KR0158568B1 - Natural zeolite catalyst and selective preparation of iso-butene from n-butene - Google Patents

Natural zeolite catalyst and selective preparation of iso-butene from n-butene

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KR0158568B1 KR1019950019664A KR19950019664A KR0158568B1 KR 0158568 B1 KR0158568 B1 KR 0158568B1 KR 1019950019664 A KR1019950019664 A KR 1019950019664A KR 19950019664 A KR19950019664 A KR 19950019664A KR 0158568 B1 KR0158568 B1 KR 0158568B1
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Abstract

본 발명은 천연제올라이트 촉매를 이용하여 노르말부텐으로부터 이소부텐을 선택적으로 제조하는 방법에 관한 것으로, 이소부텐에 대한 선택적이 뛰어나고 우수한 내구성을 지닌 수소양이온형 천연제올라이트 촉매 및 이를 이용하여 노르말부텐으로부터 이소부텐을 선택적으로 제조하는 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.The present invention relates to a method for selectively preparing isobutene from normal butene using a natural zeolite catalyst, a hydrogen cation-type natural zeolite catalyst having excellent selectivity to isobutene and excellent durability and isobutene from normal butene using the same It is intended to provide a method for selectively preparing the above-described object.

상기한 목적 달성을 위한 본 발명은 실리콘과 알루미늄의 중량비가 4 내지 6이며 크리노프티올라이트 형태의 제올라이트를 함유한 천연제올라이트에, 이온 교환제를 첨가하여 이루어지는 천연제올라이트 촉매 및 이를 이용하여 노르말 부텐으로부터 이소부텐을 선택적으로 제조하는 방법을 제공함을 그 요지로 한다.The present invention for achieving the above object is a natural zeolite catalyst comprising a weight ratio of silicon and aluminum of 4 to 6 and containing a zeolite in the form of cryopthiolite, an ion exchanger added to the natural zeolite catalyst and from normal butene using the same. It is an object of the present invention to provide a method for selectively preparing isobutene.

Description

천연제올라이트 촉매를 이용한 노르말부텐으로부터 이소부텐의 선택적 제조방법Selective preparation of isobutene from normal butene using natural zeolite catalyst

제1도는 본 발명이 적용된 수소양이온형 천연제올라이트 촉매상에서의 노르말부텐의 반응시간에 따른 전화율 및 이소부텐의 선택도를 나타낸 그라프.1 is a graph showing the conversion rate and selectivity of isobutene according to the reaction time of normal butene on a hydrogen cation-type natural zeolite catalyst to which the present invention is applied.

본 발명은 촉매를 이용하여 노르말부텐으로부터 이소부텐을 선택적으로 제조하는 방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 고체산 성질을 갖는 수소양이온형 천연제올라이트 촉매를 이용하여 노르말부텐으로부터 이소부텐을 선택적으로 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for selectively preparing isobutene from normal butene using a catalyst, and more particularly, to selectively preparing isobutene from normal butene using a hydrogen cation-type natural zeolite catalyst having solid acid properties. It is about how to.

MTBE(methyl tertiary butyl ether)는 가솔린에 첨가되는 유용한 옥탄가 향상제이며, 이는 이소부텐과 메탄올로부터 제조될 수 있다. MTBE의 원료인 이소부텐은 현재 석유로부터 얻어지는 납사의 수증기 및 촉매에 의한 분해공정에서 생산되고 있다.Methyl tertiary butyl ether (MTBE) is a useful octane number enhancer added to gasoline, which can be prepared from isobutene and methanol. Isobutene, the raw material of MTBE, is currently produced in the process of cracking by naphtha steam and catalyst obtained from petroleum.

그러나 이들 방법에 의한 이소부텐의 공급은 그 양이 한정되어 있어 가솔린의 무연화에 따른 MTBE의 수요증가는 그 원료인 이소부텐의 공급부족을 가져올 것으로 예상되어진다. 따라서 이소부텐을 확보하기 위한 다른 방법이 요구되며, 이에는 납사분해에서 얻어지는 C4유분중 노르말 부탄을 이소부텐으로 이성질화한 후탈수소화 과정을 거쳐 제조하는 것과 노르말부텐을 직접 이소부텐으로 골격이성질화하는 것을 들 수 있다. 이 가운데 후자의경우가 설비투자비와 운전비용면에서 보다 유리할 것이다.However, the supply of isobutene by these methods is limited, and the increase in demand for MTBE due to gasoline-free lead is expected to lead to a shortage of isobutene as a raw material. Thus is required is another way to ensure isobutene, this is a C 4 to that skeleton to normal butene directly isobutene for producing through the rational nitride after the dehydrogenation process, the normal butane into isobutene of oil obtained from naphtha cracking To characterize. The latter would be more advantageous in terms of facility investment and operating costs.

그러나, 일반적으로 고체산 촉매에 의한 노르말부텐의 골격 이성화반응에는 노르말부텐과 이소부텐 사이의 열역학적 평형, 부텐의 이량화와 같은 부반응 및 이를 억제하기 위한 보다 높은 반응온도의 도입에 의한 촉매의 빠른 비활성화등이 존재하기 때문에 생성물에 대한 높은 선택성과 우수한 내구성을 지닌 촉매가 요구된다.Generally, however, skeletal isomerization of normal butenes by solid acid catalysts involves rapid deactivation of catalysts by introducing thermoreaction equilibrium between normal butenes and isobutenes, side reactions such as dimerization of butenes and the introduction of higher reaction temperatures to suppress them. And the like, there is a need for a catalyst having high selectivity for the product and good durability.

공지된 노르말부텐의 골격 이성화를 위한 고 선택성 촉매로는 미국특허 제 4,038,337호, 제5,043,523호, 제5,182,247호 및 유럽특허 제508,,008 A1호 등에서 제안한 바와같은 알루미나(Al2O3)에 실리콘(Si) 혹은 주기율표 ⅢA 족 원소(Sc, Y, La, Ac등)의 첨가와 황산기(SO4 -)의 도입에 의한 변형알루미나계 촉매가 있으며, 또한 미국특허 제4,499,326호, 제5,146,035호, 제5,191,146호 및 유럽특허 제523,838 A2호등에서 제안한 바와 같은 합성 제올라이트를 포함한 분자체(Molecular Sieve)계 촉매등이 있다.Known high selectivity catalysts for skeletal isomerization of normal butenes include silicones in alumina (Al 2 O 3 ) as proposed in U.S. Pat. Modified alumina-based catalysts by addition of (Si) or group IIIA elements of the periodic table (Sc, Y, La, Ac, etc.) and the introduction of sulfuric acid groups (SO 4 ), and also US Pat. Nos. 4,499,326, 5,146,035, Molecular sieve catalysts including synthetic zeolites as proposed in 5,191,146 and European Patent 523,838 A2.

본 발명자는 상기와 같은 합성 촉매가 아닌 천연제올라이트를 사용하여 경제성을 제고시키기 위하여 연구와 실험을 행하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것이다.The present inventors have conducted research and experiments to improve the economical efficiency using natural zeolite rather than the synthetic catalyst as described above, and proposed the present invention based on the results.

본 발명의 목적은 수소양이온형 천연제올라이트 촉매를 이용하여 일정한 압력 및 온도범위에서 탄소침적에 대한 내구성을 유지하고 운반가스/노르말부텐 비율 및 원료가스의 투입속도를 제어하므로서 노르말부텐으로부터 이소부텐을 선택적으로 제조하는 방법을 제공하고자 하는데 있다.An object of the present invention is to select isobutene from normal butene by maintaining the durability against carbon deposition at a constant pressure and temperature range and controlling the carrier gas / normal butene ratio and feed gas feed rate using a hydrogen cation-type natural zeolite catalyst. To provide a method for manufacturing.

이하, 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described.

본 발명은 실리콘 알루미늄의 중량비(Si/Al)가 4내지 6이며 크로노프티올라이트 형태의 제올라이트를 함유한 천연제올라이트에, 금속양이온이 수소양이온으로 이온 교환되도록 이온교환제를 첨가하여 이루어지는 천연제올라이트 촉매를 반응기 내부에 장입하여 상압-2기압의 압력범위 및 350-500℃의 온도범위로 유지한 후, 운반가스/노르말부텐의 몰비가 20이하인 원료가스를 시간당 촉매그램당 0.5-20그램의 공간속도 범위로 반응기에 투입하는 것을 포함하여 이루어지는 천연 제올라이트 촉매를 이용한 노르말부텐으로부터 이소부텐의 선택적 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a natural zeolite catalyst which is prepared by adding an ion exchanger such that a metal cation is ion-exchanged with hydrogen cation to a natural zeolite having a weight ratio (Si / Al) of silicon aluminum of 4 to 6 and containing a zeolite in the form of chronothioolite. Was charged into the reactor and maintained at a pressure range of atmospheric pressure-2 atmospheres and a temperature range of 350-500 ° C., followed by a space velocity of 0.5-20 grams per gram of catalyst per hour of feed gas / normal-butene molar ratio of 20 or less. It relates to a method for the selective production of isobutene from normal butene using a natural zeolite catalyst comprising the addition to the reactor in the range.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 천연제올라이트 촉매를 상기와 같이 Si/Al 중량비가 4-6이며 크리노프티올라이트 형태의 제올라이트를 함유한 천연제올라이트에 이온교환제를 첨가하여 금속양이온이 수소양이온으로 이온교환되도록 함이 바람직한데, 그 이유는 다음과 같다.In order to achieve the above object, in the present invention, a natural zeolite catalyst has a Si / Al weight ratio of 4-6 as described above, and an ion exchange agent is added to a natural zeolite containing zeolite in the form of a crinophtholiolite, whereby the metal cation is a hydrogen cation. It is preferable to allow the ion exchange by, for the following reason.

이온교환제에 의해 이온교환된 수소양이온은 천연제올라이트의 표면에 강한 산점을 형성하여 노르말부텐의 골격 이성화 반응시 금속양이온이 수소양이온으로 교환되지 않은 천연제올라이트보다 노르말부텐의 골격 이성화 반응에 대한 활성의 증가를 가져오게 하기 때문이다.Hydrogen cations ion-exchanged by the ion-exchange agent form strong acid sites on the surface of natural zeolites, and thus, when skeletal isomerization of normal butenes, the activity of normal butenes is less than that of natural zeolites in which metal cations are not exchanged with hydrogen cations. Because it leads to an increase.

이와같은 천연제올라이트에 대한 상기 수소양이온의 도입을 위한 이온교환제로서는 염화암모늄(NH4Cl), 암모니아수(NH4OH), 질산암모늄(NH4NO3), 중황산암모늄(NH4HSO4), 염산(HCl)등이 이용될 수 있으며 수용액 형태가 바람직하다.As an ion exchanger for the introduction of the hydrogen cation into such a natural zeolite, ammonium chloride (NH 4 Cl), ammonia water (NH 4 OH), ammonium nitrate (NH 4 NO 3 ), ammonium bisulfate (NH 4 HSO 4 ) Hydrochloric acid (HCl) may be used and an aqueous solution is preferred.

또한, 본 발명에서는 상기한 천연제올라이트 촉매를 반응조에 장입하여 상압-2기압의 압력 및 350-500℃의 온도범위로 유지한 후, 노르말부텐에 대한 운반가스의 몰비(운반가스/C4)가 20 이하인 원료가스를 0.5-20hr-1의 공간속도(시간당 촉매그램당 노르말부텐의 그램) 범위로 반응조에 투입하여 노르말부텐으로부터 이소부텐의 선택적 제조함이 바람직하며, 그 이유는 다음과 같다.In addition, in the present invention, the natural zeolite catalyst is charged into a reaction tank and maintained at a pressure of atmospheric pressure-2 atm and a temperature range of 350-500 ° C., whereby the molar ratio (carrier gas / C 4 ) of the carrier gas to normal butene is increased. It is preferable to selectively prepare isobutene from isobutene by adding a raw material gas of 20 or less to a reaction tank at a space velocity of 0.5-20hr −1 (grams of normal butene per gram of catalyst per hour), for the following reasons.

본 발명에 따르는 노르말부텐의 골격 이성화반응은 상압-2 기압의 압력과 350-500℃의 온도조건에서 행해지는 것이 바람직한데, 그 이유는 압력이 상압 이하이거나 또는 반응온도가 350℃ 이하인 경우에는 반응이 원활하게 일어나지 않거나 혹은 부텐의 이량화 반응과 같은 부반응이 일어나기 쉬우며, 압력이 2기압보다 높거나 반응온도가 500℃ 이상에서는 촉매표면상에 보다 빠른 탄소질의 침적에 의한 비활성화 또는 탄화수소의 크래킹과 같은 부반응이 일어나기 쉽기 때문이다.The skeletal isomerization of normal butenes according to the invention is preferably carried out at atmospheric pressure-2 atm and at temperatures of 350-500 ° C., because the reaction is under normal pressure or when the reaction temperature is 350 ° C. or less. These reactions do not occur smoothly, or side reactions such as the dimerization of butene are liable to occur, and if the pressure is higher than 2 atm or the reaction temperature is higher than 500 ° C, deactivation by faster carbonaceous deposition on the catalyst surface or cracking of hydrocarbons and The same side reaction is likely to occur.

촉매의 활성을 안정적으로 유지하기 위하여 노르말부텐에 운반가스로서 수소, 질소, 헬륨등이 혼합될수 있는데, 이때 운반가스/C4의 몰비는 20이하가 바람직하나 보다 바람직하게는 2-10의 범위가 적당하다. 그 이유는 반응물인 노르말부텐의 분압이 높을수록 옥텐으로의 이량화반응이 촉진되며, 반대로 노르말부텐의 분압이 매우 낮게 되면 이량화반응 등은 감소하는 반면 원하는 생성물인 이소부텐의 생성속도가 낮아지기 때문이다.In order to stably maintain the activity of the catalyst, hydrogen, nitrogen, helium, etc. may be mixed with the normal butene as a carrier gas, and the molar ratio of the carrier gas / C 4 is preferably 20 or less, but more preferably in the range of 2-10. It is suitable. The reason is that the higher the partial pressure of the normal butene reactant is promoted the dimerization reaction to octene. On the contrary, when the partial pressure of the normal butene is very low, the dimerization reaction is reduced while the production rate of the desired product isobutene is lowered. to be.

또한, 공간 속도가 0.5hr-1이하일 경우에는 이소부텐보다는 탄화수소의 이량화 반응과 같은 이차적인 부반응이 촉진 될 수 있고, 20hr-1이상일 경우에는 전환율이 낮아져서 재순환시켜야할 노르말부텐의 양이 과다하게 되므로 공정이 경제성을 잃게 될 우려가 있기 때문에 공간속도는 0.5-20hr-1범위가 바람직하다.In addition, when the space velocity is 0.5hr -1 or less, secondary side reactions such as hydrocarbon dimerization reaction can be promoted rather than isobutene, and when 20hr -1 or more, the conversion rate is lowered so that the amount of normal butene to be recycled is excessive. Therefore, the space velocity is preferably in the range of 0.5-20 hr −1 because the process may lose economic feasibility.

이때, 상기 운반가스로는 수소가 가장 바람직하며, 수소 단독 또는 질소, 헬륨등과 같은 다른 운반가스와 혼합하여 사용할 수 있다.In this case, hydrogen is most preferable as the carrier gas, and hydrogen may be used alone or in admixture with other carrier gases such as nitrogen and helium.

본 발명에 이용되는 수소양이온형 천연제올라이트 촉매는 노르말부텐이 골격 이성화반응에 사용된 후 350-600℃의 온도범위내의 산소와 질소를 포함하는 기체분위기에서 가열됨으로서 재생될 수 있다.The hydrogen cation-type natural zeolite catalyst used in the present invention can be regenerated by heating in a gas atmosphere containing oxygen and nitrogen in the temperature range of 350-600 ° C. after the normal butene is used in the skeleton isomerization reaction.

본 발명에 따르면 이소부텐 제조방법에 있어 반응물로 사용하는 상기 노르말부텐은 1-부텐(1-butene), 시스 및 트란스형 2-부텐(cis- 및 trans-2-butene)등이며, 단독 혹은 혼합물로서 이용될 수 있다. 따라서 이들 1-부텐과 2-부텐이 모두 반응물 즉, 원료로서 간주되며, 노르말부텐의 전화율이란 반응기에 도입된 전체 노르말부텐 량중 반응에 의하여 전환된 양을 표시하며, 이소부텐의 선택도란 변화된 노르말부텐으로부터 생성된 탄화수소중에서 이소부텐이 차지하는 량을 몰(mole)%로 나타낸 것이다.According to the present invention, the normal butene used as a reactant in the isobutene production method is 1-butene, 1-butene, cis and trans 2-butene, cis- and trans-2-butene, and the like, or a mixture thereof. It can be used as. Thus both 1-butene and 2-butene are regarded as reactants, i.e. raw materials, the conversion rate of normal butene indicates the amount converted by the reaction of the total amount of normal butene introduced into the reactor, and the selectivity of isobutene is the changed normal butene The amount of isobutene in the hydrocarbon produced from is expressed in mole%.

본 발명에 있어, 이상의 반응조건이 적용되면 고체상의 수소양이온형 천연제올라이트 촉매가 고정상으로 존재하여 기체상태의 반응물인 노르말부텐이 이소부텐의 선택적 전환이 가능하다.In the present invention, when the above reaction conditions are applied, the solid hydrogen cation-type natural zeolite catalyst is present in the fixed phase, so that the butane, which is a gaseous reactant, is selectively converted.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

[실시예 1-2]Example 1-2

실리콘과 알루미늄의 중량비가 4내지 6인 대한민국 경상북도 영일산 천연제올라이트 광석을 200-300메쉬로 분쇄하고 분쇄된 천연제올라이트 20 그램에 1노르말-염화암모늄(NH4Cl) 용액 300cc를 넣고 80℃에서 약 20시간 동안 교반하여 이온교환시켰다. 이온교환이 충분히 이루어지도록 상기 조작을 3회 반복실시한 후 110-120℃에서 24시간 동안 건조한 후 공기분위기에서 500℃에서 12시간 소성하여 수소양이온형 천연제올라이트 촉매를 제조하였다.Grind the natural zeolite ore of Yeongilsan, Gyeongsangbuk-do, Korea with weight ratio of 4 to 6 with 200-300 mesh and add 300 cc of 1-Nammonium Chloride (NH 4 Cl) solution to 20 grams of crushed natural zeolite. Stir for 20 hours to ion exchange. The above operation was repeated three times to sufficiently perform ion exchange, and then dried at 110-120 ° C. for 24 hours and then calcined at 500 ° C. for 12 hours in an air atmosphere to prepare a hydrogen cation-type natural zeolite catalyst.

상기와 같이 제조된 수소양이온형 천연제올라이트 촉매와 수소양이온이 교환되지 않은 천연제올라이트 촉매를 각각의 고정층 반응기에 넣고 반응온도 500℃, 공간속도 1.53hr-1, 수소와 노르말부텐의 비(H2/C4)를 4/1의 조건으로 상압반응시킨 후 생성물을 가스크로마토그라피로 분석하고, 그 분석결과를 하기표 1에 나타내었다.The hydrogen cation-type natural zeolite catalyst prepared as described above and the natural zeolite catalyst without hydrogen cation exchange were added to each fixed bed reactor, and the reaction temperature was 500 ° C., the space velocity was 1.53 hr −1 , and the ratio of hydrogen and normal butene (H 2 / The product was analyzed by gas chromatography after C 4 ) was subjected to atmospheric pressure under the condition of 4/1, and the analysis results are shown in Table 1 below.

상기 표1에 나타난 바와 같이 수소양이온이 교환되지 않은 천연제올라이트 촉매를 노르말부텐의 골격이성화반응에 적용시킨 실시예 1에 비해 본 발명에 따른 수소양이온형 천연제올라이트 촉매의 실시예 2가 상기 동일한 반응조건하에서 높은 수율로 이소부텐이 얻어짐을 알수 있다.As shown in Table 1, Example 2 of the hydrogen cation-type natural zeolite catalyst according to the present invention is the same reaction conditions as in Example 1, in which the natural zeolite catalyst without hydrogen cation is applied to the skeletal isomerization reaction of normal butene It can be seen that isobutene is obtained in high yield under the following conditions.

[실시예 3-11]Example 3-11

상기 실시예 2의 방법에 의해 제조한 수소양이온형 천연제올라이트 촉매를 고정층 반응기에 넣고 실시예 2의 표1과 동일한 원료가스를 사용하여 반응온도, H/C의 비 및 공간속도의 변화가 반응성의 결과에 미치는 영향을 알아보기 위하여 하기 표2의 조건으로 실시하였다.The hydrogen cation-type natural zeolite catalyst prepared by the method of Example 2 was placed in a fixed bed reactor, and the change of reaction temperature, ratio of H / C and space velocity of the reactive gas, H / C ratio and space velocity In order to determine the effect on the results it was carried out under the conditions of Table 2.

상기 표2에 나타난 바와 같이, 실시예 3-5는 반응온도의 영향을 알아보기 위하여 반응온도를 350-450℃의 범위에서 달리한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 실시하였으며, 실시예 6은 H/C의 비의 영향을 알아보기 위하여 H/C의 비를 8.0으로 유지하는 것을 제외하고는 실시예 5와 동일하게 실시하였으며, 실시예 7-9는 공간속도의 영향을 알아보기 위하여 공간속도를 0.66-14.0hr 로 유지하는 것을 제외하고는 실시예 5와 동일하게 실시하였으며, 실시예 10은 운반가스를 포함자지 않은 순수 원료가스만을 도입한 경우로서 H/C의 비를 0.0으로 유지하는 것을 제외하고는 실시예 8과 동일하게 실시하였으며, 실시예 11은 H/C의 비 및 공간속도의 영향을 알아보기 위하여, H/C의 비를 2.2로 공간속도의 비를 25.6으로 유지하는 것을 제외하고는 실시예5와 동일하게 실시하였다.As shown in Table 2, Example 3-5 was carried out in the same manner as in Example 2 except for changing the reaction temperature in the range of 350-450 ℃ to determine the effect of the reaction temperature, Example 6 In order to determine the effect of the ratio of H / C was carried out in the same manner as in Example 5 except for maintaining the ratio of H / C to 8.0, Example 7-9 is a space to determine the effect of space velocity Speed 0.66-14.0hr Except that it is maintained as in Example 5, and was carried out in the same manner as in Example 5, Example 10 was introduced only the pure raw material gas containing no carrier gas, except that the ratio of H / C is maintained at 0.0 Example 8 was carried out in the same manner as in Example 8, except for maintaining the ratio of the H / C to 2.2 and the ratio of the space velocity to 25.6 to determine the effect of the ratio of the H / C and the space velocity, Example 5 Was carried out in the same manner.

이렇게 하여 최초 반응물 투입 후 약 1000분 일때의 반응시간을 기준으로 하여 반응기로부터 배출되는 생성물을 반응장치에 연결된 가스크로마토그래프로 분석하여 그 결과를 하기표 3에 나타내었다.In this way, the product discharged from the reactor based on the reaction time of about 1000 minutes after the initial reactant was analyzed by gas chromatograph connected to the reaction apparatus and the results are shown in Table 3 below.

상기 표3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따르는 수소양이온형 천연제올라이트 촉매는 여러 반응조건하에서 전화율이 높고 낮음에 관계없이 부탄 등의 부산물을 적게 생성함으로서 이소부텐에 대한 선택도가 뛰어남을 알수 있다.As shown in Table 3, the hydrogen cation-type natural zeolite catalyst according to the present invention is excellent in the selectivity for isobutene by generating less by-products such as butane, regardless of the high and low conversion rate under various reaction conditions.

상기 표3의 발명예 5와 6의 경우 반응시간에 따른 반응물인 노르말부텐의 전화율과 생성물인 이소부텐에 대한 선택도 결과를 제1도에 나타내었다.In the case of Inventive Examples 5 and 6 of Table 3, the conversion rate of the reactant normal butene and the selectivity of the product isobutene are shown in FIG. 1 according to the reaction time.

제1도에 의하면 반응시간에 따른 전화율과 선택도가 약 500분에서 일정한 수준을 유지함으로서 본 발명에 따르는 수소양이온형 천연제올라이트는 탄화수소 반응에서 흔히 목격되어지는 탄소침적과 같은 비활성화에 내구성이 뛰어남을 알 수 있다.According to FIG. 1, the conversion rate and selectivity according to the reaction time are maintained at a constant level at about 500 minutes, so that the hydrogen cation-type natural zeolite according to the present invention has excellent durability for deactivation such as carbon deposition which is commonly observed in hydrocarbon reactions. Able to know.

상술한 바와같이, 본 발명에 따른 제조된 수소양이온형 천연제올라이트 촉매는 노르말부텐이 골격 이성화반응시 뛰어난 내구성과 함께 이소부텐을 선택적으로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 효과가 있는 것이다.As described above, the hydrogen cation-type natural zeolite catalyst prepared according to the present invention has an effect of providing a method in which normal butene is selectively produced with isobutene with excellent durability during skeletal isomerization reaction.

Claims (4)

노르말부텐으로부터 천연제올라이트 촉매를 이용하여 이소부텐을 제조하는 방법에 있어서, 실리콘과 알루미늄의 중량비(Si/Al)가 4 내지 6이며 크로노프티올라이트 형태의 제올라이트를 함유한 천연제올라이트에, 금속양이온이 수소 양이온으로 이온교환되도록 이온교환제를 첨가하여 이루어지는 천연제올라이트 촉매를 반응기 내부에 장입하여 상압~2기압의 압력범위 및 350-500℃의 온도범위로 유지한 후,운반가스/노르말부텐의 몰비가 20 이하인 원료가스를 시간당 촉매그램당 0.5-20그램의 공간속도 범위로 반응기에 투입하는 것을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 천연제올라이트 촉매를 이용한 노르말 부텐으로부터 이소부텐의 선택적 제조방법.In a method for producing isobutene from a normal zetene using a natural zeolite catalyst, a metal cation is added to a natural zeolite containing a zeolite in the form of chronothioolite with a weight ratio (Si / Al) of silicon to aluminum of 4 to 6; A natural zeolite catalyst prepared by adding an ion exchanger to ion-exchange with hydrogen cations was charged into the reactor and maintained at a pressure range of atmospheric pressure to 2 atmospheres and a temperature range of 350-500 ° C., and then the molar ratio of carrier gas / normal-butene was A method for the selective production of isobutene from normal butene using a natural zeolite catalyst comprising the step of introducing a feedstock gas of 20 or less into a reactor at a space velocity range of 0.5-20 grams per gram of catalyst per hour. 제1항에 있어서, 상기 운반가스/노르말부텐의 비율이 2-10 범위인 것을 특징으로 하는 천연제올라이트 촉매를 이용한 노르말부텐으로부터 이소부텐의 선택적 제조방법.The method for producing isobutene from normal butene using natural zeolite catalyst according to claim 1, wherein the ratio of the carrier gas / normal butene is in the range of 2-10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 운반가스가 수소임을 특징으로 하는 천연제올라이트 촉매를 이용한 노르말부텐으로부터 이소부텐의 선택적 제조방법.The process for producing isobutene from normal butene using natural zeolite catalysts according to claim 1 or 2, characterized in that the carrier gas is hydrogen. 제1항에 있어서, 상기 이온교환제는 염화암모늄(NH4Cl), 암모니아수(NH4OH), 질산암모늄(NH4NO3), 중황산 암모늄(NH4HSO4) 및 염산(HCl)으로 이루어진 그룹중에서 선택된 1종임을 특징으로 하는 천연제올라이트 촉매를 이용한 노르말부텐으로부터 이소부텐의 선택적 제조방법.The method of claim 1, wherein the ion exchanger is ammonium chloride (NH 4 Cl), ammonia water (NH 4 OH), ammonium nitrate (NH 4 NO 3 ), ammonium bisulfate (NH 4 HSO 4 ) and hydrochloric acid (HCl) Selective preparation method of isobutene from normal butene using a natural zeolite catalyst, characterized in that one selected from the group consisting of.
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