JPH01254633A - ジクロルトルエンの異性化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野ン 本発明はジクロルトルエン（以下、ＤＣＴと略称する）
の異性化方法に関する。

〈従来の技術〉 −ａに、ＤＣＴはトルエンのジクロル化によって得られ
るが、この反応は配向性の強い反応であって、得られる
異性体の種類および異性体の生成比率は２．４−ＤＣＴ
２０〜３５％、２．５−ＤＣＴ２５〜５５％、２．６−
　Ｄ　Ｃ７５〜２５％、２．３−　Ｄ　ＣＴ　８〜１２
％、３．４−ＤＣ７５〜１２％である。この反応によっ
ては３．５−　ＤＣＴを得ることができないので３．５
−　Ｄ　ＣＴを目的とする場合ＤＣＴを異性化する必要
がある。

０ＣＴ８異性木、さらには異性化によって生成せしめら
れる３、　５−　Ｄ　ＣＴは、その単体として利用する
には分離する必要がある。

これら異性体を分離する方法としては、沸点が互いに接
近しているため蒸留法では分離できず、たとえば特願昭
５８−１５０２９７号公報に示されるように、吸着分離
法あるいは吸着分離法と蒸留法の組み合わせによって達
成できる。

目的とするＤ　ＣＴ異性体を分離除去せしめた残りのＤ
ＣＴ異性体は、異性化反応により再び目的とする異性体
濃度を増大せしめることが経済的に極めて重要である。

その後、再び目的とするＤＯＴ異性体を分離除去し、こ
のサイクルを繰り返す。

このような異性化反応を行わせしめる方法として特開昭
５８−１４４３３０号公報にモルデナイト型ゼオライト
による方法が開示されているが、反応時間とともに異性
化能が低下し工業的な方法としては十分なものではなか
った。

〈発明が解決しようとする課題〉 これら従来知られた異性化触媒では、異性化能が経時的
に劣化していくので、本発明者らは、かかる問題点を解
消し効率よ＜ＤＣＴを異性化し、濃度の乏しいＤＣＴ異
性体の濃度を増大せしめる工業的に優れた方法を確立す
べく鋭意検討した結果、特定の金属成分と酸型ゼオライ
トとを組み合わせることにより水素の存在下で優れた触
媒性能を発揮することを見出し本発明に到達した。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、ＤＯＴ異性体混合物を酸型ゼオライトと銀成
分を含む触媒に水素の存在下で接触せしめることを特徴
とするＤＣＴの異性化方法を提供するものである。

本発明に用いられる酸型ゼオライトとしては、ＤＣＴ異
性体混合物を異性化できるものであれば、いずれのゼオ
ライトも用いることができるが、そのなかで好ましいの
はモルデナイト型ゼオライト、ベータ型ゼオライト、ペ
ンタシル型ゼオライトなどを例として挙げることができ
るが、特に好ましいのはモルデナイト型ゼオライトであ
る。

モルデナイト型ゼオライトの合成法はたとえば特公昭４
７−４６６７７号公報、特開昭５８−９１０３２号公報
などに開示されている。

モルデナイト型ゼオライトであることを示すらっとも一
般的な方法はＸ線回折パターンである。モルデナイト型
ゼオライトの特徴的なＸ線回折パターンは表１のとおり
である。

表Ｉ　Ｘ線回折パターン 格子面間隔　　ｄ（入）　　強　度 １３．６　　　±０１２Ｍ １０．２　　　±０．２　　　　　Ｗ ９．０　　　　±０．２Ｓ ６．５６　　±０．ＩＳ ６．４０　　±０．１Ｍ ６．０５　　±０．ＩＷ ５．８０　　±０．ＩＭ ４．５２　　±０．０８　　　　Ｍ ３．９９　　±ｏ、ｏｓ　　　　ｓ ３．８３　　±０．０８　　　　Ｗ ３．７６　　±０．０８　　　　Ｗ ３．５３　　±０．０５　　　　Ｗ ３．４６　　　＋０．０５　　　　ｖＳ３．３８　　±
Ｏ；０５　　　　Ｓ ３．２８　　±０．０５　　　　Ｗ ３．２０　　±０．０５　　　３ ３．１５　　±０．０５　　　　Ｗ ２．８９　　±０．０５　　　　Ｍ ２．５１　　±０．０５　　　　　　Ｗただし、ｖＳは
非常に強い、Ｓは強い、Ｍは中程度に強い、Ｗは弱いを
示す。

ベータ型ゼオライトの合成法はたとえばＵＳＰ３，３０
８，０６９に開示されている。ベータ型ゼオライトであ
ることを示すもつとも一般的な方法はＸ線回折パターン
である。ベータ型ゼオライトの特徴的なＸ線回折パター
ンは表２のとおりである。

表２　Ｘ線回折パターン 格子面間隔　　ｄ（入）　　強　度 １１．７　　　±０．２Ｍ ４．１８　　力０．０８　　　　Ｍ ３．９８　　±０．０８　　　　ｖＳ ３．５３　　±０．０８　　　　Ｗ ３．３５　　±０．０８　　　　Ｍ ３．３２　　±０．０８　　　　Ｍ ３．０８　　±ｏ、ｏｓ　　　　ｗ ２．６９　　±ｏ、ｏｓ　　　　ｗ ここで、ｖＳは非常に強い、Ｍは中級の強さ、Ｗは弱い
を示す。

ペンタシル型ゼオライトの代表的な合成法はたとえばｔ
Ｊ　Ｓ　Ｐ　３．７０２．８８６、ｔＪｓＰ４，５１１
．５４７に示されている。ペンタシル型ゼオライトは表
３に示す特徴的なＸ線回折パターンを有するものである
。

表３　Ｘ線回折パターン 格子面間隔　　ｄ（入）　　強　度 １１．２　　　±０．２Ｓ １０．１　　　±０，２Ｓ ９．８　　　　±０．２Ｍ ６．３７　　±０．ＩＷ ６．００　　±０．ＩＷ ５．７１　　±０．ＩＷ ５．５８　　±０．ＩＷ ４．３７　　±０．０８　　　　Ｗ ４．２７　　±ｏ、ｏｓ　　　　ｗ ３．８６　　±ｏ、ｏｓ　　　　ｖｓ ３．８２　　±ｏ、ｏｓ　　　　ｖｓ ３．７５　　±０．０８　　　３ ３．７２　　　±ｏ、ｏｓ　　　　　　ｓ３．６６　　
　±０．０５　　　　　　Ｍ３．００　　　±０．０５
　　　　　　Ｍ２．００　　　±０．０５　　　　　Ｗ
ここで、ＶＳは非常に強い、Ｓは強い、Ｍは中級の強さ
、Ｗは弱いを示す。

本発明の異性化反応において使用されるゼオライトは酸
型体として用いられる。酸型のゼオライトは、よく知ら
れるようにゼオライト中の陽イオンを水素イオンあるい
は２価以上の多価カチオンにすることによって得られる
や特に陽イオンを水素イオンとした酸型体は活性が高く
好ましい。

ゼオライト中の陽イオンを水素イオンにするには通常、
ゼオライトを直接酸水溶液でイオン交換するか、金属陽
イオンをアンモニウムイオンでイオン交換し、次いで焼
成する方法が行われる。また、ゼオライトがあらかじめ
有機窒素含有カチオンを有する場合には焼成により該有
機窒素含有カチオンを分解させ水素イオンに転化するこ
とにより酸型のゼオライトにすることができる。＃Ｊち
るん必要に応じ、上述したイオン交換法により、前記ゼ
オライト生成時に該ゼオライト中に存在するナトリウム
などのアルカリ金属イオンをイオン交換することも可能
である。

本発明の触媒におけるもう一つの必須成分である銀は、
イオン交換法、含浸法、混練法などにより導入される。

いずれの場合も触媒が銀成分を銀原子として全触媒量の
約０．１重量％から約１５重量％、特に約０．２重量％
から約１０重量％含むことが好ましい。

銀をイオン交換法でゼオライト成分に導入する場合には
、水溶液でイオン交換するのが一般的であり、したがっ
て、使用できる銀化合物は水溶性であるのが必須であり
、その例として硝酸銀を挙げることができる。

含浸法の場合らイオン交換法と同様に、一般に水溶液で
実施されるので使用する銀化合物としては水溶性の硝Ｈ
ＩＭなどが挙げられる。しかし、含浸法の場合は、銀イ
オンは容易にゼオライトとイオン交換するので実質的に
はイオン交換法と同じと考えられる。

混練法の場合には、銀化合物は必ずしも水溶性である必
要はなく、塩化銀、炭酸銀などの不溶性化合物でもよい
。

これらいくつかの方法のうち、イオン交換法がゼオライ
トに均一に銀イオンを分散できるのでより好ましい。

本発明に、かかる触媒を用いるにあたっては通常成形体
として使用される。成形法は特に制限されるものではな
く、転勤法、押上し法、圧縮法などが用いられる。成形
の際必要ならば、アルミナゾル、粘土などのバインダー
を加えることも可能である。

このゼオライト成形体は通常３００〜７００℃で焼成す
ることにより活性化して触媒とする。

本発明の異性化方法を構成するもう一つの必須要件は異
性化反応中に水素が存在することである。

水素の存在量は、供給原料であるＤＣＴに対してモル比
で０．００３モル１モル以上必要であり、あまり多すぎ
ると経済性の面で不利があるので上限はその経済性との
かねあいで決まる。

通常は１０モル１モル以下である。

本発明の異性化方法は、目的とするＤＣＴ異性体濃度が
乏しいＤＣＴ異性体混合物を水素の存在下で、酸型ゼオ
ライトと銀゛成分を含む触媒に接触せしめ異性化を行わ
せしめる。

かかる反応は、従来知られている種々の異性化操作に準
じて行うことが可能であって、気相反応、液相反応のい
ずれでもよい。

しかし、より好ましい実施態様は、ＤＣＴを液相状態に
し、水素ガスを少なくとも一部液相ＤＣＴに溶解させた
状態で異性化させる方法である。触媒上に生成した高沸
点生成物が液相状態で反応させると液相ＤＣＴとともに
系外に流出するが、気相状態の場合には触媒上にそのま
ま残留し、コークス成分となり触媒活性の被毒物質とな
りやすい。

また、固定床、移動床、流動床のいずれの方式も用いら
れるが、操作の容易さから固定床流通式反応が特に好ま
しい。

反応温度は通常２００〜５００℃程度であるが、特に２
５０〜４５０℃が好ましい０反応圧力は特に限定される
ものではないが、液相反応の場合、反応系を液相状態に
保つべく反応圧力を設定しなければならないのはいうま
でもない。

重量空間速度（ＷＩＩＳＶ）は０．０５〜ｌ　ＯＨｒ−
１、好ましくは０．１〜５　Ｈｒ−１である。

かくして異性化によって得られたジクロルトルエン各異
性体は吸着分離法および／または蒸留法により分離され
る。

これら異性体は、医薬、農薬の中間体として利用される
。

〈実施例〉 以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例１ 合成モルデナイト型ゼオライト（Ｓｉ０２／Ａｌ１２０
３比１９．５モル１モル）粉末にアルミナゾルをＡＪ！
２０３換算で１５ｗｔ％添加して混練後１４〜２４メツ
シュに押出し成形した。

この成形体を約１２０℃で一晩乾燥後、５４０℃で２時
間空気中で焼成した。塩化アンモニウム１０ｗｔ％含む
水溶液で、このモルデナイト成形体を固液比２．（１／
ｌｑｒ、約９０℃で５回イオン交換を行い十分水洗しな
。次いで、触媒に対し銀金属として２ｗｔ％の量に相当
する硝酸銀水溶液を取り、触媒を室温で２時間浸しイオ
ン交換した。その後蒸留水で洗浄した。その後触媒を約
１２０℃で一晩乾燥され５４０℃で２時間焼成した。こ
の触媒に含まれている銀含有量を分析した結果１．９　
ｗ　ｔ％であった。

この触媒を用い、固定床流通反応器を使用し、液相でＤ
ＣＴの異性化反応を水素の存在上次の反応条件のもとで
行った。

反応供給原料の組成は２．５−　Ｄ　ＣＴ　６０．４％
、２、６−　Ｄ　ＣＴ　０．９３％、３．５−　Ｄ　Ｃ
Ｔ　Ｏ，Ｏ０％、２、４−　Ｄ　Ｃ７３２，９％、３．
４−ＤＣＴ２．１３％、２．３−ＤＣＴ３．６０％であ
った。

反応条件 Ｗ１４　ＳＶ　　　　　　　Ｏ，６０Ｈｒ−１反応器度
　　　　　　３５０℃ 反応圧力　　　　　　　３０１ｑｒ／ａａＧＨ２／供給
原料　　　０．０６モル１モル反応時間　　　　　　　
２１Ｈｒｓ 異性化反応後のジクロルトルエン中の組成は、２、５−
　Ｄ　Ｃ７４９，２％、２．６−ＤＣＴ７．２９％、３
．５−ＤＣＴ１．９４％、２．４−　Ｄ　ＣＴ　３２．
３％、３．４−ＤＣＴ４．００％、２．３−　Ｄ　Ｃ７
５，２０％であった。

この結果より明らかに、２．６−　Ｄ　ＣＴ濃度、さら
には３．５−　Ｄ　ＣＴ、３．４−ＤＣＴ、２，３−Ｄ
ＣＴの各濃度が増大していることがわかる。

実施例２ 実施例１と同様にして触媒を調製した。ただし、銀イオ
ン交換は触媒に対し銀金属として５ｗｔ％の量に相当す
る硝酸銀水溶液を取り、触媒を室温で２時間浸しイオン
交換した。その後蒸留水で洗浄した０次いで触媒を約１
２０℃で一晩乾燥し、５４０’Ｃで２時間焼成した。こ
の触媒中に含まれている銀含有量を分析した結果４、３
　ｗ　ｔ％であった。

この触媒を用い、固定床流通反応器を使用し、液相でＤ
ＣＴの異性化反応を水素の存在下、実施例１と同様の条
件で反応させた結果を第１図に示す。反応時間にともな
う異性化能の低下は認められず優れた触媒であることが
わかる。

比較例１ 実施例１と同様にして触媒を調製した。ただし、銀イオ
ン交換はしなかった。この触媒を用い実施例１に記載の
供給原料を用い、次の反応条件下で異性化反応を行った
。

反応条件 ＷＨ３Ｖ　　　　　　　０．６０Ｈｒ−１反応器度　　
　　　　３５０℃ 反応圧力　　　　　　　３０ｋｇ／ｃａＧＨ２／Ｆ供給
原料　　　０，２８モル１モルその結果を第２図に示す
。

第２図より明らかなように２．６−　Ｄ　ＣＴへの異性
化能は反応時間とともに著しく低下していくことがわか
る。

〈発明の効果〉 本発明方法によてば、触媒の経時劣化がなく、高い異性
化能を保持しつつＤＣＴの異性化反応を行うことができ
る。従って、連続運転が可能となり、効率のよい工業的
に優れた方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１の結果について、２．６−　ＤＣＴ濃
度と反応時間との関係を示すグラフであり、第２図は比
較例１の結果について、２，６−ＤＣＴ濃度と反応時間
との関係を示すグラフである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ジクロルトルエン異性体混合物をゼオライトの酸
   型体と銀成分を含む触媒に水素の存在下で接触せしめる
   ことを特徴とするジクロルトルエンの異性化方法。
2. （２）ゼオライトがモルデナイト型ゼオライトである請
   求項（１）記載のジクロルトルエンの異性化方法。