JPS647054B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS647054B2
JPS647054B2 JP59275698A JP27569884A JPS647054B2 JP S647054 B2 JPS647054 B2 JP S647054B2 JP 59275698 A JP59275698 A JP 59275698A JP 27569884 A JP27569884 A JP 27569884A JP S647054 B2 JPS647054 B2 JP S647054B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ether
butene
reaction
water
sba
Prior art date
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Expired
Application number
JP59275698A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61155342A (en
Inventor
Takao Yamada
Masami Yamamura
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.)
Cosmo Oil Co Ltd
Original Assignee
Maruzen Oil Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Maruzen Oil Co Ltd filed Critical Maruzen Oil Co Ltd
Priority to JP59275698A priority Critical patent/JPS61155342A/en
Publication of JPS61155342A publication Critical patent/JPS61155342A/en
Publication of JPS647054B2 publication Critical patent/JPS647054B2/ja
Granted 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

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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

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

(産業上の利用分野) 本発明は、sec−ブタノール(SBA)を製造す
る新規な方法に関するものである。 SBAは溶剤として使用されるか、または公知
の方法によつてメチルエチルケトンへ脱水素によ
つて変換されうる。 (従来の技術) 従来、SBAの製造方法としては、硫酸を反応
媒体(触媒)としn−ブテンからSBAを合成す
る方法が一般的に知られている。しかし、装置材
料の腐食を引き起すこと、生成物と触媒との分離
の際に多量に熱エネルギーを必要とすること、さ
らに環境汚染など多くの問題点を有している。ま
た、燐酸、ヘテロポリ酸およびこれらの水溶性金
属塩類を触媒としても、水溶性触媒であるがゆえ
の硫酸と同様の問題点からは脱却しえない。この
点、固体触媒を使用すれば触媒の反応生成物およ
び水相との分離は容易となる。このような理由に
より、固体触媒を用いる方法も数多く提案されて
いる。しかし、これらの触媒を使用しても、かな
り高温高圧にするか、あるいは大量の水を必要と
する。この水和反応における平衡は低温かつ高圧
においてSBAの生成に有利であり、上記の条件
で反応させたとしても流出液中のSBA濃度はか
なり低く大容量の反応器が必要となる。また、十
分なn−ブテン転化率を得るには数回再循環させ
ることが必要である。このように、大量のn−ブ
テンや水を再循環させることは熱エネルギーの面
からも問題がある。一方、スルフオン酸基を有す
るスチレン−ジビニルベンゼン共重合体は温度
100〜130℃の比較的低温においても水和に対して
比較的高い触媒活性を有するとされているが、や
はり流出液中のSBA濃度は低い。n−ブテンの
水和においてはSBAを含有するその水性生成物
を再循環させることは反応平衡への不都合な影響
があるため望ましい方法ではない。一方、反応速
度をさらに高めるために反応温度をさらに高温に
することはスルフオン酸基が徐々に脱離して失活
するという欠点があるし、前述したように平衡の
面で不利となる。低温における反応速度を高める
方法として、溶媒の使用もいくつか提案されてい
るが、溶媒を使用することによる分離工程や熱エ
ネルギー面での不利を補うほどの効果を得るまで
にはいたつていない。 (解決しようとする問題点) 本発明者らは、上記したこれらの種々の問題を
解決すべく鋭意研究を重ねた結果、強酸性イオン
交換樹脂または、アルミノシリケートを触媒とし
てn−ブテンを含むブタン−ブテン留分(B−
B)と炭素数2〜4のアルキレングリコール
(AG)を反応させることによりn−ブテンと水
の反応によるSBAよりも高い収率でアルキレン
グリコールモノおよび/またはジーsec−ブチル
エーテル(エーテル)を合成し、そのエーテルを
合成反応と同じ触媒およびB−Bの存在下で、加
水分解することにより従来法の欠点をなくし、高
濃度のSBAを高反応速度で製造し得ることを見
出し、本発明を完成した。 したがつて、本発明の目的は硫酸の使用のごと
き装置腐食の問題をともなわず、また硫酸やヘテ
ロポリ酸の使用による公害の恐れのないSBAの
製法を与えることである。また、他の目的は固体
触媒の使用によつて高濃度のSBAを高反応速度、
高選択率、低いエネルギー消費で容易に得る方法
を与えるものである。 (問題点を解決するための手段) すなわち、本発明の要旨は、n−ブテンを含む
ブタン−ブテン留分と炭素数2〜4のアルキレン
グリコールとを強酸性イオン交換樹脂触媒または
アルミノシリケート系触媒の存在下に反応させ、
アルキレングリコールモノおよび/またはジ−
sec−ブチルエーテルを合成し、該エーテルを強
酸性イオン交換樹脂触媒またはアルミノシリケー
ト系触媒の存在下、該エーテルに対して0.2〜10
重量倍のブタン−ブテン留分の共存下、該エーテ
ルに対して1〜10モル倍の水を用いて加水分解す
ることからなるsec−ブタノールの製法に存する。 本発明における反応を式で示せば下記のとおり
である。 ここでRは−CoH2o−で、nは2〜4である。
Rとしては−CH2CH2−が価格および反応性の面
から好ましい。 CH3CH2CH=CH2+HOROH →CH3CH2(CH3)CHOROH (1) CH3CH2(CH3)CHOROH+H2O →CH3CH2CH(OH)CH3+HOROH (2) CH3CH2CH(OH)CH3 →CH3CH=CHCH3+H2O (3) 式はモノ−sec−ブチルエーテル(MBE)につ
いて示したが、MBEとn−ブテンの反応により
生成するジ−sec−ブチルエーテル(DBE)も加
水分解されてSBAとMBEになる。 さらに詳述すれば、通常の方法として水の供給
量を極度に多くすることにより、(3)式の反応を抑
制し多量のSBAを得る方法を採るが、この場合、
転化率の向上は認められるものの生成物中の
SBAの濃度は低下する。よつて、SBAの分離精
製面で問題となる。そこで生成物中から高純度の
SBAを容易かつ低コストで分離精製するために
(2)式の反応において、B−Bを共存させることに
より、エーテルに対する水の供給量を抑え、その
結果として増加する(1)式の逆反応ならびに(3)式に
示したSBAの分解反応を抑制するとともに、液
−液分離を可能ならしめ、さらには、B−Bを供
給することにより、n−ブテンダイマー(DNB)
の生成量を調整して、DNB−SBA−水の三成分
共沸を応用することにより水およびAGを生成物
から分離することが容易に出来ることを見出し、
本発明を完成した。 本発明において、触媒として使用できる強酸性
陽イオン交換樹脂の例としては、スチレンスルフ
オン酸型陽イオン交換樹脂(スチレンとジビニル
ベンゼン等の多不飽和化合物との架橋共重合体を
スルフオン化したもの)、フエノールスルフオン
酸型陽イオン交換樹脂(フエノールスルフオン酸
をホルムアルデヒドと縮合させたもの)、スルフ
オン化石炭、スルフオン化アスフアルト、フツ素
樹脂にスルフオン酸基を結合したスルフオン酸型
陽イオン交換樹脂(例えばデユポン社製ナフイオ
ン等)などのスルフオン酸基を有するものがあ
る。これらの樹脂に臭素等の電子吸引基を導入す
ることにより耐熱性を付与することが出来、本発
明における反応温度においても十分な活性を長期
間にわたり維持させることが出来る。一方、アル
ミノシリケート系触媒としては一般的にA型、X
型、Y型ゼオライト、エリオナイト、オフレタイ
ト、モルデナイト、さらに高シリカ/アルミナ比
のペンタシル型ゼオライトなどが良く知られてお
り、いずれも本発明に使用することが出来るが、
特に、シリカ/アルミナ比が15〜23程度の合成モ
ルデナイトが有効である。 次に、本発明において、エーテル合成工程およ
び加水分解工程にて使用されるn−ブテンを含む
ブタン−ブテン留分はn−ブテン単独でもブタン
類との混合物でも良く、n−ブテンの濃度も極端
に低い場合を除けば制限されることはない。ま
た、合成工程と加水分解工程において、同じ組成
のものを使用する必要はなく、例えば、合成反応
後のラフイネートB−Bを加水分解工程に使用す
ることも出来る。また、イソブテンを含む場合で
あつてもそのまま反応させることは可能である
が、エチレングリコール−tert−ブチルエーテ
ル、tert−ブタノール、そしてイソブテンダイマ
ーが同時に生成し、生成物の分離工程がやや複雑
になるので、イソブテンを大量に含む場合は、通
常知られた方法によりイソブテン濃度を低下させ
ておくことがより好ましい。 また、AGも高純度のものである必要はなく
AGの脱水縮合物であるジアルキレングリコール
(DAG)や水あるいはエーテルなどを含んでいて
もよい。AG中に水を少量含む場合は転化率がや
や低下するもののDAGの生成を抑制する効果が
ある。加水分解反応の原料となるエーテルもAG
同様に、合成反応の流出液を液−液分離しただけ
のAGなどを少量含むものであつても使用するこ
とができる。 反応の形態としては、固定床流通方式(上昇
流、下降流、向流)、流動床(移動床)方式、か
きまぜ回分方式あるいは連続方式等、一般に用い
られるいかなる方式もとりうる。 反応温度としては、合成反応、加水反応ともに
100〜250℃であり、触媒としてイオン交換樹脂を
用いる場合には100〜160℃、好ましくは120〜160
℃とするのが良く、低い温度では十分な反応速度
が得られず、高い温度では目的生成物の選択率が
低下するとともに触媒の活性低下も引き起こす。
アルミノシリケート系触媒を使用する場合には
150〜250℃、好ましくは150〜200℃とするのが良
く、低い温度では十分な反応速度が得られず、高
い温度では目的生成物の選択率が低下する。 反応圧力は、反応温度においてB−Bが液相を
保ち得るような圧力にするのが望ましい。反応流
出物を二層分離する分離槽における温度および圧
力は、反応条件に制限されることなく、B−Bが
気相とならない範囲で広く選ぶことが出来る。合
成工程におけるn−ブテンとAG、加水分解工程
におけるエーテルと水のモル比は広い範囲で選ぶ
ことが出来るが、AGや水があまり過剰であると
反応流出液中のエーテルやSBAの濃度が低く分
離面、熱コスト面で不利となる。逆にAGや水が
あまりにも少ないとDNBが必要以上に生成する
恐れがある。したがつてAG/n−ブテンのモル
比としては0.5〜10が、また水/エーテルのモル
比としては1〜10が好ましい。 加水分解工程において供給するB−B量も広い
範囲で選択することができるが、原料エーテルに
対し重量比で0.2〜10倍、好ましくは0.5〜3倍量
が効果的である。B−Bを多量に供給しても特に
良い効果は得られず、B−Bの再循環量が増加す
ること等により熱コスト面で不利となる。 流通式の場合のLHSVは、0.05〜10hr-1が好ま
しい。 以下、図面を参照しながら本発明を説明する。
この図は、本発明のSBA製造工程の一例を示す
フローチヤートである。ただし、これによつて本
発明を制限するものではない。以下においては、
アルキレングリコール(AG)はその好ましい一
つの具体例であるエチレングリコール(EG)を
例にとり説明する。 導管1からのB−Bと導管2からのEGを合成
反応塔Aに導管3で供給し、エーテルを含む反応
生成物を導管4により脱ブタン塔Bに導入する。
ここでラフイネートB−Bを導管5により系外に
排出し、残りの成分を導管6および7にて蒸留塔
Cに導入して未反応のEGを分離する。導管9か
ら抜き出すEGは蒸留塔Jに送られ、そこで少量
含まれているジエチレングリコール(DEG)を
分離し導管26により除去し、EGは導管25か
ら抜き出され、導管27からのロス分を補充する
ための新しいEGと合流し、導管2へ再循環され
る。この工程において脱ブタン塔Bに導入する前
に、B−Bを主成分とする上層とEGを主成分と
する下層に液−液分離するプロセスを使用するこ
ともできる。蒸留塔Cの塔頂から導管8を通り溜
出するエーテルを導管24からのB−Bと混合し
導管10を通し、さらに導管22から送られてく
る水および再循環エーテルと混合して導管21に
より加水分解反応塔Dに供給する。反応生成物で
あるSBAおよび少量のDNBを含む流出液は導管
11により分離槽Eに送られ、そこでB−Bを主
成分とし大部分のSBA、未反応エーテルおよび
DNBを含む上層と水およびEGに少量のMBE、
SBAを含む下層とに分離する。加水分解反応を
向流で行なえば、反応塔内にて液−液分離できる
し、前述した反応はすべて平衡反応であるので、
平衡をずらしつつ反応を行なえる利点がある。た
だし、フラツデイング等運転操作上の面からおの
おのの供給速度に制限を受ける場合がある。 EGと水を主とする下層流は、導管12を通り
導管6からの合成工程での反応物と合流し、前記
したとおり導管7を経て蒸溜塔Cにて前記したよ
うにEGを分離する。B−Bを主とする上層流は
導管13によりフラツシユ塔Fに導入し、塔頂か
ら導管14によりB−Bを分離する。このB−B
中には、分解反応により一部生成したn−ブテン
を含みブテン濃度は供給B−Bよりも高くなるの
で、所定の新規供給B−B(導管23)と混合し、
所定量合成反応塔Aに導管1にて供給し、残りを
前記した導管24にて加水分解反応塔Dへ再循環
する。フラツシユ塔Fの塔底液は導管15により
脱水塔Gに導入する。脱水塔Gの塔頂から導管1
6によりDNB−SBA−水の共沸物を溜出させデ
カンターHにより下層として水を導管18によ
り、上層としてDNBを導管29により分離除去
する。デカンターHの上層の一部は、脱水塔内に
おける三成分共沸の成分組成調整のために脱水塔
にリフラツクスするか、または脱水塔入口部に戻
すこともできる。脱水塔Gの塔底液は導管17に
よりSBA塔Iに送られ、蒸溜により導管19よ
り高純度のSBAを得る。蒸溜分離された未反応
エーテルは導管20および22により加水分解反
応塔Dへ再循環する。その途中で導管20には導
管18を経て送られてくるデカンターHの下層の
水が合流され、さらに導管28から消費された量
を補うために新しい水が供給される。 (発明の効果) 本発明の反応では、装置の腐食や公害の恐れな
しにSBAを高濃度で生産できるので、本発明方
法では、低いユーテイリテイコストで高純度
SBAを得ることができる。 (実施例) 以下に実施例を挙げて本発明の方法を具体的に
説明する。 実施例 1 内径28mm、長さ1500mmのステンレス製反応管に
触媒として、アンバーライト200(ローム・アン
ド・ハース社製)を800c.c.充填した。表1に示し
た組成のB−Bとn−ブテンに対するモル比で
4.6倍量のEGをLHSV0.2hr-1にて供給し、130℃、
50Kg/cm2で反応させたところ、表2に示した組成
のB−Bと表3に示した組成の反応生成物が流出
した。この時のn−ブテン転化率は78モル%であ
つた。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a novel method for producing sec-butanol (SBA). SBA can be used as a solvent or converted by dehydrogenation to methyl ethyl ketone by known methods. (Prior Art) Conventionally, as a method for producing SBA, a method of synthesizing SBA from n-butene using sulfuric acid as a reaction medium (catalyst) is generally known. However, this method has many problems, such as corrosion of equipment materials, a large amount of thermal energy required to separate the product from the catalyst, and environmental pollution. Further, even if phosphoric acid, heteropolyacid, and water-soluble metal salts thereof are used as catalysts, they cannot escape from the same problems as sulfuric acid because they are water-soluble catalysts. In this regard, if a solid catalyst is used, the reaction product of the catalyst and the aqueous phase can be easily separated. For these reasons, many methods using solid catalysts have been proposed. However, even when these catalysts are used, relatively high temperatures and pressures are required, or a large amount of water is required. The equilibrium in this hydration reaction favors the production of SBA at low temperatures and high pressures, and even if the reaction is carried out under the above conditions, the SBA concentration in the effluent is quite low and a large capacity reactor is required. Also, several recirculations are necessary to obtain sufficient n-butene conversion. As described above, recycling a large amount of n-butene and water poses a problem in terms of thermal energy. On the other hand, the styrene-divinylbenzene copolymer with sulfonic acid groups
Although it is said to have relatively high catalytic activity for hydration even at relatively low temperatures of 100 to 130°C, the SBA concentration in the effluent is still low. In the hydration of n-butene, recycling the SBA-containing aqueous product is not a desirable method due to its detrimental effect on the reaction equilibrium. On the other hand, raising the reaction temperature to a higher temperature in order to further increase the reaction rate has the disadvantage that the sulfonic acid group is gradually eliminated and deactivated, and as described above, this is disadvantageous in terms of equilibrium. The use of solvents has been proposed as a way to increase the reaction rate at low temperatures, but this has not yet been effective enough to offset the disadvantages of using solvents in terms of separation process and thermal energy. . (Problems to be Solved) As a result of extensive research in order to solve the various problems described above, the present inventors have discovered that butane containing n-butene can be used using strongly acidic ion exchange resin or aluminosilicate as a catalyst. -Butene fraction (B-
By reacting B) with an alkylene glycol (AG) having 2 to 4 carbon atoms, alkylene glycol mono- and/or di-sec-butyl ether (ether) can be synthesized in a higher yield than SBA produced by the reaction of n-butene and water. discovered that by hydrolyzing the ether in the presence of the same catalyst and B-B as used in the synthesis reaction, it was possible to eliminate the drawbacks of the conventional method and produce highly concentrated SBA at a high reaction rate, and completed the present invention. did. Therefore, it is an object of the present invention to provide a process for producing SBA that does not involve equipment corrosion problems such as those caused by the use of sulfuric acid, and which is free from the risk of pollution caused by the use of sulfuric acid or heteropolyacids. Another purpose is to use solid catalysts to achieve high reaction rates and high concentrations of SBA.
This provides an easy method for obtaining high selectivity and low energy consumption. (Means for Solving the Problems) That is, the gist of the present invention is to combine a butane-butene fraction containing n-butene and an alkylene glycol having 2 to 4 carbon atoms using a strongly acidic ion exchange resin catalyst or an aluminosilicate catalyst. react in the presence of
Alkylene glycol mono- and/or di-
Sec-butyl ether is synthesized, and the ether is mixed with a compound of 0.2 to 10
The present invention consists in a method for producing sec-butanol, which comprises hydrolyzing the ether using 1 to 10 times the mole of water in the presence of a butane-butene fraction that is twice the weight of the ether. The reaction in the present invention is expressed by the following formula. Here, R is -C o H 2o - and n is 2-4.
As R, -CH 2 CH 2 - is preferable from the viewpoint of cost and reactivity. CH 3 CH 2 CH=CH 2 +HOROH →CH 3 CH 2 (CH 3 )CHOROH (1) CH 3 CH 2 (CH 3 )CHOROH+H 2 O →CH 3 CH 2 CH(OH)CH 3 +HOROH (2) CH 3 CH 2 CH(OH)CH 3 →CH 3 CH=CHCH 3 +H 2 O (3) Although the formula is shown for mono-sec-butyl ether (MBE), di-sec-butyl ether (MBE) produced by the reaction of MBE and n-butene Butyl ether (DBE) is also hydrolyzed to SBA and MBE. To be more specific, the usual method is to suppress the reaction of formula (3) and obtain a large amount of SBA by extremely increasing the amount of water supplied, but in this case,
Although an improvement in the conversion rate was observed, the
The concentration of SBA decreases. Therefore, this poses a problem in terms of separation and purification of SBA. Therefore, high purity is extracted from the product.
To separate and purify SBA easily and at low cost
In the reaction of formula (2), by coexisting B-B, the amount of water supplied to the ether is suppressed, resulting in an increase in the reverse reaction of formula (1) and the decomposition reaction of SBA shown in formula (3). n-butene dimer (DNB) by suppressing the
We discovered that water and AG can be easily separated from the product by adjusting the amount of produced and applying the ternary azeotrope of DNB-SBA-water.
The invention has been completed. In the present invention, examples of strongly acidic cation exchange resins that can be used as catalysts include styrene sulfonic acid type cation exchange resins (sulfonated crosslinked copolymers of styrene and polyunsaturated compounds such as divinylbenzene). ), phenolsulfonic acid type cation exchange resin (phenolsulfonic acid condensed with formaldehyde), sulfonated coal, sulfonated asphalt, sulfonic acid type cation exchange resin with sulfonic acid group bonded to fluororesin (For example, Nafion manufactured by DuPont) etc. have a sulfonic acid group. Heat resistance can be imparted to these resins by introducing electron-withdrawing groups such as bromine, and sufficient activity can be maintained for a long period of time even at the reaction temperature in the present invention. On the other hand, aluminosilicate catalysts are generally A type,
Zeolite, Y-type zeolite, erionite, offretite, mordenite, and pentasil-type zeolite with a high silica/alumina ratio are well known, and any of them can be used in the present invention.
In particular, synthetic mordenite with a silica/alumina ratio of about 15 to 23 is effective. Next, in the present invention, the butane-butene fraction containing n-butene used in the ether synthesis step and the hydrolysis step may be n-butene alone or a mixture with butanes, and the concentration of n-butene may be extremely high. There are no restrictions unless the value is low. Further, it is not necessary to use the same composition in the synthesis step and the hydrolysis step, and for example, the roughinate B-B after the synthesis reaction can be used in the hydrolysis step. In addition, even if isobutene is included, it is possible to react as is, but ethylene glycol-tert-butyl ether, tert-butanol, and isobutene dimer are generated simultaneously, making the product separation process somewhat complicated. When a large amount of isobutene is contained, it is more preferable to lower the isobutene concentration by a commonly known method. Also, AG does not need to be of high purity.
It may contain dialkylene glycol (DAG), which is a dehydrated condensation product of AG, water, or ether. When AG contains a small amount of water, it has the effect of suppressing the formation of DAG, although the conversion rate decreases slightly. Ether, which is a raw material for hydrolysis reaction, is also AG.
Similarly, it is also possible to use a product containing a small amount of AG, etc., obtained by liquid-liquid separation of the effluent of the synthesis reaction. The reaction may be carried out in any commonly used manner, such as a fixed bed flow system (upward flow, downward flow, countercurrent), fluidized bed (moving bed) system, stirred batch system, or continuous system. The reaction temperature for both synthesis reaction and hydration reaction is
100 to 250°C, and when using an ion exchange resin as a catalyst, 100 to 160°C, preferably 120 to 160°C
It is preferable to set the reaction temperature to .degree. C.; at low temperatures, a sufficient reaction rate cannot be obtained, and at high temperatures, the selectivity of the target product decreases and the activity of the catalyst also decreases.
When using an aluminosilicate catalyst
The temperature is preferably 150 to 250°C, preferably 150 to 200°C; at low temperatures, a sufficient reaction rate cannot be obtained, and at high temperatures, the selectivity of the target product decreases. The reaction pressure is preferably such that B-B can maintain a liquid phase at the reaction temperature. The temperature and pressure in the separation tank for separating the reaction effluent into two layers can be selected widely without being limited by the reaction conditions, within a range where B-B does not become a gas phase. The molar ratio of n-butene to AG in the synthesis process and ether to water in the hydrolysis process can be selected within a wide range, but if AG or water is in excess, the concentration of ether and SBA in the reaction effluent will be low. This is disadvantageous in terms of separation and heat costs. On the other hand, if AG or water is too low, there is a risk that more DNB will be produced than necessary. Therefore, the AG/n-butene molar ratio is preferably 0.5 to 10, and the water/ether molar ratio is preferably 1 to 10. The amount of B-B to be supplied in the hydrolysis step can be selected within a wide range, but an effective amount is 0.2 to 10 times, preferably 0.5 to 3 times, the weight of the raw material ether. Even if a large amount of B-B is supplied, no particularly good effect is obtained, and the increase in the amount of B-B recirculated becomes disadvantageous in terms of heat costs. In the case of a flow type, LHSV is preferably 0.05 to 10 hr -1 . The present invention will be described below with reference to the drawings.
This figure is a flowchart showing an example of the SBA manufacturing process of the present invention. However, this does not limit the present invention. In the following,
Alkylene glycol (AG) will be explained using ethylene glycol (EG), which is a preferred specific example thereof. B-B from conduit 1 and EG from conduit 2 are fed to synthesis reaction tower A through conduit 3, and the reaction product containing ether is introduced into debutanizer B through conduit 4.
Here, the roughinate B-B is discharged from the system through conduit 5, and the remaining components are introduced into distillation column C through conduits 6 and 7 to separate unreacted EG. EG extracted from conduit 9 is sent to distillation column J, where a small amount of diethylene glycol (DEG) is separated and removed through conduit 26, and EG is extracted from conduit 25 to replenish the loss from conduit 27. It joins the new EG and is recycled to conduit 2. In this step, before being introduced into the debutanizer B, a process of liquid-liquid separation into an upper layer containing B-B as a main component and a lower layer containing EG as a main component can also be used. The ether distilled from the top of the distillation column C through conduit 8 is mixed with B-B from conduit 24 and passed through conduit 10, and further mixed with water and recycled ether sent from conduit 22 and passed through conduit 21. is supplied to the hydrolysis reaction tower D. The effluent containing the reaction product SBA and a small amount of DNB is sent via conduit 11 to separation tank E, where B-B is the main component and most of SBA, unreacted ether and
Upper layer containing DNB and a small amount of MBE in water and EG;
Separate into lower layer containing SBA. If the hydrolysis reaction is carried out in countercurrent, liquid-liquid separation can be achieved in the reaction tower, and all the reactions mentioned above are equilibrium reactions, so
It has the advantage that the reaction can be carried out while shifting the equilibrium. However, each supply speed may be limited due to operational aspects such as flooding. The lower flow, mainly consisting of EG and water, passes through conduit 12 and joins with the reactants from the synthesis step from conduit 6, passes through conduit 7 as described above, and enters distillation column C, where EG is separated as described above. The upper stream mainly composed of B-B is introduced into the flashing column F through a conduit 13, and B-B is separated from the top of the column through a conduit 14. This B-B
It contains n-butene partially produced by the decomposition reaction, and the butene concentration is higher than that of supply B-B, so it is mixed with a predetermined new supply B-B (conduit 23),
A predetermined amount is supplied to the synthesis reaction tower A through the conduit 1, and the remainder is recycled to the hydrolysis reaction tower D through the aforementioned conduit 24. The bottom liquid of the flashing column F is introduced into the dehydration column G through a conduit 15. Conduit 1 from the top of dehydration tower G
6, the azeotrope of DNB-SBA-water is distilled out, and a decanter H separates and removes water as a lower layer through a conduit 18, and DNB as an upper layer through a conduit 29. A part of the upper layer of the decanter H can be refluxed to the dehydration tower to adjust the component composition of the three-component azeotrope within the dehydration tower, or can be returned to the inlet of the dehydration tower. The bottom liquid of dehydration tower G is sent to SBA tower I through conduit 17, and highly purified SBA is obtained through conduit 19 through distillation. The unreacted ether separated by distillation is recycled to hydrolysis reactor D via conduits 20 and 22. On the way, water from the lower layer of the decanter H sent through the conduit 18 is joined to the conduit 20, and new water is further supplied from the conduit 28 to supplement the consumed amount. (Effects of the Invention) The reaction of the present invention can produce SBA at high concentrations without the fear of equipment corrosion or pollution.
You can get SBA. (Example) The method of the present invention will be specifically explained with reference to Examples below. Example 1 A stainless steel reaction tube with an inner diameter of 28 mm and a length of 1500 mm was filled with 800 c.c. of Amberlite 200 (manufactured by Rohm and Haas) as a catalyst. At the molar ratio of B-B to n-butene in the composition shown in Table 1,
4.6 times the amount of EG was supplied at LHSV0.2hr -1 , 130℃,
When the reaction was carried out at 50 kg/cm 2 , B-B having the composition shown in Table 2 and a reaction product having the composition shown in Table 3 flowed out. The n-butene conversion rate at this time was 78 mol%.

【表】【table】

【表】【table】

【表】 実施例 2 EG/n−ブテンのモル比を2.7、LHSVを
0.8hr-1にした以外は実施例1と同条件で行なつ
た。このときのn−ブテン転化率は46モル%、
MBE選択率(n−ブテン基準)は93モル%であ
つた。 実施例 3 反応温度を120℃、圧力を40Kg/cm2、LHSVを
0.3hr-1にした以外は実施例2と同条件で行なつ
た。B−Bを除去した反応流出液組成は表4に示
した。n−ブテン転化率は61%、MBE選択率は
93%であつた。
[Table] Example 2 EG/n-butene molar ratio is 2.7, LHSV is
The same conditions as in Example 1 were used except that the temperature was changed to 0.8 hr -1 . The n-butene conversion rate at this time was 46 mol%,
The MBE selectivity (based on n-butene) was 93 mol%. Example 3 Reaction temperature: 120°C, pressure: 40Kg/cm 2 , LHSV:
The same conditions as in Example 2 were used except that the temperature was changed to 0.3 hr -1 . The composition of the reaction effluent from which B-B was removed is shown in Table 4. n-butene conversion rate is 61%, MBE selectivity is
It was 93%.

【表】 実施例 4 シリカ/アルミナ比が19である合成モルデナイ
ト(TSZ−640東洋曹達工業製)を使用して、温
度を170℃とした以外は実施例3と同条件にて行
なつた。n−ブテン転化率は32%、MBE選択率
は91%であつた。 実施例 5 内容積200mlのオートクレーブにアンバーライ
ト200を20c.c.、MBE(純度98.5%)を12g、水7
g、n−ブテンを61wt%含むB−Bを28g仕込
み、150℃、50Kg/cm2にて2時間反応させたとこ
ろMBE転化率は56%、n−ブテン基準における
選択率はSBA73%、DNB21%であつた。この反
応物からB−Bを除去した液成分中のSBA濃度
は13wt%であつた。 比較例 1 B−Bを入れなかつた以外は実施例5と同条件
で行なつた。MBE転化率は83%、SBA選択率は
11%、DNB選択率は1%であり、反応液成分中
のSBA濃度は3%であつた。 実施例 6 内径28mm、長さ1500mmの流通式反応管に耐熱型
イオン交換樹脂EX−146(三菱化成工業製)を760
ml充填した。表5に示した組成のエーテルを60
g/hr、65%のn−ブテンを含むB−Bを138
g/hr、水を23g/hrの割合で反応管下部より供
給し147℃、40Kg/cm2で反応させた。エーテル転
化率は57%、SBA選択率は70%であつた。反応
流出物組成は表6のようであつた。またB−B中
のn−ブテン濃度は約1%上昇した。
[Table] Example 4 The same conditions as in Example 3 were conducted except that synthetic mordenite (TSZ-640 manufactured by Toyo Soda Kogyo Co., Ltd.) having a silica/alumina ratio of 19 was used and the temperature was 170°C. The n-butene conversion rate was 32% and the MBE selectivity was 91%. Example 5 20 c.c. of Amberlite 200, 12 g of MBE (purity 98.5%), and 7 ml of water in an autoclave with an internal volume of 200 ml.
28g of B-B containing 61wt% of n-butene was charged and reacted at 150°C and 50Kg/ cm2 for 2 hours, resulting in an MBE conversion of 56%, a selectivity based on n-butene of SBA73%, and DNB21. It was %. The SBA concentration in the liquid component from which B-B was removed from this reaction product was 13 wt%. Comparative Example 1 The same conditions as in Example 5 were carried out except that B-B was not added. MBE conversion rate is 83%, SBA selection rate is
The DNB selectivity was 1%, and the SBA concentration in the reaction solution components was 3%. Example 6 Heat-resistant ion exchange resin EX-146 (manufactured by Mitsubishi Chemical Industries, Ltd.) was placed in a flow-through reaction tube with an inner diameter of 28 mm and a length of 1500 mm.
ml filled. 60 ether of the composition shown in Table 5
g/hr, 138 B-B containing 65% n-butene
water was supplied from the bottom of the reaction tube at a rate of 23 g/hr, and the reaction was carried out at 147° C. and 40 Kg/cm 2 . The ether conversion rate was 57% and the SBA selectivity was 70%. The reaction effluent composition was as shown in Table 6. Furthermore, the n-butene concentration in B-B increased by about 1%.

【表】【table】

【表】 反応流出液を同じ温度圧力下で分離槽にて上下
二槽に分離した。その結果、各成分の上層への分
配率は表7のようであつた。
[Table] The reaction effluent was separated into two upper and lower tanks in a separation tank under the same temperature and pressure. As a result, the distribution ratio of each component to the upper layer was as shown in Table 7.

【表】 この上層成分からB−Bを蒸発分離し、つぎに
共沸蒸溜にて水およびDNBを分離し、その後99
%純度のSBAを蒸溜操作により得た。 実施例 7 原料供給量をエーテル140g/hr、B−B83
g/hr、水36g/hrとした以外は実施例6と同条
件にて反応させた。エーテル転化率は49%、選択
率はn−ブテン基準でSBA54%、DNB10%、n
−ブテン36%であつた。 実施例 8 原料供給量をエーテル335g/hr、B−B150
g/hr、水60g/hrとした以外は実施例7と同条
件にて反応させた。エーテル転化率は29%、選択
率はSBA66%、DNB9%、n−ブテン25%であ
つた。 比較例 2 原料供給量をB−B61g/hr、水29g/hrとし
て、エーテルを供給しなかつた以外は実施例8と
同条件にて反応させた。n−ブテンの転化率は
7.2モル%であり、SBA選択率は69%であつた。
また、B−Bを除去した反応流出液中のSBA濃
度は4.9wt%であつた。 実施例 9 内径28mm、長さ700mmの反応管に粒径2〜5mm
のイオン交換樹脂(OMZ−17オルガノ社提供)
を300ml充填し、MBE23g/hrとB−B38g/hr
を反応管下部より、水6g/hrを上部より供給
し、40Kg/cm2、130℃で反応させた。反応管内の
二液界面を一定に維持することにより上下部より
それぞれ表8、表9に示した組成比の液が流出し
た。ただし、B−Bは蒸発分離した。 エーテル転化率は20%、SBA選択率は72%で
あつた。
[Table] B-B is evaporated and separated from this upper layer component, water and DNB are separated by azeotropic distillation, and then 99
% purity of SBA was obtained by distillation operation. Example 7 Raw material supply amount: ether 140g/hr, B-B83
The reaction was carried out under the same conditions as in Example 6 except that the amount of water was 36 g/hr. Ether conversion rate is 49%, selectivity is based on n-butene: SBA54%, DNB10%, n
- 36% butene. Example 8 Raw material supply amount: ether 335g/hr, B-B150
The reaction was carried out under the same conditions as in Example 7 except that the amount of water was 60 g/hr. The ether conversion rate was 29%, and the selectivity was 66% for SBA, 9% for DNB, and 25% for n-butene. Comparative Example 2 A reaction was carried out under the same conditions as in Example 8, except that the raw material supply amount was 61 g/hr of B-B and 29 g/hr of water, and no ether was supplied. The conversion rate of n-butene is
It was 7.2 mol%, and the SBA selectivity was 69%.
Furthermore, the SBA concentration in the reaction effluent from which B-B was removed was 4.9 wt%. Example 9 Particle size 2-5 mm in a reaction tube with an inner diameter of 28 mm and a length of 700 mm
Ion exchange resin (provided by OMZ-17 Organo)
Filled with 300ml, MBE23g/hr and B-B38g/hr
was supplied from the lower part of the reaction tube, and 6 g/hr of water was supplied from the upper part, and the reaction was carried out at 40 Kg/cm 2 and 130°C. By maintaining the two-liquid interface in the reaction tube constant, liquids having the composition ratios shown in Tables 8 and 9 flowed out from the upper and lower parts, respectively. However, B-B was separated by evaporation. The ether conversion rate was 20% and the SBA selectivity was 72%.

【表】【table】

【表】【table】

【表】 実施例 10 触媒としてゼオロン900H(日化精工製)を使用
し、180℃、50Kg/cm2ですべての原料を反応管下
部より供給した以外は実施例9と同様にして行な
つた。MBE転化率は20%、選択率はSBA56%、
DNB27%であつた。 実施例 11 触媒として実施例4と同じ合成モルデナイトを
使用し、反応温度を170℃とした以外は実施例10
と同様にして行なつた。MBE転化率は42%、選
択率はSBA52%、DNB23%であつた。
[Table] Example 10 The same procedure as Example 9 was carried out except that Zeolon 900H (manufactured by Nikka Seiko) was used as a catalyst and all raw materials were supplied from the bottom of the reaction tube at 180°C and 50Kg/cm 2 . . MBE conversion rate is 20%, selectivity is SBA 56%,
DNB was 27%. Example 11 Example 10 except that the same synthetic mordenite as in Example 4 was used as a catalyst and the reaction temperature was 170°C.
I did it in the same way. The MBE conversion rate was 42%, and the selectivity was SBA 52% and DNB 23%.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明方法の一例のフローチヤートで
ある。 A……合成反応塔、B……脱ブタン塔、C……
蒸溜塔、D……加水分解反応塔、E……分離層、
F……フラツシユ塔、G……脱水塔、H……デカ
ンター、I……SBA塔、J……蒸溜塔、5……
ラフイネートB−B、19……SBA、23……
供給B−B、26……DEG、27……EG、28
……水、29……DNB。
FIG. 1 is a flow chart of an example of the method of the present invention. A...Synthesis reaction tower, B...Debutanizer, C...
Distillation tower, D...hydrolysis reaction tower, E...separation layer,
F...Flush tower, G...Dehydration tower, H...Decanter, I...SBA tower, J...Distillation tower, 5...
Roughinate B-B, 19...SBA, 23...
Supply B-B, 26...DEG, 27...EG, 28
...Wed, 29...DNB.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 n−ブテンを含むブタン−ブテン留分と炭素
数2〜4のアルキレングリコールとを強酸性イオ
ン交換樹脂触媒またはアルミノシリケート系触媒
の存在下に反応させ、アルキレングリコールモノ
および/またはジ−sec−ブチルエーテルを合成
し、該エーテルを強酸性イオン交換樹脂触媒また
はアルミノシリケート系触媒の存在下、該エーテ
ルに対して0.2〜10重量倍のブタン−ブテン留分
の共存下、該エーテルに対して1〜10モル倍の水
を用いて加水分解することからなるsec−ブタノ
ールの製法。 2 該エーテルの加水分解反応を向流で行なうこ
とにより、大部分のアルキレングリコールを含み
水を主成分とする下層流と、sec−ブタノール、
副生ブテンダイマー、未反応エーテルの大部分を
含みブタン−ブテン留分を主成分とする上層流と
に分けることを特徴とする特許請求の範囲第1項
に記載の製法。 3 該エーテルの加水分解反応生成物を分離槽で
液−液分離することにより、大部分のアルキレン
グリコールを含み水を主成分とする下層流と、
sec−ブタノール、副生ブテンダイマー、未反応
エーテルの大部分を含みブタン−ブテン留分を主
成分とする上層流に分けることを特徴とする特許
請求の範囲第1項に記載の製法。 4 該上層流からブタン−ブテン留分を除去した
後、含まれているわずかな水を副生ブテンダイマ
ー、sec−ブタノール、水の三成分共沸により蒸
溜分離することを特徴とする特許請求の範囲第2
項または第3項に記載の製法。 5 該アルキレングリコールがエチレングリコー
ルである特許請求の範囲第1項ないし第4項のい
ずれかに記載の製法。
[Scope of Claims] 1 A butane-butene fraction containing n-butene and an alkylene glycol having 2 to 4 carbon atoms are reacted in the presence of a strongly acidic ion exchange resin catalyst or an aluminosilicate catalyst to form alkylene glycol mono and /or Di-sec-butyl ether is synthesized, and the ether is treated in the presence of a strongly acidic ion exchange resin catalyst or an aluminosilicate catalyst, and in the presence of a butane-butene fraction in an amount of 0.2 to 10 times the weight of the ether. A method for producing sec-butanol, which comprises hydrolyzing ether using 1 to 10 times the mole of water. 2. By carrying out the hydrolysis reaction of the ether in countercurrent flow, a lower flow containing most of the alkylene glycol and mainly composed of water, sec-butanol,
2. The production method according to claim 1, wherein the by-product butene dimer and an upper stream containing a large portion of unreacted ether are separated into an upper stream containing a butane-butene fraction as a main component. 3. By separating the hydrolysis reaction product of the ether into liquid-liquid in a separation tank, a lower stream containing most of the alkylene glycol and mainly composed of water,
2. The production method according to claim 1, wherein the process is divided into an upper stream containing a large portion of sec-butanol, by-produced butene dimer, and unreacted ether, and whose main component is a butane-butene fraction. 4. After removing the butane-butene fraction from the upper stream, the small amount of water contained is distilled and separated by a three-component azeotrope of by-product butene dimer, sec-butanol, and water. Range 2nd
The manufacturing method described in Section 3 or Section 3. 5. The production method according to any one of claims 1 to 4, wherein the alkylene glycol is ethylene glycol.
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