TWI310030B - Process of producing olefins - Google Patents
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Description
1310030 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本卷月係關於一種藉由透過使氫氣共存而改善觸 媒反應)·生之複分解反應而製造烯烴的方法。 【先前技術】 、土同種或者異種之烯烴彼此進行反應而供應不同構 以之烯蛵的複分解反應,係相互轉換由 以固定比例生產之乙稀、丙稀、丁烤類,可 烴所需之構造變化,故而可獲得較大利益。 烯烴之複分解反應,於1931年發現於725t之高溫 下係以無觸媒之條件進行,確認其工業性價值,係於 :現將鉬、鎢、銶等金屬之氧化物載持於高表面積載 體上之觸媒以後。作為使用觸媒之複分解反應的最初 例,飛利浦公司於丨964年開發有使用將氧化鉬載持 於r氧化鋁上之觸媒,藉由丙烯彼此之複分解反應 而獲得乙烯與2 - 丁烯之方法。 因複分解反應為可逆反應,故而存在平衡組成。自 乙烯與2-丁烯獲得丙烯之反應的平衡組成,因溫度越 低越有利於生成丙烯,故而討論有藉由改良觸媒而降 低反應溫度。其中飛利浦公司開發將氧化鎢載持於二 氧化石夕之觸媒以及將氧化鎂作為輔觸媒使用之方 法,現在,由Lummus公司完成丙烯製造製程。 更詳細而言,於1^4,575,575 (專利文獻1)或
Jounal of Molecular Catalysis 28 卷 117 頁(1985 3】2XP/發明說明書(補件)/95-06/95丨07] 43 1310030 年)(非專利文獻1)中報告,僅以二氧化 觸媒’使用固定床流通裝置於33代進 h化鶴 烯之複分解反應時,τ # < _ 烯與2-丁 此,組合氧化鎂作為辅觸媒使 _於 67%。 评化手扣鬲至 進而。,於US4,754,098 (專利文獻2)中報告 於3301之複分解反應中,使用將氧化鎮載持7 氧化1呂上之觸媒時,丁烯之轉化率提高至75%,、又: 於跑,884, 76G(專利文獻3)中報告,使用將氧化鎮 與氫氧化鋰載持於r _氧化鋁上者作為輔觸媒,即使 於271TC之較低溫亦可將丁烯之轉化率維持於74%。 實際上,於工業化製程中實現27〇。〇之反應溫度,需 要加熱爐等設備,業者期待將反應溫度降低至可以更 簡便之蒸汽加熱之溫度,例如2 〇 〇 °c左右。 進而’作為低溫之反應觸媒之例,可列舉由IF p (Institut Francais Du Petrol)生產之將氧化銖載 持於7·-氧化鋁上之觸媒。本觸媒係如US4, 795, 734 (專利文獻4)所揭示’於室溫附近之反應溫度、即加 壓條件下,可將液化之乙烯與2- 丁烯之混合物作為原 料而進行複分解反應。然而,液化之原料以及反應生 成物之觸媒細孔内之擴散性低,與氣相反應相比,觸 媒活性之劣化明顯。又,現實上無法為了再生劣化之 觸媒而於每次再生時淨化(purge)反應器内之液化氣 體’故而考慮可自固定床反應裝置之下部連續排出觸 312XP/發明說明書(補件)/95-06/95107143 6 1310030 =太並可連續再生之移動床型反應裝置。然而,使用 法,叹備會變得複雜,運轉穩定性亦有問題。 利文獻1 .美國專利4, 575, 575號公報 =利文獻2:美國專利4,754,〇98號公報 利文獻3 :美國專利4,884,76〇號公報 利文獻4 .美國專利4, 795, 734號公報 專利文獻 1 : J〇Unal Molecular Catalysis28 卷頁( 1 985年) 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 本發明之目的在於提供一種解決習知法中之上述 藉由使氫氣共存而改善觸媒之反應性,藉由實 用性低溫區域之複分解反應而製造烯烴類之方法。 [解決問題之手段] 本發明者等人為了解決上述課題而進行深入討論 之結果’發現於使用含有習知之鎢、鋇、金屬元 素之觸媒的烯烴複分解反應中,使' ί丈用觸媒與含有I a ,(驗金屬)、n“矣(驗土類金屬)、“族、-族金 屬中之至少-種金屬元素的化合物作為辅觸媒,進而 使氫氣共存於反應原料中,藉此,可於實用性低溫區 域中以工業上充分之反應速度進行複分解反應。 更具體而言’發現於乙稀與丁稀之反應;,可減 少目的之丙稀以外而生成之戊歸或己歸之副生,從而 完成工業價值高之本發明。 312XP/發明說明書(補件)/95-06/95107143 7 I310030 即,本發明兔_ > 含有鎢、鉬、钗、^類之製造方法’其係於使用 中ΐ : 銳、组、飢、釘、錢'銀、锇、鋅 進行反應而供庫=使同種或異種稀烴彼此 用含有氫氣與ia旄“入入s 灵刀月午汉應%,使
Db族、ma族之 類i屬)、 作為辅觸媒。 〃牙重至屬凡素之化合物 [發明效果] 根據本發明$ t、、JL —r· 1 / ,可於不需要加熱爐等特殊钟偌 低反應溫度下,藉由複 。又觜 率赞泸掄徊相. 炎刀解反應以冋收率以及選擇 ,^席煙類,進而由於可使用含有丁二 = 為原料,故而可於安全上、 、 利地生產烯烴類。 “上以及經濟上顯著有 【實施方式】 本發明中所使用之複分解觸媒,係至少 上公知之鎢,、銖、銳,、鈕、 二-:以 錦等金屬元素者,活性高的是鎢、鋇、錁鉉、鐵、 的是鎢。 銶,其中尤佳 該觸,之構造,可為組成各種金屬之氧化物 物、氫氧化物等之固體狀態之單體,亦可二 物、硫化物、氫氧化物等载持於稱為= 具有咼表面積之無機化合物上者。又, ^ 用於固定床流通反應之情形時,活性劣::玄觸媒使 中煅燒而再生,故而較佳的是氧化物之形鲅。、工軋 312XP/發明說明書(補件)/95-06/95〗07143 8 1310030 又’因载體之酸性質會引起 副反應,故而 丄 工之养t物化等不良 者。更祥只要為不具有酸性者,則可使用任〜 載體較佳的是表面積為瑪以上之 二氧化^圭之例可列舉二氧化石夕、”氧化紹、 虱化鈦4,特別是考慮到表面 二氧化矽作為適合之載體 ;::’可選擇 金屬載持量,以氧化物換算,只要二’ f於崎 圍即可,進而e杜Α θ 要為〇. 〇1/«〜50%之範 、 而較佺的疋0. U〜20%之範圍。 法,屬化合物中之氧化物載持於載體之方 化物、鎢::方二:’於金f之硝酸鹽或氫氧 聚酸之銘趟“ Θ j H n異聚酸以及 人 ’々I、異聚酸之銨鹽作為起始物 水溶液中合、守甚蝴Α > Ά &邊4之 δ π载肽或者使之蒸發乾燥,於 以戰以上之溫度進行锻燒,藉此可獲得…下 載體可直接使用市售者,亦可根據公知之方法, 燒:鹼中和對應之金屬鹽而獲得之氫氧化物,取得: 為氧化物之載體。 又,自對應之金屬鹽獲得載體時,亦可採用使 觸媒之金屬鹽共存,同時進行載體合成與金捭 的共沈澱法。 載體之形狀無特別限制,可為球狀、圓柱狀、 狀、破碎狀之任一者,又,其粒子之大小,於0 0 〜1 OOmrn之範圍者中,根據反應器之大小進行選相 可。 312XP/發明說明書(補件)/95-06/95107143 9 1310030 又,為了使鵡、叙 鐵等金屬元素化合物可tZ、组m銀、 有稱為配位子之有機八、有機洛劑,亦可製成鐽結 等容易回收,亦:之錯合物觸媒。又,因為該 本發明中所使用戟-者。 Π a族(鹼土類 “糸含有1 a族(鹼金屬)、 金屬元素者,具體而族、1族金屬之至少-種 鋰、納、卸、艴, 作為金屬元素種類,可列舉 飛利浦公司之u丄广、鋇、鋇、鋅、釔等。 ,,884,760 中,均;5右5:: US4’754,098、 發明中並不—定+ I不含氧化鎂之輔觸媒,但本 疋需要氧化鎂,考虏卜 之例子可列、舉鐘、納、_。考思到活性方面,更佳 該等作為辅觸媒使用之全屬化入 物、氫氧化物、頌酸鹽、醋°成:=有氧化 物者,即,合物進而含有其他金屬化合 化合物之水滑石”:::各自之乳化物而成為層狀 氧化物。“ 固溶體之複合 化物、氫氧化物m "…屬之乳化物、複合氧 之且右古矣夂鹽、醋酸鹽等載持於稱為载體 之/、有同表面積之無機化合物上者。 戰版 口載版之馱性質會引起烯烴之寡聚物化等 反應’故而’只要為載持1&族(鹼金屬) = 土類金屬)、nb族、ma族金屬元素後:】驗 則可使用任-者。更詳細而言,較佳的是表面積:ι〇 312XP/發明說明書(補件)孤㈣51〇7143 1310030 m / g以上之载體,竹 氧化叙、:氧化鈦等ί舉—減石夕、τ -氧化鎂本身亦可彳慮'j表面積南之方面, 性,7_氧卞载隨。特別是考慮到化學穩定 用T -氧化叙盥& 載脰。又,較佳的是組合使 複入5 π & Z、乳化鎂’進而較佳的是使用鋁盥鎂之 禝合虱化物。該愔形眭 Λ 以备儿k y蚪’相對於載體之金屬載持詈, 以乳化物換算,只IΛ Λ 工’戰狩里’ 較佳的3 α 1。/ ,01 %〜50%之範圍即可,進而 毕乂1土的疋0.1%〜20%之範圍。 載體可直接使用市售 燒藉由使對應之全屬^ 根據Α知之方法’锻 物,取r你氣长、,屬1成鹼性而獲得之氫氧化 取仔作為氧化物之載體。 將上述金屬化合物中之/μ & # 可為公知方法之任一者載持於载體之方法 任者’可於金屬之硝酸豳式*气儿 物之水溶液或者氧化物之水懸濁液中,含;載 使之療發乾燥,於空氣環境下以3。 : 燒,藉此可獲得。 上之,皿度各 又,自對應之金屬鹽獲得載體時,亦 觸媒之金屬鹽共存,同時 用使成為 之共沈殿法。 …载…與金屬之载持 載體之形狀無特別限制’可為球狀、圓柱狀、擠出 狀、破砰狀之任一者,又,其粒子之大小,係於〇 〜100之範圍者中,根據反声 ’、、._ 可 根據反應為之大小進行選擇即 之觸媒 進而組合使用將鎢等金屬元素裁持於裁 312XP/發明說明書(補件)/95-06/95107143 j】 1310030 與將納、鎂等金屬元素 時’亦可於—種載體同時載,體,輔觸媒之情形 鎂等金屬元素。 *鹤等金屬元素與鈉、 相對於觸媒之辅觸媒之量’ 意量,若過少則無法表….]〜20之間之任 因觸媒之比例減少,故而:、=效果,又若過多則 量的活性下降,因此不佳。又,^併觸媒與輔觸媒之 填充觸媒之情形時, 於囡定床流通裝置中
Catalysis 28卷 117 頁(::10; M〇leCUlar 媒與輔觸媒物理性混合而填)中所2示,可將觸 方向處’以辅觸媒、觸媒之序::自:近原料供給 舉組合該等之方法等。 序真充。進而,亦可列 反應中添加之氫,通常以 無特別限制,可Α π & _ ”版狀連績供給,該方法 列 為於反應開始時添加濟β你备 中停止供給1固定時間後再次:力給反應 在液相反應之情升< 睹, 匕、’ 口 、1'生1、給, 給。又,在循環势程中?;2氫氣溶解於溶劑中而供 塔頂回收之氫氣:至少,=顧分—起供給自 …即使作為於氮取代時之殘留氫而導入1=之 益,於最初期可發現添加 反應 氫,故而活性逐漸下降一果但因未供給新的 反應成果相同,…法加氫㈣ 果。 向…去獲付如本發明之持續性效 根 添加之風之壓力,一般與反應器之塵力相同 312ΧΡ/發明說明書(補件)/95-_5107143 ]2 1310030 供給氣之方法進行適當改變即可。 、’、、力之氫氣之量,將供給於反應器之原 體之情形# ^ 眾枓換异為氣 a〜知,為全體氣體之0. 1〜80體積%夕沐如 較佳的® π 旭'钡之比例, 疋0. 2〜50體積%之比例,若少於兮卜 無法表現、、。玄比例,則 兄添加致果,又’若過多則使原 降低或併济π τ竹柯座之分壓 χ饰發%烴之氫化反應,故而不佳。 太级 Χ明中所示之複分解反應中所使用之稀炉之Μ 造热特別ΡΡ — 冲^工之構 H疋,於以改善輕油裂解設備之烯烴平衡A 目的而使用+壮,+ 丁與為 作為原h ’低、㈣烴較為適用1列舉可 乙稀;Γ 稀烴與所獲得之稀烴之例,可列舉自 與卜‘煤:烯獲得丙稀、自乙稀與2 —戊稀獲得丙烯 、、自乙烯與2-己烯獲得丙烯與卜戊 乙烯與2~曱基—2_丁稀獲 自 4-甲其—τ , 又竹鬥琊兴兵丁烯、自乙烯盥 :-戍烯獲得丙烯與3-甲基+丁烯等,又,因 '、T埂反應,故該等、^ ^ ^ 哕辇 扪不之反應之延反應亦有致。 八‘甲怎原#,較佳的是僅由烯烴構成者,但亦 烷等烷屬烴。又,因戍欠兀、已 β… 丁烯、卜戊烯、卜己烯等h山 稀係藉由驗性之輔觸拔 而 觸媒而異性化為内部烯烴,故而 可3有任意之量。自乙烯鱼 曰 , W /、Z 丁烤獲付丙稀之情卅咕 八存之異丁烯,與生成之丙 ^ 門邮相反應’而供應2 ~甲其 丁烯,故而收率方 |在 认 不锃,但因不妨礙反應本身 故而可含有任意之量。 身 本發明中所使用之複分^ μ 吸刀%觸媒,與公知技術同樣 312ΧΡ/發明說明書(補件)/95-06/95107 M3 13 1310030 由於水?、碳酸氣體、巯基化合物、_、羰基化合物 而明顯知害其活性’故而必須去除該等原料中之雜 質。該等之除去方法可為公知之蒸餾、吸附、萃取、 洗淨等任一方法。 將兩種以上稀烴作為原料而實施本發明之情形 枯相互之烯烴之使用量(重量比)無特別限制,一方 為乙稀之十月形日τ,較佳的是將其設為過剩。例如 乙烯與2 —丁稀獲得丙稀之反應之情形時,相對於2 — 丁烯之乙烯量比,較佳的是〇1〜5〇,進而較佳的是 0. 5〜5左右。若乙烯之量比少,則丁烯彼此之間併發 不良反應,,又若量比過大,則回收未反應乙稀之能量 支曰大,且導致反應器本身之大型化。使用兩種以上 *工之::形日寸’可同時全量添加量比大之烯烴,亦可於 反應器入口以外之反應器中段等處設置進料口,八 進行供給。 對於反應溫度,本發明中無特別限制,較佳的是丄⑽ 〜500°C,進而較佳的是13〇〜35〇t:之範圍。若反應 溫度極端過低則反應速度下降,反應生成物之生產性 下降。另一方面,若反應溫度極端過高,則進行不佳 之副反應等,促進副成生物之增加或觸媒之劣化而無 經濟性。 反應亦可於減壓、加壓以及常壓之任一狀態進行實 施。考慮到反應效率(每單位體積之反應效率)之觀 點,以過低之壓力實施較為不佳。通常,較佳之壓力 312XP/發明說明書(補件)/95-06/95 ] 07143 14 範圍為0.1〜200氣壓 壓。當然,本發明、, Κ土的是0. 5〜1 00氣 又,實施本發明日士,疋万…亥寺乾圍。 例如,在使用固定U所使用之觸媒量無特別限定, 以原料之單位時間供給量(重:應之情形時,若 媒而含有”u 里)僅除以不含有輔觸 為1〜2〇〇〇/h之範圍佳置之值(即WHSV)表示,期望 之複分解反應,而供應不广二的之烯烴會引起逐次 古 a, λ. ‘心不良田1】生物,又,若WHSV過 二則無法獲得充分之反應轉化率。、 : 時’亦可於反應系統内對於觸媒以及反 罝财二二 ^ ^者乳體’於稀釋狀態下進行。 〆、肢而吕’可使用上 凰M p ^ 、乙烷、丙烷、丁烷等烷 紅或H等惰性氣體作為稀釋劑。 實施本發明時,苴方、土 ,、方法可於批次式、半批次式或者 連績流通式之任一方、本+ 产 法之t卞件下實施。又,亦可於液 相、氣相、氣-液混人知—〜 θ 吧。相之任—形態下實施。較佳的 疋考慮到反應效率之邀赴 ** 人千心硯點’推4以氣相反應實施。至 於觸媒之填充方式,可採用固定床、流動床、懸濁床、 棚段固线等各種方式,以任—方式實施皆可。 反應後’可藉由公知之分離方法,自上述觸媒等分 離回收反應生成物。作為目的生成物之烯烴,可藉由 洛餾、卒取…及附等公知之方法自反應混合物分離, 又’亦可回收未反應之原料,循環至反應系統進行再 312XP/發明說明書(補件 V95-06/95107143 15 1310030 使用。 實施本發明時,期望將觸媒以及 上、, 久補觸媒以公知之方 法脫水而使用。於固定床反應方 ^ Βτ|- > -一 面向 填充有觸媒以及輔觸媒之反應器中 ^ Τ机通氮、氦等惰性 軋收 面於300C以上之溫度下俘 1示符1 〇分鐘以上即 可。特別是,觸媒含有之金屬元素 力句螞或銦之情形 呀,於此之後,實行於3〇(rc以 .IV ,产n 工之咖度下流通10 刀,,里如一乳化碳或氫之還原性氣體的還原處 理,再:人於3。。㈡上之溫度下流通 性氣體,設定為特定之反應溫戶gp飞 里乂上之h ^ ^ ^ I /盟度即可。因本反應之特 =繼’故而於還原處理中使用氫之情形時, 其亦可殘留。 經過某段時間觸媒活性下降 |f月形時,可進行再生 而恢復觸媒之活性。一般而士 Λ 另又而5,甲化以氮氣吸附之烯 烴’此後於3 0 0 °C以上之辩,,、,而 _ 上之,亚度’以空氣或者氮稀釋空 軋,仃乳化’金屬為鎢或鉬之情形時,進而在此後可 以虱或-氧化碳等還原性氣體進行還理 再使用。 為維持烯烴之生產量,亦可採用輪替方式 round m〇de),其係並聯排列兩個或三個 反應為’ ' 個反應哭;佳;?导S /+· α 士 - L。。進仃再生時,可於剩餘之一個或 兩個反應H中f施複分解反應。進而於具有三個反應 為之情形時’亦可採用串聯排列其他兩個反應器,以 減少生產量變動之方法 又’以流動床流通反應方式 312ΧΡ/發明說明書(補件)/95_〇6/951 〇7 ] 43 16 1310030 或移動床反應方式實施之情形時,藉由 或者間斷地排出一部份戋 &應裔連續 丨切4所有觸媒並補充相者旦 維持固定之活性。 用兄相田里,可 於批次或者連續反應巾,若為㈣床^ 可分離、回收觸媒,若需要的 j同樣 〜要的料進行再生使用。 = .==Aldrich公司)溶解於咖蒸 水中亚使5g畐士 SllWa公司製石夕膠Q—1〇(表 :積·mvg,細孔容積 lml/g,15〇〜5〇Mm) 於至溫下攪拌30分鐘後,鳴器館去水。將所得 之白色固體於空氣環境下以55(rc般燒6小時。將# 觸媒定為wQ—1〇。物理性混合2g WQ—1〇與3 滑石(協和化學公司製,Ky〇wad〇 5〇〇,5〇Mm),填 充至外徑12_、長度4〇⑶之SUSM反應器中,並將 上下以氧化鋁珠填充者作為丁烯精製塔。繼而, 物理性混合0.lg WQ— 10與〇.3g水滑石,填充至外 徑10_、長度3〇Cm之SUS製反應器之中心,並將上 下以α -氧化铭珠填充者作為反應器。 自反應器上部流通5Om 1 /miη常壓氮氣,一面使來 自下部之氣體自丁烯精製塔之下部流向上部,一面將 反應器、丁烯精製塔一起升溫至5 5 〇。〇,保持工小時。 繼而,使於50ml/min常壓氮氣中添加有5〇ml/min常 壓氫氣之混合氣體以同溫度流通3 〇分鐘。再次一面 流通50ml/min常壓氮氣,—面將丁烯精製塔降溫至 3】2XP/發明說明書(補件)/95-06/95〗07143 17 1310030 5 0 °C,反應器降溫至2 5 〇 〇c。 將使用前蒸餾至τ —氧化鋁(住友化學公司製nkhd 一 32)上之反-2-丁烯(純度99%,高千穗化學工業製) 氣體於常壓以2.3ml/min之比例自丁稀精製塔之下部 流通,並將自上部獲得之精製反_2_丁烯,與於常壓 以6. lml/min之比例供給之乙烯以及於常壓以 ml/min之比例供給之氫混合,自反應器之上部以氣體 狀供給。將自反應器下部獲得之混合氣體,以氣相2 析法進行線上分析。根據反應開始3小時後之組成, 自所供給之反-2-丁烯之量減去合計出口氣體中之反 2 丁烯、順-2 - 丁烯以及卜丁烯之量的丁烯轉化率為 75%。此時丁烯基準之丙烯選擇率為97%,此外生成少 量戊烯。又,與丙烯同時生成丙烷,丙烷/丙烯比為/ 0.085。進而,此後繼續12小時反應,未發現轉 下降。 (實施例2) 於實施例1所揭示之方法中,將供給至反應器之常 壓氯氣量設為5ml/min,除此以外同樣實行。藉 由分析反應開始3小時後之出口氣, w 孔肢而獲得之丁烯轉 化率為75%。此時丁烯基準之丙、说 曰 土干 < 内炸璉擇率為98%,此 外生成少量戊稀。又,盘兩、陵π 士 〃、内烯同Β寸生成丙烷,丙烷/ 丙烯比為0. 0 0 9 4。進而,此德繼婢·1 0 此傻Μ ^ 1 2小時反應,未 發現轉化率下降。 (實施例3) 3 UXP/發明說明書(補件)/95-06/95107143 18 1310030 於實施例1所揭示之方法中,將供仏 壓氫氣之量設為2mi/min , . 心斋之吊 /min除此以外同樣實行反應。 藉由分析反應開始3小睥祛夕山 ^ A貝丁汉應 1、牯後之出口氣體而獲得 轉化率為75%。此時丁烯美準夕石γ% 才J炸基旱之丙烯選擇率為98%, 此外生成少量戊烯。又’與丙烯同時生成丙烷,丙浐 /丙稀比為0.0 0 63。進而,此後繼續12小時反岸,= 發現轉化率下降。 〜 π (實施例4)
於實施例3所揭示$方、本φ 时π + 不之方法中,將反應器之溫度設為 200Τ: ’除此以外同樣實行反應。藉由分析反應開始; 小時後之出口氣體而獲得之丁稀轉化率為75%。此日: 丁烯基準之丙烯選擇率為98% τ 又,與丙賴生成丙烧,丙院/丙稀比為 進而,此後繼縯1 2小時反應’未發現轉化率下降。 [表1 ] 使用WQ— 10以及石之丙烯合成反應 實施例 反應溫度 氫流量 丁烯 轉化率 丙烯 選擇率 — 1 250〇C 2 Om1/m i η 75% 97% ο. όδΤ- 2 250〇C 5m1/m i n 75% — 98% • ^ v) υ 0. 0 0¾ ' 3 250〇C 2m1/m i n 75% 98% 0. 4 200°C 2m1/mi n 75% 98% ν . ν u υ «1 〇^~〇〇3^^ (實施例5) 於實施例3所揭示之方法中,將填充至反應器之輔 觸媒之種類改變為氧化鎂(協和化學Ky〇wamagu 1 5 0 ’壓、纟倍成型後分級為1 5 〇〜5 0 〇 # m ),除此以外同 312XP/發明說明書(補件)/95-06/95107143 19 !310030 樣實行反應。藉由分析反應開 ^ ^ Τ Μ M ^ 3小犄後之出口氣體 擇::9J 率為勝此時丁稀基準之丙婦選 卜生成少量戊歸。又,與丙稀同時生 =岸L?烯比為°·。11。進而,此後繼續12 可反C 未發現轉化率下降。 (實施例6 ) 將反應器之溫度設為 藉由分析反應開始 於實施例5所揭示之方法中 20 0°C,除此以外同樣實行反 儿 口士怂 > 山 a cu 77 Ψ] m WJ ^ ^ J日守後之出口氣體而興得 丁、κ贫隹—二 寸之丁烯轉化率為78%。此時 丁炸基準之丙稀選擇率氧 又“ ”门士释羊為WO ’此外生成少量戊稀。 又,與丙烯同時生点 it % tu 成丙烷,丙烷/丙烯比為0.0069。 (實施例7) 、(' ’未舍現轉化率下降。 於“。例3中所揭示之方法中,將 輔觸媒之種類變為氧化钙h_凡芏汉應„。之 % . lc-n Rnn虱化鈣(和先純藥,壓縮成型後分 化 )除此以外同樣實行反應。藉由分 析反應開始1小時後之出蝴 虱肢而獲得之丁稀轉化率 為7 8 %。此時丁烯基準之 <丙烯遥擇率為98%,此外生
成少量戊烯0又,盘而、膝门士 L 比為〇.〇2〇。 〃 生成丙烷,丙烷/丙稀 (貫施例8 ) 於實施例7中所揭示之古、土 ώ ^ ^ ^ 。 方法中,將反應器之溫度設 為2 0 0 °C,除此以外同;)¾洁^ y_广十 卜门樣貫行反應。藉由分析反應開 始1小時後之出口氣轉&從π 礼脰而獲得之丁烯轉化率為76%0 312ΧΡ/發明說明書(補件)/95-06/95丨07143 2〇 1310030 此日可丁烯基準之丙烯選擇率為98%,此外 稀。又,與丙稀同時生成丙烧,丙烧/丙歸二里 0.0093。 .(實施例9) 於κ施例3所揭示之方法中,將填充至反應 觸媒之種類變;^ Α γ °°之輔 汗^文為軋化釔(將硝酸釔添加至氨水 550〇C煅烊所雉妒今山 Τ 5 ^ 垸所獲付之沈澱物,壓縮成型後, 此以外同樣實行反應。藉由分析為反Τ 開始3小日车孩'夕山& 人“ τ後之出口氣體而獲得之丁烯轉 Γ::時丁稀基準之丙婦選擇率為-,此:生成少 〇 0 024。ί肖丙烯同時生成丙烷’丙烷/丙烯比為 率下降。而,此後繼續12小時反應’未發現轉化 (實施例1 〇) 於實施例3所揭示之方法中,將 觸媒之錄4¾奸樹& ρ 、兄主反應裔之輔 分::二 鋅(和光純藥,I縮成型後,
Mra)’並將反應器之溫度定為二 C ’除此以外同樣實行 Ό B± ^ ^ , 一 稽由分析反應開始1小 守後之出口氣體而獲得之丁 烯基準e mu# + β 轉化率為32%。此時丁 土早之丙却選擇率為9〇%,此 與丙烯同時生成丙烷 ^罝戊烯。又’ [表2] 内烷/丙烯比為0_0(U3。 312ΧΡ/發明說明書(補件)/95-06/95107】43 21 1310030 貫施例 反應溫度 一 1 ·Μ Ί *<V 卜-<s 輔觸媒之種類 〜5 2 5 0 〇C 氧化鎂 ~~~ 一 6 2 0(TC 氧化鎂 7 2 5 0 〇C ___1 4匕 1¾__ 氧化鈣 "" 〜8 2 0 0 °C 9 25 0 〇C 氧化在乙 10 — 2 0 0 °C __氧化鋅
將3 g τ -氧化I呂(住方介昼 ^ ocn 2 、 、任友化予公司製NKHD—32,表面 懸濁於使0.40g氯氧化鳴光純藥): 八t/〇〇ml f餾水而成之溶液中,於室溫下攪拌30 为鐘後,以蒸發器餘去水。將 田方扒肘所侍之白色固體於处名 環境下於550X:煅燒6小時。將^ 、工虱 持 CaO 中之 〇.3gik〇igWC) irwt 载 匕” u. ig WQ— 1〇物理性混合, 於外徑ίο關、長度30^之sus製反應器之中心、,、、,, 將上下以α -氧化鋁珠填充者作為反應器。 亚 除使用上述反應器以外,以與實施例4揭示之相同 方法進行反應。藉由分析反應開始3小時後之出口 = 體而獲得之丁烯轉化率為74%。此時丁烯基準之丙2 選擇率為此外生成少量戊稀。χ,與丙缚同: 生成丙烷,丙烷/丙烯比為〇. 0018。進而,此後繼 1 2小時反應,未發現轉化率下降。 、 (實施例12) 除將實施例11中載持至r -氧化鋁之氫氧化鈣之 312XP/發明說明書(補件)/95-06/95107143 22 1310030 量定為0.2g以外,同樣進行輔觸媒之製備,此外以 與實施例4揭示之相同方法進打反應。藉由分析反應 開始3小時後之出口氣體而獲得之丁烯轉化率為 77%。此時丁烯基準之丙烯選擇率為97%,此外生成少 量戊烯。又,與丙烯同時生成丙烷,丙烷/丙烯比為 0. 0 0 2 5。進而,此後繼續1 2小時反應’未發現轉化 率下降。 (實施例1 3 ) 除將實施例11中載持至r _氧化紹之氫氧化約之 量定為0. 1 g以外,同樣進行輔觸媒之製備,此外以 與實施例4揭示之相同方法進行反應。藉由分析反應 開始3小時後之出口氣體而獲得之丁烯轉化率為 75%。此時丁烯基準之丙烯選擇率為96%,此外生成少 量戊稀。又,與丙稀同時生成丙烧,丙烧/丙稀比為 0. 0 022。進而,此後繼續12小時反應,未發現轉化 率下降。 (實施例1 4) 除將實施例11中載持至r -氧化鋁之化合物定為 0· 55g硝酸鎂(和光純藥)以外,同樣進行輔觸媒之製 備’此外以與實施例5揭示之相同方法進行反應。藉 由分析反應開始3小時後之出口氣體而獲得之丁稀轉 化率為1 6%。此時丁烯基準之丙烯選擇率為87%,此 外生成少量戊烯。又,與丙烯同時生成丙烷,丙烷/ 丙細比為0 · 0 0 3 6。進而,此後繼續1 2小時反應,未 312XP/發明說明書(補件)/95-06/95107143 23 1310030 發現轉化率下降。 (實施例1 5 ) 除將實施例1丨中恭 〇.㈣侧(和光純毕)以;/氧化紹之化合物定為 備,此外以與實施例=相=:輔觸媒之製 由分析反應開始3小時後之出 ::二错 化率為66%。此時 ^組而彳又付之丁烯轉 外生成少量戊歸又/丙/稀選擇率為94%,此 丙稀比為〇,16。進而,此後繼續上丙:丙垸: 發現轉化率下降。 ' j τ反應’未 (實施例1 6) 除將實施例U中載持至厂氧化 0.35g罐酸鋅(和光純藥)以及〇 〇 口 ^為 純藥)以外,同樣進行輔肖# 虱乳化鈉(和光 满示之相同方:進 小時後之出口氣體而獲得之丁烯轉化;d開始: 丁烯基準之丙烯選擇率為95%,此外生成少」2時 又,與丙稀同時生成丙…燒/丙稀比為0里戍:。 進而,此後繼續12小時反應、,未發現轉化率下^ (實施例17) 千卜I牛。 除將實施例U中載持至7_氧化銘之 〇.°贼氧化納(和光純藥)以外,同樣進行辅觸媒為之 製備’此外以與實施例4揭示之4目同方法進行^之 藉由分析反應開始1小時後之出口氣體而獲得 312XP/發明說明書(補件)/95-06/95107143 24 1310030 =率為75%。此時丁烯基準之丙綠選擇 生成少量戊烯。又,與丙烯同時 ❶ /丙稀比為0.0033。 了生成内烷,丙炫 (貫施例1 8 ) Q q除3:實施例11中載持至”氧化銘之化合物定為 製g K乳化納(和光純藥)以外’同樣進行辅觸媒之 藉由丄此外以與實施例3揭示之相同方法進行反應。 ‘率:析反應開始3小時後之出口氣體所得之丁烯轉 為76%。此時丁烯基準之丙烯選擇率為97%,此 ^成少量戊烯。X ’與丙烯同時生成丙烷,丙烷/ 比為0.001。進而,此後繼續12小 現轉化率下降。 [表3 ] 反=用WQ-1G與各種氧化㈣持輔觸媒之丙稀合成 J载持至氣化紹用於載持之重量~~ —
* )相對於3 g氧化鋁之使用量 (實施例1 9 ) 312XP/發明說明書(補件)/95-〇6/95]〇7143 25 1310030 除將實施例1 8中之反應溫度定為2 〇 〇以外,同樣 進行輔觸媒之製備,此外以與實施例4揭示之相同方 法進行反應。藉由分析反應開始3小時後之出口氣體 而獲得之丁烯轉化率為78%。此時丁烯基準之丙烯選 擇率為98%,此外生成少量戊烯。又,與丙烯同時生 成丙烷,丙烷/丙烯比為〇〇〇〇81。進而,此後繼續 1 2小時反應,未發現轉化率下降。 (貫施例2 0 ) 除將實施例18中之反應溫度定為175t以外,同樣 進行輔觸媒之製備,此外以與實施例4揭示之相同方 法進行反應。藉由分析反應開始3小時後之出口氣體 而獲得之丁烯轉化率為74%。此時丁烯基準之丙烯選 擇率為97%,此外生成少量戊烯。又,與丙烯同時生 成丙烧,丙烧/丙烯比為〇.〇〇〇53。進而,此後繼續 1 2小時反應,未發現轉化率下降。 (實施例21) 除將實施例18中之反應溫度定為15(TC以外,同樣 進行輔觸媒之製備,此外以 法進订反應。错由分析反應開始1小時後之出口老触 而獲得之丁烯轉化率為30%。此時 軋肢 擇率為92%,此外生成少量戊稀。又==丙埽選 成丙烧,丙烧/丙烯比為0.0029。又與丙細同時生 (貫施例2 2 ) 除將實施例1 1令載持至 Τ ~氧化鋁之化合物定為 3!2XP/發明說明書(補件)/95-〇6/951〇7143 26 !310030 • 〇 1 9忌氫氧化鋼(和光純荜)外 製備,此外以应卜^裘進行辅觸媒之 藉由分析反庫相同方法進行反應。 轉化率為⑽。此時乳體而獲得之丁稀 此外生成少量戊 、準之丙烯選擇率為_, /丙稀比為"2。又,與丙稀同時生成丙垸,丙炫 發現轉化率下Γ而’此後繼續12小時反應,未 (實施例2 3 ) 氨Γ中:二中改變…化&,對將确酸鉛添加至 :燥而獲得氯氧化錯,除使用該氯氧丄:: 仃辅觸媒之製備,除使用所得之氧化錯载持_ 為輔觸媒以外’以與實施例4中揭示之相同方、: 析反應開始3小時後之“氣體而獲 戊:時:稀基準…選擇率 此父卜生成少里戍細。又,與丙稀 :丙:/丙稀比進而’此後繼續12小時 反底,未發現轉化率下降。 (實施例24) 除將實施例23中之反應溫度定為i 75χ:以 _ 進行輔觸媒之製備,此外以與實施例4揭示之相j樣 法:行反應。藉由分析反應開始i小時後:出口目= 而獲得之丁烯轉化率為58%。此時丁 乳脰 擇率為料生成少量戍缚。又,二 31IXP/發明說明書(補件)/95_〇6/951〇7143 1Ί 1310030 成丙烧,丙烷/丙熵 J ~ 比為 0. 0 〇 1 5。 [表4 ] 使用WQ— 1〇與载持於 烯合成反應 f載肢之如2〇輔觸媒之丙
(氺)相對於3g載體之使用量 (實施例25) 除將實施例11中載持$ ^ τ戰符至r -乳化鋁之化入 0.064g硝酸鉀(和光純藥)以 疋為 卜门樣進4亍辅觸媒之制 備,此外以與實施例3揭示 ,、衣 ’不之相冋方法進行反庳。 由分析反應開始3小時後之出口氣體丁 : 化率為76%。…烯基準之丙稀選擇率為98% : 外生成少量戊烯。又,與丙、说 、丙烯冋時生成丙烷,丙垸/
丙烯比為0.0020。進而,此播 W 此傻續1 2小時反庳,圭 發現轉化率下降。 ~ t (實施例26) 除將實施例25中載持至r-氧化叙之化合物量定 為0.128g以外,同樣進行辅觸媒之製備,此外以魚 實施例3揭示之相同方法進行反庫。 /、 1JI 错由分析反庳pa 始3小時後之出口氣體而獲;^ & ^ k传之丁烯轉化率為?7%。 3 ] 2XP/發明說明書(補件)/95-06/9510*7143 28 !31〇〇3〇 此時丁烯基準之丙烯選擇率為96%,此外生成少量戊 稀。又,與丙稀同時生成丙炫,丙烧/丙稀比為 〇 · 0 0 0 5 7。進而’此後繼續1 2小時反應,未發現轉化 率下降。 \ (實施例27) 除將實施例1 1中載持至γ -氧化銘之化合物定為 〇 . 0 4 1 g硝酸鉋(和光純藥)以外,同樣進行輔觸媒之製 備,此外以與實施例4揭示之相同方法進行反應。藉 ® 由分析反應開始3小時後之出口氣體而獲得之丁歸轉 化率為76%。此時丁烯基準之丙烯選擇率為98%,此 外生成少量戊烯。又’與丙烯同時生成丙烷,丙燒/ 丙烯比為0· 0 0095。進而,此後繼續12小時反應,未 發現轉化率下降。 (實施例28) 除將實施例2 7中載持至7 -氧化紹之化合物之量 馨定為0. 0 8 2 g以外’同樣進行輔觸媒之製備,此外以 與實施例4揭示之相同方法進行反應。藉由分析反鹿 開始3小時後之出口氣體而獲得之丁烯轉化率為 75%。此時丁烯基準之丙烯選擇率為97%,此外生成小 量戊烯。又,與丙烯同時生成丙烷,丙烷/丙稀比為 0.0013。進而,此後繼續12小時反應,未發現轉化 率下降。 [表5 ] 使用WQ — 1 〇與各種氧化鋁载持輔觸媒之丙烯合成 312XP/發明說明書(補件)/95-06/95107143 29 1310030 反應 實施例 載持至氧化 鋁之化合物 用於載持之重量 (*
(* )相對於3g氧化鋁之使用量 (實施例2 9) 除將實施例4中所使用之反應原料自反 變為卜丁烯(高千穗化學工業製,純度99 5%)以改 以同樣之方法進行反應。藉由分析反應開始3° ’ 之出口氣體而獲得之丁烯轉化率為76%。此昉、n 準之丙烯選擇率為98%,此外生成少量戊了 、 土 丙烯同時生成丙烷,丙烷/丙烯比為〇〇〇4ι。 與 此後繼續1 2小時反應,未發現轉化率下降。 , [表6 ] 使用各種丁烯之20 0〇C下使用Wq — 1〇 之丙細合成反應 實施例 作為原料之丁烯 丁烯轉化率 ------- 75% 4 反-2-丁烯 29 1-丁烯 76% ^ M及水滑石 98% 以實施例3所示之方法進行反應。藉由分析 始3小時後之出口氣體而獲得之丁烯轉化率為w。 此時丁烯基準之丙烯選擇率為98% ° ^ 此外生成少量戍 稀。又,與丙烯同時生成丙垸,丙 J 乂 /丙烯比為 312XP/發明說明書(補件)/95·〇6/95107143 30 1310030 0. 0 0 6 3。反應開始3小時後停止對反應器供給氯,直 接繼續反應。藉由分析停止後1小時後之出口氣體而 獲得之丁烯轉化率降低為48%。進而藉由分析停止^ •氣供應後5小時後之出口氣體而獲得之丁烯轉化率仍 為4 8 %。再次開始對反應器供給氫氣,繼續反應。藉 .由分析再次開始供給氫氣後3小時後之出口氣體而碎 得之丁烯轉化率提高至72%。進而,藉由分析再次^ 始供給氫氣8小時後之出口氣體而獲得之丁烯轉化率 ® 為 74%。 [表7] 250 C Τ添加氫的轉化試驗(實施例30 )
(實施例31) 使0. 49g偏鎢酸銨(a 1 dr i ch公司)溶解於1 〇 〇m j蒸 館水中’並使5g富士 Silysia公司製石夕勝Q— 15(表 面積20 0m2/g,細孔容積lml/g,15〇〜5〇〇 # m)懸濁, 於室溫下攪拌30分鐘後,以蒸發器餾去水。將所得 之白色固體於空氣環境下以55CTC煅燒6小時。將該 觸媒定為MoQ — 1 5。物理性混合2g WQ — 1 0與3. 5g 水滑石(協和化學公司製,Ky0wad〇 500,500"m), 3 ] 2XP/發明說明書(補件)/95·06/95107143 31 1310030 填充至外徑12mm、長度40cm之SUS製反應器中,並 將上下以α -氧化鋁珠填充者作為丁烯精製塔。繼 而,物理性混合0. 1 g MoQ — 1 5與0. 3g水滑石,填充 - 至外徑1〇匪、長度30cm之SUS製反應器之中心 、, - 將上下以ο:-氧化銘珠填充者作為反應器。 除將反應器之溫度定為3 0 0 °C以外,與實施例3同 樣進行反應。藉由分析反應開始1小時後之出D氣體 而獲得之丁烯轉化率為47%。此時丁烯基準之内歸選 鲁擇率為89%’此外生成少量戊稀。又,與丙稀同時生 成丙烧’丙烧/丙稀比為〇.〇15。 (實施例32) 除將實施例31中之反應溫度設為350°c以外,以相 同之方法進行反應。藉由分析反應開始1小時後之出 口氣體而獲得之丁烯轉化率為53%。此時丁烯基準之 丙烯選擇率為90% ’此外生成少量戊烯。又,與丙烯 同時生成丙烷,丙烷/丙烯比為0.〇014。 [表8 ] 使用MoQ — 1 5與水滑石之丙烯合成反應 實施例 反應溫度 丁烯轉化率 丙烯選擇率 丙院/丙稀 31 30 0°C 4 7% 8 9% 0.015 32 35 or 5 3% —— 9 0% 0. 0014 (實施例33) 於實施例1中,物理性混合〇. 6g WQ — 1 0與2. 4g 水滑石’填充至外徑18mm、長度400mm之SUS製反應 器之中心’並將上下以α -氧化鋁珠填充者作為反應 3 ] 2ΧΡ/發明說明書(補件)/95-06/95107143 32 1310030 裔。自反應|§上部以1 〇 〇 m丨/ m i η流通常壓氮氣’一面 使來自下部之氣體自丁烯精製塔之下部流向上部,一 面將反應器、丁烯精製塔一起升溫至5 〇 〇 t,保持1 小時。繼而,以同溫度使常壓氫氣以1〇〇ml/mirl流通 120分鐘。一面流通5〇ml/min常壓氮氣以及5〇mi/min 常壓氫氣’一面將丁烯精製塔降溫至5 〇 °c,反應器降 溫至200°C。 將使用前蒸餾至7* 一氧 , _、⑴始'^土次…卞办1衣ηινιιυ —32)上之液化反-2-丁烯(純度99%,高千穗化學工業 製),使用柱塞泵以〇· 1 〇g/mi n之比例流通至丁烯精 製塔下部,將自上部獲得之液化精製反_2— 丁烯,與 加壓至3. 5MPa以64. 5m 1/min之比例供給之乙烯、以 及加壓至3. 5MPa以7. Oml/min之比例供給之氫混 合’通過加熱至2啊之預熱層|,自反應器上部以 :體狀供給。以自反應器下部獲得之混合氣體經由背 壓閥變為常壓之狀態’犧層析法進行線上分析。 根據反應開始1 〇小時後之組成,自所供妗 烯之量減去合計出口氣體中之反~2_ 丁 丁 以及1-丁烯之量的丁烯轉化率為71%。、此^—丁烯 之丙烯選擇率為90%,此外生成少 、丁烯基準 里戍細以及P、成。 又,人㈣同時生成㈣,丙燒/㈣比為 而,此後繼續12小時反應,未發現率進 (實施例34) 寻化率下降。 除將實施例33中之反應器溫度設 上U C以外,以 3 ] 2XP/發明說明書(補件)/95-06/95107143 33 1310030 相同之方法進行反應。藉由分析反雍 π汉應開始1 〇小時德 之出口氣體而獲得之丁烯轉化率為61%。 曼登 擇率為92%。此外生成少量戊烯以及 ^ „ 人g碑。又,也雨 烯同時生成丙烷,丙烷/丙烯比為〇 ,、内 π υ · υ丄。進而,此接 繼續1 2小時反應,未發現丁烯轉化率下降。 (實施例3 5) + 實施例33中’除將液化反—2-丁说命4 γ ^ 广 乙「烯與加壓至1 〇MPa 之乙稀以及加壓至hOMPa之氫混合以外,以同肝a 方法進行反應。藉由分析反應開# 1〇小時出: 氣體而獲得之丁烯轉化率為71%。 ^ 9U。此外生成少量戊烯以及己… 生成丙烧,丙烧/丙稀比為〇〇〇2 人丙稀同時 1 2小牯反應,未發現丁烯轉化率下降。 、 (實施例3 6 ) 實施例33中,除將液化反 z 丁歸與加壓至〇 5MPs 之乙烯以及加壓至〇. 5Mp * 〇MFs 之虱混合以外,以同樣之 方法進行反應。藉由分析反靡 竹汉應開始1 0小時後屮 氣體而獲付之丁細轉化率為79。/ xr 似。此外生成少量戊/ΛΓ浠又丙Γ擇率為 生成丙烧,丙烧/丙稀比為"。:2二而與丙烯同時 1 2小時反應’未發現丁烯击击儿方 俊、,··,、 凡j ~轉化率下降。 [表9] 加1下使用WQ— 10以及 尺/月石之丙烯合成反應 312XP/發明說明書(補件)/95-06/95107143 ^ 1310030
(實施例3 7) 使15g 氧化鋁(住友化學公司製nkhd—32,夺 面積250m2/g)懸濁於使〇.08g氫氧化鈉(和光純藥^ 溶解於5 00ml蒸餾水而成之溶液中,於室溫下攪拌μ 分鐘後,以蒸發器餾去水。將所得之白色固體於空氣 環境下以55(TC煅燒6小時。除使用2.4g所得之固: 代替水滑石,並將反應溫度定為! 75ΐ以外,以與實 施例33相同之方法進行反應。#由分析反應開始二 小時後之出口氣體而獲得之丁烯轉化率為69%。又, 丙烯選擇率為94%。此外生成少量戊烯以及己烯。又, 與丙烯同時生成丙烷,丙烷/丙烯比為〇 〇〇66。進而, 此後繼續1 2小時反應,未發現丁烯轉化率下降。 [表 10] 加壓下使用WQ— 10以及氧化鋁載持-⑺之丙烯合 成反應
(實施例38) 將0. 1 g之實施例1記載的觸媒 滑石進行物理性混合,填充至外經 WQ — 10 與 〇.5g 水 1 〇mm、長度 30cm 312XP/發明說明書(補件)/95—〇6/95 ] 〇7143 35 1310030 之SUS製反應器之中心,並將上下以氧化紹珠填 充者作為反應器。另一方面,物理性混合2g WQ— 與3.5g水滑石(協和化學公司製,Ky〇wad〇5〇〇, 5〇〇 A m),填充至外徑、長度4〇cm之sus製反應器 中並如上下以α —氧化鋁珠填充者作為丁烯精製 土合。自反應器上部以50 mi/min流通常壓氮氣,一面 使來自下部之氣體自丁烯精製塔之 面將反應器、、丁刪塔一起升溫至55。:上:持; 小時。繼而,使於50ml/min常壓氮氣中添加有5〇 ml/min常壓氫氣之混合氣體於同溫度下流通分 鐘。再次一面以50 ml/min流通常壓氮氣,一面二丁 烯精製塔降溫至5(TC,反應器降溫至2〇(rc。 將使用前蒸餾於r _氧化鋁(住友化學公司製nkhd -32)上之卜丁烯(純度99%,含有23〇ppm丨,^ 丁二 烯,高千穗化學工業製)氣體’於常壓以8ml “ inf 比例自丁烯精製塔下部流通。自上部所得之精製卜 丁烯中之丨,3~丁二烯濃度為〇 ppm。將不含有該丁二 烯之卜丁烯,與於常壓以12ml/min之比例供給之乙 烯以及於常壓以丨m丨/m i n之比例供給之氫混合,自反 應器之上部以氣體狀供給。將自反應器下部獲得之混 合氣,,以氣相層析法進行線上分析。根據反應開: 2#小時後之組成,自供給之丨—丁烯之量減去合計出口 氣體中之反-2-丁烯、順-2-丁烯以及丨〜丁烯之量的丁 烯轉化率為17. 5%。又,與丙烯同時生成丙烷,丙烷/ 312ΧΡ/發明說明書(補件)/95-06/95107143 36 1310030 丙稀比為0.00022。 (實施例3 9) 除將實施例38中之反應溫度定為225°C以外,以相 同之方法進行反應。根據反應開始3小時後之組成, 自供給之1-丁烯之量減去合計出口氣體中之反-2一丁 烯、順-2-丁烯以及卜丁烯之量的丁烯轉化率為69%。 又,丙稀選擇率為94%。此外生成少量戊稀以及己稀。 又’與丙烯同時生成丙烷,丙烷/丙烯比為〇.〇〇〇47。 進而,此後繼續1 2小時反應,未發現丁烯轉化率下 降。 (實施例40) 除將實施例3 8中之反應溫度定為2 5 01:以外,以相 同之方法進行反應。根據反應開始3小時後之組成, 自供給之1-丁烯之量減去合計出口氣體中之反_ 2-丁 烯、順-2 - 丁烯以及1 - 丁烯之量的丁烯轉化率為6 9 %。 又’丙烯選擇率為94%。此外生成少量戊烯以及己烯。 又’與丙烯同時生成丙烷,丙烷/丙烯比為〇.〇〇〇4〇。 進而,此後繼續1 2小時反應,未發現丁烯轉化率下 降。 (實施例4 1) 除將實施例3 8中丁烯精製塔之吸附劑變更為了 _ 氧化鋁以外,同樣進行反應。此時供給至反應器之工_ 丁稀含有230ppm之1,3-丁二稀。根據反應開始3小 時後之組成,自供給之卜丁烯之量減去合計出口氣體 3]2XP/發明說明書(補件)/95-06/951〇7!43 37 1310030 中之反-2-丁稀、順-2-丁烯以及i -丁稀之量的 τ烯轉 化率為2 1 %。 * (實施例4 2 ) 除將實施例41中之反應溫度定為225°C以外卜,同樣 進行反應。根據反應開始3小時後之組成,自 供給之 1- 丁稀之量減去合計出口氣體中之反_2_丁歸、丨丨 丁烯以及1-丁烯之量的丁婦轉化率為7〇%。 、, ,丙烯 選擇率為94%。此外生成少量戊烯以及己稀。 丙稀同時生成丙烧,丙烧/丙稀比為0.00036。 (實施例4 3 ) 除將實施例41中之反應溫度定為25〇〇c以夕卜, 進行反應。根據反應開始3小時後之組成, 1- 丁細之罝減去合计出口氣體中之反_2_ 丁 丁烯以及卜丁烯之量之丁烯轉化率為7〇%。 選擇率為94%。此外生成少量戊烯以及己烯 [表 11 ] 使用含有230ppm 丁二烯之原料的使用㈣ 水滑石之丙烯合成反應 又 與 同樣 供給 之 埽 又 、順-2-’丙烯 10 以及
312XP/發明說明書(補件)/95-06/95107143 38 1310030 除將實施例38中填充至反應器之觸 :::V°以及。、之實施例18中製備之4L: 二:a2〇以外,同樣於2,c下進行反應。根據反應 :小時後之組成’自供給之1-丁烯之量減去合計 口,體中之反-2-丁烯、順-2-丁烯以及卜丁烯之量 的丁烯轉化率為69%。又,丙烯選擇率為93%。此外 生成少量戊烯以及己烯。又,與丙烯同時生成丙烷, 丙院/丙烯比為0. 0 0 0 2 1。 (實施例4 5) 除將實施例44中丁烯精製塔之吸附劑變更 氧㈣以外,同樣進行反應。此時供給至反2二 了烯含有230Ppm之i,3 —丁二烯。根據反應開始3小 時後之組成,自供給之丁烯之量減去合計出口氣體 中之反~2 —丁烯、順_2_丁烯以及卜丁烯之量的丁烯轉 化率為69%。又,丙烯選擇率為93%。此外生成少量 戊烯以及己烯。又,與丙烯同時生成丙烷,丙烷/丙 烯比為0 . 0 0 0 1 9。 [表 1 2 ] 使用含有23Oppm 丁二烯之原料的使用WQ~ 1 〇以及 T 氧化铭載持NhO之丙細合成反應 實施例 反應溫度 供給至反應器之1-丁烯中之丁二烯濃度 :丁稀 ! 44 200°C 0 ~~69% 45 200°C 230ppm -- (實施例46) 實施例41中’除使用於2 0 〇 g之1 - 丁烯中以2 g之 312XP/發明說明書(補件)/95-06/95107143 39 1310030 比例混合1,3-丁二烯之原料,於250°C進行反廯、ρ 外,同樣進行反應。此時供給至反應器之1〜 」辉含有 1. 04%之丁二烯。根據反應開始1 〇小時後之έ 、、、且成,自 供給之1-丁烯之量減去合計出口氣體中之反一丁 烯、順-2- 丁稀以及1-丁稀之量的丁烯轉化率為gw (實施例4 7) ' 除於實施例46中以275。(:進行反應以外,同樣進y 反應。根據反應開始5小時後之組成,自供&之1 T 丁烯之量減去合計出口氣體中之反—2-丁稀、順-2__丁 烯以及1-丁稀之量的丁烯轉化率為68%。 (實施例48) 除於實施例4 6中以3 0 〇。(:進行反應以外,同樣進行 反應。根據反應開始3小時後之組成,自供給之丄、 丁烯之量減去合計出口氣體中之反-2-丁烯、順_ 2 _ 丁 稀以及1_ 丁烯之量的丁稀轉化率為68%。 (實施例4 9) 實施例44中’除使用於2〇〇g之1 —丁烯中以2g之 比例混合1,3-丁二烯之原料,於250。(:進行反應以 外’同樣進行反應。此時供給至反應器之丨—丁稀含有 1. 04%之丁二烯。根據反應開始經過20小時而到達最 南活性时之反應器出口之組成,自供給之1 - 丁稀之量 減去合計出口氣體中之反-2-丁稀、順-2-丁稀以及1 — 丁稀之直的丁細轉化率為58%。此時,未生成丙烧。 (實施例5 0) 312XP/發明說明書(補件)/95_06/95107⑷ 40 1310030 計 除於實施例49中以275〇C進行反應以外,同樣 反應。根據反應開始經過15小時而到達最高活性= 之反應器出口之組成,自供給之丨—丁烯之量減去人時 出口氣體中之反-2-丁烯、順-2〜丁烯以及卜丁烯2 | 的丁烯轉化率為68%。此時,未生成丙烷。 之量 (實施例5 1) 除於實施例49中以30(TC進行反應以外,同樣進一 反應。根據反應開始經過2小時而到達最高活性時仃 反應器出口之組成,自供給之^丁烯之量減去合 口氣體中之反-2- 丁烯、順-2-丁烯以及1-丁烯之量白、 丁烯轉化率為69%。此時,未生成丙烷。 里的 [表 13] 使用 應 含有1.0 4%之1,3-丁二烯的丁烯之丙烷合成反 實施例 觸媒 反應溫度 46 WQ — 1 〇 +水滑石 250〇C 47 48 275 C ___68% 、 300°C 6R%; ' 49 WQ - 1 〇 + 氧化鋁載持Na2〇 250〇C 50 275〇C 68¾ 51 300°C ~—·— 60¾ ^ (實施例5 2)
除於實施例1中自丁烯精製塔之下以2g WQ — 1 〇、 繼而3. 5 g水滑石(協和化學公司製’ κ y 0 w a d 〇 5 〇 〇, 5 0 0 // m)之順序進行填充以外,與實施例1同樣製作 丁稀精製塔。繼而,除將填充於反應器之觸媒,自Wq 312XP/發明說明書(補件)/95·06/951〇7143 41 1310030 二10與水滑石之混合物改變為wQ-10與使15g氧化 ‘吴與8Gmg虱乳化鈉懸濁於2⑽w之水溶液後進行蒸 發乾燥、锻燒(55(TCx8小時)而獲得之Na2〇/氧化鎮、 的〉:合物以外,同樣填充’製成反應器。Μ而,自反 應裔上部以5Om 1 /miη流通常壓氮氣,一面使來自下 部之氣體自丁稀精製塔之下部流向上部,一面將反應 裔、丁稀精製塔-起升溫至55Gt 1持i小時。繼 ,,使於5〇ml/min常壓氮氣中添加有5〇mi/min常壓 氫氣之混合氣體於同温度下流通3〇分鐘。再次—面 以5〇ml/min流通常壓氮氣,一面將丁烯精製塔降溫 至1 5 0 °C ’反應器降溫至1 7 5 °C。 將使用前热館至7 -氧化鋁(住友化學公司製 32)上之1-丁稀(純度99%,高千穗化學工業製)氣 體’於常壓以1 2m 1 /miη之比例自丁烯精製塔之下部 流通’並將自上部獲得之精製卜丁烯,與於常壓二 1 8m 1 /miη之比例供給之乙烯以及於常壓以i & 1 / . 之比例供給之氫混合,自反應器之上部以氣體狀供111 給。將自反應益下部獲得之混合氣體,以氣相層析法 進行線上分析。根據反應開始3小時後之組成,自供 給之卜丁烯之量減去合計出口氣體中之反_ 2-丁稀、 順-2-丁烯以及1-丁烯之量的丁烯轉化率為4〇%。 (實施例5 3 ) 除將實施例5 2中填充至反應器之觸媒,自你q __ 1 〇 與水滑石之混合物改變為W Q — 1 0與使1 5 g水滑石(協 312XP/發明說明書(補件)/95—06/95丨07143 42 1310030 和M,Ky〇Wad〇 500 )與8一氯氧化納懸濁於200ml 之水溶液後進行蒸發乾燥、锻燒(55〇t :之隨氧化鎮的混合物以外,同樣進行反;: 自反應器下部獲得之混合氣體,法進I 上分析。根據反應開始3小時後之組成,自:給進:;泉 :烯之罝減去合計出口氣體中之反_2_ 丁烯、順I 丁 細以及卜丁烯之量之丁烯轉化率為52%。 (實施例5 4 ) 除將實施例52中填充至反應器之觸媒,自WQ—1() 與水滑石之混合物改變為WQ-10與使15g氧化紹· 氧化鎂固溶體(協釦仆庳r s礼化銘 卜 協和化子,Ky〇wad〇 2000 )與4〇mg氕 氧化鈉懸濁於2〇〇mi水 '玄、、存诒'# > μ 二 1水,合液後進仃瘵發乾燥、煅燒 (㈣則〜而獲得之^/氧化鎂的混合物 反應:將自反應器下部獲得之混合氣體丄 孔目¥斤法進仃線上分析。根據反應開士台3小時後之 組成’自供給之卜丁稀之量減去合計出口氣體中之反 烯丨1 2 丁烯以及丁烯之量的丁烯轉化率為 0 〇 % ° C實施例5 5 ) 除將貝施例52中填充至反應器之觸媒,自WQ — i 〇 f水滑石之混合物改變為WQ—10與使I5g氧化紹· 氧化鎂固,谷體(協和化學,Kyowado 2000 )與40 mg硝 酸卸懸濁於200ml水溶液後進行蒸發乾燥、鍛燒 (55(TCx8小時)而獲得之K2〇/氧化銘•氧化鎮的混合 3 ]2ΧΡ/發明說明書(補件辦嶋⑽⑷ 43 1310030 物以外’同樣進行反應。將自反應器下部獲得之混合 氣體’以氣相層析法進行線上分析。根據反應開始3 小時後之組成,自供給之1〜丁烯之量減去合計出口氣 體中之反-2-丁烯、順-2-丁烯以及卜丁烯之量的丁烯 轉化率為6 2 %。 [表 1 4 ] 實施例 輔觸媒之載體之種類 載持於輔觸媒之金屬之種類 _£色加入重量求得之量) 氧化鈉(0. 5%) 丁稀轉化率 氧化鎂(Kyowamagu 150) 水滑石(Kyowado 500) 氧化鎂.氧化鋁固溶體 (Kyowado 2000) 氧化鎂•氧化鋁固溶體 (Kyowado 2000)
17j C下使用WQ— 10與各^重輔觸媒之丙烯合成反應 52 53 54 55 [比較例1 ] 於實施例”,反應器、丁烯精製塔皆同樣實行前 處理、還原處理、氮取代後,不向反應器流通氫,而 以與實施例1相同之比例供給乙烯與反_2_丁烯。萨 由分析反應開始3小時後之出口氣體而獲得之丁烯^ 化率為49%。此時丁烯基準之丙烯選擇率為91 %, 外生成少量戊烯。 [比較例2 ] 於實施例4中’反應器、丁烯精製塔皆同樣實 處理、還原處理、氮取代後,不向反應器流通氫,: 以與實施例1相同之比例供給乙烯與反-丁烯。— 由分析反應開始3小時後之出口氣體而獲得之丁稀1 312XP/發明說明書(補件)/95-06/95107143 44 1310030 化率為1%。此時丁烯基準之丙烯選擇率為8n,此外 生成少量戍歸。 [比較例3 ] 於比較例2中,反應器、丁烯精製塔皆同樣實行前 處理、逛原處理、氮取代後,不向反應器流通氫,而 以與實施例1相同之比例供給乙稀與反__ 2 _ 丁稀,將 反應溫度定為3 0 0 °C以外,進行同樣操作。藉由分析 反應開始3小時後之出口氣體而獲得之丁烯轉化二= 74%。此時丁烯基準之丙烯選擇率為95%,此: 量戊烯。 成少 [比較例4 ] 於實施例31中,反應器、丁烯精製塔皆同樣實疒 前處理、還原處理、氮取代後,不向反應器流^氣仃, 而以與實施例1相同之比例供給乙烯與反_2— 丁婦 藉由分析反應開始1小時後之出口氣體而獲得之丁 轉化率為8%。 缉 [比較例5 ] 於實施例32中,反應器、丁烯精製塔皆同樣實疒 前處理、還原處理、氮取代後,不向反應器流通氣丁 而以與實施例1相同之比例供給乙稀與反_2―丁稀11 ’ 藉由分析反應開始1小日^後之出口氣體而獲 > ^ 轉化率為22%。 丁烯 [比較例6 ] 於實施例33中,反應器、丁烯精製塔皆同樣實行 312XP/發明說明書(補件)/95-06/95107143 45 1310030 前處理、還原處理、 將丁烯精製塔降溫 向反應器流通氣, 乙稀與反-2-丁烯。 口氣體而獲得之丁 [比較例7 ] 氮取代後,以1 0 0 m 1 / m i η氮流量, 至5(TC、反應器降溫至20 0t,不 而以與實施例34相同之比例供給 藉由分析反應開始1 〇小時後之出 烯轉化率為7. 8%。 於貫施例33 Ψ c ^ 、, τ ’反應器、丁烯精製塔皆同樣實行 珂處理、還原# ,田μ 处理後’以100ml/min氮流量,將丁烯 精製丨合降溫至5 f) V r- r- 3 u c、反應器降溫至2 5 0 C,不向反應 器流通氫,而以你—& M與貫施例34相同之比例供給乙烯與 反_2~ 丁稀。難丄八 稽由分析反應開始1小時後之出口氣體 而獲得之丁歸轉化率為71%。 [表 15] 不!氫氣於原料中之丙烯合成反應 比較例 一 1 觸媒之名稱 WQ-lT^~ 觸媒之種類 反應溫度 壓力 丁烯轉化率 __水滑石_ 同上 250〇C 200°C 常壓 同上 49% 1% 3 同上 同上 300°C 同上 74% 4 5 MoQ-15 同上 300t 同上 8% 同上 同上 350〇C 同上 22% 6 WQ-10 同上 200°C 3. 5MPa 7. 8% 7 同上 同上 25(TC 同上 71% [比較例8 ] 於實施例38中’反應器、丁烯精製塔皆同樣實行 前處理、還原處理後,以1 〇 〇 m 1 / m i η氮流量,將丁稀 精製塔降溫至50°C、反應器降溫至275°C,不向反應 312XP/發明說明書(補件)/95-06/95107143 46 1310030 以與實施例38同樣之比例供給乙稀與 〜丁烯。错由分析反應開始1小時後之出口氣體而獲 得之丁烯轉化率為44%。 .[比較例9 ] • 、字匕幸乂例8中之丁烯精製塔内的吸附劑改變為 -7_氧化鋁以外,同樣不使氫共存於反應器中而進行 反應。此時供給至反應器之卜丁烯含有23〇ppm之丁 φ二烯、。藉由分析反應開始1小時後之出口氣體而獲得 之丁稀轉化率為38%。又,自反應開士台 媒顯著劣化。 [比較例1 〇 ] 除將比較例8中之反應溫度定為3〇(rc以外,同樣 不使氫共存於反應器中而進行反應。藉由分析反應開 始1小時後之出口氣體而獲得之丁稀轉化率為61%。 [比較例1 1 ] • 除將比較例9中之反應溫度定為30(TC以外,同樣 不使虱共存於反應器中而進行反應。藉由分析反應開 士口 1小時後之出口氣體而獲得之丁烯轉化率為47%。 又,自反應開始5小時發現觸媒顯著劣化。 [比較例1 2 ] ' 除將實施例46中之反應溫度定為30(TC,不向反應 ,器供、給氫氣以外,同樣將含有1. 04%的τ二稀之丁烤 作為原料而進行反應。藉由分析反應開始丨小時後之 出口氣體而獲得之丁烯轉化率為1 7%。 312ΧΡ/發明說明書(補件)/95_06/951〇7143 1310030 [比較例1 3 ] 不12中之反應溫度定為⑽以外,同樣 1小時後:出:給:而進行反應。藉由分析反應開始 使用含有口軋體而獲得之丁稀轉化率為68%。即, 不含有以%的丁二烯之原料之情形時,相對於以 轉化率為2之原料,如比較例10戶斤示,於之 羊為6 “,而若如本例所干#上 。。,則轉化率難《超過:不叙將溫度提高至35〇 [表 16] 使用含有丁二烯之原
[參考例1 ] 之丙烯合成反應' ’使用H。以及水滑石 於實施例1中,反庫哭、 .— 丁烯精製塔皆同樣進行# 處理、二原處理,進行氮取代時,代替氮氣而使用Ί Λ、、, 合乳體,並降溫至特定之溫度,不向』 應斋中流通氲而以與實施例1 士 " 爲她例1相同之比例供給乙 反-2-丁烯。藉由分析反應開 烯/ 1小日ττ後之出口氣辦 而獲得之丁稀轉化率為75%。Μι、 iD/0错由分析反應開始5 / 时後之出口氣體而獲得之丁极±:t ' 行之丁烯轉化率為48%。進而 312XP/發明說明書(補件)/95-00/95107 M3 1310030 此後繼續—12小時反應,未發現轉化率變化。 由使氫氣共存於反應原料中,可以低 低,摄進仃稷分解反應。又,無需如習知 ::,以低壓亦可獲得充分之反應速度。進而,使 用3有丁二烯之丁烯作為原料之情形時,亦具 知之複分解觸媒相 f媒相比义化較少之重要優點。其特徵在 ' ·;猎由供給氫而提高反應活性方面具有應笈 性,即’若暫時停止供給氫而再次開始供給,可^復 藉由添加氫而活性提高之效果。如此之特性,於工業 性ίί上非常有利於運轉穩定性。又,-般若使烯烴 與虱乱共存’則擔心副生石蠟,但與預想相反,石蠟 之釗生奴少,特別是將輔觸媒定為氧化鋁載持氧化鈉 之情形時,可大幅度降低;^之副生。
312XP/發明說明書(補件)/95-06/95〗〇7143 49
Claims (1)
- 日修i FEB 〇 6 2009 I ,申請專利範圍: 替換本 1. 一種烯烴類之製造方法’其特徵為,於碳數2〜6的同 種或異種烯烴彼此進行反應而供應碳數2〜6的不同構造 之烯烴的複分解反應中,使用載持於二氧化矽之含有鎢、 鉬中之至少一種金屬元素的觸媒以及作為辅觸媒之含有 la族(鹼金屬)、na族(鹼土類金屬)、族、ma族金 屬=之至少一種金屬元素的化合物,使氫氣共存於反應中 而實行。 2·如申請專利範圍第“之婦烴類之製造方法, 輔觸媒中所含有之金屬元素之至少一種為裡、納、鉀: 妈、紀、鋅。 、 中3:;1::利範圍第1或2項之烯烴類之製造方法,其 滑石: = Ϊ氧化鎮、氧化舞、氧化纪、氧化鋅、水 鋁,、氧化鎂的固溶體之化合物。 二=利範圍第2項之稀烴類之製造方法,其中, 1申Γ之金屬元素之至少-種為链、納或鉀。 t ^ 次2項之烯烴類之製造方法,其 辅觸媒係被載持於载體的構造。 6·如申請專利範圍第 ㈣::r_為氧化’其中, 使乙稀座I二===第1項之缚煙類之製造方法,其中, 正丁烯反應而獲得丙烁。 8.如申請專利範圍第1或2 中’將供給至反瘅 員之烯煙類之製造方法,其 95107143 &“之原料換算為氣體之情況,共存之氣 50 1310030 氣之量為全體氣體中之0.1〜80體積%。 9.如申請專利範圍第1或2項之烯烴類之製造方法,其 中,相對於觸媒之輔觸媒的量比係為0. 1〜2 0。95107143 51
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