を用いる方法が知られている。
ら棟々促楽されている。例えばホウ酸系触媒(特開昭5
8−87686号、同46−12125号公@)、シリ
カ・アルミナ系触媒(英国特許第881.927号)、
rj!Uf+リン酸触媒(英国特許!881.926号
)、複合金鵬化物触媒(日本化学会誌(1977)ム1
.77)、Y型ゼオライト触媒(Journal of
Catalysis 5247(1966))、結晶
性アルミノシリケート触媒(特開昭57−189062
号公報)等を用いる方法が知られている。
〈発明が解決しようとする問題点〉
前記の硫酸を用いる方法では多産の発煙硫酸を必要とす
るのみならず硫安を大量仄副生するという問題、更には
発煙硫酸による装置の腐食等の問題がある。
るのみならず硫安を大量仄副生するという問題、更には
発煙硫酸による装置の腐食等の問題がある。
一層、このような問題点を解決する方法としてs Fl
!!記のようjx ri!1々の固体酸を用いる方法が
提案されているが、いずれの方法も目幻物であるt−カ
プロラクタムの反応選択率、触媒寿命あるいは触媒当り
の生産性などの点で問題を残している。
!!記のようjx ri!1々の固体酸を用いる方法が
提案されているが、いずれの方法も目幻物であるt−カ
プロラクタムの反応選択率、触媒寿命あるいは触媒当り
の生産性などの点で問題を残している。
例えば前記特開昭57−139062号公報には触媒と
して40〜60のSi/Al原子比を有するZMS−5
等の結晶性アルミノシリケートを用いる具体例が示さn
てはいるが、C−カプロラクタムへの選択Σメについて
は全く記載されてはいない。−77%シクロヘキサノン
オキシムの転化率は定量的と記載されてはいるものの、
その場合のMW空間速度(以下WH3Vと略称H する)は約2.5ha と著しく低く、また触媒寿命
も15〜20時間と短い結果が示されている。
して40〜60のSi/Al原子比を有するZMS−5
等の結晶性アルミノシリケートを用いる具体例が示さn
てはいるが、C−カプロラクタムへの選択Σメについて
は全く記載されてはいない。−77%シクロヘキサノン
オキシムの転化率は定量的と記載されてはいるものの、
その場合のMW空間速度(以下WH3Vと略称H する)は約2.5ha と著しく低く、また触媒寿命
も15〜20時間と短い結果が示されている。
本発明者らも該公報に記載されているようなSi/Al
原子比の25M系−+イオライ1−を触媒として実際に
検討しt、=が、触媒の寿命のみならずξ−カプロラク
タムへの黄択率も充分な値を示さず、妹に実用的なWH
5V、例えば約10 hr−’以上の条件下では@媒寿
命が極めて雉<、シかも選択率が著しく低いことを確認
しt二。
原子比の25M系−+イオライ1−を触媒として実際に
検討しt、=が、触媒の寿命のみならずξ−カプロラク
タムへの黄択率も充分な値を示さず、妹に実用的なWH
5V、例えば約10 hr−’以上の条件下では@媒寿
命が極めて雉<、シかも選択率が著しく低いことを確認
しt二。
このよう1こ固体酸触媒を用いjこ公知の方法もオキシ
ムの転化率、ラクタム−2の選択率、触媒寿暗等を同時
病足するものではなく、また生産性の商でも充分ではな
く、更に一層の改良が望まれでいた。
ムの転化率、ラクタム−2の選択率、触媒寿暗等を同時
病足するものではなく、また生産性の商でも充分ではな
く、更に一層の改良が望まれでいた。
〈問題点を解決するだめの手段〉
本発明者らはこのような現状に鑑み、より優れたe−カ
プロラクタムの製法を見出すべく、種々の結晶性メタロ
シリゲート触媒について鋭意検討を」iねた結果、特定
のケイ素/金属原子比を有する結晶性メタロシリケート
触媒を使用すればオキシムの転化率およびラクタムへの
選択率が著しく向上するのみならず触媒寿命も著しく伸
び、その上生産性をも向上し得ることを見出すとともに
、更に穐々の検討を加え本発明に至った。
プロラクタムの製法を見出すべく、種々の結晶性メタロ
シリゲート触媒について鋭意検討を」iねた結果、特定
のケイ素/金属原子比を有する結晶性メタロシリケート
触媒を使用すればオキシムの転化率およびラクタムへの
選択率が著しく向上するのみならず触媒寿命も著しく伸
び、その上生産性をも向上し得ることを見出すとともに
、更に穐々の検討を加え本発明に至った。
すなわち本発明はシクロヘキサノンオキシムよりC−カ
プロラクタムを製造するに当り、触媒として結晶骨格中
のケイ素/金!F4原子比が500以上である結晶性メ
タロシリケート(但し、結晶性アルミノシリケートは除
く)を使用することを特徴とする工業的に極めて優れた
I−カプロラクタムの製法を提供するものである。
プロラクタムを製造するに当り、触媒として結晶骨格中
のケイ素/金!F4原子比が500以上である結晶性メ
タロシリケート(但し、結晶性アルミノシリケートは除
く)を使用することを特徴とする工業的に極めて優れた
I−カプロラクタムの製法を提供するものである。
結晶性メタロシリケートとしては、その結晶骨格中に金
、属元素を構成4分として含む結晶性ゼオライト系化合
物であって、具体的には該金属がGa、 Fe、 B、
Zn、 Cr、 Be、 Co、 La、 Ti、
Zr。
、属元素を構成4分として含む結晶性ゼオライト系化合
物であって、具体的には該金属がGa、 Fe、 B、
Zn、 Cr、 Be、 Co、 La、 Ti、
Zr。
Hf、 V、 Ni、 51)、 Bi%Cu、 Nb
等から選ばれた少なくともl繍の元素を構成金属成分と
する結晶性メタロシリケートが挙げられる。より具体的
には、ゼオライト!r’rT造を有する結晶性のガロシ
リケート、フェロシリケート、ボロシリケート、ジンク
シリケート、クロムシリケート、ベリリウムシリケート
、コバルトシリケート、ランクンシリケート、チタンシ
リケー ト、ジルコニウムシリケート、ハフニウムシリ
ケート、バナドシリケート、ニッケルシリケート、アン
チモンシリケート、ビスマスシリケート、カッパーシリ
ケート、ニオブシリゲートなどが挙げられる。
等から選ばれた少なくともl繍の元素を構成金属成分と
する結晶性メタロシリケートが挙げられる。より具体的
には、ゼオライト!r’rT造を有する結晶性のガロシ
リケート、フェロシリケート、ボロシリケート、ジンク
シリケート、クロムシリケート、ベリリウムシリケート
、コバルトシリケート、ランクンシリケート、チタンシ
リケー ト、ジルコニウムシリケート、ハフニウムシリ
ケート、バナドシリケート、ニッケルシリケート、アン
チモンシリケート、ビスマスシリケート、カッパーシリ
ケート、ニオブシリゲートなどが挙げられる。
かかる結晶性メタロシリケートには種々の結晶型が知ら
れているが、いわゆるペンタシル型構造にに4するもの
が特に好ましく用いられる。
れているが、いわゆるペンタシル型構造にに4するもの
が特に好ましく用いられる。
本発明で使用される触媒は上記のような結晶性メタロシ
リケートであって、結晶骨格中のケイ素/金属原子比が
500以上の高シリカ領域のものであるが、ケイ素/金
属原子比は通常の分析手段、例えば原子吸光法、螢光x
s法等により求めることができる。ケイ素/金属原子比
は500以上が必要であり、かかる高シリカ領域の結晶
性メタロシリケートを用いることにより、反応成績が著
しく面上する。特に8−カプロラクタムへの選択率と触
媒寿命が著しく向上する。
リケートであって、結晶骨格中のケイ素/金属原子比が
500以上の高シリカ領域のものであるが、ケイ素/金
属原子比は通常の分析手段、例えば原子吸光法、螢光x
s法等により求めることができる。ケイ素/金属原子比
は500以上が必要であり、かかる高シリカ領域の結晶
性メタロシリケートを用いることにより、反応成績が著
しく面上する。特に8−カプロラクタムへの選択率と触
媒寿命が著しく向上する。
また核結晶性アルミノシリケートの細孔外表面積も反応
成績に大ぎな影響を示す。持に細孔外表面績が5 d/
9以上の場合は触媒活性(オキシム転化率)を向上せし
めるのみならず触媒寿命、ラクタムへの転化率をより一
層向上せしめるので、細孔外表面積が5ゴ/7以上のも
のを用いるのが好ましい。かかる結晶性メタロシリケー
トを走食型m子顧微鏡で観察したところ、その1次結晶
粒径は0,5μ以下の細かなものになっており、この事
が細孔外表面積の増加ひいては反応成績の向上と関連あ
るものと推定される。
成績に大ぎな影響を示す。持に細孔外表面績が5 d/
9以上の場合は触媒活性(オキシム転化率)を向上せし
めるのみならず触媒寿命、ラクタムへの転化率をより一
層向上せしめるので、細孔外表面積が5ゴ/7以上のも
のを用いるのが好ましい。かかる結晶性メタロシリケー
トを走食型m子顧微鏡で観察したところ、その1次結晶
粒径は0,5μ以下の細かなものになっており、この事
が細孔外表面積の増加ひいては反応成績の向上と関連あ
るものと推定される。
細孔外表面積は、結晶性ゼオライトの結晶内細孔を消勢
または無機の分子で充填し、外部表面への窒素またはク
リプトンの吸看鍬からBET法により細孔外表面積を算
出すると云った通常の′″細孔充填法”が採用される。
または無機の分子で充填し、外部表面への窒素またはク
リプトンの吸看鍬からBET法により細孔外表面積を算
出すると云った通常の′″細孔充填法”が採用される。
この際細孔を充填する分子としては、ブタン、ヘキサン
、ベンゼン等の有機分子や水を使う方法(日本触媒学会
第7回(1984年)及び第8回(1985年)参照触
媒討論会資料)あるいはゼオライトの水熱合成時に結晶
化調整剤として使用した官有アミンやテトラアルキルア
ンモニウムカチオンを利用する方法がある。
、ベンゼン等の有機分子や水を使う方法(日本触媒学会
第7回(1984年)及び第8回(1985年)参照触
媒討論会資料)あるいはゼオライトの水熱合成時に結晶
化調整剤として使用した官有アミンやテトラアルキルア
ンモニウムカチオンを利用する方法がある。
ここで後者の方法についてM4 )?説明すると。
結晶性メタロシリケ−1・を水熱合成で得るためには、
通常、有機アミンやテトラアルキルアンモニウムカチオ
ンを結晶化調整剤に使うが、水熱合成@後は、これ等の
結晶化調整剤が生成ゼオライトの細孔を充填した形で存
在する。従って水熱合成直後のゼオライトを120℃以
下の温度で十分に乾燥しただけの状態でB E T表面
積を測定すれば、その値は細孔外表−1槙に相当するこ
とになる。
通常、有機アミンやテトラアルキルアンモニウムカチオ
ンを結晶化調整剤に使うが、水熱合成@後は、これ等の
結晶化調整剤が生成ゼオライトの細孔を充填した形で存
在する。従って水熱合成直後のゼオライトを120℃以
下の温度で十分に乾燥しただけの状態でB E T表面
積を測定すれば、その値は細孔外表−1槙に相当するこ
とになる。
本発明に使用される結晶性メタロシリケートは公知の方
法、例えばJ、 of Mo1ecular Cata
lysis 、 3 L =355〜870(1985
)、特開昭55−7598号公報、特開昭60−827
19号公報等Ic準拠した方法により製造したものの中
から選定することができろう 触媒を製造するにあたって、ケイ素源としては不純物A
I含量の極端に少ない高純I!t′原料を用いることが
大切であり、そのような高純度ケイ素源としては、例え
ばテトラアルキルシリケート、アエロジル、コロイダル
シリカ、ケイ酸ソーダ(3号水ガラス)等を挙げること
ができる。
法、例えばJ、 of Mo1ecular Cata
lysis 、 3 L =355〜870(1985
)、特開昭55−7598号公報、特開昭60−827
19号公報等Ic準拠した方法により製造したものの中
から選定することができろう 触媒を製造するにあたって、ケイ素源としては不純物A
I含量の極端に少ない高純I!t′原料を用いることが
大切であり、そのような高純度ケイ素源としては、例え
ばテトラアルキルシリケート、アエロジル、コロイダル
シリカ、ケイ酸ソーダ(3号水ガラス)等を挙げること
ができる。
また金@源としてはGa、 Fe、 B、 Zn%Be
、 Cr、 Co。
、 Cr、 Co。
Ti、 La、 Zr、 Hf、 V、 Ni、 Sb
、 Bi、 Cu、 Nbなどの酸化物、水酸化物、ア
ルコキシ誘導体、硝酸塩、酢酸塩等が用いられる。
、 Bi、 Cu、 Nbなどの酸化物、水酸化物、ア
ルコキシ誘導体、硝酸塩、酢酸塩等が用いられる。
水熱合成して得られる結晶性メタロシリケートは通常、
結晶化調整剤としての有機アミンカチオン及びアルカリ
金属カチオン(N a” * K+等)を含むので、空
気中焼成して有機アミンカチオンを除去した後に、塩化
アンモニア水や希塩酸水でイオン交換後再焼成して、H
型に変換したものを用いるか、あるいは、塩化アンモニ
ア水や希塩酸水の代わりに、 Ca”、M9”、 Sr
”、 Ba”等のアルカリ土類金属イオンを含む水溶液
またはLa 、Ce 等のランタノイド類金属イオ
ンを含む水溶液でイオン交換し、各々対応する多価金属
イオン交換型として使う事も出来る。
結晶化調整剤としての有機アミンカチオン及びアルカリ
金属カチオン(N a” * K+等)を含むので、空
気中焼成して有機アミンカチオンを除去した後に、塩化
アンモニア水や希塩酸水でイオン交換後再焼成して、H
型に変換したものを用いるか、あるいは、塩化アンモニ
ア水や希塩酸水の代わりに、 Ca”、M9”、 Sr
”、 Ba”等のアルカリ土類金属イオンを含む水溶液
またはLa 、Ce 等のランタノイド類金属イオ
ンを含む水溶液でイオン交換し、各々対応する多価金属
イオン交換型として使う事も出来る。
次に本発明に於ける反応方法について述べる。
反応は通常の固定床又は流動床方式の気相接触反応で行
なう。原料のシクロヘキサノンオキシムは原料気化器を
通して気化させ、気体状態で触媒床と接触反応せしめる
が、その際、シクロヘキサノンオキシム単独で供給して
も良いが、ベンゼンやトルエン溶液として希釈供給する
のが好ましい。
なう。原料のシクロヘキサノンオキシムは原料気化器を
通して気化させ、気体状態で触媒床と接触反応せしめる
が、その際、シクロヘキサノンオキシム単独で供給して
も良いが、ベンゼンやトルエン溶液として希釈供給する
のが好ましい。
ベンゼンもしくはトルエン溶液として供給、反応させる
場合、反応キャリヤーガスは使わなくてもよいが、 N
、 、Co2 等の不活性ガスをキャリヤーガスとし
て用いてもよい。
場合、反応キャリヤーガスは使わなくてもよいが、 N
、 、Co2 等の不活性ガスをキャリヤーガスとし
て用いてもよい。
キャリヤーガスを使うとラクタムへの選択率を向上させ
る傾向が見られ、特にCO2キャリヤーにその効果が著
るしい。
る傾向が見られ、特にCO2キャリヤーにその効果が著
るしい。
接触転位反応温度は通常2508C〜500℃、特に好
ましくは8009C〜450°Cの範囲である。gl’
4フイ)’速ffハWH5V−04〜10011r−:
hr−+ 好ましくは1〜50 より好ましくは5〜hr−+ 40 の範囲から選ばれる。
ましくは8009C〜450°Cの範囲である。gl’
4フイ)’速ffハWH5V−04〜10011r−:
hr−+ 好ましくは1〜50 より好ましくは5〜hr−+ 40 の範囲から選ばれる。
長期間の使用によって活性の低下した触媒は、空気々流
中450〜550℃で焼成することにより容易に元の性
能に賦活でき、N返し使用される。
中450〜550℃で焼成することにより容易に元の性
能に賦活でき、N返し使用される。
反応混合物からのl−カプロラクタムの単離は、例几ば
反応混合ガスを冷却して凝縮せしめ、次で蒸留あるいは
再結晶などにより水反応原料等と分離される。
反応混合ガスを冷却して凝縮せしめ、次で蒸留あるいは
再結晶などにより水反応原料等と分離される。
〈発明の効果〉
かくしてC−カプロラクタムが製造されるが、本発明に
よれば従来技術に比し、シクロヘキサノンオキシムの転
化率が向上するのみならずl−カプロラクタムへの選択
率が著しく向上し、しかも触媒上の炭素析出も極めて少
く触媒の等向も著しく伸び、長期間にわたり高い成績で
ε−カプロラクタムが得られる。即ち、触媒活性、選択
性、寿命という工業触媒に必須の3要件がバランス良く
保たれるのである。
よれば従来技術に比し、シクロヘキサノンオキシムの転
化率が向上するのみならずl−カプロラクタムへの選択
率が著しく向上し、しかも触媒上の炭素析出も極めて少
く触媒の等向も著しく伸び、長期間にわたり高い成績で
ε−カプロラクタムが得られる。即ち、触媒活性、選択
性、寿命という工業触媒に必須の3要件がバランス良く
保たれるのである。
また本発明によれば、より高いWH5Vをも採用でき触
媒当りの生産性を著しく向上し得る点、更には長期間の
反応によって反応成績が低下した場合でもs fI′+
i媒を空気中で焼成せしめることにより容易に元の反応
成績に戻すことができ、触媒を燥り返し使用できる点も
本発明の利点である。
媒当りの生産性を著しく向上し得る点、更には長期間の
反応によって反応成績が低下した場合でもs fI′+
i媒を空気中で焼成せしめることにより容易に元の反応
成績に戻すことができ、触媒を燥り返し使用できる点も
本発明の利点である。
〈実施例〉
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明は、こnらのみに限定されるものではない。
明は、こnらのみに限定されるものではない。
触媒調製剤l (高シリカ・ガロシリケートの合成)1
.5でのテヌンレス製オー・トクレーブに、両純度アエ
ロジル(日本アエロジル社製、 A#≦8.81)pm
)を7(1,蒸留水を6005’、5−トラ−n−プ
ロピル−アンモニウムブロマイド34)を溶かした水溶
液15〇−及び硝酸ガリウムを0.4889を仕込み倣
しく攪拌し1こ。更に力性ソーダ7.42を溶かした水
溶液10(lt/を一気に加えた後、30分間激しく攪
拌を行った。この混合ゲル溶液のpHは12.8であっ
た。続いてオートクレーブを密閉した後、内温を190
℃迄昇温し、その温度に保持したまま400r、p、m
以上での攪拌を5 Q hrs継続し水熱合成を行なっ
た。水熱合成終了時のpHは11.66であった。
.5でのテヌンレス製オー・トクレーブに、両純度アエ
ロジル(日本アエロジル社製、 A#≦8.81)pm
)を7(1,蒸留水を6005’、5−トラ−n−プ
ロピル−アンモニウムブロマイド34)を溶かした水溶
液15〇−及び硝酸ガリウムを0.4889を仕込み倣
しく攪拌し1こ。更に力性ソーダ7.42を溶かした水
溶液10(lt/を一気に加えた後、30分間激しく攪
拌を行った。この混合ゲル溶液のpHは12.8であっ
た。続いてオートクレーブを密閉した後、内温を190
℃迄昇温し、その温度に保持したまま400r、p、m
以上での攪拌を5 Q hrs継続し水熱合成を行なっ
た。水熱合成終了時のpHは11.66であった。
続いて、白色固体生成物を濾過し、P液のpHが7付近
になる迄、蒸留水で連続的に洗浄した。
になる迄、蒸留水で連続的に洗浄した。
得られた結晶を120℃で16時間乾燥した。
この段階の結晶を、室累ガス吸4法によりBET衣面横
を測疋したところ、細孔外表i槓として1、9 d/9
の値を得た。
を測疋したところ、細孔外表i槓として1、9 d/9
の値を得た。
この乾燥された結晶を更に500〜550°Cで4時間
、空気々流下で焼成し、70yの白色粉末状結晶を得た
。このものの粉本X線回折の結果、ZSM−5と類似構
造を有する結晶性ガロシリケートと同定された。原子吸
光法による元素分析の結果、 Si//Ga原子比−8
90であった。
、空気々流下で焼成し、70yの白色粉末状結晶を得た
。このものの粉本X線回折の結果、ZSM−5と類似構
造を有する結晶性ガロシリケートと同定された。原子吸
光法による元素分析の結果、 Si//Ga原子比−8
90であった。
この結晶toyに5%−NH,C1水溶液1002を加
几、50〜60℃で1時間イオン交換処理を行ない、続
いてろ別した。このイオン交換処理を計4回行なった後
、結晶をCI−が検出されなくなるまで蒸留水で洗浄し
た。続いて1200C,16時間乾燥した。得られたN
H4型の結晶を、24〜48 mesh に造粒した
後500°C14時間、焼成し、H型のガロシリケート
を得た。
几、50〜60℃で1時間イオン交換処理を行ない、続
いてろ別した。このイオン交換処理を計4回行なった後
、結晶をCI−が検出されなくなるまで蒸留水で洗浄し
た。続いて1200C,16時間乾燥した。得られたN
H4型の結晶を、24〜48 mesh に造粒した
後500°C14時間、焼成し、H型のガロシリケート
を得た。
尚このものの表面酸強度は、指示薬法で測定してpKa
W −73であった。また350℃での4−メチルキ
ノリン(以後4MQと略す)吸着量から計算した細孔外
酸量は4.87y当M/Pであった。
W −73であった。また350℃での4−メチルキ
ノリン(以後4MQと略す)吸着量から計算した細孔外
酸量は4.87y当M/Pであった。
実施例1 (固定床気相反応による触媒活性テスト)長
さ32】、内径l】の石英ガラス製反応管中に、触媒調
製例1で調製した24〜48メツシュ粒径のH型ガロシ
リケート触媒を0.69(1,04−)充填L/、NZ
気流下350℃で1時間予熱処理した。次いで8. O
wt%シクロヘキサノンオキシム/ベンゼン溶液をWH
S V (MWhr−+ 空間速度)−11,7の速度で気化器を通してフィード
し反応させた。触媒床の温度(反応温度)は350℃で
あった。
さ32】、内径l】の石英ガラス製反応管中に、触媒調
製例1で調製した24〜48メツシュ粒径のH型ガロシ
リケート触媒を0.69(1,04−)充填L/、NZ
気流下350℃で1時間予熱処理した。次いで8. O
wt%シクロヘキサノンオキシム/ベンゼン溶液をWH
S V (MWhr−+ 空間速度)−11,7の速度で気化器を通してフィード
し反応させた。触媒床の温度(反応温度)は350℃で
あった。
反応生成物は水冷下トラップして捕集し、ガスクロマト
グラフィー(カラム:20%s山coneS E −8
0/ chromosorb AW−DMC5(60/
80M)2 m : glass column 、内
部標準:プソイドキュメン)にて分析した。
グラフィー(カラム:20%s山coneS E −8
0/ chromosorb AW−DMC5(60/
80M)2 m : glass column 、内
部標準:プソイドキュメン)にて分析した。
得られた結果を表−1に示す。
表 −1
触媒調製例2 (高シリカ・ガロシリケートの合成)1
.5gのステンレス製オートクレーブに、高純1(のテ
トラエナルオルソシリケー)(Ad<10p pln以
下)をN0ON、10%の水酸化テトラ−n−プロピル
アンモニウム水溶液を217.5Zを仕込みよく撹拌し
た。この混合液に、予め調製した硝酸ガリウムのエチレ
ングリコール溶液214 S’(Ga(No3)、を1
ooq含む)を加え。
.5gのステンレス製オートクレーブに、高純1(のテ
トラエナルオルソシリケー)(Ad<10p pln以
下)をN0ON、10%の水酸化テトラ−n−プロピル
アンモニウム水溶液を217.5Zを仕込みよく撹拌し
た。この混合液に、予め調製した硝酸ガリウムのエチレ
ングリコール溶液214 S’(Ga(No3)、を1
ooq含む)を加え。
30分闇識しく攪拌した。尚、混合溶成のpHは12.
5であった。オートクレーブのフタを締めつけた後、内
温を105℃に保った。同時に、400 r、p、m
以上の回転で攪拌を行ないながら、120時間、水熱合
成を行なった。オートクレーブの圧力は2〜2.51に
達した。尚水熱脅威終了時のp Hは11.88であっ
た。
5であった。オートクレーブのフタを締めつけた後、内
温を105℃に保った。同時に、400 r、p、m
以上の回転で攪拌を行ないながら、120時間、水熱合
成を行なった。オートクレーブの圧力は2〜2.51に
達した。尚水熱脅威終了時のp Hは11.88であっ
た。
続いて、触媒調製例1の後半部に準じて濾過洗浄、乾燥
を行ない、この段階でBET表面積を測定したところ、
細孔外表面積として、9.3d/9の値を得た。この乾
燥された結晶を更に、500〜550℃で4時間空気々
下焼成し、287の粉末状白色結晶を得た。このものの
粉末X線回折の結果ZSM−5と類似構造を有する結晶
性ガロシリケートと同定された。
を行ない、この段階でBET表面積を測定したところ、
細孔外表面積として、9.3d/9の値を得た。この乾
燥された結晶を更に、500〜550℃で4時間空気々
下焼成し、287の粉末状白色結晶を得た。このものの
粉末X線回折の結果ZSM−5と類似構造を有する結晶
性ガロシリケートと同定された。
原子吸光法による元素分析の結果、Si/Ga原子比−
2,(M(0であった。触媒調製例1に準じNH40e
イオン交換、洗浄、焼成を経てH型ガロシリケートを得
た。尚このものの表面酸強度は指示薬法で測定してpK
a −−8,0を示し、又4MQの吸右斌から計算され
た細孔外酸鍬は8.9μ当斌/〕であった。
2,(M(0であった。触媒調製例1に準じNH40e
イオン交換、洗浄、焼成を経てH型ガロシリケートを得
た。尚このものの表面酸強度は指示薬法で測定してpK
a −−8,0を示し、又4MQの吸右斌から計算され
た細孔外酸鍬は8.9μ当斌/〕であった。
実施例2
触媒調製例2で調製した24〜48メツシュ粒径のH型
結晶性ガロシリケート触媒を用いる他は実施例1と同様
に転位反応を行なった。得られた結果を表−2に示す。
結晶性ガロシリケート触媒を用いる他は実施例1と同様
に転位反応を行なった。得られた結果を表−2に示す。
表 −2
触媒調製例3
硝酸ガリウムに代えて塩化第二鉄(無水)39■を用い
る他は、触媒調製例2に準じて水熱合成を行なった。濾
過、洗浄、乾燥を行ない、この段階でBET表可積を測
定したところ、細孔外表面積として、73ゴ/9の値を
得た。このものを焼成し28りの粉末状臼1巴結晶をイ
υtこ。X線回り〒の結果、ZSM−5と類収構造を有
する結晶性フェロ・シリケートと同定され−こ。原子吸
光法による元素分析の結果、Si/Fe’京子比−1,
600であった。
る他は、触媒調製例2に準じて水熱合成を行なった。濾
過、洗浄、乾燥を行ない、この段階でBET表可積を測
定したところ、細孔外表面積として、73ゴ/9の値を
得た。このものを焼成し28りの粉末状臼1巴結晶をイ
υtこ。X線回り〒の結果、ZSM−5と類収構造を有
する結晶性フェロ・シリケートと同定され−こ。原子吸
光法による元素分析の結果、Si/Fe’京子比−1,
600であった。
次いで触媒調製例1に準じNH,Cgイオン父換、洗浄
、焼成を経てH型フェロ・シリケートを得た。尚このも
のの表面酸強度は指示薬法で測定してpKa −−3,
0を示し、また、iMQの吸看菫から計算された細孔外
酸量はほぼ零であった。
、焼成を経てH型フェロ・シリケートを得た。尚このも
のの表面酸強度は指示薬法で測定してpKa −−3,
0を示し、また、iMQの吸看菫から計算された細孔外
酸量はほぼ零であった。
実施例3
触媒調製例3で調製し・た24〜48メツシュ粒径のH
型結晶性フェロ・シリケート触媒を用いる他は、実施例
1と同様に転位反応を行なった。得ら九た結果を表−3
に示す。
型結晶性フェロ・シリケート触媒を用いる他は、実施例
1と同様に転位反応を行なった。得ら九た結果を表−3
に示す。
表 −3
実施例4 (高いWH5V条件での反応)長さ82a、
内径11の石英ガラス要反応管中に、触媒調製例1で調
製した24〜48メツシュ粒径のH型結晶性ガロ・シリ
ケート触媒0.351’(0,5rnl)を充填し、8
50℃でN2気流下、l hr 、予熱処理した。次い
でf3 wt%シクロヘキサノンオキシム/ベンゼン溶
KIWH5V−、38,5−’の速度で気化器を通して
供給し、反応させた。
内径11の石英ガラス要反応管中に、触媒調製例1で調
製した24〜48メツシュ粒径のH型結晶性ガロ・シリ
ケート触媒0.351’(0,5rnl)を充填し、8
50℃でN2気流下、l hr 、予熱処理した。次い
でf3 wt%シクロヘキサノンオキシム/ベンゼン溶
KIWH5V−、38,5−’の速度で気化器を通して
供給し、反応させた。
触媒床の温度は350℃であった。反応生成物は水冷下
トラップして捕集し、ガスクロマトグラフィにて分析し
た。得られた結果を表−4に示した。
トラップして捕集し、ガスクロマトグラフィにて分析し
た。得られた結果を表−4に示した。
表 −4
実施例5
触媒調製例2で調製した24〜48メツシュ粒径のH型
結晶性ガロ・シリケートを触媒に用いる他は実施例4に
準じ転位反応を行なった。
結晶性ガロ・シリケートを触媒に用いる他は実施例4に
準じ転位反応を行なった。
得られた結果を表−5に示す。
表 −5
触媒調製例4
硝酸ガリウムに代えてコバルト(III)アセチルアセ
トナート(Co(AcAC)s ) 85”9を用いる
他は、触媒調製例−2に阜じて水熱合成を行なった。濾
過、洗浄、乾燥を行ない、この段階でBET表面積を測
定したところ、細孔外表面積とじて10.7d/9の値
を得た。このものを焼成し289の粉末状白色結晶を得
た。
トナート(Co(AcAC)s ) 85”9を用いる
他は、触媒調製例−2に阜じて水熱合成を行なった。濾
過、洗浄、乾燥を行ない、この段階でBET表面積を測
定したところ、細孔外表面積とじて10.7d/9の値
を得た。このものを焼成し289の粉末状白色結晶を得
た。
X線回折の結果、ZSM−5と類似構造を有する結晶性
コバルトシリケートと同定された。
コバルトシリケートと同定された。
原子吸光法における元累分析の結果、コバルトSi/C
o原子比−1,310であった。随媒調製例−1に準じ
NH,CIイオン交換、洗浄、焼成を紅でH型コバルト
シリケートを得た。尚、このものの表面を目動は指示薬
法で測定したところpKa−+ 3.3を示し、又、4
M Qの吸看から計算された細孔外酸量は2.5μ当
量/ノであった。
o原子比−1,310であった。随媒調製例−1に準じ
NH,CIイオン交換、洗浄、焼成を紅でH型コバルト
シリケートを得た。尚、このものの表面を目動は指示薬
法で測定したところpKa−+ 3.3を示し、又、4
M Qの吸看から計算された細孔外酸量は2.5μ当
量/ノであった。
実施例6
触媒調製例−4で調製した24〜48メツシュ粒径のH
型結晶性コバルトシリケートを触媒lζ用いる他は実施
例4に準じ、転位反応を行なった。得られた結果を表−
6に示す。
型結晶性コバルトシリケートを触媒lζ用いる他は実施
例4に準じ、転位反応を行なった。得られた結果を表−
6に示す。
表 −6
触媒調製例5.6および7
触媒調製例1に於ける硝酸ガリウムの量を表−8に示す
量に変える他は、触媒調製例1と同様に水熱合成、乾燥
、焼成計街イClイオン交換、乾燥、焼成を行ないSi
/Ga比の異なるH種結晶性ガロシリケートを得た。得
られた結果を表−7に示す。
量に変える他は、触媒調製例1と同様に水熱合成、乾燥
、焼成計街イClイオン交換、乾燥、焼成を行ないSi
/Ga比の異なるH種結晶性ガロシリケートを得た。得
られた結果を表−7に示す。
表 −7
実施例7
触媒調製例5で調製した24〜48メツシュ粒件のH種
結晶性ガロシリケートを触媒に用いる他は、実施例4に
準じ転位反応を行なった。
結晶性ガロシリケートを触媒に用いる他は、実施例4に
準じ転位反応を行なった。
得られた結果を表−8に示す。
表 −8
触媒調製例8
触媒調製例1における硝酸ガリウムに代えて、硫酸アル
ミニウム(A#z(SO2)s 46H2O)を0.6
87用いる他は触媒調製例1に準じて水熱合成、乾燥、
焼成、 NH4Clイオン交換、焼成を経て、H型の結
晶性アルミノシリケートゼオライト(Z SM−5)
l#f=。コノも(D (7) S i/A(1111
子比は49.2であった。
ミニウム(A#z(SO2)s 46H2O)を0.6
87用いる他は触媒調製例1に準じて水熱合成、乾燥、
焼成、 NH4Clイオン交換、焼成を経て、H型の結
晶性アルミノシリケートゼオライト(Z SM−5)
l#f=。コノも(D (7) S i/A(1111
子比は49.2であった。
比較例1
触媒調製例8で調製した24〜48メツシュ粒径のH種
結晶性アルミノシリケート(ZSM−5)を触媒に用い
る他は、実施例4に準じ転位反応を行なった。得られた
結果を表−9に示す。
結晶性アルミノシリケート(ZSM−5)を触媒に用い
る他は、実施例4に準じ転位反応を行なった。得られた
結果を表−9に示す。
表 −9
比較例2
触媒調製例6で調製した24〜48メツシユf51 径
cD S i /Ga 原子比−450のH耐結晶性ガ
ロシリケートを触媒に用いる他は実施例4に準じ反位反
応を行なった。得られた結果を表−10に示す。
cD S i /Ga 原子比−450のH耐結晶性ガ
ロシリケートを触媒に用いる他は実施例4に準じ反位反
応を行なった。得られた結果を表−10に示す。
表 −10
比較例3
触媒調製例7で調製した24〜48メツシュ粒径のS
i/Ga原子比−50のH耐結晶性ガロシリケートを触
媒に用いる他は、実施例4に準じ、転位反応を行った。
i/Ga原子比−50のH耐結晶性ガロシリケートを触
媒に用いる他は、実施例4に準じ、転位反応を行った。
得られた結果を表−11に示す。
表 −11
触媒調製例9
1.51のステンレス製オート・クレープに、10%の
水酸化テトラ−n−プロピルアンモニウム水溶液217
.5 f、エタノール214y、酸化ニオブ・NH,錯
体107.5■を含む水溶液2−1高純度のテトラエチ
ルオルソシリケート(AI < 101)I)m以下)
100s’をこの順に仕込み、1時間、よく攪拌した。
水酸化テトラ−n−プロピルアンモニウム水溶液217
.5 f、エタノール214y、酸化ニオブ・NH,錯
体107.5■を含む水溶液2−1高純度のテトラエチ
ルオルソシリケート(AI < 101)I)m以下)
100s’をこの順に仕込み、1時間、よく攪拌した。
この混合液のpHt
’に12.5であった。オートクレーブのフタを閉め、
内温を105℃に保ち、400 r、p、m以との回転
で攪拌を行ないながら、48時間水熱合成を行なった。
内温を105℃に保ち、400 r、p、m以との回転
で攪拌を行ないながら、48時間水熱合成を行なった。
オートクレーブの圧力は約2.51に達した。
水熱合成終了後、触媒調製例1の後半部に準じて、濾過
、洗浄、乾燥を行ない、この段階でBET表11fi積
を測定したところ、細孔外表面積としてl O,Od/
9の値を得た。この乾燥された結晶を更に500〜55
0℃で4時間空気々流下焼成し、28.452の粉末状
白色結晶を得た。
、洗浄、乾燥を行ない、この段階でBET表11fi積
を測定したところ、細孔外表面積としてl O,Od/
9の値を得た。この乾燥された結晶を更に500〜55
0℃で4時間空気々流下焼成し、28.452の粉末状
白色結晶を得た。
このものの粉末X線回折の結果、ZSM−5と類似構造
を有するニオブ・シリケートと同定さnた。原子吸光法
による元素分析の結果、Si/Nb原子比−2,964
であった。触媒調製例1に準じ、NH4Clイオン交換
、洗浄、焼成を経てn型ニオブ・シリケートを得た。尚
このものの表面酸強度は指示薬法でpKa −+ 1.
5をボし、又4MQの吸i量から計算された紬孔外龍−
は1.97μ当嵐/2であった。
を有するニオブ・シリケートと同定さnた。原子吸光法
による元素分析の結果、Si/Nb原子比−2,964
であった。触媒調製例1に準じ、NH4Clイオン交換
、洗浄、焼成を経てn型ニオブ・シリケートを得た。尚
このものの表面酸強度は指示薬法でpKa −+ 1.
5をボし、又4MQの吸i量から計算された紬孔外龍−
は1.97μ当嵐/2であった。
触媒調製例1O〜18
触媒調製例9に於ける酸化ニオブ・NH3錯体に代えて
、表−12に示す各元素含有化合物を所定槌用いる他は
、触媒調製例9に準じて、各メタロシリケート・ゼオラ
イト触媒を調製した。
、表−12に示す各元素含有化合物を所定槌用いる他は
、触媒調製例9に準じて、各メタロシリケート・ゼオラ
イト触媒を調製した。
得られた結晶はX線回折の結果、ZSM−5と類似構造
を有する事が確認された。各メタロシリケートの分析値
を表−12に示す。
を有する事が確認された。各メタロシリケートの分析値
を表−12に示す。
表 −12
実施例8〜12
触媒調製例9〜13で調製した% 24〜48メツシュ
粒径のH種結晶性メタロシリケートを触媒に用いる他は
、実施例4に準じて転位反応を行なった。得られた結果
を表−13〜17に示す。
粒径のH種結晶性メタロシリケートを触媒に用いる他は
、実施例4に準じて転位反応を行なった。得られた結果
を表−13〜17に示す。
表−18,触媒調製例9のニオブ・シリケート触媒によ
る反応結果 表−14,触媒調製例1oのボロン・シリケート触媒に
よる反応結果 表−15,触媒調製例11のガロ・シリケート触媒によ
る反応結果 表−16,触媒調製例12のビスマス・シリケート触媒
による反応結果 表−17触媒調製例I8のジルコノ・シリケート触媒に
よる反応結果
る反応結果 表−14,触媒調製例1oのボロン・シリケート触媒に
よる反応結果 表−15,触媒調製例11のガロ・シリケート触媒によ
る反応結果 表−16,触媒調製例12のビスマス・シリケート触媒
による反応結果 表−17触媒調製例I8のジルコノ・シリケート触媒に
よる反応結果
Claims (2)
- (1)シクロヘキサノンオキシムよりε−カプロラクタ
ムを製造するに当り、触媒として結晶骨格中のケイ素/
金属原子比が500以上である結晶性メタロシリケート
(但し、結晶性アルミノシリケートは除く)を用いるこ
とを特徴とするε−カプロラクタムの製法。 - (2)結晶性メタロシリケートの細孔外表面積が5m^
2/g以上である特許請求の範囲第1項記載のε−カプ
ロラクタムの製法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9159686 | 1986-04-21 | ||
JP61-91596 | 1986-04-21 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6354358A true JPS6354358A (ja) | 1988-03-08 |
JPH0440342B2 JPH0440342B2 (ja) | 1992-07-02 |
Family
ID=14030936
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62003747A Granted JPS6354358A (ja) | 1986-04-21 | 1987-01-09 | ε−カプロラクタムの製法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4717769A (ja) |
EP (1) | EP0242960B1 (ja) |
JP (1) | JPS6354358A (ja) |
DE (1) | DE3785603T2 (ja) |
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JP2001190961A (ja) * | 1999-11-19 | 2001-07-17 | Enichem Spa | 合成ゼオライトから鋳型剤を除去する方法 |
EP1167350A1 (en) | 2000-06-27 | 2002-01-02 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Process for producing epsilon-caprolactam |
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JP2008546743A (ja) * | 2005-06-21 | 2008-12-25 | アルケマ フランス | シクロドデカノンオキシムの気相触媒転位によるラウリルラクタム(l12)の合成方法 |
JP2010047499A (ja) * | 2008-08-20 | 2010-03-04 | Univ Of Tokyo | ε−カプロラクタムの製造方法及びペンタシル型ゼオライトの製造方法 |
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EP0494535B1 (en) * | 1990-12-26 | 1998-02-18 | Sumitomo Chemical Company Limited | Process for producing epsilon-caprolactam and activating solid catalysts therefor |
JPH04316558A (ja) * | 1991-04-17 | 1992-11-06 | Mitsubishi Kasei Corp | ε−カプロラクタムの製造方法 |
TW213896B (ja) * | 1991-11-27 | 1993-10-01 | Sumitomo Chemical Co | |
KR100224333B1 (ko) * | 1991-11-27 | 1999-10-15 | 고오사이 아끼오 | ε-카프로락탐의 제조방법 |
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WO2000039084A1 (en) * | 1998-12-25 | 2000-07-06 | Mitsubishi Chemical Corporation | OXIDE CATALYSTS AND PROCESS FOR PRODUCING ε-CAPROLACTAM BY USING THE SAME |
KR100355342B1 (ko) | 1999-09-21 | 2002-10-12 | 한국과학기술연구원 | 층상 실리카와 금속산화물로 이루어진 세공성 촉매 및 이를 이용한 ε-카프로락탐의 제조방법 |
ITMI20011363A1 (it) | 2001-06-28 | 2002-12-28 | Enichem Spa | Procedimento per l'attivazione di catalizzatori zeolitici contenenti titanio e loro impiego nelle reazioni di ossidazione |
US20030091504A1 (en) * | 2001-11-15 | 2003-05-15 | Gary Pasquale | Method for controlling synthesis conditions during molecular sieve synthesis using combinations of quaternary ammonium hydroxides and halides |
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KR100603959B1 (ko) | 2004-08-24 | 2006-07-25 | 한국과학기술연구원 | 금속 산화물 함유 케냐이트 촉매, 이의 제조 방법 및 이를사용하는 ε-카프로락탐의 제조 방법 |
CN108975347A (zh) * | 2018-07-28 | 2018-12-11 | 瑞声科技(南京)有限公司 | 吸音材料及其制备方法和应用该吸音材料的扬声器箱 |
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