JP5290937B2 - Method for producing alcohol - Google Patents

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Description

本発明は、イオン交換樹脂を触媒としてオレフィンの水和反応によりアルコー
ルを製造する方法に関する。
The present invention relates to a method for producing an alcohol by hydration of olefins using an ion exchange resin as a catalyst.

イオン交換樹脂を触媒としてオレフィンの水和反応によりアルコールを製造する方法としては、例えば特許文献1〜6等にイソブチレンの水和反応による第3級ブチルアルコール(以下、TBAという。)の製造方法が記載されている。   As a method for producing an alcohol by an olefin hydration reaction using an ion exchange resin as a catalyst, for example, Patent Documents 1 to 6 disclose a method for producing a tertiary butyl alcohol (hereinafter referred to as TBA) by an isobutylene hydration reaction. Have been described.

イソブチレンの水和反応では、原料であるイソブチレンと水の相互溶解性が低く、反応液が有機相と水相の二相を形成するため、一般に反応速度が遅い。そこで反応溶媒を工夫して反応液を均一にすることにより反応速度を向上させる方法が提案されている。このような溶媒を工夫した方法としては、例えば特許文献2、特許文献3、特許文献6、および特許文献7ではアルコールを用いる方法、特許文献4では極性溶媒を用いる方法、特許文献1では有機酸を用いる方法、特許文献5ではグライコールを用いる方法等が挙げられる。   In the isobutylene hydration reaction, the mutual solubility of the raw material isobutylene and water is low, and the reaction solution forms two phases of an organic phase and an aqueous phase, so that the reaction rate is generally slow. Thus, a method for improving the reaction rate by devising the reaction solvent to make the reaction solution uniform has been proposed. As a method of devising such a solvent, for example, Patent Document 2, Patent Document 3, Patent Document 6, and Patent Document 7 use an alcohol, Patent Document 4 uses a polar solvent, and Patent Document 1 uses an organic acid. And Patent Document 5 includes a method using Glycol.

オレフィンの水和反応の触媒として使用されるイオン交換樹脂は、強度の問題から通常は水で湿潤した状態で取り扱われ、その際の含水率は通常45〜65重量%である。イオン交換樹脂と水に関して、特許文献2および特許文献3では、使用するイオン交換樹脂は初めに水で充分膨潤させてから水和反応に使用することが好ましいと記載されており、その効果としてイソブチレン重合体の副生が抑制されること、および触媒の活性劣化が大幅に改善されることを挙げている。   The ion exchange resin used as a catalyst for the olefin hydration reaction is usually handled in a wet state with water due to strength problems, and the water content at that time is usually 45 to 65% by weight. Regarding the ion exchange resin and water, Patent Document 2 and Patent Document 3 describe that the ion exchange resin to be used is preferably sufficiently swollen with water first and then used for the hydration reaction. It is mentioned that the by-product of the polymer is suppressed and that the deterioration of the activity of the catalyst is greatly improved.

特公昭60−051451号公報Japanese Patent Publication No. 60-05451 特開昭55−085529号公報Japanese Patent Laid-Open No. 55-085529 特開昭55−108825号公報JP-A-55-108825 特開昭56−034643号公報JP 56-034643 A 特開昭56−087526号公報JP 56-087526 A 特公平03−042250号公報Japanese Patent Publication No. 03-042250 特開昭56−010124号公報Japanese Patent Laid-Open No. 56-010124

しかしながら、オレフィンの水和によるアルコールの製造に水で湿潤させたイオン交換樹脂を触媒として使用すると、回分操作および連続操作の何れの場合も所定の転化率が得られるまでに長時間を要するので生産性が低いという問題があった。   However, when an ion exchange resin wetted with water is used as a catalyst for the production of alcohol by hydration of olefins, it takes a long time to obtain a predetermined conversion rate in both batch operation and continuous operation. There was a problem of low nature.

従って本発明の目的は、イオン交換樹脂を触媒としてオレフィンの水和反応によりアルコールを生産性良く製造する方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing an alcohol with high productivity by hydration of olefins using an ion exchange resin as a catalyst.

本発明は、 イオン交換樹脂を触媒とする固定床式反応器を使用して、オレフィンの水和反応によりアルコールを製造する方法において、該水和反応の前処理として、純水と充分に接触した状態のイオン交換樹脂に反応溶媒および/または該水和反応の生成物と同種のアルコールを接触させ、イオン交換樹脂内に含まれる溶媒中の水分濃度を80重量%以下にした後、オレフィンを供給し該水和反応を開始することを特徴とするアルコールの製造方法である。 The present invention is a method for producing alcohol by olefin hydration using a fixed bed reactor using an ion exchange resin as a catalyst. The ionic exchange resin in the state is brought into contact with the reaction solvent and / or the same kind of alcohol as the product of the hydration reaction, the water concentration in the solvent contained in the ion exchange resin is reduced to 80% by weight or less, and then the olefin is supplied. And the hydration reaction is started.

本発明によれば、オレフィンの水和によりアルコールを製造する場合、生産性良くアルコールを製造できる。   According to the present invention, when an alcohol is produced by hydration of an olefin, the alcohol can be produced with high productivity.

本発明において、オレフィンの水和反応によりアルコールを製造する方法としては、例えばイソブチレンからTBAを製造する方法、ノルマルブテンから第2級ブチルアルコールを製造する方法等が挙げられるが、これに限定されるものではない。   In the present invention, examples of the method for producing an alcohol by olefin hydration include, for example, a method for producing TBA from isobutylene, a method for producing secondary butyl alcohol from normal butene, and the like. It is not a thing.

本発明で触媒として使用するイオン交換樹脂としては、スチレン・ジビニルベンゼン共重合体を骨格とする多孔性の強酸性型陽イオン交換樹脂が好ましい。特に、80℃で7時間真空乾燥させたものをBET法により窒素を用いて測定した表面積が10〜100m/g、「化学と工業」第21巻第11号1465(1968)記載の方法に従って測定した細孔容積が0.1〜1.0ml/g、JIS Z 8801−1981(標準網ふるい)のふるいを用いて測定した粒径が0.1〜2mm、見掛け密度が水銀圧入法により測定した値で500〜1000g/l、触媒乾燥粒子1g当たりのスルホン酸基のミリグラム当量を表した交換容量が1.0meq/g以上、架橋剤であるジビニルベンゼンの添加量を単量体スチレンに対する質量比で表した架橋度が8〜18%の強酸性型陽イオン交換樹脂が好ましい。このような強酸性型陽イオン交換樹脂としては、例えばバイエル社製の「レバチット」(商品名)やローム・アンド・ハース社製の「アンバーリスト」(商品名)等が挙げられる。 The ion exchange resin used as a catalyst in the present invention is preferably a porous strongly acidic cation exchange resin having a styrene / divinylbenzene copolymer as a skeleton. In particular, the surface area measured by using the BET method with nitrogen for 7 hours under vacuum at 80 ° C. is 10 to 100 m 2 / g, according to the method described in “Chemical and Industrial” Vol. 21, No. 11, 1465 (1968). The measured pore volume is 0.1 to 1.0 ml / g, the particle size measured using a JIS Z 8801-1981 (standard mesh sieve) sieve is 0.1 to 2 mm, and the apparent density is measured by the mercury intrusion method. The exchange capacity representing the milligram equivalent of the sulfonic acid group per 1 g of the catalyst dry particles is 1.0 meq / g or more, and the addition amount of divinylbenzene as a crosslinking agent is the mass relative to the monomer styrene. A strongly acidic cation exchange resin having a degree of cross-linking expressed by a ratio of 8 to 18% is preferable. Examples of such strongly acidic cation exchange resins include “Lebatit” (trade name) manufactured by Bayer, “Amberlyst” (trade name) manufactured by Rohm and Haas, and the like.

本発明では、イオン交換樹脂を水和反応に使用する前に反応溶媒および/または生成物と同種のアルコール(以下、前処理剤という。)と接触させる(以下、前処理という。)。この際、前処理剤は水溶液で使用することが好ましい。また、イオン交換樹脂の細孔内に存在する不純物を除去するためには、前処理の前にイオン交換樹脂と純水を充分接触させておくことが好ましい。   In the present invention, the ion exchange resin is brought into contact with the reaction solvent and / or the same type of alcohol (hereinafter referred to as a pretreatment agent) (hereinafter referred to as pretreatment) before being used in the hydration reaction. At this time, the pretreatment agent is preferably used in an aqueous solution. In addition, in order to remove impurities present in the pores of the ion exchange resin, it is preferable that the ion exchange resin and pure water are sufficiently in contact before the pretreatment.

イオン交換樹脂を前処理する方法としては、例えばイオン交換樹脂を前処理剤に浸す方法、イオン交換樹脂を充填した反応器等に前処理剤を通液する方法等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。特に、水和反応を実施する反応器内で前処理を行うことは、前処理から反応までの一連の操作を単純化できるので好ましい。   Examples of the method for pretreating the ion exchange resin include a method of immersing the ion exchange resin in the pretreatment agent, a method of passing the pretreatment agent through a reactor filled with the ion exchange resin, and the like. Is not to be done. In particular, it is preferable to perform the pretreatment in a reactor for carrying out the hydration reaction because a series of operations from the pretreatment to the reaction can be simplified.

通常、前処理は20〜70℃の温度範囲で、その温度において前処理剤が気化しない圧力で実施する。   Usually, the pretreatment is performed in a temperature range of 20 to 70 ° C. at a pressure at which the pretreatment agent does not vaporize.

本発明では、触媒としてこのように前処理されたイオン交換樹脂を使用してオレフィンの水和反応によりアルコールを製造する。ここで原料のオレフィンとしては、例えばイソブチレンおよびノルマルブテン等が挙げられる。オレフィンとしてイソブチレンを用いる場合、イソブチレン源としてはイソブチレン単独およびイソブチレン含有炭化水素からなる液化ガス(以下、液化ガスという。)等を使用することができる。イソブチレン含有炭化水素としては、例えばイソブチレンを含むブテン類、ブタン類等の混合物等が挙げられる。このようなイソブチレン源として、工業的には石油類の熱分解、水蒸気分解、接触分解等により得られるC4炭化水素混合物が用いられるが、これからブタジエンを分離除去したものが好ましい。このような工業的に入手できるイソブチレン含有炭化水素は通常80重量%以下のイソブチレンの濃度であるが、本発明では入手が容易な15〜50重量%のイソブチレン含有炭化水素が好ましい。   In the present invention, an alcohol is produced by an olefin hydration reaction using the ion-exchange resin thus pretreated as a catalyst. Examples of the raw material olefin include isobutylene and normal butene. When isobutylene is used as the olefin, a liquefied gas composed of isobutylene alone and isobutylene-containing hydrocarbon (hereinafter referred to as liquefied gas) or the like can be used as the isobutylene source. Examples of the isobutylene-containing hydrocarbon include a mixture of butenes containing isobutylene, butanes, and the like. As such an isobutylene source, industrially, a C4 hydrocarbon mixture obtained by thermal cracking, steam cracking, catalytic cracking or the like of petroleum is used, but a butadiene is preferably separated and removed therefrom. Such industrially available isobutylene-containing hydrocarbons usually have a concentration of 80% by weight or less of isobutylene, but in the present invention, 15-50% by weight of isobutylene-containing hydrocarbons, which are easily available, are preferred.

本発明において、水和反応は回分操作でも連続操作でも実施できる。この際に用いる反応器の構造形式は、管型、塔型等の固液接触が可能なものであればよく、その構造形式は特に限定されない(以下、固定床式反応器という)。また、反応器は1基でも2基以上連結したものでもよい。このような反応器としては、例えば連続流通方式の固定床式反応器を直列多段に配置したもの等が挙げられる。   In the present invention, the hydration reaction can be carried out either batchwise or continuously. The structure type of the reactor used in this case is not particularly limited as long as it is capable of solid-liquid contact, such as a tube type or a column type, and is not particularly limited (hereinafter referred to as a fixed bed type reactor). One reactor or two or more reactors may be connected. As such a reactor, for example, a reactor in which continuous flow type fixed bed reactors are arranged in multiple stages in series can be used.

本発明において、水和反応で用いる反応溶媒としては、有機酸、スルホン、スルホランおよびスルホレン等の極性溶媒、炭素数1〜8の脂肪族アルコール、グライコール等が使用できる。また、反応溶媒として生成物のアルコールを使用してもよく、この場合は別途用意したアルコールでもよいが、本発明の水和反応で生成したアルコールを利用することが簡便である。   In the present invention, as a reaction solvent used in the hydration reaction, polar solvents such as organic acids, sulfones, sulfolanes and sulfolenes, aliphatic alcohols having 1 to 8 carbon atoms, glycol and the like can be used. In addition, the product alcohol may be used as the reaction solvent. In this case, a separately prepared alcohol may be used, but it is convenient to use the alcohol generated by the hydration reaction of the present invention.

直列多段反応器を用いる場合、第一反応器へ生成物であるアルコールを溶媒として加えることは、第二反応器以降の反応器における断熱温度上昇を抑制する効果があるので好ましい。また直列多段反応器では、第一反応器の出口反応物の一部を第一反応器の入口部へ循環することにより第一反応器で生成したアルコールの一部を溶媒として利用することができる。第一反応器の出口反応物の一部を第一反応器の入口部へ循環する際の循環比は次式のように定義される。
循環比=(循環量)/(原料供給量+TBA供給量+循環量)
ここで、循環量とは単位時間当たりの第一反応器の出口反応物の循環量、原料供給量とは単位時間当たりのイソブチレンまたはイソブチレン含有炭化水素および水の供給量、TBA供給量とは単位時間当たりの外部から新たに加えられるTBA供給量であり循環液に含まれるTBAは含まない。これらは全て重量基準である。
When using a serial multistage reactor, it is preferable to add alcohol as a product to the first reactor as a solvent because there is an effect of suppressing an increase in adiabatic temperature in the reactor after the second reactor. In the serial multistage reactor, a part of the outlet reactant of the first reactor is circulated to the inlet of the first reactor so that a part of the alcohol produced in the first reactor can be used as a solvent. . The circulation ratio when a part of the outlet reactant of the first reactor is circulated to the inlet of the first reactor is defined as follows.
Circulation ratio = (circulation amount) / (raw material supply amount + TBA supply amount + circulation amount)
Here, the circulation amount is the circulation amount of the outlet reaction product of the first reactor per unit time, the raw material supply amount is the supply amount of isobutylene or isobutylene-containing hydrocarbon and water per unit time, and the TBA supply amount is the unit. This is a TBA supply amount newly added from the outside per hour and does not include TBA contained in the circulating fluid. These are all by weight.

イソブチレンからTBAを製造する場合、上記の循環比は、1.8〜10が好ましく、特に2〜5が好ましい。このような循環比を採用することにより、外部から新たに加えるTBAが少量またはゼロであっても、第一反応器の入口部の反応液を均一に近づけることができる。また、第一反応器の出口反応物を循環させることは、発熱反応である水和反応による第一反応器の断熱温度上昇を抑える効果があるので好ましい。   When producing TBA from isobutylene, the circulation ratio is preferably 1.8 to 10, and particularly preferably 2 to 5. By adopting such a circulation ratio, even when a small amount or zero of TBA is newly added from the outside, the reaction solution at the inlet of the first reactor can be made to be uniform. In addition, it is preferable to circulate the outlet reactant of the first reactor because it has an effect of suppressing an increase in the adiabatic temperature of the first reactor due to a hydration reaction that is an exothermic reaction.

さらに、直列多段反応器を用いてイソブチレンからTBAを製造する場合、本第一反応器の入口部における液化ガスに対するTBAの重量比は0.5〜3.5が好ましく、特に0.8〜3が好ましい。このような重量比になるように循環比や外部から新たに加えるTBAの量を調節すると、反応液が不均一であっても工業的に十分満足のできる反応速度が得られる。第一反応器の入口部における液化ガスに対するTBAの重量比は、第一反応器を循環せずに外部から新たに加えるTBAだけでも好ましい範囲に調整することができるが、イソブチレンと水の水和反応によるTBA合成反応は平衡反応であり、生成物であるTBAを外部より多量に反応系へ添加することは平衡上問題がある。   Further, when TBA is produced from isobutylene using a series multistage reactor, the weight ratio of TBA to liquefied gas at the inlet of the first reactor is preferably 0.5 to 3.5, particularly 0.8 to 3 Is preferred. By adjusting the circulation ratio and the amount of TBA newly added from the outside so as to achieve such a weight ratio, a reaction rate that is sufficiently satisfactory industrially can be obtained even if the reaction solution is not uniform. The weight ratio of TBA to liquefied gas at the inlet of the first reactor can be adjusted to a preferable range by adding TBA newly added from the outside without circulating through the first reactor, but the hydration of isobutylene and water. The TBA synthesis reaction by reaction is an equilibrium reaction, and adding a large amount of product TBA from the outside to the reaction system has a problem in equilibrium.

本発明において、水和反応の反応温度は、使用する原料の種類や量、溶媒、反応器の形式等の条件により異なるので一概に言えないが、例えば直列多段反応器を用いてイソブチレンからTBAを製造する場合、全ての反応器の反応温度は通常65℃以下で行うことが好ましい。なお、反応温度とは反応器内の一番温度の高い部分の温度を指すものとする。   In the present invention, the reaction temperature of the hydration reaction varies depending on conditions such as the type and amount of raw materials used, the solvent, the type of reactor, etc., but it cannot be generally stated. For example, TBA is converted from isobutylene using a series multistage reactor. When manufacturing, it is preferable to carry out reaction temperature of all the reactors at 65 degrees C or less normally. The reaction temperature refers to the temperature of the highest temperature part in the reactor.

本発明において、水和反応の反応圧力は、その反応温度において原料であるオレフィンおよび水が液状を呈する圧力が採用され、この圧力は通常200〜5000kPaである。   In the present invention, the reaction pressure of the hydration reaction is a pressure at which the raw olefin and water are in a liquid state at the reaction temperature, and this pressure is usually 200 to 5000 kPa.

本発明によれば、前処理を施したイオン交換樹脂を使用してオレフィンの水和反応によりアルコールを製造すると、前処理を行わない場合と比較して、短い時間で所定の転化率が得られる。このような効果が得られる理由を、本発明者らは次のように推定している。すなわち、前処理においてイオン交換樹脂の細孔内部では、予め存在していた水の一部または全部が相互拡散作用により前処理剤と置換される。その結果、原料であるオレフィンと細孔内部の液との相互溶解性が向上し、イオン交換樹脂の細孔内部にある活性点へのオレフィンの拡散が容易になるものと推定している。   According to the present invention, when an alcohol is produced by an olefin hydration reaction using a pretreated ion exchange resin, a predetermined conversion rate can be obtained in a shorter time than when no pretreatment is performed. . The present inventors estimate the reason why such an effect is obtained as follows. That is, a part or all of the preexisting water is replaced with the pretreatment agent by the mutual diffusion action inside the pores of the ion exchange resin in the pretreatment. As a result, it is presumed that the mutual solubility between the raw material olefin and the liquid inside the pores is improved, and the diffusion of the olefin to the active sites inside the pores of the ion exchange resin is facilitated.

以下に本発明を実施例および比較例を用いて説明する。なお、原料のイソブチレン含有炭化水素、水、および生成したTBA、並びに不純物であるイソブチレン2量体、第2級ブチルアルコール等の定量分析にはキャピラリーカラムを装着したガスクロマトグラフィーを使用した。   The present invention will be described below with reference to examples and comparative examples. In addition, gas chromatography equipped with a capillary column was used for quantitative analysis of the raw material isobutylene-containing hydrocarbon, water, TBA produced, and impurities such as isobutylene dimer and secondary butyl alcohol.

イソブチレンのTBAへの転化率(以下、単に転化率という。)は次式により算出した。
転化率(%)=(A−B)/A
ここで、反応を回分操作で実施した実施例1および比較例1において、Aは反応前に反応系内に仕込んだイソブチレンのモル数、Bは反応後に反応系内に残存していたイソブチレンのモル数を表す。また、反応を連続操作で実施した実施例2、実施例3および比較例2において、Aは反応系内に供給したイソブチレンのモル数、Bは反応系内から排出されたイソブチレンのモル数を表す。
The conversion rate of isobutylene to TBA (hereinafter simply referred to as conversion rate) was calculated by the following equation.
Conversion rate (%) = (A−B) / A
Here, in Example 1 and Comparative Example 1 in which the reaction was carried out by batch operation, A is the number of moles of isobutylene charged into the reaction system before the reaction, and B is the mole of isobutylene remaining in the reaction system after the reaction. Represents a number. In Examples 2, 3 and Comparative Example 2 in which the reaction was carried out continuously, A represents the number of moles of isobutylene supplied into the reaction system, and B represents the number of moles of isobutylene discharged from the reaction system. .

また、各化合物の生成速度(g/h)とは、1時間当たりの当該化合物のg単位の平均生成量をいう。   The production rate (g / h) of each compound refers to the average production amount of the compound per unit of g per hour.

[実施例1]
図1に示した反応装置を用いてイソブチレンの水和反応によるTBAの製造を行った。反応器3は内径40mm、内容積400mlの円筒型反応器である。反応器3にはジャケットが備えられており、所定の反応温度になるように熱媒を循環させることができる構造となっている。
[Example 1]
Using the reaction apparatus shown in FIG. 1, TBA was produced by hydration of isobutylene. The reactor 3 is a cylindrical reactor having an inner diameter of 40 mm and an internal volume of 400 ml. The reactor 3 is provided with a jacket, and has a structure in which a heat medium can be circulated so as to reach a predetermined reaction temperature.

反応器3にはローム・アンド・ハース社製の強酸性型イオン交換樹脂「アンバーリスト15WET」(商品名)を350mlを充填し、水和反応を実施する前に、30℃の純水1750mlを反応器に通液してイオン交換樹脂を洗浄した。さらに30℃の40重量%TBA水溶液1750mlを通液した。通液後のイオン交換樹脂に含まれるTBA水溶液の濃度は20重量%であった。   The reactor 3 is filled with 350 ml of a strongly acidic ion exchange resin “Amberlyst 15WET” (trade name) manufactured by Rohm and Haas, and 1750 ml of pure water at 30 ° C. is charged before the hydration reaction. The ion exchange resin was washed by passing through the reactor. Further, 1750 ml of a 40 wt% TBA aqueous solution at 30 ° C. was passed through. The concentration of the TBA aqueous solution contained in the ion exchange resin after passing through was 20% by weight.

次に、予め原料タンク1に仕込んでおいた表1に示した組成のイソブチレン含有炭化水素480g、水231gおよびTBA316gからなる反応液を、反応器内空塔基準の線速度が10mm/sで反応器3に供給し、反応温度65℃、反応圧力1160kPaで反応を行った。反応開始5時間後のイソブチレン転化率は65%で、このときのTBAの生成量は198gであった。   Next, the reaction liquid consisting of 480 g of the isobutylene-containing hydrocarbon having the composition shown in Table 1 previously charged in the raw material tank 1, 231 g of water and 316 g of TBA was reacted at a linear velocity of 10 mm / s based on the superficial value in the reactor. The reaction was carried out at a reaction temperature of 65 ° C. and a reaction pressure of 1160 kPa. The conversion of isobutylene 5 hours after the start of the reaction was 65%, and the amount of TBA produced at this time was 198 g.

Figure 0005290937
Figure 0005290937

[比較例1]
水和反応を実施する前のイオン交換樹脂にTBA水溶液を通液しなかった以外は実施例1と同様にしてTBAの製造を行ったところ、反応開始5時間後のイソブチレン転化率は35%で、このときのTBAの生成量は105.5gであった。
[Comparative Example 1]
TBA was produced in the same manner as in Example 1 except that the aqueous TBA solution was not passed through the ion exchange resin before the hydration reaction. The conversion of isobutylene after 5 hours from the start of the reaction was 35%. The amount of TBA produced at this time was 105.5 g.

[実施例2]
図2に示した反応装置を用いてイソブチレンの水和反応によるTBAの製造を行った。各反応器は直径52.7mm、内容積12Lの円筒型反応器であり、この反応器3基を直列に並べ使用した。
各反応器にはバイエル社製の強酸性型陽イオン交換樹脂「K−2621」(商品名)を12L充填し、純水をLHSV=1h−1で2時間通液して洗浄した。この操作と同時に、反応器の温度を室温から反応温度に昇温する操作を開始した。
純水の通液に続いて、86.5重量%のTBA水溶液をLHSV=1h−1で4時間通液した。通液後のイオン交換樹脂に含まれるTBA水溶液の濃度は20重量%であった。
[Example 2]
Using the reaction apparatus shown in FIG. 2, TBA was produced by hydration of isobutylene. Each reactor was a cylindrical reactor having a diameter of 52.7 mm and an internal volume of 12 L. Three reactors were used in series.
Each reactor was filled with 12 L of strongly acidic cation exchange resin “K-2621” (trade name) manufactured by Bayer and washed by passing pure water through LHSV = 1h-1 for 2 hours. Simultaneously with this operation, an operation for raising the temperature of the reactor from room temperature to the reaction temperature was started.
Following the passage of pure water, an 86.5% by weight aqueous TBA solution was passed for 4 hours at LHSV = 1h-1. The concentration of the TBA aqueous solution contained in the ion exchange resin after passing through was 20% by weight.

続いて、表2に示した組成のイソブチレン含有炭化水素を2.8kg/h、水を0.6kg/hで第一反応器4に供給し、第一反応器4から第三反応器10の反応温度をそれぞれ59℃、62℃、59℃として反応を行った。また、反応生成物であるTBAを第一反応器4へ添加して第一反応器4の入口部における液化ガスに対するTBAの重量比を0.8、第一反応器4の出口反応物の一部を第一反応器4へ循環する際の循環比を3.2とした。   Subsequently, the isobutylene-containing hydrocarbon having the composition shown in Table 2 was supplied to the first reactor 4 at 2.8 kg / h and water at 0.6 kg / h, and the first reactor 4 to the third reactor 10 The reaction was carried out at 59 ° C, 62 ° C and 59 ° C, respectively. Also, TBA, which is a reaction product, is added to the first reactor 4 so that the weight ratio of TBA to liquefied gas at the inlet of the first reactor 4 is 0.8, and one of the outlet reactants of the first reactor 4 is The circulation ratio when the part was circulated to the first reactor 4 was 3.2.

反応開始8時間後の転化率は84.4%で、このときのTBAの生成速度は1403g/h、イソブチレン2量体の生成速度は0.2g/h、第2級ブチルアルコールの生成速度は0.6g/hであり、イソブチレン2量体や第2級ブチルアルコールの生成量はきわめて少なかった。   The conversion rate 8 hours after the start of the reaction was 84.4%. At this time, the production rate of TBA was 1403 g / h, the production rate of isobutylene dimer was 0.2 g / h, and the production rate of secondary butyl alcohol was The yield was 0.6 g / h, and the amount of isobutylene dimer and secondary butyl alcohol produced was extremely small.

Figure 0005290937
Figure 0005290937

[比較例2]
水和反応を実施する前のイオン交換樹脂に純水で洗浄する時間を6時間とし、TBA水溶液の通液を行わなかったこと以外は実施例2と同様にしてTBAの製造を行ったところ、反応開始8時間後の転化率は75%で、このときのTBAの生成速度は1247g/h、イソブチレン2量体の生成速度は0.2g/h、第2級ブチルアルコールの生成速度は0.4g/hであり、転化率およびイソブチレン生成速度が低く生産性が悪かった。
[Comparative Example 2]
When TBA was produced in the same manner as in Example 2 except that the time for washing with pure water in the ion exchange resin before the hydration reaction was 6 hours and the TBA aqueous solution was not passed, The conversion rate 8 hours after the start of the reaction was 75%. At this time, the production rate of TBA was 1247 g / h, the production rate of isobutylene dimer was 0.2 g / h, and the production rate of secondary butyl alcohol was 0.2%. It was 4 g / h, the conversion rate and the isobutylene production rate were low, and the productivity was poor.

本発明を回分操作で実施する際に用いられる反応装置の一例An example of a reactor used when carrying out the present invention by batch operation 本発明を連続操作で実施する際に用いられる反応装置の一例An example of a reactor used when carrying out the present invention in a continuous operation

1 原料タンク
2 循環ポンプ
3 反応器
4 第一反応器
5 ポンプ
6 熱交換器
7 熱交換器
8 第二反応器
9 熱交換器
10 第三反応器
11 オレフィン源供給管
12 水供給管
13 溶媒供給管
14 第一反応器入口
15 第一反応器出口
1 Raw material tank 2 Circulation pump 3 Reactor 4 First reactor 5 Pump 6 Heat exchanger 7 Heat exchanger 8 Second reactor 9 Heat exchanger 10 Third reactor 11 Olefin source supply pipe 12 Water supply pipe 13 Solvent supply Tube 14 First reactor inlet 15 First reactor outlet

Claims (1)

イオン交換樹脂を触媒とする固定床式反応器を使用して、オレフィンの水和反応によりアルコールを製造する方法において、該水和反応の前処理として、純水と充分に接触した状態のイオン交換樹脂に反応溶媒および/または該水和反応の生成物と同種のアルコールを接触させ、イオン交換樹脂内に含まれる溶媒中の水分濃度を80重量%以下にした後、オレフィンを供給し該水和反応を開始することを特徴とするアルコールの製造方法。 In a method of producing alcohol by olefin hydration using a fixed bed reactor using an ion exchange resin as a catalyst, as a pretreatment of the hydration reaction, ion exchange in a state sufficiently in contact with pure water The resin is brought into contact with the reaction solvent and / or the same kind of alcohol as the product of the hydration reaction, and the water concentration in the solvent contained in the ion exchange resin is reduced to 80% by weight or less. A method for producing an alcohol, comprising starting a reaction.
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