JPS6366293B2 - - Google Patents

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JPS6366293B2
JPS6366293B2 JP56029149A JP2914981A JPS6366293B2 JP S6366293 B2 JPS6366293 B2 JP S6366293B2 JP 56029149 A JP56029149 A JP 56029149A JP 2914981 A JP2914981 A JP 2914981A JP S6366293 B2 JPS6366293 B2 JP S6366293B2
Authority
JP
Japan
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reaction
catalyst
phenol
acid
selectivity
Prior art date
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Expired
Application number
JP56029149A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS57142934A (en
Inventor
Yasuhiko Inoe
Shigeo Wake
Tamio Shirafuji
Masazo Betsupu
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.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP56029149A priority Critical patent/JPS57142934A/en
Priority to US06/320,106 priority patent/US4390736A/en
Priority to EP81109654A priority patent/EP0052839B1/en
Priority to DE8181109654T priority patent/DE3163773D1/en
Priority to CA000390777A priority patent/CA1169097A/en
Publication of JPS57142934A publication Critical patent/JPS57142934A/en
Publication of JPS6366293B2 publication Critical patent/JPS6366293B2/ja
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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

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は安息香酸または核置換安息香酸類を(a)
モリブデン、(b)バナジウム、ニオブおよびタンタ
ルのうち少なくとも1種、(c)銅、銀、マンガン、
鉄、コバルト、ニツケル、ロジウム、パラジウム
および白金のうちの少なくとも1種、(d)セリウ
ム、ウラン、ジルコニウム、クロム、タングステ
ン、亜鉛、カドミウム、スズ、リン、アンチモ
ン、ビスマス、テルルのうち少なくとも1種なら
びに(e)タリウム、アルカリ金属およびアルカリ土
類金属のうちの少なくとも1種とからなる酸化物
触媒を用いて気相接触酸化して、フエノールまた
は核置換フエノール類を製造する方法に関するも
のである。安息香酸または核置換安息香酸類から
フエノールまたは核置換フエノール類を製造する
方法の触媒として銅系のものが用いられることは
公知である。 たとえば米国特許第2727926号(再発行第24848
号)には、液相の芳香族モノカルボン酸を銅化合
物の存在下、分子状酸素含有ガスで酸化してフエ
ノールを製造する方法が記載されている。しかし
ながら、この液相法はタールの生成及びこのター
ル中に触媒及び有用物質が取りこまれて失われる
こと及び触媒の回収などの点で問題点が多い方法
である。また米国特許第2852567号、特公昭39−
25115号、特公昭40−5686号、特開昭54−72789号
には気相で銅化合物を含む触媒を用い、芳香族カ
ルボン酸を接触酸化してフエノール化合物を製造
する方法が記載されている。しかしながら、米国
特許第2852567号では、フエノールの選択率は20
〜65%程度にすぎない。また、特公昭39−25115
号では安息香酸の転化率が5.5〜9.6%と低いうえ
にフエノールの他に安息香酸フエニルが多量に生
成するので、さらに加水分解工程が必要となる。
特公昭40−5686号では銅化合物の他にアルカリ金
属または/およびアルカリ土類金属の一種以上と
ジジム、ジルコニウム、モリブデン、バナジウム
の一種以上の化合物を含む触媒を用いているが、
Cu−Mo、Cu−Vのものは安息香酸の反応率、
フエノールの選択率とも低い値を示している。特
開昭54−72789号ではフエノール選択率は実施例
で70〜80モル%であるが、スチーム/安息香酸=
33〜74(モル比)とスチームを大量に使用するの
で、スチーム原単位がきわめて高くなるという問
題がある。 さらに、これら銅化合物を主体とした触媒を用
いて、本反応のごとき発熱反応を実施する場合、
銅系触媒がホツトスポツトを生じやすいことおよ
び高温にさらされるとシンタリング等により活性
低下を起こす欠点があることの理由により、反応
制御の点でも問題がある。 本発明者らは、これら従来の方法を改善するた
め鋭意検討したところ、安息香酸または核置換安
息香酸を気相接触酸化させてフエノールまたは核
置換フエノール類を製造するにあたつて、(a)モリ
ブテン、(b)バナジウム、ニオブおよびタンタルの
うち少なくとも1種、(c)銅、銀、マンガン、鉄、
コバルト、ニツケル、ロジウム、パラジウムおよ
び白金のうちの少なくとも1種、(d)セリウム、ウ
ラン、ジルコニウム、クロム、タングステン、亜
鉛、カドミウム、スズ、リン、アンチモン、ビス
マス、テルルのうち少なくとも1種ならびに(e)タ
リウム、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の
うちの少なくとも1種とからなる酸化物触媒を用
いれば、フエノールまたは核置換フエノールが高
選択率で生成することを新たに見い出し、本発明
に到達した。 すなわち、本発明は安息香酸、2−メチル安息
香酸または4−メチル安息香酸を気相接触酸化し
てフエノールまたは核置換フエノール類を製造す
る方法において、(a)モリブデン、(b)バナジウム、
ニオブおよびタンタルのうちの少なくとも1種、
(c)銅、銀、マンガン、鉄、コバルト、ニツケル、
ロジウム、パラジウムおよび白金のうちの少なく
とも1種、(d)セリウム、ウラン、ジルコニウム、
クロム、タングステン、亜鉛、カドミウム、ス
ズ、リン、アンチモン、ビスマス、テルルのうち
の少なくとも1種ならびに(e)タリウム、アルカリ
金属およびアルカリ土類金属のうち少なくとも1
種とからなる酸化物を触媒に用いることを特徴と
するフエノールまたは核置換フエノール類の製造
方法である。 本発明の触媒を用いれば、安息香酸または核置
換安息香酸類の反応率、フエノールまたは核置換
フエノール類の選択率とも大幅な向上が認められ
る上に従来の触媒に比較して反応に必要なスチー
ムの供給量が少なくてもジフエニル、ジフエニル
エーテル、安息香酸フエニルの副生をきわめて少
なくできること、触媒の耐熱性が良好であるため
ホツトスポツトが出来にくく反応制御しやすいこ
と及び触媒活性温度が低いので反応温度を低くす
ることができ工業化に有利となることが特徴的で
ある。 以下本発明について説明する。 本発明において、原料として用いられる安息香
酸類としてはたとえば安息香酸、2−、3−また
は4−メチル安息香酸、2,3−、2,4−、
2,5−、3,4−または3,5−ジメチル安息
香酸、2,3,5−、3,4,5または2,3,
4−トリメチル安息香酸、2,3,4,5−テト
ラメチル安息香酸などである。 本発明に用いられる触媒は(a)モリブデン、(b)パ
ナジウム、ニオブ、タンタルのうち少なくともひ
とつ、(c)銅、銀、マンガン、鉄、コバルト、ニツ
ケル、ロジウム、パラジウム、白金のうち少なく
ともひとつ、(d)セリウム、ウラン、ジルコニウ
ム、クロム、タングステン、亜鉛、カドミウム、
スズ、リン、アンチモン、ビスマス、テルルのう
ちの少なくともひとつ、(e)タリウム、アルカリ金
属、アルカリ土類金属のうちの少なくともひとつ
からなる酸化物を含むものである。 本発明の触媒は如何なる組成比のものも良好な
反応成績が得られるが、なかでもモリブデンを12
に固定した場合、下記の実験式で示される触媒を
使用した場合はさらに好ましい結果が得られる。 Mo12XaYbZcWdOe (Xはパナジウム、ニオブ、タンタルのうちの少
なくともひとつの元素、Yは銅、銀、マンガン、
鉄、コバルト、ニツケル、ロジウム、パラジウ
ム、白金のうちの少なくともひとつの元素、Zは
セリウム、ウラン、ジルコニア、クロム、タング
ステン、亜鉛、カドミウム、スズ、リン、アンチ
モン、ビスマス、テルルのうちの少なくともひと
つの元素、Wはタリウム、アルカリ金属、アルカ
リ土類金属のうち少なくともひとつの元素でaは
0.1〜60好ましくは1〜24、bは0.1〜60好ましく
は1〜36、cは0.01〜24好ましくは0.1〜12、d
は0.1〜120好ましくは12〜84、eは他の元素の原
子価を満足するに足る酸素の原子数を示す。) 本発明に用いられる触媒の製造にあたつては、
この種の酸化物触媒の調製方法が一般的に使用さ
れる。たとえば触媒の構成原料は、モリブデン化
合物としてはモリブデン酸アンモニウム、モリブ
デン酸、酸化モリブデンなどが使用される。バナ
ジウム化合物としてはメタバナジウム酸アンモニ
ウム、五酸化バナジウム、修酸バナジル、硫酸バ
ナジルなどが使用される。またニオブ、タンク
ル、銅、銀、マンガン、鉄、コバルト、ニツケ
ル、ロジウム、パラジウム、白金、セリウム、ウ
ラン、ジルコニウム、クロム、タングステン、亜
鉛、カドミウム、スズ、リン、アンチモン、ビス
マス、テルル、タリウム、アルカリ金属、アルカ
リ土類金属の化合物としては、それぞれの硝酸
塩、炭酸塩、有機酸塩、ハロゲン化物、水酸化
物、酸化物などが有効に使用される。 これらの原料化合物は、水などの溶媒を用いて
液状またはスラリー状にし、なるべく均一に混合
した上、上記溶媒を砂浴上で蒸発乾固する。得ら
れたケーキ状物質を乾燥し、これを500〜850℃好
ましくは600〜800℃にて焼成した後、得られた固
形物を粉砕する。この焼成温度が500℃より低い
場合には得られた触媒を使用するとフエノール類
の選択率が低下する。また、850℃より高い場合
には安息香酸類の反応率が低下する傾向が見られ
る。これを打錠成型してタブレツトにするか又は
粉末のまま300〜700℃にて焼成して触媒を得る。 本発明の触媒は無担体でもきわめて有効である
が、担体に担持させた方が好都合である。担体と
してシリカゲル、シリカゾル、アルミナ、シリカ
ーアルミナ、シリコンカーバイド、けいそう土、
酸化チタンなどが使用される。触媒形態としてた
とえば押出型、ペレツト型、コーテイング型、含
浸型などが挙げられる。 本発明においては原料の安息香酸類と共に反応
系に酸素を供給するが、供給する酸素は原料の安
息香酸類に対して0.25〜10倍モル、好ましくは
0.5〜5倍モルである。酸素の供給量がこの範囲
より大きいと原料の安息香酸類の完全酸化がおこ
りやすくなる。酸素がこの範囲より小さすぎると
原料の安息香酸類の転化率が低くなりすぎるので
好ましくない。なお酸素は純酸素でも不活性ガス
で希釈されたものでも差しつかえない。 本発明においては原料の安息香酸とともに反応
系にスチームを供給するが供給するスチームは原
料の安息香酸類に対して0.5〜40倍モル、好まし
くは1〜30倍モルである。スチームの供給量がこ
の範囲より多すぎる場合は経済的でなく、またこ
の範囲より少なすぎる場合にはジフエニル、ジフ
エニルエーテル炭酸ガスなどの副生物量が大きく
なり、フエノールの選択率が低下する。またスチ
ームは中間生成物である安息香酸フエニルを加水
分解するので、上記の範囲より少なすぎる場合に
は安息香酸フエニルの加水分解が起こりにくくな
るので、フエノールの選択率が低下する上に気相
接触酸化工程のあとにさらに加水分解工程が必要
となるという問題を生じる。 反応温度は200〜600℃、好ましくは250〜400℃
である。反応温度がこの範囲より高すぎる場合に
は、完全酸化及び、原料である安息香酸類の脱炭
酸などの副反応が進み、フエノールの選択率が低
下する。反応温度がこの範囲より低すぎる場合に
は反応速度が小さくなり、経済性が悪くなるので
好ましくない。 反応圧力の反応条件下で気相を保つ範囲であれ
ば特に制限はないが、通常常圧ないし加圧下が好
ましい。 本発明における反応ガスの空間速度は100〜
10000hr-1好ましくは500〜5000hr-1である。しか
し空間速度は反応ガスの組成、触媒の種類、反応
温度などにより、さらに任意に選定することが可
能である。 本発明における反応は固定床、移動床、流動床
のいずれかを用いても目的を達成することができ
る。 以上、述べたごとく、本発明方法で反応を行な
うことによりフエノールまたは核置換フエノール
類が高選択率で得られるので本発明は工業的に非
常に有用である。 以下本発明を実施例によつて更に詳細に説明す
るが本発明はこれら実施例により何ら制限される
ものではない。 尚、実施例中で示した%は特記しない限りモル
%である。 実施例 1 モリブデン酸アンモン1.73g(Mo:
9.8matom)、メタバナジン酸アンモン1.72g
(V:14.7matom)、硝酸銅4.14g(Cu:
17.1matom)、硝酸亜鉛0.29g(Zn:0.98matom)
を28%濃度アンモニア水75g、モノエタノールア
ミン4gとイオン交換水80gに混合させた溶液に
10〜16メツシユのγ−アルミナ(住友アルミニウ
ム(株)製KHA24)30gを浸漬した。80℃で10分間
加熱した後、エバボレーター中で1時間かかつて
減圧下蒸発乾固させ、さらに750℃2時間焼成し
た。この触媒を水酸化ナトリウム1.86g
(46.6matom)を含むイオン交換水20gに浸漬し
た後エバポレーター中で蒸発乾固させ、更に600
℃で8時間焼成した。こうして得られた触媒は原
子比(酸素を除く)Mo12V18Cu21Zn1.2Na57の組
成を有していた。この触媒を長さ300mm、内径10
mmのガラス製反応管の中央部に5ml入れ、触媒の
上部に予熱帯としてシリコーンカーバイドを充填
し300℃に加熱した。この反応管に安息香酸1.22
g(10.0mmol)/hr、水3.24g(180mmol)/
hr、酸素0.244(10mmol)/hr、窒素2.016
(90mmol)/hrを供給し、反応を行なつた。 反応管より出た混合ガスを冷却器によつて冷却
液化させた後、ガスクロ及び化学分析によつて分
析した。 なお炭酸ガスは、混合ガスを冷却液化させた後
のガス成分をガスクロにて分析した。 この結果、安息香酸の反応率は86%、フエノー
ル、ベンゼン、ジフエニル+ジフエニルエーテ
ル、炭酸ガスの各々の選択率は91%、1%、5
%、3%であつた。 実施例 2〜7 実施例1の方法において、水酸化ナトリウム
1.86g(Na:46.6matom)に代えて水酸化リチ
ウム1.95g(Li:46.6matom)、硝酸マグネシウ
ム11.89g(Mg:46.6matom)、硝酸タリウム
12.41g(Tl:46.6matom)、硝酸ストロンチウム
13.22g(Sr:46.6matom)、水酸化カリウム2.62
g(K:46.6matom)、硝酸カルシウム7.66g
(Ca:46.6matom)の中のそれぞれ1種を用いた
他は、同様に触媒調製および反応を行なつた。 結果は第1表のとおりである。
The present invention provides benzoic acid or nuclear substituted benzoic acids (a)
Molybdenum, (b) at least one of vanadium, niobium and tantalum, (c) copper, silver, manganese,
(d) at least one of iron, cobalt, nickel, rhodium, palladium, and platinum; (d) at least one of cerium, uranium, zirconium, chromium, tungsten, zinc, cadmium, tin, phosphorus, antimony, bismuth, and tellurium; (e) The present invention relates to a method for producing phenols or nuclear-substituted phenols by gas phase catalytic oxidation using an oxide catalyst comprising thallium, at least one of an alkali metal and an alkaline earth metal. It is known that copper-based catalysts are used as catalysts for producing phenols or nuclear-substituted phenols from benzoic acid or nuclear-substituted benzoic acids. For example, U.S. Patent No. 2727926 (Reissue No. 24848)
No. 1) describes a method for producing phenol by oxidizing a liquid phase aromatic monocarboxylic acid with a molecular oxygen-containing gas in the presence of a copper compound. However, this liquid phase method is a method that has many problems in terms of the generation of tar, the loss of the catalyst and useful substances as they are incorporated into the tar, and the recovery of the catalyst. Also, U.S. Patent No. 2852567, Special Publication No. 39-
No. 25115, Japanese Patent Publication No. 40-5686, and Japanese Patent Publication No. 54-72789 describe a method for producing phenol compounds by catalytically oxidizing aromatic carboxylic acids using a catalyst containing a copper compound in the gas phase. . However, in U.S. Patent No. 2,852,567, the selectivity of phenol is 20
It is only about ~65%. Also, special public service 39-25115
In No. 2, the conversion rate of benzoic acid is low at 5.5 to 9.6%, and a large amount of phenyl benzoate is produced in addition to phenol, so an additional hydrolysis step is required.
In Japanese Patent Publication No. 40-5686, a catalyst containing a copper compound, one or more alkali metals and/or alkaline earth metals, and one or more compounds of didimium, zirconium, molybdenum, and vanadium is used.
For Cu-Mo and Cu-V, the reaction rate of benzoic acid is
Both phenol selectivity values are low. In JP-A-54-72789, the phenol selectivity is 70 to 80 mol% in the examples, but steam/benzoic acid =
Since a large amount of steam (33 to 74 (mole ratio)) is used, there is a problem that the steam consumption rate is extremely high. Furthermore, when carrying out an exothermic reaction such as this reaction using a catalyst mainly composed of these copper compounds,
There are also problems in terms of reaction control because copper-based catalysts tend to produce hot spots and have the drawback of causing a decrease in activity due to sintering and the like when exposed to high temperatures. The present inventors conducted intensive studies to improve these conventional methods, and found that (a) when producing phenol or nuclear-substituted phenols by gas-phase catalytic oxidation of benzoic acid or nuclear-substituted benzoic acid, Molybdenum, (b) at least one of vanadium, niobium and tantalum, (c) copper, silver, manganese, iron,
(d) at least one of cobalt, nickel, rhodium, palladium, and platinum; (d) at least one of cerium, uranium, zirconium, chromium, tungsten, zinc, cadmium, tin, phosphorus, antimony, bismuth, and tellurium; and (e ) It was newly discovered that phenol or nuclear-substituted phenol can be produced with high selectivity by using an oxide catalyst comprising at least one of thallium, an alkali metal, and an alkaline earth metal, and the present invention was achieved based on this new discovery. That is, the present invention provides a method for producing phenol or nuclear-substituted phenols by gas-phase catalytic oxidation of benzoic acid, 2-methylbenzoic acid, or 4-methylbenzoic acid, in which (a) molybdenum, (b) vanadium,
At least one of niobium and tantalum,
(c) copper, silver, manganese, iron, cobalt, nickel,
at least one of rhodium, palladium and platinum; (d) cerium, uranium, zirconium;
At least one of chromium, tungsten, zinc, cadmium, tin, phosphorus, antimony, bismuth, and tellurium; and (e) at least one of thallium, an alkali metal, and an alkaline earth metal.
This is a method for producing phenol or nuclear-substituted phenols, characterized by using an oxide consisting of a species as a catalyst. When the catalyst of the present invention is used, the reaction rate of benzoic acid or nuclear-substituted benzoic acids and the selectivity of phenol or nuclear-substituted phenols are significantly improved, and the amount of steam required for the reaction is significantly improved compared to conventional catalysts. Even if the supply amount is small, by-products of diphenyl, diphenyl ether, and phenyl benzoate can be extremely reduced.The catalyst has good heat resistance, which prevents the formation of hot spots, making it easy to control the reaction.The catalyst has a low activation temperature, making it easy to control the reaction. It is characterized by the fact that it can reduce the amount of carbon dioxide, which is advantageous for industrialization. The present invention will be explained below. In the present invention, examples of benzoic acids used as raw materials include benzoic acid, 2-, 3- or 4-methylbenzoic acid, 2,3-, 2,4-,
2,5-, 3,4- or 3,5-dimethylbenzoic acid, 2,3,5-, 3,4,5 or 2,3,
These include 4-trimethylbenzoic acid and 2,3,4,5-tetramethylbenzoic acid. The catalyst used in the present invention is (a) molybdenum, (b) at least one of panadium, niobium, and tantalum, (c) at least one of copper, silver, manganese, iron, cobalt, nickel, rhodium, palladium, and platinum. (d) Cerium, uranium, zirconium, chromium, tungsten, zinc, cadmium,
It contains an oxide consisting of at least one of tin, phosphorus, antimony, bismuth, and tellurium, and (e) at least one of thallium, an alkali metal, and an alkaline earth metal. The catalyst of the present invention can obtain good reaction results with any composition ratio, but especially molybdenum with 12
Even more favorable results can be obtained when the catalyst shown by the following experimental formula is used. Mo 12 XaYbZcWdOe (X is at least one element of panadium, niobium, tantalum, Y is copper, silver, manganese,
Z is at least one element of iron, cobalt, nickel, rhodium, palladium, and platinum; Z is at least one element of cerium, uranium, zirconia, chromium, tungsten, zinc, cadmium, tin, phosphorus, antimony, bismuth, and tellurium; The element W is at least one element among thallium, alkali metals, and alkaline earth metals, and a is
0.1-60 preferably 1-24, b 0.1-60 preferably 1-36, c 0.01-24 preferably 0.1-12, d
is 0.1 to 120, preferably 12 to 84, and e indicates the number of oxygen atoms sufficient to satisfy the valences of other elements. ) In producing the catalyst used in the present invention,
This type of method for preparing oxide catalysts is commonly used. For example, ammonium molybdate, molybdic acid, molybdenum oxide, and the like are used as molybdenum compounds as constituent raw materials for the catalyst. As the vanadium compound, ammonium metavanadate, vanadium pentoxide, vanadyl oxalate, vanadyl sulfate, etc. are used. Also niobium, tankle, copper, silver, manganese, iron, cobalt, nickel, rhodium, palladium, platinum, cerium, uranium, zirconium, chromium, tungsten, zinc, cadmium, tin, phosphorus, antimony, bismuth, tellurium, thallium, alkali. As compounds of metals and alkaline earth metals, their respective nitrates, carbonates, organic acid salts, halides, hydroxides, oxides, etc. are effectively used. These raw material compounds are made into a liquid or slurry using a solvent such as water, mixed as uniformly as possible, and then the solvent is evaporated to dryness on a sand bath. After drying the obtained cake-like substance and calcining it at 500-850°C, preferably 600-800°C, the obtained solid substance is pulverized. When this calcination temperature is lower than 500°C, the selectivity of phenols decreases when the obtained catalyst is used. Furthermore, when the temperature is higher than 850°C, there is a tendency for the reaction rate of benzoic acids to decrease. This is compressed into tablets, or the powder is calcined at 300 to 700°C to obtain a catalyst. Although the catalyst of the present invention is extremely effective without a carrier, it is more convenient to support it on a carrier. Silica gel, silica sol, alumina, silica alumina, silicon carbide, diatomaceous earth as carriers,
Titanium oxide etc. are used. Examples of the catalyst form include extrusion type, pellet type, coating type, and impregnated type. In the present invention, oxygen is supplied to the reaction system together with benzoic acids as raw materials, and the oxygen to be supplied is preferably 0.25 to 10 times the mole of benzoic acids as raw materials.
It is 0.5 to 5 times the mole. If the amount of oxygen supplied is larger than this range, complete oxidation of the raw benzoic acids tends to occur. If the oxygen content is too small than this range, the conversion rate of the raw benzoic acids becomes too low, which is not preferable. Note that the oxygen may be pure oxygen or diluted with an inert gas. In the present invention, steam is supplied to the reaction system together with benzoic acid as a raw material, and the amount of steam supplied is 0.5 to 40 times, preferably 1 to 30 times, in mole relative to the benzoic acid as a raw material. If the amount of steam supplied is too large than this range, it is not economical, and if it is too small than this range, the amount of by-products such as diphenyl and diphenyl ether carbon dioxide gas increases, and the selectivity of phenol decreases. In addition, steam hydrolyzes the intermediate product phenyl benzoate, so if the amount is too small than the above range, hydrolysis of phenyl benzoate will be difficult to occur, resulting in a decrease in phenol selectivity and gas phase contact. A problem arises in that a further hydrolysis step is required after the oxidation step. Reaction temperature is 200-600℃, preferably 250-400℃
It is. If the reaction temperature is too high above this range, complete oxidation and side reactions such as decarboxylation of benzoic acids as raw materials proceed, resulting in a decrease in phenol selectivity. If the reaction temperature is too lower than this range, the reaction rate will be low and economical efficiency will be poor, which is not preferable. There is no particular restriction as long as the gas phase can be maintained under the reaction conditions of the reaction pressure, but normal pressure to elevated pressure is usually preferred. The space velocity of the reaction gas in the present invention is 100~
10000 hr -1 preferably 500 to 5000 hr -1 . However, the space velocity can be arbitrarily selected depending on the composition of the reaction gas, the type of catalyst, the reaction temperature, etc. The purpose of the reaction in the present invention can be achieved using any one of a fixed bed, moving bed, and fluidized bed. As described above, the present invention is industrially very useful because phenol or nuclear-substituted phenols can be obtained with high selectivity by carrying out the reaction according to the method of the present invention. EXAMPLES The present invention will be explained in more detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples in any way. Incidentally, the percentages shown in the examples are mol% unless otherwise specified. Example 1 Ammonium molybdate 1.73g (Mo:
9.8matom), ammonium metavanadate 1.72g
(V: 14.7matom), copper nitrate 4.14g (Cu:
17.1matom), zinc nitrate 0.29g (Zn: 0.98matom)
into a solution of 75 g of 28% ammonia water, 4 g of monoethanolamine, and 80 g of ion exchange water.
30 g of γ-alumina (KHA24 manufactured by Sumitomo Aluminum Co., Ltd.) having 10 to 16 meshes was immersed. After heating at 80°C for 10 minutes, the mixture was evaporated to dryness under reduced pressure in an evaporator for 1 hour, and further calcined at 750°C for 2 hours. Add this catalyst to 1.86g of sodium hydroxide.
(46.6matom) and evaporated to dryness in an evaporator.
It was baked at ℃ for 8 hours. The catalyst thus obtained had a composition in atomic ratio (excluding oxygen) Mo 12 V 18 Cu 21 Zn 1.2 Na 57 . This catalyst has a length of 300 mm and an inner diameter of 10
5 ml of the mixture was placed in the center of a glass reaction tube of 1.5 mm in diameter, filled with silicone carbide as a preheating zone above the catalyst, and heated to 300°C. 1.22 of benzoic acid in this reaction tube
g (10.0 mmol)/hr, water 3.24 g (180 mmol)/
hr, oxygen 0.244 (10 mmol)/hr, nitrogen 2.016
(90 mmol)/hr was supplied to carry out the reaction. The mixed gas discharged from the reaction tube was cooled and liquefied using a cooler, and then analyzed by gas chromatography and chemical analysis. For carbon dioxide gas, the gas components after cooling and liquefying the mixed gas were analyzed using gas chromatography. As a result, the reaction rate of benzoic acid was 86%, and the selectivity of phenol, benzene, diphenyl + diphenyl ether, and carbon dioxide was 91%, 1%, and 5%.
%, 3%. Examples 2-7 In the method of Example 1, sodium hydroxide
Lithium hydroxide 1.95g (Li: 46.6matom), magnesium nitrate 11.89g (Mg: 46.6matom), thallium nitrate instead of 1.86g (Na: 46.6matom)
12.41g (Tl: 46.6matom), Strontium Nitrate
13.22g (Sr: 46.6matom), potassium hydroxide 2.62
g (K: 46.6matom), calcium nitrate 7.66g
Catalyst preparation and reaction were carried out in the same manner, except that one type of (Ca: 46.6matom) was used. The results are shown in Table 1.

【表】 実施例 8〜18 実施例1の方法において、硝酸亜鉛0.29g
(Zn:0.98matom)を代えて、硝酸第一セリウム
0.547g(Ce:0.98matom)、硝酸ウラン0.492g
(U:0.98matom)、オキシ硝酸ジルコニウム
0.262g(Zr:0.98matom)、硝酸クロム0.392g
(Cr:0.98matom)、タングステン酸0.245g
(W:0.98matom)、硝酸カドミウム0.302g
(Cd:0.98matom)、塩化第一スズ0.185g(Sn:
0.98matom)、リン酸0.096g(P:0.98matom)、
酸化アンチモン0.143g(Sb:0.98matom)、酸化
ビスマス0.228g(Bi:0.98matom)、テルル酸
0.225g(Te:0.98matom)の中のそれぞれ1種
を用いた他は、同様に触媒調製および反応を行な
つた。 結果は第2表のとおりである。
[Table] Examples 8 to 18 In the method of Example 1, 0.29 g of zinc nitrate
(Zn: 0.98matom) replaced with cerous nitrate
0.547g (Ce: 0.98matom), uranium nitrate 0.492g
(U: 0.98matom), zirconium oxynitrate
0.262g (Zr: 0.98matom), chromium nitrate 0.392g
(Cr: 0.98matom), tungstic acid 0.245g
(W: 0.98matom), cadmium nitrate 0.302g
(Cd: 0.98matom), stannous chloride 0.185g (Sn:
0.98matom), phosphoric acid 0.096g (P: 0.98matom),
Antimony oxide 0.143g (Sb: 0.98matom), bismuth oxide 0.228g (Bi: 0.98matom), telluric acid
Catalyst preparation and reaction were carried out in the same manner, except that one of each of 0.225g (Te: 0.98matom) was used. The results are shown in Table 2.

【表】 実施例 19〜26 実施例1の方法において、硝酸銅4.14g(Cu:
17.1matom)に代えて塩化白金酸8.86g(Pt:
17.1matom)、硝酸マンガン4.29g(Mn:
17.1matom)、硝酸鉄6.91g(Fe:17.1matom)、
硝酸コバルト4.98g(Co:17.1matom)又は硝
酸ニツケル4.98g(Ni:17.1matom)、硝酸銀
2.90g(Ag:17.1matom)、塩化パラジウム3.03
g(17.1matom)、塩化ロジウム4.50g
(17.1matom)の中のそれぞれ1種を用いた他は
同様に触媒調製および反応を行なつた。 結果は第3表のとおりである。
[Table] Examples 19 to 26 In the method of Example 1, 4.14 g of copper nitrate (Cu:
8.86 g of chloroplatinic acid (Pt:
17.1matom), manganese nitrate 4.29g (Mn:
17.1matom), iron nitrate 6.91g (Fe:17.1matom),
Cobalt nitrate 4.98g (Co: 17.1matom) or nickel nitrate 4.98g (Ni: 17.1matom), silver nitrate
2.90g (Ag: 17.1matom), palladium chloride 3.03
g (17.1matom), rhodium chloride 4.50g
Catalyst preparation and reaction were carried out in the same manner except that one type of (17.1matom) was used. The results are shown in Table 3.

【表】 実施例 27〜28 実施例1の方法において、メタバナジン酸アン
モン1.72g(V:14.7matom)に代えて、五酸化
ニオブ1.95g(Nb:14.7matom)、五酸化タンタ
ル3.25g(Ta:14.7matom)の中のそれぞれ1
種を用いた他は同様に触媒調製および反応を行な
つた。 結果は第4表のとおりである。
[Table] Examples 27 to 28 In the method of Example 1, 1.95 g of niobium pentoxide (Nb: 14.7 matom) and 3.25 g of tantalum pentoxide (Ta: 1 of each of 14.7matom)
Catalyst preparation and reaction were carried out in the same manner except that the seeds were used. The results are shown in Table 4.

【表】 実施例 29 実施例1の方法において、安息香酸に代えて4
−メチル安息香酸を用いた他は同様に反応を行な
つた。 4−メチル安息香酸の反応率は80%、m−クレ
ゾールの選択率は90%、トルエンの選択率は2
%、ジメチルジフエニル+ジメチルジフエニルエ
ーテルの選択率は5%、炭酸ガスの選択率は3%
であつた。 実施例 30 実施例1の方法において安息香酸に代えて2−
メチル安息香酸を用いた他は同様に反応を行つ
た。2−メチル安息香酸の反応率は83%、m−ク
レゾールの選択率は88%、トルエンの選択率は2
%、ジメチルジフエニル+ジメチルジフエニルエ
ーテルの選択率は5%、炭酸ガスの選択率は5%
であつた。
[Table] Example 29 In the method of Example 1, 4 was used instead of benzoic acid.
-The reaction was carried out in the same manner except that methylbenzoic acid was used. The reaction rate for 4-methylbenzoic acid is 80%, the selectivity for m-cresol is 90%, and the selectivity for toluene is 2.
%, the selectivity of dimethyl diphenyl + dimethyl diphenyl ether is 5%, and the selectivity of carbon dioxide is 3%.
It was hot. Example 30 In the method of Example 1, 2-
The reaction was carried out in the same manner except that methylbenzoic acid was used. The reaction rate for 2-methylbenzoic acid is 83%, the selectivity for m-cresol is 88%, and the selectivity for toluene is 2.
%, selectivity of dimethyl diphenyl + dimethyl diphenyl ether is 5%, selectivity of carbon dioxide is 5%
It was hot.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 安息香酸、2−メチル安息香酸または4−メ
チル安息香酸を気相接触酸化してフエノールまた
は核置換フエノール類を製造する方法において、 (a)モリブデン、(b)バナジウム、ニオブおよびタ
ンタルのうち少なくとも1種、(c)銅、銀、マンガ
ン、鉄、コバルト、ニツケル、ロジウム、パラジ
ウムおよび白金のうち少なくとも1種、(d)セリウ
ム、ウラン、ジルコニウム、クロム、タングステ
ン、亜鉛、カドミウム、スズ、リン、アンチモ
ン、ビスマス、テルルのうちの少なくとも1種な
らびに(e)タリウム、アルカリ金属およびアルカリ
土類金属のうち少なくとも1種とからなる酸化物
触媒を用いることを特徴とするフエノールまたは
核置換フエノール類の製造方法。
[Claims] 1. A method for producing phenol or nuclear-substituted phenols by gas phase catalytic oxidation of benzoic acid, 2-methylbenzoic acid or 4-methylbenzoic acid, comprising (a) molybdenum, (b) vanadium, at least one of niobium and tantalum; (c) at least one of copper, silver, manganese, iron, cobalt, nickel, rhodium, palladium, and platinum; (d) cerium, uranium, zirconium, chromium, tungsten, zinc; A phenol or A method for producing nuclear-substituted phenols.
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