JP2790916B2 - メチルナフタリンの接触不均化反応方法 - Google Patents

メチルナフタリンの接触不均化反応方法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、C9+芳香族原料の接触転化方法に関する。
ゼオライト物質は、天然産も合成物も、種々の種類の
炭化水素転化に触媒特性を示すことが従来から例証され
ている。ある種のゼオライト物質は、X線回折により測
定される明確な結晶構造を有する規則的な多孔性結晶ア
ルミノシリケートであり、この構造の内部に多くの更に
小さいチャンネルまたは孔により相互に接続されている
ことがある非常に多くのより小さい空洞が存在する。こ
の空洞および孔は特定のゼオライト物質では寸法が均一
である。これらの孔の寸法は、ある寸法の分子を吸着す
るが、より大きい寸法のものを拒絶するようになってい
るので、このような物質は、「分子篩(モレキュラーシ
ーブ)」として知られるようになって来ており、この特
性を利用する種々の方法で使用される。そのようなモノ
キュラーシーブには、天然産も、合成物も、広範囲の種
々の正イオン含有結晶シリケートが含まれる。これらの
シリケートは、四面体が酸素原子を共有することにより
橋かけされ、それにより全部の第III A族元素、例えば
アルミニウムおよびケイ素原子の酸素原子の割合が2:1
である、SiO4および周期律表の第III A族元素酸化物、
例えばAlO4の硬い三次元骨組構造として表現できる。第
III A族元素、例えばアルミニウムを含む四面体の電価
は、カチオン、例えばアルカリ金属またはアルカリ土類
金属カチオンを結晶内に含むことによりバランスされて
いる。これは、第II A族元素、例えばアルミニウムの例
えばCa/2、Sr/2、Na、KまたはLiのような種々のカチオ
ンの数に対する割合が1に等しいというように表現でき
る。常套の方法でイオン交換技術を用いることにより、
1つの種類のカチオンを全部または部分的に別の種類の
カチオンと交換できる。そのようなカチオン交換によっ
て、カチオンを適当に選択することにより存在するシリ
ケートの性質を変えることが可能であった。
従来技術により、多くの種類の合成ゼオライトが作ら
れている。これらのゼオライトの多くは、ゼオライトZ
(米国特許第2,882,243号)、ゼオライトX(米国特許
第2,882,244号)、ゼオライトY(米国特許第3,130,007
号)、ゼオライトZK−5(米国特許第3,247,195号)、
ゼオライトZK−4(米国特許第3,314,752号)、ゼオラ
イトZSM−5(米国特許第3,702,886号)、ゼオライトZS
M−11(米国特許第3,709,979号)、ゼオライトZSM−12
(米国特許第3,832,449号)、ゼオライトZSM−20(米国
特許第3,972,983号)、ゼオライトZSM−35(米国特許第
4,016,245号)およびゼオライトZSM−23(米国特許第4,
076,842号)のように文字または都合のよいシンボルに
より命名されている。
米国特許第4,418,235号により、シリカのアルミナに
対する割合が少なくとも12であり、約1〜12の拘束指数
を有する触媒、例えばZSM−5、ZSM−11、ZSM−12、ZSM
−23、ZSM−35および/またはZSM−38によりメチルナフ
タリンを不均化してナフタリンおよびジメチルナフタリ
ンの混合物を生成できることが知られている。
本発明の目的は、2,6−ジメチルナフタリン異性体へ
の高い選択率で、また、例えばトリ−およびテトラ−メ
チルナフタリンのようなより高次の置換体が比較的少な
くなるように、少なくとも1種のメチルナフタリンを含
む原料を接触不均化することである。
従って、本発明は、少なくとも1種のメチルナフタリ
ンを含む原料を不均化してナフタリンおよび少なくとも
1種のジメチルナフタリンを生成する方法であって、以
下の第I表: より特に、以下の第II表: 更により特に、以下の第III表: に掲げたラインのX線回折パターンを焼成した形態にお
いて有するゼオライトを含んで成る転化触媒と原料を接
触させることを含んで成る方法に存する。
最も特に、焼成ゼオライトは以下の第IV表に掲げたラ
インを含むX線回折パターンを有する: これらの数値は、標準的な方法により測定した。放射
線は銅のKαダブレットであり、回折計はシンチレーシ
ョンカウンター付きであり、付属のコンピューターを使
用した。ピーク高さ、Iおよび2θ(θはブラッグ(Br
agg)角)の関数としての位置を回折計と組み合わせた
コンピューターでアルゴリズムを使用して測定した。こ
れらから、相対強度、100I/I0(I0は最も強いラインま
たはピークの強度)およびd(測定)、オングストロー
ム単位(A)の格子面間隔(記録されたラインに対応)
を決定した。第I〜IV表において、相対強度はシンボル
(W=弱い、M=中程度、S=強い、およびVS=非常に
強い)により示している。強度に関しては、これらのシ
ンボルは一般的に以下の強度を示している: W= 0− 20 M=20− 40 S=40− 60 VS=60−100 これらのX線回折パターンは、ゼオライトの全部の種類
に特徴的であることを理解しておく必要がある。ナトリ
ウム型は、格子面間隔が少しシフトし、相対強度が変化
するが、このゼオライトの他のカチオン型と同様に、実
質的に同じパターンを示す。他の小さな変動が、特定の
試料のYのXに対する、例えばケイ素のアルミニウムに
対するモル比や熱処理の程度に応じて起こり得る。
第I〜IV表に規定するゼオライトは、一般的に以下の
モル関係に関する組成を有する: X2O3:(n)YO2 [式中、Xは3価元素、例えばアルミニウム、ホウ素、
鉄および/またはガリウム、好ましくはアルミニウム、
Yは4価元素、例えばケイ素および/またはゲルマニウ
ム、好ましくはケイ素、nは少なくとも10、通常10〜15
0、より通常には10〜60、一層通常には20〜40であ
る。]。合成された形態では、ゼオライトは、無水基準
でYO2のnモル当たりの酸化物のモル数により、式: (0.005−0.1)Na2O:(1−4)R:X2O3:nYO2 [式中、Rは有機成分である。]で表される。Naおよび
R成分は、結晶化の間にそれらが存在する結果としてゼ
オライトに含まれ、後で特に説明する後結晶化(post−
crystallization)方法により容易に除去される。
上述のゼオライトは熱的に安定であり、大きい表面積
(BET(Bruenauer,Emmet and Teller)試験法により
測定した場合、400m2/g以上)を有する。更に、ゼオラ
イトは、通常、シクロヘキサン蒸気の場合、4.5重量%
以上、n−ヘキサン蒸気の場合、10重量%以上、また、
水蒸気の場合、好ましくは10重量%以上の平衡吸着能力
を有する。上記式から明らかなように、ゼオライトはNa
カチオンを殆ど含まないで合成される。従って、交換処
理することなく、酸活性を有する触媒として使用でき
る。しかしながら、合成時のゼオライトおよび本発明の
方法に有用な他のゼオライトの元のナトリウムカチオン
を、当該分野では周知の方法に基づいて、少なくとも部
分的に他のカチオンとイオン交換することにより所望の
程度まで置換できる。好ましい置換カチオンには、金属
イオン、水素イオン、水素前駆体、例えばアンモニウム
イオンおよびこれらの混合物が含まれる。特に好ましい
カチオンは、トランスアルキル化/不均化の触媒活性を
所望のように変えるものである。これらには、水素、稀
土類金属ならびに元素周期律表の第II A族、第III A
族、第IV A族、第I B族、第II B族、第III B族、第IV B
族および第VIII族の金属が含まれる。
第I〜IV表に規定するゼオライトは、アルカリまたは
アルカリ土類金属(M)、例えばナトリウムまたはカリ
ウム、カチオン、3価の元素X、例えばアルミニウムの
酸化物、4価の元素Y、例えばケイ素の酸化物、ヘキサ
メチレンイミンの形態の有機物(R)導入剤(directin
g agent)および水のソースを含む反応混合物から調製
でき、この反応混合物は、酸化物のモル比で以下の範囲
の組成を有する:反応物質 有用な範囲 好ましい範囲 YO2/X2O3 10 − 60 10 −40 H2O/YO2 5 −100 10 −50 OH-/YO2 0.01− 1.0 0.1− 0.5 M/YO2 0.01− 2.0 0.1− 1.0 R/YO2 0.05− 1.0 0.1− 0.5 好ましい合成方法において、YO2反応物質は、実質量
の固体YO2、例えば少なくとも約30重量%の固体YO2を含
む。YO2がシリカである場合、少なくとも約30重量%の
固体シリカを含むシリカソース、例えばウルトラシル
(Ultrasil、約90重量%のシリカを含む沈降噴霧乾燥シ
リカ)またはハイシル(HiSil、約87重量%のシリカ、
約6重量%の自由水および約4.5自由%の水和結合水を
含み、約0.02ミクロンの粒子寸法を有する沈降水和Si
O2)が、上述の混合物から結晶を作るのに好ましい。ケ
イ素の別のソース、例えばキュー−ブランド(Q−Bran
d、SiO2が約28.8重量%、Na2Oが8.9重量%、H2Oが62.3
重量%のケイ酸ナトリウム)を使用する場合、結晶化に
より、所望の結晶物質があまりできなくて、他の結晶構
造の不純物相が生成することがある。従って、好ましく
は、YO2、例えばシリカソースは少なくとも約30重量%
の固体YO2、例えばシリカを、より好ましくは少なくと
も約40重量%の固体YO2、例えばシリカを含む。
結晶化は、例えばポリプロピレンジャーまたはテフロ
ンライニングもしくはステンレススチール製オートクレ
ーブのような適当な反応器で静的または撹拌条件下で実
施できる。適当な結晶化条件には、80〜225℃の温度、2
5時間〜60日の時間が含まれる。その後、結晶を液体か
ら分離して回収する。
(全重量基準で)少なくとも約0.01%、好ましくは約
0.10%、より好ましくは約1%の必要な結晶生成物の種
結晶が存在することにより合成が容易になる。
本発明の方法で使用するゼオライト結晶は、水素化−
脱水素化機能を発現させる場合、タングステン、バナジ
ウム、モリブデン、レニウム、ニッケル、コバルト、ク
ロム、マンガンまたは白金もしくはパラジウムのような
貴金属のような水素化成分との均質な混合物で通常使用
する。そのような成分は、共結晶化により触媒組成物内
に導入でき、第III A族元素、例えばアルミニウムがそ
の構造内で含浸されるか、あるいは均質に物理的に混合
される程度まで組成物内に置換できる。そのような成分
は、例えば白金の場合は、白金金属イオンを含む溶液に
よりゼオライトを処理することによりゼオライト内また
は上に含浸させることができる。この場合、この目的の
ために適当な白金化合物には、塩化白金酸、塩化白金お
よび白金アミン錯体を含む種々の化合物が含まれる。
本発明の方法において使用する前に、選択したゼオラ
イト触媒を、採用する方法の温度および他の条件に耐性
を有するもう1つの物質と混合するのが好ましい。その
ような物質には、活性および不活性物質ならびに合成ま
たは天然産ゼオライト、ならびにクレイ、シリカおよび
/またはアルミナのような金属酸化物のような無機物質
が含まれる。無機物質は、天然産であっても、あるいは
シリカおよび金属酸化物の混合物を含むゼラチン状析出
物またはゲルの形態であってもよい。触媒ゼオライトと
関連して、即ち、自体触媒的に活性であるものをゼオラ
イトの合成の間に混合または存在させて、物質を使用す
ることにより触媒の転化率および/または選択率を変え
ることができる。不活性物質は、希釈剤として好適に作
用して、転化量をコントロールし、その結果、反応速度
をコントロールする他の手段を採用することなくアルキ
ル移動/不均化生成物を経済的にかつコントロールして
得ることができる。これらの物質は、天然産クレイ、例
えばベントナイトおよびカオリンに組み込んでよく、工
業的アルキル化操作条件において触媒の圧潰強度が向上
する。この物質、即ち、クレイ、酸化物等は、触媒のバ
インダーとして機能する。工業的な使用においては触媒
が潰れて粉末状物質になるのを防止するのが望ましいの
で、良好な圧潰強度を有する触媒を提供することが望ま
しい。これらのクレイバインダーは、通常、触媒の圧潰
強度を向上させる目的だけで通常使用されてきた。
本発明においてゼオライト触媒と複合化できる天然産
クレイにはモンモリロナイトおよびカオリン類のものが
含まれ、この類にはサブベントナイトが含まれる。カオ
リンは、商業的にはディキシー(Dixie)、マクナミー
(McNamee)、ジョージア(Georgia)およびフロリダ
(Florida)クレイまたは主鉱物成分がハロイサイト、
カオリナイト、ディッカイト、ナクライトまたはアナウ
キサイトである他のものが含まれる。そのようなクレイ
は採鉱されたそのままの状態で、あるいは最初に焼成、
酸処理または化学的変成に付して使用できる。ゼオライ
トと複合化するのに好適なバインダーには、無機酸化
物、特にアルミナも包含される。
上述の物質に加えて、ゼオライト触媒は、シリカ−ア
ルミナ、シリカ−マグネシア、シリカ−ジルコニア、シ
リカ−トリア、シリカ−ベリリア、シリカ−チタニアな
らびに3成分系組成物、例えばシリカ−アルミナ−トリ
ア、シリカ−アルミナ−ジルコニア、シリカ−アルミナ
−マグネシアおよびシリカ−マグネシア−ジルコニアの
ような多孔質マトリックス物質と複合化できる。有利に
は、上述のマトリックス物質の少なくとも一部分をコロ
イド形態とすると結合触媒成分の押出を容易にできる。
微細分割結晶物質および無機酸化物マトリックスの相
対的な割合は、結晶含量が複合物の1〜90重量%、より
通常には特に複合物をビーズ形態で製造する場合は2〜
80重量%で広範囲に変えることができる。
ゼオライト触媒の安定性は、スチーミングにより向上
させることができる。適当なスチーミング安定化条件に
は、100〜2500kPaの圧力で少なくとも300℃(例えば300
〜650℃)の温度で少なくとも1時間(例えば1〜200時
間)例えば5〜100%水蒸気と触媒を接触させることが
含まれる。より特別な態様において、大気圧下、315〜5
00℃にて75〜100%水蒸気により触媒を2〜25時間スチ
ーミングしてよい。
本発明の転化方法で使用する原料は、1種またはそれ
以上のメチルナフタリン、好ましくは2−メチルナフタ
リンを含んで成る。メチルナフタリンの混合物を使用す
る場合、混合物は、実質量の2−メチルナフタリン、例
えば原料中に存在するメチルナフタリンの全重量の少な
くとも20重量%、好ましくは少なくとも50重量%の量を
含むのが好ましい。そのような原料を使用して、本発明
の接触不均化方法により全部で10種のジメチルナフタリ
ンの異性体が成功し得るが、2,6−ジメチルナフタリン
の生成に選択的である。2,6−ジメチルナフタリンは2,6
−ナフタリンジカルボン酸の前駆体であり、ポリエステ
ルの製造に有用なモノマーである。最も重要なことは、
この方法では、より高次に置換体され、また、工業的に
それほど有価でないメチルナフタリン、例えばトリメチ
ルナフタリンおよびテトラメチルナフタリンがそれほど
生成しないで、ジメチルナフタリンを生成できることで
ある。
本発明の不均化方法を実施する場合、その条件には、
好ましくは300〜675℃、より好ましくは375〜575℃の温
度、好ましくは100〜14000kPa(大気圧〜2000psig)、
より好ましくは240〜7000kPa(20〜10000psig)の圧力
および好ましくは0.1〜500、より好ましくは0.5〜100の
原料の重量時間空間速度(WHSV)が含まれる。
以下の実施例および添付図面を参照して本発明を更に
説明する。
第1〜5図は、それぞれ実施例1、3、4、5および
7の焼成結晶物質生成物のX線回折パターンである。
実施例においては、水、シクロヘキサンおよび/また
はn−ヘキサンに対する収着能の比較について収着デー
タに言及する場合は、これらは以下のようにして測定し
た平衡吸着値である: 焼成吸着剤の秤量サンプルを吸着チャンバーにて所望
の純吸着物質蒸気と接触させ、1mmHg以下まで減圧し、9
0℃のそれぞれの吸着物質の気−液平衡圧力より低い圧
力である1.6kPa(12Torr)の水蒸気または5.3kPa(40To
rr)のn−ヘキサンまたは5.3kPa(40Torr)のシクロヘ
キサン蒸気と接触させた。8時間を越えない吸着時間の
間、マノスタット(manostat)によりコントロールされ
た吸着物質蒸気を加えることにより圧力を一定に保持し
た(約±0.5mmHg以内)。ゼオライトにより吸着物質が
吸着されると圧力が減少し、マノスタットがバルブを開
いて吸着物質の蒸気を更にチャンバーに入れ、上述のコ
ントロールされた圧力を回復した。圧力変化がマノスタ
ットを作動させるほどではなくなった時に収着が完結し
た。焼成した吸着剤の100g当たりのグラム数でサンプル
の吸着能として重量の増加を算出した。
アルファ値(Alpha Value)について試験する場合、
アルファ値は標準的な触媒と比較した場合の触媒の接触
分解活性の概略的な指標であり、相対的な速度定数(単
位時間当たりの触媒体積当たりのn−ヘキサンの転化の
割合)を与えることに着目する必要がある。これは、高
活性シリカ−アルミナ分解触媒の活性を1のアルファ値
(速度定数=0.016秒-1)を有することを基準とするも
のである。本発明において使用したアルファ試験は、ジ
ャーナル・オブ・キャタリシス(J.Catalysis)、第61
巻、第390〜396頁(1980年)に記載されている。多くの
酸触媒反応の場合の実際の速度定数は、特定のゼオライ
ト触媒についてはアルファ値に比例する、即ち、トルエ
ンの不均化、キシレンの異性化、アルケンの転化および
メタノールの転化の場合の速度についてである(「ジ・
アクティブ・サイド・オブ・アシディック・アルミノシ
リケート・キャタッリスツ(The Active Side of A
cidic Aluminosilicate Catalysts)」、ネイチャー
Nature)、第309巻、第5969号、第589〜591頁(1984
年6月14日)参照)。
実施例1 アルミン酸ナトリウム(Al2O3:43.5%、Na2O:32.2
%、H2O:25.6%)1パーツを50%NaOH溶液1パーツおよ
びH2O103.13パーツを含む溶液に溶解した。これに、ヘ
キサメチレンイミン4.50パーツを加えた。得られた溶液
をウルトラシル(Ultrasil、沈降・噴霧乾燥シリカ、Si
O2:約90%)8.55パーツに加えた。
反応混合物は、以下の組成を有した(モル比): SiO2/Al2O3=30.0 OH-/SiO2 = 0.18 H2O/SiO2 =44.9 Na/SiO2 = 0.18 R/SiO2 = 0.35 ここで、Rはヘキサメチレンイミンである。
この混合物を、撹拌下、150℃にて7日間ステンレス
スチール製反応器中で結晶化させた。結晶生成物を濾過
して水洗し、120℃にて乾燥した。538℃にて20時間焼成
後、X線回折パターンは第V表に示す主ラインを有し
た。第1図は、焼成生成物のX線回折パターンを示す。
焼成物質の収着能力を測定して以下の結果を得た: H2O 15.2重量% シクロヘキサン 14.6重量% n−ヘキサン 16.7重量% 焼成結晶物質の表面積を測定すると、494m2/gであっ
た。
未焼成物質の化学組成を測定して以下の結果を得た: 成分 重量% SiO2 66.9 Al2O3 5.40 Na 0.03 N 2.27 灰分 76.3 SiO2/Al2O3モル比 21.10 実施例2 実施例1の焼成結晶生成物の一部分についてアルファ
試験し、224のアルファ値を有することが見出された。
実施例3−5 第VI表に示す組成で3種の別々の合成反応混合物を調
製した。これらの混合物は、アルミン酸ナトリウム、水
酸化ナトリウム、ウルトラシル、ヘキサメチレンイミン
(R)および水を用いて調製した。混合物をそれぞれ15
0℃、143℃および150℃にてそれぞれ7日間、8日間お
よび6日間ステンレススチール製オートクレーブ内でそ
れ自体の圧力で保持した。濾過により未反応成分から固
形分を分離し、次に水洗した後に120℃にて乾燥した。
生成した結晶をについてX線回折、収着、表面積および
化学分析により分析した。収着、表面積および化学分析
の結果を第VI表に示し、また、X線回折パターンは、そ
れぞれ第2図、第3図および第4図に示す。収着量およ
び表面積の測定は、焼成生成物について実施した: 実施例6 実施例3、実施例4および実施例5の焼成(538℃、
3時間)結晶シリケート生成物についてアルファ試験す
ると、それぞれ227、180および187のアルファ値を有す
ることが判った。
実施例7 本発明のゼオライトの別の製造を例証するために、ヘ
キサメチレンイミン4.49パーツを、アルミン酸ナトリウ
ム1パーツ、50%NaOH溶液1パーツおよびH2O44.19パー
ツを含む溶液に加えた。この混合溶液にウルトラシルシ
リカ8.54パーツを加えた。混合物を145℃にて59時間撹
拌して結晶化させ、得られた生成物を水洗して120℃に
て乾燥した。
乾燥した生成物結晶のX線回折パターンを第5図に示
す。生成物の化学的組成、表面積および収着量について
測定した結果を第VII表に示す。
実施例8 実施例7の固体結晶生成物25gを538℃にて窒素気流下
で5時間焼成し、次に538℃にて5%酸素ガス(残部はN
2)を更に16時間パージした。
それぞれ3gの焼成物質の試料を0.1NのTEABr、TPABrお
よびLaCl3溶液100mlによりイオン交換した。それぞれの
交換は、室温で24時間行い、3回繰り返した。交換した
試料を濾過により集め、水洗してハライドフリーとし、
乾燥した。交換した試料の組成を以下に示す。
実施例9 実施例8のLa−交換試料の寸法は14〜25メッシュであ
り、これを空気中、538℃にて3時間焼成した。焼成物
質は17.3のアルファ値を有した。
実施例10 実施例9のLa−交換物質の焼成試料を100%水蒸気中6
49℃にて2時間苛酷にスチーミングした。スチーミング
した試料は22のアルファ値を有し、このゼオライトは厳
しい熱水処理においても非常に安定であることが例証さ
れた。
実施例11 本実施例は、先の一般式におけるXがホウ素である本
発明のゼオライトの製造を例証するものである。ホウ酸
2.59パーツを45%KOH溶液1パーツおよびH2O42.96パー
ツを含む溶液に加えた。これに、ウルトラシルシリカ8.
56パーツを加え、この混合物を完全に均一化した。ヘキ
サメチレンイミン3.88パーツをこの混合物に加えた。
この反応混合物は以下の組成を有した(モル比): SiO2/B2O3= 6.1 OH-/SiO2 = 0.06 H2O/SiO2 =19.0 K/SiO2 = 0.06 R/SiO2 = 0.30 ここで、Rはヘキサメチレンイミンである。
ステンレススチール製反応器中で150℃にて8日間混
合物を撹拌して結晶化させた。結晶生成物を濾過して水
洗し120℃にて乾燥した。生成物の一部を540℃にて6時
間焼成すると、以下の収着能力を有することが見いださ
れた: H2O 11.7重量% シクロヘキサン 7.5重量% n−ヘキサン 11.4重量% 焼成した結晶物質の表面積を測定する(BET)と405m2
/gであることが判った。
未焼成物質の化学的組成を測定すると、以下の結果で
あった: N 1.94重量% Na 175ppm K 0.60重量% ホウ素 1.04重量% Al2O3 920ppm SiO2 75.9重量% 灰分 74.11重量% SiO2/Al2O3モル比 1406 SiO2/(Al+B)2O3モル比 25.8 実施例12 実施例11の焼成結晶生成物の一部をNH4Clにより処理
して、再度焼成した。最終の結晶生成物についてアルフ
ァ試験したところ、1のアルファ値を有することが見い
だされた。
実施例13 本実施例は、先の一般式におけるXがホウ素である本
発明のゼオライトのもう1つの製造を例証するものであ
る。ホウ酸2.23パーツを50%NaOH溶液1パーツおよびH2
O73.89パーツを含む溶液に加えた。この溶液に、ハイシ
ルシリカ15.29パーツを加え、次にヘキサメチレンイミ
ン6.69パーツを加えた。この反応混合物は以下の組成を
有した(モル比): SiO2/B2O3=12.3 OH-/SiO2 = 0.056 H2O/SiO2 =18.6 K/SiO2 = 0.056 R/SiO2 = 0.30 ここで、Rはヘキサメチレンイミンである。
ステンレススチール製反応器中で300℃にて9日間混
合物を撹拌して結晶化させた。結晶生成物を濾過して水
洗し120℃にて乾燥した。焼成物質(540℃、6時間)の
収着能力を測定した: H2O 14.4重量% シクロヘキサン 4.6重量% n−ヘキサン 14.0重量% 焼成した結晶物質の表面積を測定する(BET)と438m2
/gであることが判った。
未焼成物質の化学的組成を測定すると、以下の結果で
あった: 成分 重量% N 2.48 Na 0.06 ホウ素 0.83 Al2O3 0.50 SiO2 73.4 SiO2/Al2O3モル比 = 249 SiO2/(Al+B)2O3モル比=28.2 実施例14 実施例13の焼成結晶生成物の一部についてアルファ試
験したところ、5のアルファ値を有することが見いださ
れた。
実施例15 本実施例は、2−メチルナフタリンの不均化における
第I〜IV表のゼオライトを使用を例証するものである。
アルミン酸ナトリウムを1パーツ、50%NaOHを1パー
ツ、ウルトラシルVN3を8.54パーツおよび脱イオン水を4
4.19パーツ含む混合物にヘキサメチレンイミンを4.49パ
ーツ加えることによりゼオライトを調製した。反応混合
物を143℃(290゜F)に加熱し、オートクレーブにてそ
の温度で撹拌して結晶化した。十分に結晶化した後、コ
ントロールした蒸留により大部分のヘキサメチレンイミ
ンをオートクレーブから除去し、濾過によりゼオライト
結晶を残りの液体から分離し、脱イオン水により洗浄し
て乾燥した。次に、ゼオライト結晶の一部分をAl2O3
混合してゼオライト65重量パーツおよびAl2O335パーツ
の混合物を得た。この混合物に水を加え、得られる触媒
を押し出せるようにした。540℃(1000゜F)にて窒素中
で焼成することにより触媒を活性化し、その後、水性硝
酸アンモニウム交換し、空気中で540℃(1000゜F)にて
焼成した。
得られた触媒を反応器に入れ、水素により反応器を49
30kPa(700psig)に加圧し、450℃に予熱した。反応器
の温度を400℃に下げ、2−メチルナフタリンを反応器
に供給し、同時にH2も供給した。プロセス条件を以下に
示す:WHSV=2、H2/2−メチルナフタリン(モル)=1
0、4930kPa(700psig)。反応器を10時間で平衡にさ
せ、24時間後反応生成物を取り出して分析した。反応器
温度をその後450℃および480℃に上げて同様の分析を実
施した。以下の第VIII表に生成物の分析結果を示す。
実施例16(比較例) ZSM−5(65%)/Al2O3(35%)押出物を粉砕して24/
40メッシュとして、反応器に入れた。この触媒の物性を
第IX表に示す: 反応器を水素により水素により反応器を4930kPa(700
psig)に加圧し、450℃に予熱した。反応器の温度を400
℃に下げ、2−メチルナフタリンを反応器に供給し、同
時にH2も供給した。プロセス条件は実施例15と同じであ
った。反応器を10時間で平衡にさせ、5時間後、反応生
成物を取り出して分析した。本実施例のZSM−5触媒は
実施例15の触媒より早く老化する傾向があった。次の48
時間の過程で反応器温度を497℃および548℃に上げた。
以下の第X表に生成物の分析結果を示す。
実施例15の第VIII表および本実施例の第X表のデータ
を比較すると、本発明の触媒は、ジメチルナフタリンの
生成により選択的であり、DMNの選択率の違いは,ZSM−
5により生成するトリ−およびテトラメチルナフタリン
(C13+)の量がより多いことにより説明される。更
に、ガスクロマトグラフィー分析から、本発明の触媒
は、ZSM−5よりジメチルナフタリンの生成に対して相
当程度より選択的であり、本発明の触媒の場合、トリ−
およびテトラメチルナフタリンへのジメチルナフタリン
のロスは遥かに少ないことが明らかである。
本願の請求の範囲に記載の方法において、以下の態様
が特に好ましい: ゼオライトは、シクロヘキサン蒸気に対して4.5重量
%以上、n−ヘキサン蒸気に対して10重量%以上の平衡
吸着能を有する方法; ゼオライトは、モル関係 X2O3:(n)YO2 [式中、nは少なくとも約10であり、Xは3価の元素で
あり、Yは4価の元素である。] の組成を有する方法; Xはアルミニウムであり、Yはケイ素である方法; 原料は、2−メチルナフタリンを含んで成る方法;お
よび 転化条件には、375〜575℃の温度、240〜7000kPaの圧
力および0.5〜100のWHSVが含まれる方法。
フロントページの続き (72)発明者 マーラー、デイビッド・オウエン アメリカ合衆国 08096 ニュージャー ジー、デットフォード、ナンバー272ビ ー、クーパー・ストリート 801番 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07C 15/24 C07C 6/12 CA(STN)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも1種のメチルナフタリンを含む
    原料を不均化してナフタリンおよび少なくとも1種のジ
    メチルナフタリンを含む生成物を生成する方法であっ
    て、焼成形態において明細書の第I表に示すラインを含
    むX線回折パターンを有するゼオライトを含んで成る触
    媒と該原料を接触させることを含んで成る方法。
  2. 【請求項2】ゼオライトは、明細書の第II表のラインを
    有するX線回折パターンを有する請求の範囲第1項記載
    の方法。
  3. 【請求項3】ゼオライトは、明細書の第III表のライン
    を有するX線回折パターンを有する請求の範囲第1項記
    載の方法。
  4. 【請求項4】ゼオライトは、明細書の第IV表のラインを
    有するX線回折パターンを有する請求の範囲第1項記載
    の方法。
  5. 【請求項5】転化条件には、300〜675℃の温度、100〜1
    4000kPa(大気圧〜2000psig)の圧力および0.1〜500のW
    HSVが含まれる請求の範囲第1項記載の方法。
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