JPS6045536A - メチル置換ナフタレン類のトランスメチル化方法 - Google Patents
メチル置換ナフタレン類のトランスメチル化方法Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はメチル置換ナフタレン類のトランスメチル化゛
方法に関するものである。更に詳しくは、メチル置換ナ
フタレン類をまたはそれとナフタレンとを接触せしめて
、ナフタレン環の間でメチル基を移動させる所謂トラン
スメチル化方法忙関するものである。
方法に関するものである。更に詳しくは、メチル置換ナ
フタレン類をまたはそれとナフタレンとを接触せしめて
、ナフタレン環の間でメチル基を移動させる所謂トラン
スメチル化方法忙関するものである。
従来、メチル置換ナフタレン類のトランスメチル化方法
、例えばモノメチルナフタレンをトランスメチル化して
ナフタレンとジメチルナフタレンを得る方法、或いはジ
メチルナフタレンとナフタレンとをトランスメチル化し
てジメチルナフタレンを得る方法は知られている。
、例えばモノメチルナフタレンをトランスメチル化して
ナフタレンとジメチルナフタレンを得る方法、或いはジ
メチルナフタレンとナフタレンとをトランスメチル化し
てジメチルナフタレンを得る方法は知られている。
しかし、これら公知の方法は工業的実施には不満足な方
法である。また公知方法によればモノメチルナフタレン
をトランスメチル化した場合、工業的に有用な2.6−
又は2.7−ジメチルナフタレンのジメチルナフタレン
中に占める割合は比較的低いという欠点があった。
法である。また公知方法によればモノメチルナフタレン
をトランスメチル化した場合、工業的に有用な2.6−
又は2.7−ジメチルナフタレンのジメチルナフタレン
中に占める割合は比較的低いという欠点があった。
そこで本発明の目的は、後述するゼオライトを含有する
触媒を使用して、高いトランスメチル化活性でメチル置
換ナフタレン類をトランスメチル化する方法を提供する
ことにある。
触媒を使用して、高いトランスメチル化活性でメチル置
換ナフタレン類をトランスメチル化する方法を提供する
ことにある。
本発明の他の目的は、比較的温和な反応条件下でしかも
装置効率の優れたメチル置換ナフタレン類のトランスメ
チル化方法を提供することにある。
装置効率の優れたメチル置換ナフタレン類のトランスメ
チル化方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、二次反応や副反応の少なく
目的とする反応を選択本よく起すことが可能なメチル[
111%ナフタレン類のトランスメチル化方法を提供す
ることにある。
目的とする反応を選択本よく起すことが可能なメチル[
111%ナフタレン類のトランスメチル化方法を提供す
ることにある。
本発明のさらに他の目的は、モノメチルナフタレンから
、工業的に有用な2.6−シメチルナフタレン及ヒ/又
は2.7一ジメ手ルナフタレンを高いa度で含有するジ
メチルナフタレン類を得る方法を提供することにある。
、工業的に有用な2.6−シメチルナフタレン及ヒ/又
は2.7一ジメ手ルナフタレンを高いa度で含有するジ
メチルナフタレン類を得る方法を提供することにある。
2.6一ジメ手ルナフタレンや2.7−ジメチルナフタ
レンは前述の如くポリエステル原料として工業的に有用
な成分であるが、こ第1ら異性体を含む混合物からこれ
ら有用な異性体を蒸留分離、深冷分離もしくは錯形成化
合物による抽出分離を行った後の残余の異性体混合物は
それ自体価値が低いものである。従って、この異性体混
合をモノメチルナフタレンへ転換できれば、このモノメ
チルナフタレンは再び有用な2.6−及び/又は2.7
−ジメチルナフタレンへ異性化することが可能であるか
ら、全体としての原料効墨は増大することになる。
レンは前述の如くポリエステル原料として工業的に有用
な成分であるが、こ第1ら異性体を含む混合物からこれ
ら有用な異性体を蒸留分離、深冷分離もしくは錯形成化
合物による抽出分離を行った後の残余の異性体混合物は
それ自体価値が低いものである。従って、この異性体混
合をモノメチルナフタレンへ転換できれば、このモノメ
チルナフタレンは再び有用な2.6−及び/又は2.7
−ジメチルナフタレンへ異性化することが可能であるか
ら、全体としての原料効墨は増大することになる。
そこで本発明のさらに他の目的はジメチルナフタレン類
とナフタレンとをトランスメチル化してモノメチルナフ
タレンを高転化車且つ高選択忠で得る方法を提供するこ
とにある。
とナフタレンとをトランスメチル化してモノメチルナフ
タレンを高転化車且つ高選択忠で得る方法を提供するこ
とにある。
さらに本発明の目的は、以下の説明から明らかになるで
あろう。
あろう。
本発明者らの研究によれば前記本発明の目的及び利点は
、メチル置換ナフタレン類をまたはそれとす7タレンと
をトランスメチル化する方法において、該方法をSi(
%/A’tOs (モル比)がlO〜100であり、且
つX線格子面間隔が表−Aに示した特徴を有する結晶性
アルミノシリケートゼオライトを含有する触媒の存在1
’VL11なうことを特徴とする方法により達成さする
ことがわかった。
、メチル置換ナフタレン類をまたはそれとす7タレンと
をトランスメチル化する方法において、該方法をSi(
%/A’tOs (モル比)がlO〜100であり、且
つX線格子面間隔が表−Aに示した特徴を有する結晶性
アルミノシリケートゼオライトを含有する触媒の存在1
’VL11なうことを特徴とする方法により達成さする
ことがわかった。
かかる本発明によれば後述する結晶性アルミノシリケー
トゼオライトを含有する触媒の使用によって、そのゼオ
ライトの高活性の故に比較的温和な条件で、また少ない
触媒管でメチル置換ナフタレン類のトランスメチル化を
行なうことができる。また二次反応や副反応が少なく目
的とするトランスメチル化反応を有利に行なうことがで
き、%にモノメ千+l、ナフタレソから2.6や2.7
−ジメチルナフタレンな得る反応、ジメチルナフタレン
類とナフタレンとの反応によるモノメチルナフタレンの
生成に本発明方法は極めて有利に適用することができる
。
トゼオライトを含有する触媒の使用によって、そのゼオ
ライトの高活性の故に比較的温和な条件で、また少ない
触媒管でメチル置換ナフタレン類のトランスメチル化を
行なうことができる。また二次反応や副反応が少なく目
的とするトランスメチル化反応を有利に行なうことがで
き、%にモノメ千+l、ナフタレソから2.6や2.7
−ジメチルナフタレンな得る反応、ジメチルナフタレン
類とナフタレンとの反応によるモノメチルナフタレンの
生成に本発明方法は極めて有利に適用することができる
。
以下本発明方法について更に詳細に説明するが先ず本発
明の触媒について、次にトランスメチル化方法について
説明する。
明の触媒について、次にトランスメチル化方法について
説明する。
〔1〕 本発明方法に使用する触媒及びその製造法と調
製 本発明方法において触媒の活性成分として使用される結
晶性アルミノシリケートゼオライトは、前述した通り(
11Sin、/AJ、03 (モtb比)がlθ〜10
0であり、且つfiil X線極子面間隔が下記表−八
に示した特徴を有している。
製 本発明方法において触媒の活性成分として使用される結
晶性アルミノシリケートゼオライトは、前述した通り(
11Sin、/AJ、03 (モtb比)がlθ〜10
0であり、且つfiil X線極子面間隔が下記表−八
に示した特徴を有している。
このゼオライトは従来公知のゼオライ) ZSM−5と
同様に高いS iOt/A40s (モル比)の組成を
有するが、X線回折格子面間隔(diにおいてZSM−
5のそれとは明確に区別される。
同様に高いS iOt/A40s (モル比)の組成を
有するが、X線回折格子面間隔(diにおいてZSM−
5のそれとは明確に区別される。
以下本明細書において結晶性アルミノシリケートゼオラ
イトを単lC″ゼオライト”と略称することがある。
イトを単lC″ゼオライト”と略称することがある。
本発明のゼオライトはゼオライ)ZSM−sと同様に高
いSiO,/A/’70. Cモル比)を有しており、
その割合は10〜100の範囲、好ましくは15〜70
の範囲、より好ましくは20〜50の範囲にある。
いSiO,/A/’70. Cモル比)を有しており、
その割合は10〜100の範囲、好ましくは15〜70
の範囲、より好ましくは20〜50の範囲にある。
また本発明のゼオライトは下記表−八に示されたXa格
子面間隔の特徴を有しているか、本発明者らの解析たよ
れば本発明のビー4ライトのX線回折チャートをZSM
−5のそれと詳細に比較検討すると、若干の相違が認め
られることがわかった。その1つの大きな相違点はZS
M−5の最強ビー〃を与えるX線格子面間隔d(2)は
、米国特許第3702886号明細書によればdlXl
=3.85(211=23.14)に認められるが、本
発明のゼオライトはその最強ピークが分枝し、d (A
)= 3.116および3.83(2θ= 23.05
および23.25 )に分れて認められることである。
子面間隔の特徴を有しているか、本発明者らの解析たよ
れば本発明のビー4ライトのX線回折チャートをZSM
−5のそれと詳細に比較検討すると、若干の相違が認め
られることがわかった。その1つの大きな相違点はZS
M−5の最強ビー〃を与えるX線格子面間隔d(2)は
、米国特許第3702886号明細書によればdlXl
=3.85(211=23.14)に認められるが、本
発明のゼオライトはその最強ピークが分枝し、d (A
)= 3.116および3.83(2θ= 23.05
および23.25 )に分れて認められることである。
また、他の1つの大きな相違点はzsM−5において認
められるd(5)二3.00 (2θ=29.76 )
の1つのピークが、本発明のゼオライトでは同じd囚=
3.00(2θ=29.75)において分枝した凹型の
ピークとして観察されることである。この後者の凹型ピ
ークは本発明の全てのゼオライトに認められるわけでは
ないが、はとんどの場合認められる。次に本発明のゼオ
ライトのX線格子面間隔d(Alとその相対強度を示す
。この相対強度(I/’Io )は、d(3)=3.8
6(2θ= 23.05 )の強度(10)を100と
した場合の各ピークの相対的強度r I/Io(’1)
]を100−60がVS(非常に強い)、60〜40
がS(強い)、40−20がM(中位)、20〜10が
W(弱い)で表わしたものである。
められるd(5)二3.00 (2θ=29.76 )
の1つのピークが、本発明のゼオライトでは同じd囚=
3.00(2θ=29.75)において分枝した凹型の
ピークとして観察されることである。この後者の凹型ピ
ークは本発明の全てのゼオライトに認められるわけでは
ないが、はとんどの場合認められる。次に本発明のゼオ
ライトのX線格子面間隔d(Alとその相対強度を示す
。この相対強度(I/’Io )は、d(3)=3.8
6(2θ= 23.05 )の強度(10)を100と
した場合の各ピークの相対的強度r I/Io(’1)
]を100−60がVS(非常に強い)、60〜40
がS(強い)、40−20がM(中位)、20〜10が
W(弱い)で表わしたものである。
さらに本発明のより好ましいゼオライトに特徴的なd(
5)=3.86および3.83の2つの1非常に強い″
ピークは、一般にd囚−3,86(2θ= 23.05
)のピークの強度(Io)をIQQとした場合のd(
Al= 3.113 (2θ=23.25 )のピーク
の相対的強度(I/Io)が少くとも70であり、好ま
しくは少くとも75であり、より典屋的には77〜80
の範囲内にあるという相関を有している。
5)=3.86および3.83の2つの1非常に強い″
ピークは、一般にd囚−3,86(2θ= 23.05
)のピークの強度(Io)をIQQとした場合のd(
Al= 3.113 (2θ=23.25 )のピーク
の相対的強度(I/Io)が少くとも70であり、好ま
しくは少くとも75であり、より典屋的には77〜80
の範囲内にあるという相関を有している。
さらに、本発明の一層好ましいゼオライトは化学的活性
においても特異な性質を示し、例えば、活性化された状
態の該ゼオライトは表−A 9.12 9.70 弱い 7.51 11.80 弱 い 6.78 1 3.05 弱 い 5.61 15.80 弱 い 5.41 16.40 弱 い 3.61 24.65 弱 い 2.98 29.95 弱い〜中位 2.96 30.20 弱 い 後述する定義によって測定されるシクロヘキサン分解指
数比が少なくとも1.1、好ましくは少なくとも1.5
、より好適には1.7以上である。
においても特異な性質を示し、例えば、活性化された状
態の該ゼオライトは表−A 9.12 9.70 弱い 7.51 11.80 弱 い 6.78 1 3.05 弱 い 5.61 15.80 弱 い 5.41 16.40 弱 い 3.61 24.65 弱 い 2.98 29.95 弱い〜中位 2.96 30.20 弱 い 後述する定義によって測定されるシクロヘキサン分解指
数比が少なくとも1.1、好ましくは少なくとも1.5
、より好適には1.7以上である。
本明細書において、前記「活性化された状態」とは、本
発明のゼオライトの合成された直後に含まれるアルカリ
金属イオンの大部分が公知の方法に従って、水素イオン
で置換されていることを意味するものである。即ち、該
ゼオライトのアルミナに基づくカチオン交換サイトの7
0チ以上、好ましくは90憾以上が実質的に水素イオン
で占められることを意味し、これKよって活性化状態の
ゼオライト(かかる状態のゼオライトをH型ゼオライト
と呼ぶことがある)が得られる。
発明のゼオライトの合成された直後に含まれるアルカリ
金属イオンの大部分が公知の方法に従って、水素イオン
で置換されていることを意味するものである。即ち、該
ゼオライトのアルミナに基づくカチオン交換サイトの7
0チ以上、好ましくは90憾以上が実質的に水素イオン
で占められることを意味し、これKよって活性化状態の
ゼオライト(かかる状態のゼオライトをH型ゼオライト
と呼ぶことがある)が得られる。
一般にゼオライトはそのS i 01/Ajt’s (
モル比)Kよってその活性、殊に酸性度は大略決った値
を有している。しかし本発明のゼオライトの1つの特徴
は、それとほぼ同じS i o、/Aj*Os(モル比
)を有するZSM−5の活性と比較して高い値を示して
いる。つまり、成る標準のZSM−5のシクロヘキサン
分解活性を1とした場合、それとほぼ向じ5ift/A
ltos (モル比)を有する本発明のゼオライトのシ
クロヘキサン分解活性は、前述のとおりシクロヘキサン
分解指数比で表わすと1.1以上、好ましくは1.5以
上である。
モル比)Kよってその活性、殊に酸性度は大略決った値
を有している。しかし本発明のゼオライトの1つの特徴
は、それとほぼ同じS i o、/Aj*Os(モル比
)を有するZSM−5の活性と比較して高い値を示して
いる。つまり、成る標準のZSM−5のシクロヘキサン
分解活性を1とした場合、それとほぼ向じ5ift/A
ltos (モル比)を有する本発明のゼオライトのシ
クロヘキサン分解活性は、前述のとおりシクロヘキサン
分解指数比で表わすと1.1以上、好ましくは1.5以
上である。
このことは、本発明のゼオライトはZSM−5と比較し
てその細孔内における酸強度が大であることに起因して
いるものと本発明者らは推察している。なお、本発明の
ゼオライトのシクロヘキサン分解指数比の上限は一般に
3、好ましくは2.5以下であることが望まし℃1゜ 本発明において使用されるゼオライトは、前記S iO
*/A’tOs (モル比)の割薩を有し且つ前記X線
格子面間隔の特徴を有するものであればよく、その合成
法の種類には特に左右されない。その内好ましいゼオラ
イトは前記シクロヘキサン分解指数比が少なくとも1.
1、好ましくは少なくとも1.5のものであり、一層好
ましいのは下記の如き方法で合成されたゼオライトであ
るが、下記に示した合成法は一例であって、本発明のゼ
オライトはそれらに限定されるわけではない。
てその細孔内における酸強度が大であることに起因して
いるものと本発明者らは推察している。なお、本発明の
ゼオライトのシクロヘキサン分解指数比の上限は一般に
3、好ましくは2.5以下であることが望まし℃1゜ 本発明において使用されるゼオライトは、前記S iO
*/A’tOs (モル比)の割薩を有し且つ前記X線
格子面間隔の特徴を有するものであればよく、その合成
法の種類には特に左右されない。その内好ましいゼオラ
イトは前記シクロヘキサン分解指数比が少なくとも1.
1、好ましくは少なくとも1.5のものであり、一層好
ましいのは下記の如き方法で合成されたゼオライトであ
るが、下記に示した合成法は一例であって、本発明のゼ
オライトはそれらに限定されるわけではない。
方法A
この方法Aは本発明者らが先に見出し既に提案した方法
であって、下記にその詳細を説明する。
であって、下記にその詳細を説明する。
すなわち、この方法はS 10y/A110g (モル
比)が20〜300の結晶性アルミノシリケートゼオラ
イトZSM−5を、該ゼオライトZSM−5の1g当り
0.1〜1gのアルカリ金属水酸化物を含有する水溶液
中で、80〜250℃間の温度に加熱する方法である。
比)が20〜300の結晶性アルミノシリケートゼオラ
イトZSM−5を、該ゼオライトZSM−5の1g当り
0.1〜1gのアルカリ金属水酸化物を含有する水溶液
中で、80〜250℃間の温度に加熱する方法である。
この方法は本発明者らが昭和58年6月17日に出願し
た明細IFC発明の名称:[新規結晶性アルミノシリケ
ートゼオライト及びその製造法])に具体的、且つ詳細
に説明されている。
た明細IFC発明の名称:[新規結晶性アルミノシリケ
ートゼオライト及びその製造法])に具体的、且つ詳細
に説明されている。
この方法の原料であるZSM−5は、特公昭46−10
064号公報に記載された方法によって製造することが
出来、またモービル・オイル・ツーボレーションに高望
的に製造され“(いるのでそれを使用することも出来る
。このZ S M−547’) 5i02/A(,0,
モル比ハ20 = 300の範叶のもの、好ましくは3
0〜200の範囲のものが方法Aのゼオライトを製造す
るために有利に使用される。5i01/1toaモル比
が20よりも低いZSM−5はそれ自体製造が極めて困
難であるばかりでなく、入手も容易でない。所がこの方
法Aによれば5i02/AA’、0.モル比が20以上
、好ましくけ30す上のZSM−5を原料として8層0
./A/、09モル比が20以下のゼオライトを容易に
製造することが可能であるばかりでなく、そのようなゼ
オライトが前述した如き特異な活性を示すことは凡くべ
きごとである。
064号公報に記載された方法によって製造することが
出来、またモービル・オイル・ツーボレーションに高望
的に製造され“(いるのでそれを使用することも出来る
。このZ S M−547’) 5i02/A(,0,
モル比ハ20 = 300の範叶のもの、好ましくは3
0〜200の範囲のものが方法Aのゼオライトを製造す
るために有利に使用される。5i01/1toaモル比
が20よりも低いZSM−5はそれ自体製造が極めて困
難であるばかりでなく、入手も容易でない。所がこの方
法Aによれば5i02/AA’、0.モル比が20以上
、好ましくけ30す上のZSM−5を原料として8層0
./A/、09モル比が20以下のゼオライトを容易に
製造することが可能であるばかりでなく、そのようなゼ
オライトが前述した如き特異な活性を示すことは凡くべ
きごとである。
上記原料ゼオライ)ZSM−sの処理に用いられるアル
カリ金属水酸化物と1−ては、例えば水澄化ナトリウム
、水酸化カリウム、水酸化リチウム等が洋げられるが、
中でも特に水酸化ナトリウムが好適である。かかるアル
カリ金4水酸化物の使用量は、使用するZSM−5のi
p当り0.19〜sgであり、好ましくは0.29〜0
.7gの範囲、さらに好ましくは0.3g〜0.5gの
範囲とすることができる。
カリ金属水酸化物と1−ては、例えば水澄化ナトリウム
、水酸化カリウム、水酸化リチウム等が洋げられるが、
中でも特に水酸化ナトリウムが好適である。かかるアル
カリ金4水酸化物の使用量は、使用するZSM−5のi
p当り0.19〜sgであり、好ましくは0.29〜0
.7gの範囲、さらに好ましくは0.3g〜0.5gの
範囲とすることができる。
アルカリ金属水酸化物は一般に水溶液の形で原料ゼオラ
イ)ZSM−5粒子ど接触せしめられる。この場合水の
量は限界的ではなく、用いるZSM−5及び/又はアル
カリ金属水酸物の種類や量等に応じて広範に変えること
ができるが、通常、供給されたZSM−5の全量が水溶
液によって充分圧浸漬されるに充分量以上であればよい
。アルカリ金属水酸化物の水溶液中における濃度も限定
的ではなく広範に変えうるが、一般には1〜10重tチ
、好ましくは2〜7重量%の範囲が適当である。
イ)ZSM−5粒子ど接触せしめられる。この場合水の
量は限界的ではなく、用いるZSM−5及び/又はアル
カリ金属水酸物の種類や量等に応じて広範に変えること
ができるが、通常、供給されたZSM−5の全量が水溶
液によって充分圧浸漬されるに充分量以上であればよい
。アルカリ金属水酸化物の水溶液中における濃度も限定
的ではなく広範に変えうるが、一般には1〜10重tチ
、好ましくは2〜7重量%の範囲が適当である。
反応は80°C〜250℃、好ましくは1o。
℃〜200℃の範囲の温度に加熱することKよって行な
われる。
われる。
反応は前記特性をもつゼオライトが実質的に生成するま
で行なうことができ、その生成の目安とし7て、形成さ
れたゼオライト/原料ゼオライ)ZSM−sの重量比を
用いることができる。すなわち、反応は該重量比が10
〜80%の範囲、好ましくは20〜70チの範囲、さら
に好ましくは30〜60チの範囲になるまでつづけるこ
とができる。
で行なうことができ、その生成の目安とし7て、形成さ
れたゼオライト/原料ゼオライ)ZSM−sの重量比を
用いることができる。すなわち、反応は該重量比が10
〜80%の範囲、好ましくは20〜70チの範囲、さら
に好ましくは30〜60チの範囲になるまでつづけるこ
とができる。
かくして得られるゼオライトはIII記の特定を有し、
化学的組成は下記式で表わされる。
化学的組成は下記式で表わされる。
xM2/no−Al、O,・ySiO,・−−・−・−
(1)ここでMは、方法Aで製造された直後のゼオライ
トではアルカリ金1!A殊にナトリウムを表わすが、こ
れは通常知られたイオン交換法に従って、水素イオン、
アンモニウムイオン。
(1)ここでMは、方法Aで製造された直後のゼオライ
トではアルカリ金1!A殊にナトリウムを表わすが、こ
れは通常知られたイオン交換法に従って、水素イオン、
アンモニウムイオン。
他の金属イオンなどの陽イオンに交換することができる
。もちろんナトリウムイオン以外の他の陽イオンに交換
したものであっても本質的に本発明の前記ゼオライトの
要件を具備しているものである。
。もちろんナトリウムイオン以外の他の陽イオンに交換
したものであっても本質的に本発明の前記ゼオライトの
要件を具備しているものである。
また上記式(I)においてXはゼオライ)K結合してい
る力千オンの量の指標であり、本発明のゼオライトの場
合には0.5〜4、好ましくは0.9〜3の範囲内であ
ることができる。
る力千オンの量の指標であり、本発明のゼオライトの場
合には0.5〜4、好ましくは0.9〜3の範囲内であ
ることができる。
この方法Aによって得られたゼオライトはがI述した特
徴を有している他に、公知のゼオライ)ZSM−s及び
その他の類似ゼオライトと比較して下記の特徴を有して
いる。その特徴の1つは(シクロヘキサン/n−ヘキサ
ン)吸着比が異常に大きいことである。この方法AKよ
るゼオライトは前記吸着比が少なくとも0.7、好まし
くは少なくともo、8、一層好ましくけ0.9以上の値
を有している。(シクロヘキサン/n−へキサン)吸着
比は、後述する定義に従って測定される値であるが、Z
SM−5はその値がいずれも0.7よりも低い値であっ
て、0.7以上のものは本発明者らが知る限り存在しな
い。
徴を有している他に、公知のゼオライ)ZSM−s及び
その他の類似ゼオライトと比較して下記の特徴を有して
いる。その特徴の1つは(シクロヘキサン/n−ヘキサ
ン)吸着比が異常に大きいことである。この方法AKよ
るゼオライトは前記吸着比が少なくとも0.7、好まし
くは少なくともo、8、一層好ましくけ0.9以上の値
を有している。(シクロヘキサン/n−へキサン)吸着
比は、後述する定義に従って測定される値であるが、Z
SM−5はその値がいずれも0.7よりも低い値であっ
て、0.7以上のものは本発明者らが知る限り存在しな
い。
この吸着比はn−へキサンに対するシクロヘキサンの吸
着割合を示す値であってこの値が高い程ゼオライト中の
細孔の径(−)ζきさ)が大きいことを示す指標となる
。この方法AKよるゼオライトの吸着比の上限は一般に
1.3程度、典型的には1.2程度であり、このゼオラ
イトは適度の細孔径をもっている。
着割合を示す値であってこの値が高い程ゼオライト中の
細孔の径(−)ζきさ)が大きいことを示す指標となる
。この方法AKよるゼオライトの吸着比の上限は一般に
1.3程度、典型的には1.2程度であり、このゼオラ
イトは適度の細孔径をもっている。
次にこの方法Aによって得られたゼオライトの特徴を表
わす指標である「(シクロへキー+ 7 / n−ヘキ
サン)吸着比」及び前記「シクロヘキサン分解指数比」
の定義及び測定法について詳細に説明する。
わす指標である「(シクロへキー+ 7 / n−ヘキ
サン)吸着比」及び前記「シクロヘキサン分解指数比」
の定義及び測定法について詳細に説明する。
この(シクロヘキサン/n−ヘキサン)吸着比は、ゼオ
ライトの却位xi当りに吸着されるn−ヘキサンの重量
f対するシクロヘキサンの重量比を表わし、ゼオライト
の細孔径を規定するパラメーターであり、この値が犬唇
くなるということは、シクロヘキサンのような分子断面
積の大きい分子が細孔内に拡散しやすくなることを表す
。
ライトの却位xi当りに吸着されるn−ヘキサンの重量
f対するシクロヘキサンの重量比を表わし、ゼオライト
の細孔径を規定するパラメーターであり、この値が犬唇
くなるということは、シクロヘキサンのような分子断面
積の大きい分子が細孔内に拡散しやすくなることを表す
。
ゼオライト単位重量当りの吸着量は次のように測定され
る。即ち、電気炉中で45000にて8時間焼成したベ
レット状のゼオラーイトを吸着装置のスプリング・バラ
ンスを用いて精科する。次いで吸着管内を真空に1−た
後、60±2 mmm1(に達する迄シクロヘキサンヌ
はn−ヘキサンをガス状にて導入し。
る。即ち、電気炉中で45000にて8時間焼成したベ
レット状のゼオラーイトを吸着装置のスプリング・バラ
ンスを用いて精科する。次いで吸着管内を真空に1−た
後、60±2 mmm1(に達する迄シクロヘキサンヌ
はn−ヘキサンをガス状にて導入し。
20±I ’Cにて2時間保持する。ゼオライトに吸着
したシクロヘキサン又はn−ヘキサンの吸着量は吸着前
後のスプリング・バランスの長さの差からl1ll定す
ることができる。
したシクロヘキサン又はn−ヘキサンの吸着量は吸着前
後のスプリング・バランスの長さの差からl1ll定す
ることができる。
シクロヘキサン分解指数比は、同一ノンリカ/アルミナ
(モル比)を有する活性化された状態のHffZSM−
5に対して本発明で得らねたI(型ゼオライトのシクロ
ヘキサン分解指級の割合として定義される。
(モル比)を有する活性化された状態のHffZSM−
5に対して本発明で得らねたI(型ゼオライトのシクロ
ヘキサン分解指級の割合として定義される。
シクロ−\キ号ン分解指数は、50MMパーセントのr
−アルミナを含む10〜20メツシユのベレット状に成
型したゼオライトを電気炉中で450℃にて8時間焼成
した後、その一定重量を固定床反応器に充填し、350
℃、−気圧の条件下で(重量単位時間空間速度WH5V
=2HR’ (全重量基準ンのシクロヘキサン及び水素
/シクロヘキサン=2/] (モル比)の水1を供給す
ることによって測定さハる。この時のシクロヘキサンの
転化量(フィード100iル当り)をシクロへキーリー
ン分解指数という。
−アルミナを含む10〜20メツシユのベレット状に成
型したゼオライトを電気炉中で450℃にて8時間焼成
した後、その一定重量を固定床反応器に充填し、350
℃、−気圧の条件下で(重量単位時間空間速度WH5V
=2HR’ (全重量基準ンのシクロヘキサン及び水素
/シクロヘキサン=2/] (モル比)の水1を供給す
ることによって測定さハる。この時のシクロヘキサンの
転化量(フィード100iル当り)をシクロへキーリー
ン分解指数という。
尚wusvは次式により貌、出さ灼る1直である。
触媒の型針
方法B
この方法Bもまた本発明渚らが光にW、出し、既に41
8!案じた方法であり、その出願は昭和58年7月6日
に「結晶性アルSノシリケートゼオライトの製造方法お
よび新規結晶性アルSノシリケートゼオライト」という
発明の名称で出願された。その内容はその出願明細書に
具体的且つ詳細に説明さねているが以下にその要旨を説
明する。
8!案じた方法であり、その出願は昭和58年7月6日
に「結晶性アルSノシリケートゼオライトの製造方法お
よび新規結晶性アルSノシリケートゼオライト」という
発明の名称で出願された。その内容はその出願明細書に
具体的且つ詳細に説明さねているが以下にその要旨を説
明する。
この方法Bは、シリカ源、アルミナ源並びにゼオライ)
ZSM−5及び下記に示す特性をもつゼオライトから選
ばれるゼオライトを、該ゼオライト1g当り1〜200
ミリモルのアルカリ金属水酸化物を含む水溶液中にて、
結晶性アルミノシリケートゼオライトが生成するような
温度、圧力及び時間条件下に維持することを特徴とする
、下記特性をもつ:(a) シリカ/アルミナのモル比
が10〜100の範囲にあり、 (b) X線格子面間隔dが明細書の表−八に示したと
おりであり、且つ (c) n−へキサンの化成着量が少なくともo、o7
.!7/lである、 結晶性アルミノシリケートゼオライトの製造方法である
。
ZSM−5及び下記に示す特性をもつゼオライトから選
ばれるゼオライトを、該ゼオライト1g当り1〜200
ミリモルのアルカリ金属水酸化物を含む水溶液中にて、
結晶性アルミノシリケートゼオライトが生成するような
温度、圧力及び時間条件下に維持することを特徴とする
、下記特性をもつ:(a) シリカ/アルミナのモル比
が10〜100の範囲にあり、 (b) X線格子面間隔dが明細書の表−八に示したと
おりであり、且つ (c) n−へキサンの化成着量が少なくともo、o7
.!7/lである、 結晶性アルミノシリケートゼオライトの製造方法である
。
この方法Bは、従来のZSM−5の製造におけるように
有機アミン類を実質的忙使用することなく、換言すれば
、かかる有機アミンに由来する有機カチオンが実質的に
存在しない条件下に、ZSM−5又は方法Bによって予
め製造されたゼオライトの存在下に、ゼオライトの製造
を行なうことに本質的特徴を有する。
有機アミン類を実質的忙使用することなく、換言すれば
、かかる有機アミンに由来する有機カチオンが実質的に
存在しない条件下に、ZSM−5又は方法Bによって予
め製造されたゼオライトの存在下に、ゼオライトの製造
を行なうことに本質的特徴を有する。
この方法Bは、原料として通常ゼオライトの合成に使用
されるシリカ源、アルミナ源及びアルカリ金属水酸化物
の水溶液と、ゼオライ)ZSM−5及び方法Bで製造さ
れるゼオライトから選ばれる出発ゼオライトを使用する
のみで、原料として使用した出発ゼオライトに対して数
倍、好適条件下では拾数倍に相当する極めて高い収率で
ゼオライトを合成することができる。
されるシリカ源、アルミナ源及びアルカリ金属水酸化物
の水溶液と、ゼオライ)ZSM−5及び方法Bで製造さ
れるゼオライトから選ばれる出発ゼオライトを使用する
のみで、原料として使用した出発ゼオライトに対して数
倍、好適条件下では拾数倍に相当する極めて高い収率で
ゼオライトを合成することができる。
この方法Bにおいて、シリカ源としては、ゼオライト製
造に通常に使用されるものがいづれも使用可能であり、
例えばシリカ粉末。
造に通常に使用されるものがいづれも使用可能であり、
例えばシリカ粉末。
コロイド状シリカ、水溶性ケイ素化合物、ケイ酸などが
挙げられる。これらの具体例を詳しく説明すると、シリ
カ粉末としては、二−ロジルシリ力2発煙シリカ、シリ
カゲルの如きアルカリ金属ケイ酸塩から沈降法により製
造された沈降シリカが好適であり、コロイド状シリカと
しては、種々の粒子径のもの例えば10〜50ミクロン
の粒子径のものが有利に利用できる。また、水溶性ケイ
素化合物としては、アルカリ金属オキシド1モルに対し
てSi0,1〜5モル特に2〜4モルを含有するアルカ
リ金属ケイ酸塩例えば水ガラス、ケイ酸ナトリウム、ケ
イ酸カリウムなどが挙げられる。シリカ源としては就中
、コロイド状シリカまたは水ガラスが好ましい。
挙げられる。これらの具体例を詳しく説明すると、シリ
カ粉末としては、二−ロジルシリ力2発煙シリカ、シリ
カゲルの如きアルカリ金属ケイ酸塩から沈降法により製
造された沈降シリカが好適であり、コロイド状シリカと
しては、種々の粒子径のもの例えば10〜50ミクロン
の粒子径のものが有利に利用できる。また、水溶性ケイ
素化合物としては、アルカリ金属オキシド1モルに対し
てSi0,1〜5モル特に2〜4モルを含有するアルカ
リ金属ケイ酸塩例えば水ガラス、ケイ酸ナトリウム、ケ
イ酸カリウムなどが挙げられる。シリカ源としては就中
、コロイド状シリカまたは水ガラスが好ましい。
一方、アルミナ源としては、一般にゼオライトの製造に
使用されているものは、いずれも使用可能であり、例え
ば、アルミナ、アルミニウムの鉱酸塩、アルミン酸塩な
どが挙げられ、具体的にはコロイド状アルミナ、プンイ
ドベーマイト、ベーマイト、γ−アルミナ。
使用されているものは、いずれも使用可能であり、例え
ば、アルミナ、アルミニウムの鉱酸塩、アルミン酸塩な
どが挙げられ、具体的にはコロイド状アルミナ、プンイ
ドベーマイト、ベーマイト、γ−アルミナ。
α−アルミナ、β−アルミナ・三水和物の如き水和され
たもしくは水和されうる状態のアルミナ;塩化アルミニ
ウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム;アルミン
酸ナトリウム、アルミン酸カリウムなどが例示されるが
、この中でアルミン酸ナトリウムまたはアルミニウムの
鉱酸塩が好適である。
たもしくは水和されうる状態のアルミナ;塩化アルミニ
ウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム;アルミン
酸ナトリウム、アルミン酸カリウムなどが例示されるが
、この中でアルミン酸ナトリウムまたはアルミニウムの
鉱酸塩が好適である。
また、シリカ及びアルミナ共通の供給源としてアルミノ
ケイ酸塩化合物、例えば天然に産出される長石類、カー
オリン、酸性白土、ベントナイト、モンモリロナイト等
を使用することも可能であり、これらアルミ/ケイ酸塩
を前述したシリカ源及びまたはシリカ源の一部または全
部と代替してもよい。
ケイ酸塩化合物、例えば天然に産出される長石類、カー
オリン、酸性白土、ベントナイト、モンモリロナイト等
を使用することも可能であり、これらアルミ/ケイ酸塩
を前述したシリカ源及びまたはシリカ源の一部または全
部と代替してもよい。
本発明の原料混合物におけるシリカ源の肴は5iOyに
換算して一般に、原料とする出発ゼオライト1g当り0
.1〜200ミリモルの範囲、好ましくは1〜100E
リモルの範囲、さらに好ましくは5〜80ミリモルの範
囲内とすることが有利であり、またアルミナ源の量はA
J 20.に換算して一般に出発ゼオライト1g当り0
.01〜20ミリモル、好ましくは0.1〜10ミリモ
ル、さらに好ましくは0.5〜5ミリモルの範囲内とな
るようにすることが好ましい。且つ、このシリカ源とア
ルミナ源の混合比は限定的ではないが、一般にはそれぞ
れ5i02及びA1.0.に換算してS i O,/A
l、02モル比が1〜200の範囲、好ましくは5〜1
00の範囲内となるようにすることが好ましい。このモ
ル比が1よりも少ないと目的とするゼオライトは得られ
ず、また200を越えると変性の割合が似くなろ。
換算して一般に、原料とする出発ゼオライト1g当り0
.1〜200ミリモルの範囲、好ましくは1〜100E
リモルの範囲、さらに好ましくは5〜80ミリモルの範
囲内とすることが有利であり、またアルミナ源の量はA
J 20.に換算して一般に出発ゼオライト1g当り0
.01〜20ミリモル、好ましくは0.1〜10ミリモ
ル、さらに好ましくは0.5〜5ミリモルの範囲内とな
るようにすることが好ましい。且つ、このシリカ源とア
ルミナ源の混合比は限定的ではないが、一般にはそれぞ
れ5i02及びA1.0.に換算してS i O,/A
l、02モル比が1〜200の範囲、好ましくは5〜1
00の範囲内となるようにすることが好ましい。このモ
ル比が1よりも少ないと目的とするゼオライトは得られ
ず、また200を越えると変性の割合が似くなろ。
アルカリ金属水酸化物としては特に水酸化ナトリウム及
び水酸化カリウムが好適でありこわらはそれぞれ単独で
用いることができ、或いは絹合わせて用〜・でもよい。
び水酸化カリウムが好適でありこわらはそれぞれ単独で
用いることができ、或いは絹合わせて用〜・でもよい。
かかるアルカリ金属水酸化物は出発ゼオライトミル当り
1〜200ミリモル、好ましくは5〜100ミリモル、
さらに好ましくは10〜80ミリモルの範囲の量で使用
される。
1〜200ミリモル、好ましくは5〜100ミリモル、
さらに好ましくは10〜80ミリモルの範囲の量で使用
される。
また、前記シリカ源及びアルミナ沖に対してアルカリ金
属水酸化物は、アルカリ金属水酸化物/ (SiO,+
AJ、O,)モル比に換算して、一般に0.1〜10、
好ましくは0.2〜5、さらに好ましくは0.3〜1の
範囲内の景で使用される。
属水酸化物は、アルカリ金属水酸化物/ (SiO,+
AJ、O,)モル比に換算して、一般に0.1〜10、
好ましくは0.2〜5、さらに好ましくは0.3〜1の
範囲内の景で使用される。
上記アルカリ金属水酸化物は通常水溶液の形で使用され
、その際の水溶液中におけるアルカリ金属水酸化物の濃
度は一般に、反応系中の水の全量を基準K L、て水1
モル当り1〜100、−11モル、好マしくは5〜50
ミリモル、さらに好ましくはlO〜40ミリモルとする
のが好都合である。
、その際の水溶液中におけるアルカリ金属水酸化物の濃
度は一般に、反応系中の水の全量を基準K L、て水1
モル当り1〜100、−11モル、好マしくは5〜50
ミリモル、さらに好ましくはlO〜40ミリモルとする
のが好都合である。
さらに、この方法Bにおいて、生成ゼオライトの結晶母
体となりうる出発ZSM−5は公知のものであり、アル
カリ金属左手オンと共に成る特定の有機カチオンを組み
合わせ、シリカ源、アルミナ源と共にアルカリ水溶液中
において水熱合成条件下で合成されるところの公知の方
法に従って得ることができる(例えば、特公昭46−1
0064号公報参照)。
体となりうる出発ZSM−5は公知のものであり、アル
カリ金属左手オンと共に成る特定の有機カチオンを組み
合わせ、シリカ源、アルミナ源と共にアルカリ水溶液中
において水熱合成条件下で合成されるところの公知の方
法に従って得ることができる(例えば、特公昭46−1
0064号公報参照)。
この公知お方法で合成したゼオライ)ZSM−5は通常
十分水洗した後、例えば300〜700℃、好ましくは
400〜600℃の範囲の温度で焼成することによって
有機カチオンが除去される。しかしながら、本方法Bで
使用するZSM−5にはかかる有機大手オンを焼却した
ものであっても或いは残留したものであっても差支えな
い。
十分水洗した後、例えば300〜700℃、好ましくは
400〜600℃の範囲の温度で焼成することによって
有機カチオンが除去される。しかしながら、本方法Bで
使用するZSM−5にはかかる有機大手オンを焼却した
ものであっても或いは残留したものであっても差支えな
い。
また、原料混合物であるZSM−5ゼオライトは、前記
の焼成操作の後に、公知の方法に従って、ゼオライト中
に元々存在するイオンの一部または全部を他のカチオン
例えばリチウム、鋼、アンモニウムナトの一価力手オン
;マダ不シウム、カルシウム、バリウムなどの二価のア
ルカリ土類カナオン:コバルト。
の焼成操作の後に、公知の方法に従って、ゼオライト中
に元々存在するイオンの一部または全部を他のカチオン
例えばリチウム、鋼、アンモニウムナトの一価力手オン
;マダ不シウム、カルシウム、バリウムなどの二価のア
ルカリ土類カナオン:コバルト。
ニッケル、白金、パラジウム等の第■族金属カチオン;
稀土類金属の如き■価のカチオンによってイオン交換し
たものであっても良い−さらに、この方法Bでは、上記
28M−5ゼオライトの代わりに、この方法Bで90ら
れたゼオライトを出発ゼオライトとして用いても本発明
の目的を達成することもできる。かかるゼオライトの形
態は、そフ1が合成直後のスラリー状であっても良く、
濾液と分配し、乾燥、焼成過程を経たものであっても良
い。さらに該ゼオライトが前記28M−5ゼオライトと
同様に、前記金属カチオンとイオン交換したものであっ
ても全くさしつかえない。
稀土類金属の如き■価のカチオンによってイオン交換し
たものであっても良い−さらに、この方法Bでは、上記
28M−5ゼオライトの代わりに、この方法Bで90ら
れたゼオライトを出発ゼオライトとして用いても本発明
の目的を達成することもできる。かかるゼオライトの形
態は、そフ1が合成直後のスラリー状であっても良く、
濾液と分配し、乾燥、焼成過程を経たものであっても良
い。さらに該ゼオライトが前記28M−5ゼオライトと
同様に、前記金属カチオンとイオン交換したものであっ
ても全くさしつかえない。
方法Bにおいては、前記した如き、シリカ源、アルミナ
源、アルカリ金属水酸化物、ゼオライトおよび水を前述
した如き割合となるような原料混合物とし、その混合物
を結晶性ゼオライトが生成するのに充分な温度、圧力及
び時間条件下に維持することによりゼオライトの合成が
行われる。
源、アルカリ金属水酸化物、ゼオライトおよび水を前述
した如き割合となるような原料混合物とし、その混合物
を結晶性ゼオライトが生成するのに充分な温度、圧力及
び時間条件下に維持することによりゼオライトの合成が
行われる。
シリカ源、アルミナ源、アルカリ金属水酸化物及び水は
前述した割合とする他に、原料混合物中のシリカ源、ア
ルミナ源及びアルカリ金属水酸化物を、それぞれ−5+
Ox + AJtOs及びアルカリ金属に基づく水酸
イオン(OH)で表わして S rot/AllOs = 1〜200、好ましくは
5〜100、さら に好ましくは10〜8゛0、 OH’7/’ (S j Ox +Az、o3 ) =
0 、1〜lO1好ま1゜くは0.2〜5、さら に好まし、くけ0.3〜 1、 OH/′H,O= 0 、u 01〜0.l。
前述した割合とする他に、原料混合物中のシリカ源、ア
ルミナ源及びアルカリ金属水酸化物を、それぞれ−5+
Ox + AJtOs及びアルカリ金属に基づく水酸
イオン(OH)で表わして S rot/AllOs = 1〜200、好ましくは
5〜100、さら に好ましくは10〜8゛0、 OH’7/’ (S j Ox +Az、o3 ) =
0 、1〜lO1好ま1゜くは0.2〜5、さら に好まし、くけ0.3〜 1、 OH/′H,O= 0 、u 01〜0.l。
好ましくはo、o o’s〜6.05、さらに好ましく
け0.011〜 0.04、 を満足する割合で使用するのが一層有利である。
け0.011〜 0.04、 を満足する割合で使用するのが一層有利である。
上記のゼオライト合成反応の温度は限定的ではなく、従
来のZSM−5製造の際の温度条件と本質的に同じ範囲
と亨ることができ、通常90℃以−ヒ、好ましくは10
0〜250℃、さらに好ましくは120〜200℃の範
囲の温度が有利に用いられる。
来のZSM−5製造の際の温度条件と本質的に同じ範囲
と亨ることができ、通常90℃以−ヒ、好ましくは10
0〜250℃、さらに好ましくは120〜200℃の範
囲の温度が有利に用いられる。
更にこの方法Bを用いるならば、従来の方法よりも著し
く反応速度が促進さJlている結果、反応時間は通常3
0分〜7日、好ましくは1時間〜2日、特に好ましくは
2時間〜1日で充分である。圧力はオートクレープ中で
の自生圧乃至それ以上の加圧が適用され、自生圧下に行
うのが一般的で、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下で
行っても良い。
く反応速度が促進さJlている結果、反応時間は通常3
0分〜7日、好ましくは1時間〜2日、特に好ましくは
2時間〜1日で充分である。圧力はオートクレープ中で
の自生圧乃至それ以上の加圧が適用され、自生圧下に行
うのが一般的で、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下で
行っても良い。
この方法に従いゼオライ)4合成するにあっては、前述
した原料成分の全てを混合物として反応釜に仕込み前記
の条件下で反応を行うバラ生方法を用いることができる
。或いはアルカリ金11水酸化物の水溶液及び出発ゼオ
ライトを予め社込んだ反応釜にスラリー状のシリカ源、
アルミナ源を連続的に送給しつつ段階的に反応を行わせ
しめる連続方法を用いても良い。
した原料成分の全てを混合物として反応釜に仕込み前記
の条件下で反応を行うバラ生方法を用いることができる
。或いはアルカリ金11水酸化物の水溶液及び出発ゼオ
ライトを予め社込んだ反応釜にスラリー状のシリカ源、
アルミナ源を連続的に送給しつつ段階的に反応を行わせ
しめる連続方法を用いても良い。
さらに、前記方法で得られた生成物の一部を取り出し、
これに新たにアルカリ金属水酸化物の水溶液、ツリ力源
及びアルミナ源をバンチ式で或いは連続的に送給して反
応を行わせることもできる。
これに新たにアルカリ金属水酸化物の水溶液、ツリ力源
及びアルミナ源をバンチ式で或いは連続的に送給して反
応を行わせることもできる。
ゼオライトの形成反応は、所望の温度に原料混合物を加
熱し、要すれば攪拌下にゼオライトが形成される迄継続
される。
熱し、要すれば攪拌下にゼオライトが形成される迄継続
される。
か<(、て結晶が形成された後、反応混合物を室温まで
冷却し濾過し、例えばイオン伝導度が50μV /Cm
以下となる迄水洗し、結晶を分別する。さらに要すれば
、結晶は乾燥する為に、常圧或いは減圧下で50℃以」
二で5〜24時間保持される。
冷却し濾過し、例えばイオン伝導度が50μV /Cm
以下となる迄水洗し、結晶を分別する。さらに要すれば
、結晶は乾燥する為に、常圧或いは減圧下で50℃以」
二で5〜24時間保持される。
かくして上記方法Bによるならば、原料として通常、ゼ
オライトの合成に使用されるシリカ源、アルミナ源及び
アルカリ金属水溶液の他にゼオライトZSM−5或いは
、方法Bで得らするゼオライトを使用するのみで原料と
して使用したゼオライトに対して、バンチ式では数倍、
好適条件下では拾数倍に相当する量のゼオライトを合成
することができ、連続式では百倍以上のゼオライト合成
も可能である。
オライトの合成に使用されるシリカ源、アルミナ源及び
アルカリ金属水溶液の他にゼオライトZSM−5或いは
、方法Bで得らするゼオライトを使用するのみで原料と
して使用したゼオライトに対して、バンチ式では数倍、
好適条件下では拾数倍に相当する量のゼオライトを合成
することができ、連続式では百倍以上のゼオライト合成
も可能である。
かくして得られたゼオライトは、陽イオンがアルカリ金
属イオンを含有するものでありそれ自体公知の方法、例
えばこれに塩化アンモニウム水溶液を作用させてイオン
交換しカチオンサイトをアンモニウムイオンで置換する
こともでき、これをさらに焼成すれば、アンモニウムイ
オンを活性化された状態である水素イオンに変えること
ができる。
属イオンを含有するものでありそれ自体公知の方法、例
えばこれに塩化アンモニウム水溶液を作用させてイオン
交換しカチオンサイトをアンモニウムイオンで置換する
こともでき、これをさらに焼成すれば、アンモニウムイ
オンを活性化された状態である水素イオンに変えること
ができる。
更に、得られたゼオライトのアルカリ金属イオンの一部
又は全部を他のカチA)と交換することもできる。イオ
ン交換し得るカチオンとしては、例えばリチウム、カリ
ウム、銀などの一価金属カチオン;マグネシウム、カル
シウム、バリウムなどのアルカリ土類金属カチオン;マ
ンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛などの二価
遷移金属カチオン;ロジウム、パラジウム、白金などの
貴金属を含むカチオン;ランタン、セリウムなどの稀土
類金属カチオンなどが含まれる。
又は全部を他のカチA)と交換することもできる。イオ
ン交換し得るカチオンとしては、例えばリチウム、カリ
ウム、銀などの一価金属カチオン;マグネシウム、カル
シウム、バリウムなどのアルカリ土類金属カチオン;マ
ンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛などの二価
遷移金属カチオン;ロジウム、パラジウム、白金などの
貴金属を含むカチオン;ランタン、セリウムなどの稀土
類金属カチオンなどが含まれる。
前記の種々のカチオンと交換する場合には、公知の方法
に従って行えば良く、ゼオライトを所望するカチオンを
含有する水溶液を含む水溶性もしくは、非水溶性の媒体
と接触処理すれば良い。かかる接触処理は、バッチまた
は連続式のいずれの方式によっても達成できる。
に従って行えば良く、ゼオライトを所望するカチオンを
含有する水溶液を含む水溶性もしくは、非水溶性の媒体
と接触処理すれば良い。かかる接触処理は、バッチまた
は連続式のいずれの方式によっても達成できる。
かくして得られたゼオライトは100〜600℃、好ま
しくは300〜500℃の温度で、5〜40時間、好ま
しくは8〜24時間焼成してもよく、この焼成したもの
も本発明のゼオライトとして使用される。
しくは300〜500℃の温度で、5〜40時間、好ま
しくは8〜24時間焼成してもよく、この焼成したもの
も本発明のゼオライトとして使用される。
この方法Bによって得られたゼオライ)1前記]−だ特
徴を有している他に公知のゼオーイ)ZSM−5及びそ
の他の類似ゼオライトと比較して下記の如き特徴を有し
ている。その特徴の1つは、n−へ−Vサンの化成着量
が少なくともo、o rll/lであるという極めて高
い値を有することである。
徴を有している他に公知のゼオーイ)ZSM−5及びそ
の他の類似ゼオライトと比較して下記の如き特徴を有し
ている。その特徴の1つは、n−へ−Vサンの化成着量
が少なくともo、o rll/lであるという極めて高
い値を有することである。
、この11−ヘキサンの化成着量は下記の定義に従って
測定された値である。n−ヘキサンの化成着量はゼオラ
イトの細孔容積に関連する要因であり、この値が大きい
ことはゼオライトのチャンネル(Channels )
の細孔容積が大きいことを意味する。しかしn−ヘキ
サンの化成着量には自ずと上限があり、この方法Bによ
り製造されるゼオライトのれ一ヘキサンの化成着量の上
限は一般にo、1g/I!程度、典型的にばO,Oag
/g程度であり、好適には0.07−0.0911/I
Iの範囲のn−ヘキサン比吸着量を有している。
測定された値である。n−ヘキサンの化成着量はゼオラ
イトの細孔容積に関連する要因であり、この値が大きい
ことはゼオライトのチャンネル(Channels )
の細孔容積が大きいことを意味する。しかしn−ヘキ
サンの化成着量には自ずと上限があり、この方法Bによ
り製造されるゼオライトのれ一ヘキサンの化成着量の上
限は一般にo、1g/I!程度、典型的にばO,Oag
/g程度であり、好適には0.07−0.0911/I
Iの範囲のn−ヘキサン比吸着量を有している。
前記方法Bにより製造されるゼオライトのさらにもう1
つの特性として(2−メチルメンタン/シクロヘキサン
)吸着比を挙げることができる。この吸着比は後述する
方法で測定される値であるがこのゼオライトは一般に1
.1〜】、6、好ましくは1.2〜1.5、さらに好ま
しくは1.25〜1.45の範囲の(2−メチルペンタ
ン/シクロヘキサン)吸着比ヲ持つことができる。
つの特性として(2−メチルメンタン/シクロヘキサン
)吸着比を挙げることができる。この吸着比は後述する
方法で測定される値であるがこのゼオライトは一般に1
.1〜】、6、好ましくは1.2〜1.5、さらに好ま
しくは1.25〜1.45の範囲の(2−メチルペンタ
ン/シクロヘキサン)吸着比ヲ持つことができる。
この(2−メチルペンタン/シクロヘキサン)吸着比は
ゼ、オラ−()のチャンネルの細孔径に関連する要因で
あり、この値が大きいことはシクロヘキサン分子の如き
その断面の大きな分子はそのゼオライトのチャンネルに
入りm<、一方シクロヘキサンよりその断面が小さい2
−メチルペンタン分子がそのチャンネルに入り易いこと
を意味する。
ゼ、オラ−()のチャンネルの細孔径に関連する要因で
あり、この値が大きいことはシクロヘキサン分子の如き
その断面の大きな分子はそのゼオライトのチャンネルに
入りm<、一方シクロヘキサンよりその断面が小さい2
−メチルペンタン分子がそのチャンネルに入り易いこと
を意味する。
従って、吸着比が上記範囲の千ヤンネルの細孔径を有す
るゼオライトを触媒として使用する場合には特異な形状
選択性を発揮するため工業的には価値の高い新規な触媒
となる。
るゼオライトを触媒として使用する場合には特異な形状
選択性を発揮するため工業的には価値の高い新規な触媒
となる。
次に方法Bのゼオライトの特徴を表わす指標である[n
−ヘキサンの化成着量]及び「(2−メチルペンタン/
シクロヘキサン)吸着比」の定義及び測定法について詳
細に説明する。
−ヘキサンの化成着量]及び「(2−メチルペンタン/
シクロヘキサン)吸着比」の定義及び測定法について詳
細に説明する。
申 n−ヘキサンの化成着量
この指数は下記の一定条件下においてゼオライト1g重
穏に吸着されるn−へキサンの重量と1−て定義さ4次
のように測定される。即ち電気マツフル炉中で450℃
、8時間焼成したペレット状ゼオライトを吸着装置のス
プリングバランスを用いて精秤する。次いで吸着管内を
1時間排気(OmJg)した後、吸着管内が50±1−
1!?に達するまでn−へキサンをガス状にて導入し、
室温(20±1℃)にて2時間保持する吸着したn−ヘ
キサンの重量は吸着前後のスプリングバランスの長さの
差から算出することができる。
穏に吸着されるn−へキサンの重量と1−て定義さ4次
のように測定される。即ち電気マツフル炉中で450℃
、8時間焼成したペレット状ゼオライトを吸着装置のス
プリングバランスを用いて精秤する。次いで吸着管内を
1時間排気(OmJg)した後、吸着管内が50±1−
1!?に達するまでn−へキサンをガス状にて導入し、
室温(20±1℃)にて2時間保持する吸着したn−ヘ
キサンの重量は吸着前後のスプリングバランスの長さの
差から算出することができる。
(Ill(2−メチルペンタン/シクロヘキサン)吸着
比 この指数は一定条Hの条件下においてゼオライト1g当
りに吸着されるシクロヘキサンの重量に対する2−メチ
ルペンタノの重量比で表わされる。各成分の吸着量の測
定方法は上記(1)項と全く同じである。
比 この指数は一定条Hの条件下においてゼオライト1g当
りに吸着されるシクロヘキサンの重量に対する2−メチ
ルペンタノの重量比で表わされる。各成分の吸着量の測
定方法は上記(1)項と全く同じである。
なお前記方法B UCより得られたゼオライトの化学的
組成は前記方法Aのゼオライトのそれとほぼ同じである
のでここでは説明を省略する。
組成は前記方法Aのゼオライトのそれとほぼ同じである
のでここでは説明を省略する。
方法C1
特開昭56−17926号公報記載の方法により得ら4
たゼオライト ノL法ニリ。
たゼオライト ノL法ニリ。
特開昭57−123815号公報記載の方法により得ら
れたゼオライト ド こ1ら方法C〜方法Eのゼオライトは本発明において特
定した特徴を有しているが、他に(シクロヘキサン/n
−ヘキサン)吸着比が0,7より小さく、一般には0.
4〜0.7である点が特徴の1つである。さらに他の特
徴はn−へキサンの化成着量が0.03〜0.06g/
gの比較的小さい値を有していることである。
れたゼオライト ド こ1ら方法C〜方法Eのゼオライトは本発明において特
定した特徴を有しているが、他に(シクロヘキサン/n
−ヘキサン)吸着比が0,7より小さく、一般には0.
4〜0.7である点が特徴の1つである。さらに他の特
徴はn−へキサンの化成着量が0.03〜0.06g/
gの比較的小さい値を有していることである。
前記したゼオライトの合成法の具体例のうち、方法Aお
よび方法Bによって得られたゼオライトを使用すると、
本発明の目的とするメ+ル置換ナフタレン類のトランス
メチル化活性が一層高く、より選択的な界性化を起すこ
とのできる触媒を得ろことができるのでより好ましい。
よび方法Bによって得られたゼオライトを使用すると、
本発明の目的とするメ+ル置換ナフタレン類のトランス
メチル化活性が一層高く、より選択的な界性化を起すこ
とのできる触媒を得ろことができるのでより好ましい。
本発明の触媒に使用されるゼオライトは、その全カナオ
ンサイトの少なくとも50%、好−!i1.. <は少
なくとも70係が水素カチオン(H+)で占められてい
るものである。この範囲よりも水素クチオン(H+)の
割合が低いゼオライトの場合は、一般にゼオライトの9
千オンを水素カチオンにイオン交換するそれ自体知られ
た方法によって、上R「″範囲の水素カチオンを有する
ゼオライトにrA ?’!することができる。増なりち
、例えば塩醇、硝酸、硫酸などの鉱酸による浸漬処理或
いは7ンモニウムイオン(NH4+)と交換の後焼成に
よってカナオンサイトを前記範囲の水素カチオン(H+
)へ変換することができる。
ンサイトの少なくとも50%、好−!i1.. <は少
なくとも70係が水素カチオン(H+)で占められてい
るものである。この範囲よりも水素クチオン(H+)の
割合が低いゼオライトの場合は、一般にゼオライトの9
千オンを水素カチオンにイオン交換するそれ自体知られ
た方法によって、上R「″範囲の水素カチオンを有する
ゼオライトにrA ?’!することができる。増なりち
、例えば塩醇、硝酸、硫酸などの鉱酸による浸漬処理或
いは7ンモニウムイオン(NH4+)と交換の後焼成に
よってカナオンサイトを前記範囲の水素カチオン(H+
)へ変換することができる。
前記範囲の水素カチオン(H+)以外の力牛オンは、種
々の金属カチオンで占められていてもよい。例えばBe
、Mg、Ca、Sr、Baの如きアルカリ土類金属カチ
オン、La、Ceの如きランタニド金属カチオンで占め
られていてもよい。
々の金属カチオンで占められていてもよい。例えばBe
、Mg、Ca、Sr、Baの如きアルカリ土類金属カチ
オン、La、Ceの如きランタニド金属カチオンで占め
られていてもよい。
またFe、Co、Ni 、Ru、Rh、Pd、Os、I
r、Ptなどの周明神表第8族金夙でイオン交換されて
いてもよくまたこれらの金属は担持されていてもよい。
r、Ptなどの周明神表第8族金夙でイオン交換されて
いてもよくまたこれらの金属は担持されていてもよい。
この第8族金属をイオン交換もしくは担持したゼオライ
トは、本発明のトランスメチル化反応に使用した場合、
反応の経過と共に触媒表面上に炭素質物の発生が抑制さ
れ、長時間活性を持続することができるという効果を存
している。
トは、本発明のトランスメチル化反応に使用した場合、
反応の経過と共に触媒表面上に炭素質物の発生が抑制さ
れ、長時間活性を持続することができるという効果を存
している。
本発明のゼオライトは、それ自体パウダー状で使用する
こともできるし、また成形物として例えばペレット状、
タブレット状とじて使用することも出来る。成形物とし
て使用する場合、成形物中のゼオライトの含有割合は重
量で1〜100チ、好ましくはlO〜90チの範囲が有
利である。さらにゼオライトを成形するには一般にゼオ
ライトの結合剤として使用される耐火性無機酸化物、例
えばシリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、シリカマグ
ネシア、カオリンなどが使用されるがとりわけ′アルミ
ナが好ましい、l 前記触媒は、金属を含有する場合には本発明の反応に供
する前に還元雰囲気下(例えば水素含有ガス雰囲気下)
で例えば2()0〜600℃、好ましくは250〜55
0℃の温度で還元熱処理することが好まし7い。この還
元熱処理は触媒を反応器中に充填する前に行ってもよく
まt−後に行ってもよい。
こともできるし、また成形物として例えばペレット状、
タブレット状とじて使用することも出来る。成形物とし
て使用する場合、成形物中のゼオライトの含有割合は重
量で1〜100チ、好ましくはlO〜90チの範囲が有
利である。さらにゼオライトを成形するには一般にゼオ
ライトの結合剤として使用される耐火性無機酸化物、例
えばシリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、シリカマグ
ネシア、カオリンなどが使用されるがとりわけ′アルミ
ナが好ましい、l 前記触媒は、金属を含有する場合には本発明の反応に供
する前に還元雰囲気下(例えば水素含有ガス雰囲気下)
で例えば2()0〜600℃、好ましくは250〜55
0℃の温度で還元熱処理することが好まし7い。この還
元熱処理は触媒を反応器中に充填する前に行ってもよく
まt−後に行ってもよい。
〔■〕本発明のトランスメ牛ル化方法
前記の如くして製造L、調製さ才またゼ1ライトもしく
はそれを含有する触媒はメチル1θ換ナフタレン類のト
ランスメチル化における触媒として使用される。前述し
たように本発明のゼオライトは、トランスメチル化活性
が高く、またそれ以外の二次反応や副反応の活性が低く
抑えられているから目的とするトランスメチル化を高転
化車且つ高選択本で行なうことができる。本発明は例え
ば下記の如きメチル置換ナフタレン類のトランスメチル
化反応に有利に適用される。本発明におけるメチル置換
ナフタレン類とはす7タレン骨格にメ千ル茫が1〜5、
好ましくけ1〜3置換されているものが適当である。
はそれを含有する触媒はメチル1θ換ナフタレン類のト
ランスメチル化における触媒として使用される。前述し
たように本発明のゼオライトは、トランスメチル化活性
が高く、またそれ以外の二次反応や副反応の活性が低く
抑えられているから目的とするトランスメチル化を高転
化車且つ高選択本で行なうことができる。本発明は例え
ば下記の如きメチル置換ナフタレン類のトランスメチル
化反応に有利に適用される。本発明におけるメチル置換
ナフタレン類とはす7タレン骨格にメ千ル茫が1〜5、
好ましくけ1〜3置換されているものが適当である。
(i) モノメチルナフタレンのトランスメチル化によ
るジメチルナフタレンの合成; (it) ジメチルナフタレンとナフタレンとのトラン
スメチル化によるモノメチルナフタレンの合成; 本発明のトランスメチル化は、原料を含む混合物を液相
又は気相で前記触媒の存在下250〜500℃の範囲の
篇度に加熱することによって行なわれる。好ましい反応
条件は、原料の組成、意図するトランスメチル化などに
よって若干相異する。
るジメチルナフタレンの合成; (it) ジメチルナフタレンとナフタレンとのトラン
スメチル化によるモノメチルナフタレンの合成; 本発明のトランスメチル化は、原料を含む混合物を液相
又は気相で前記触媒の存在下250〜500℃の範囲の
篇度に加熱することによって行なわれる。好ましい反応
条件は、原料の組成、意図するトランスメチル化などに
よって若干相異する。
例えば、モノメチルナフタレンをト)ンスメ壬ル化して
す7タレンとジメチルナフタレン類を得る場合、原料混
合物中のモノメチルナフタレンの重量が少なくとも30
係、好ましくは少なくとも50憾、より好ましくは少な
くとも80係含有1−る本のが望ましい。モノメチルナ
フタレン以外ノ成分としては、例えば後述する如き脂肪
族炭化水素、芳香族炭化水素などが挙げられる。
す7タレンとジメチルナフタレン類を得る場合、原料混
合物中のモノメチルナフタレンの重量が少なくとも30
係、好ましくは少なくとも50憾、より好ましくは少な
くとも80係含有1−る本のが望ましい。モノメチルナ
フタレン以外ノ成分としては、例えば後述する如き脂肪
族炭化水素、芳香族炭化水素などが挙げられる。
また、ジメチルナフタレンとナフタレンとをトランスメ
チル化して千ツメチルナフタレンを得る場合、原料混合
物中のジメチルナフタレンとナフタレンの合計重量が、
少なくとも30%、好まし7くは少なくとも50憾、よ
り好ましくは少なくとも80係含有するものが望ましい
。その際、ジメ手ルナフタl/ン/ナフタレンベモル比
)の割合は、0.2〜5、好ましくは0.5〜2の範囲
であるのが有利である。原料混合物中のジメチルナフタ
レン及びナフタレン以外の成分としては例えばn−パラ
フィン、i@。
チル化して千ツメチルナフタレンを得る場合、原料混合
物中のジメチルナフタレンとナフタレンの合計重量が、
少なくとも30%、好まし7くは少なくとも50憾、よ
り好ましくは少なくとも80係含有するものが望ましい
。その際、ジメ手ルナフタl/ン/ナフタレンベモル比
)の割合は、0.2〜5、好ましくは0.5〜2の範囲
であるのが有利である。原料混合物中のジメチルナフタ
レン及びナフタレン以外の成分としては例えばn−パラ
フィン、i@。
−バラフィンの如き脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、トリメチルベンゼンの如き芳香族炭化水
素などが挙げられる。
ン、キシレン、トリメチルベンゼンの如き芳香族炭化水
素などが挙げられる。
前述し、たように本発明におけるトランスメチル化は液
相或いは気相のいずおでも実施することかできる。
相或いは気相のいずおでも実施することかできる。
気相法で反応を行う場合には、250〜500℃、特に
300〜450℃の範囲の温度が有利であり、この範囲
の温度では転化惠、収率が優れている。また重量単位時
間空間速度(WH8V)が0.05〜20、好ましくは
o、i〜5の範囲となるように原料と触媒とを接触せし
めるのが望ましい。反応圧力は常圧〜2oky/er!
、好ましくは1〜10kg/CIの範囲が有利である。
300〜450℃の範囲の温度が有利であり、この範囲
の温度では転化惠、収率が優れている。また重量単位時
間空間速度(WH8V)が0.05〜20、好ましくは
o、i〜5の範囲となるように原料と触媒とを接触せし
めるのが望ましい。反応圧力は常圧〜2oky/er!
、好ましくは1〜10kg/CIの範囲が有利である。
前記の如く気相法で反応を実施する場合には、反応を水
素、窒素の如き希釈剤の存在下に行うこともできる。特
に水素を用いると、触媒活性の寿命を長くすることが出
来るので工業的に有利である。この場合に使用される水
素は原料混合物1モル当り0.1〜50モル、好ましく
は1〜20モルの範囲が適当である。トランスメチル化
反応を気相で実施するに当って、触媒と原料混合物との
接触は固定床又は流動床反応器のいずれでもよいが、前
者が好ましく使用される。
素、窒素の如き希釈剤の存在下に行うこともできる。特
に水素を用いると、触媒活性の寿命を長くすることが出
来るので工業的に有利である。この場合に使用される水
素は原料混合物1モル当り0.1〜50モル、好ましく
は1〜20モルの範囲が適当である。トランスメチル化
反応を気相で実施するに当って、触媒と原料混合物との
接触は固定床又は流動床反応器のいずれでもよいが、前
者が好ましく使用される。
−志木発明の方法な液相で実施する場合には、200〜
450℃、好ましくは250〜400°Cの範囲の温度
が好ましく、また重量単位時間空間速度< WH8V
)が0.1〜30、好ましくは0.5〜lOの範囲とな
るように原料と触媒とを接触させるのが有利である。液
相法の場合、気相と比較してWH5V値を高くする方が
触媒上における炭素質物質(cake)の洗浄効果を上
げることができるので触媒の活性の経時変化を抑制し得
るために有利である。液相法において反応圧力は、反応
混合物を液相状態に保持し得る圧力であればよく一般に
常圧〜50ky / cn!、好ましくは2〜25kg
/cdLの範囲が望ましい。圧力は水素、窒素、ヘリウ
ムなどの不活性ガスを供給することにより保持すること
ができる。
450℃、好ましくは250〜400°Cの範囲の温度
が好ましく、また重量単位時間空間速度< WH8V
)が0.1〜30、好ましくは0.5〜lOの範囲とな
るように原料と触媒とを接触させるのが有利である。液
相法の場合、気相と比較してWH5V値を高くする方が
触媒上における炭素質物質(cake)の洗浄効果を上
げることができるので触媒の活性の経時変化を抑制し得
るために有利である。液相法において反応圧力は、反応
混合物を液相状態に保持し得る圧力であればよく一般に
常圧〜50ky / cn!、好ましくは2〜25kg
/cdLの範囲が望ましい。圧力は水素、窒素、ヘリウ
ムなどの不活性ガスを供給することにより保持すること
ができる。
以上本発明のトランスメチル化によれば前述した高活性
の触媒を使用するので高転化本で且つ高選択車で目的と
するメチル置換ナフタレン類を得ることができ、しかも
反応条件は比較的温和でよく、また反応装置も動車を向
上させることが可能となる。
の触媒を使用するので高転化本で且つ高選択車で目的と
するメチル置換ナフタレン類を得ることができ、しかも
反応条件は比較的温和でよく、また反応装置も動車を向
上させることが可能となる。
以下実施例を掲げて本発明方法を詳述する。
実施例−1
fal 米国特許3,766,093号明細書に開示さ
れている方法に従ってシリカ/アルミナモル比が71.
9のZSM−5ゼオライトを合成した。即ち、合成に際
して有機カチオン源として、トjj −n−プロピルア
ミンとn−プロピルブロマイドを添加した。得らfまた
合成物を4過し、充分水洗]7た後、電気乾燥冷中10
0℃で16時間、次いで200℃で8時間乾燥し、更に
空気流通下500°Cで16時間焼成した。
れている方法に従ってシリカ/アルミナモル比が71.
9のZSM−5ゼオライトを合成した。即ち、合成に際
して有機カチオン源として、トjj −n−プロピルア
ミンとn−プロピルブロマイドを添加した。得らfまた
合成物を4過し、充分水洗]7た後、電気乾燥冷中10
0℃で16時間、次いで200℃で8時間乾燥し、更に
空気流通下500°Cで16時間焼成した。
次いで、上記ZSM−5を10.9とり、フラスコ中の
水酸化ナトリウム1.5gを溶解した水溶液50m1に
懸濁させた。これを90℃にて攪拌しながら3時間保持
した後残留物を濾過し充分水洗して、電気乾燥話中10
0℃で16時間乾燥した。乾燥後の重量は5.79であ
り、このもののシリカ/アルミナモル比は39.2に減
少し、且つ、Cu Ka線の照射によって得られるX線
回折パターンにおいては前記表−Aに示した如<ZSM
−sで得られるd(5)= 3.j 4の最強ピークが
d(5)= 3.86とd囚= 3.83に明確に分離
することが認めらiまた(ゼオライ)A−1)。更に粉
末状ゼオライトA−1を5wt %の塩化アンモニウム
水溶液を用いて70℃で16時間イオン交換を実施し、
た。使用した塩化アンモニウム水溶液の夛は、ゼオライ
ト1g当り5mlであり、この操作を二度繰返した。イ
オン交換後、ゼオライトを上記の如く、洗浄、乾燥を行
い、次いで電気炉中、空気流通下450℃で8時間焼成
することによってH十型ゼオライトを得た(ゼオライト
A−2)。
水酸化ナトリウム1.5gを溶解した水溶液50m1に
懸濁させた。これを90℃にて攪拌しながら3時間保持
した後残留物を濾過し充分水洗して、電気乾燥話中10
0℃で16時間乾燥した。乾燥後の重量は5.79であ
り、このもののシリカ/アルミナモル比は39.2に減
少し、且つ、Cu Ka線の照射によって得られるX線
回折パターンにおいては前記表−Aに示した如<ZSM
−sで得られるd(5)= 3.j 4の最強ピークが
d(5)= 3.86とd囚= 3.83に明確に分離
することが認めらiまた(ゼオライ)A−1)。更に粉
末状ゼオライトA−1を5wt %の塩化アンモニウム
水溶液を用いて70℃で16時間イオン交換を実施し、
た。使用した塩化アンモニウム水溶液の夛は、ゼオライ
ト1g当り5mlであり、この操作を二度繰返した。イ
オン交換後、ゼオライトを上記の如く、洗浄、乾燥を行
い、次いで電気炉中、空気流通下450℃で8時間焼成
することによってH十型ゼオライトを得た(ゼオライト
A−2)。
(bl 前記のゼオライトA−1を10〜20メツシユ
の大きさに成型した後、電気マツフル炉中にて450℃
で8時間焼成した。約f1.5.fi+を吸着管内につ
るし、たスプリング・バランスにのせ、スプリングの伸
びからゼオライト重量を精秤した。次いで吸着管内を貫
穿にした後、ガス・ホルダーに充填したn−ヘキサンヌ
はシクローーーキサンを吸着管内に導スした。
の大きさに成型した後、電気マツフル炉中にて450℃
で8時間焼成した。約f1.5.fi+を吸着管内につ
るし、たスプリング・バランスにのせ、スプリングの伸
びからゼオライト重量を精秤した。次いで吸着管内を貫
穿にした後、ガス・ホルダーに充填したn−ヘキサンヌ
はシクローーーキサンを吸着管内に導スした。
吸着は20℃、60+nn+II!9の条件で2時間行
った。
った。
ゼオライトに吸着した吸着負升μは、吸着前徒のスプリ
ング・バランスの長さの差から算出した。該ゼオライト
へのn−へキサン及びシクロヘキサン吸MVはゼオライ
ト重−計当り夫h6.swt%、6.4 W t %で
あり、n−ヘキサンに対するシクロ−ヘキサンの吸着比
率は0.94であった。
ング・バランスの長さの差から算出した。該ゼオライト
へのn−へキサン及びシクロヘキサン吸MVはゼオライ
ト重−計当り夫h6.swt%、6.4 W t %で
あり、n−ヘキサンに対するシクロ−ヘキサンの吸着比
率は0.94であった。
(cl 前記のゼオライトA−2にり0マドグラフ用ア
ルSナゲル(300メツシユ以下)を重量比で1/1加
えて充分混合し、10〜20メツシユの大きさに成型し
た。該成型物を電気マツフル炉中、450℃にて8時間
焼成した後、4gを固定床反応管に充填した。触媒床温
度を350℃とした後、シクロヘキサンBE/Hr、及
び水素/シクロヘキサン−2/1(モル比)の水素を供
給してシクロヘキサン分解指数を測定したところ21.
5であった。
ルSナゲル(300メツシユ以下)を重量比で1/1加
えて充分混合し、10〜20メツシユの大きさに成型し
た。該成型物を電気マツフル炉中、450℃にて8時間
焼成した後、4gを固定床反応管に充填した。触媒床温
度を350℃とした後、シクロヘキサンBE/Hr、及
び水素/シクロヘキサン−2/1(モル比)の水素を供
給してシクロヘキサン分解指数を測定したところ21.
5であった。
ゼオライトA−2と同じシリカ/アルミナ(モル比)を
有するZSM−5のシクロヘキサン分解指数は図−1の
相関曲線から11.3であり、従ってゼオライ)A−2
のシクロヘキサン分解指数比は1.9であることが判る
。
有するZSM−5のシクロヘキサン分解指数は図−1の
相関曲線から11.3であり、従ってゼオライ)A−2
のシクロヘキサン分解指数比は1.9であることが判る
。
実施例−2
(al 木取化ナトリウム(和光紬薬製特級試薬)10
.59を210mlの純水に溶解したアルカリ水溶液に
アルミナ源として硫酸アルミニウム16〜18水和物(
和光紬薬製特級試薬)3、I J9を加え、更にシリカ
源としてシリカゾル(触媒化成製カフロイドS−30L
Sin。
.59を210mlの純水に溶解したアルカリ水溶液に
アルミナ源として硫酸アルミニウム16〜18水和物(
和光紬薬製特級試薬)3、I J9を加え、更にシリカ
源としてシリカゾル(触媒化成製カフロイドS−30L
Sin。
3Qwt% )69.4 gを添加してゲルを調製した
。
。
次いで、このゲルを300yljl容ステンレスオート
クレーブに仕込んだ後、実施例1−(a)で合成したZ
SM−5ゼオライ) 6.9 /lを添加した。仕込物
の組成はZSM−51g当りで表して SiO,=60.0 mmo/ 、 MtO,=0.7
14.mmolNaOH=38.0 mmo/ であり、又モル比で表わして S io、 /AI、O,、= 7 o 。
クレーブに仕込んだ後、実施例1−(a)で合成したZ
SM−5ゼオライ) 6.9 /lを添加した。仕込物
の組成はZSM−51g当りで表して SiO,=60.0 mmo/ 、 MtO,=0.7
14.mmolNaOH=38.0 mmo/ であり、又モル比で表わして S io、 /AI、O,、= 7 o 。
oH−/ S iO* +AらQ、 = 0.75 。
OH/HxO= o、o 1g
であった。仕込物を穏かに攪拌しながら180℃自生圧
で6時間反応した。反応物を取出し、濾別した後、純水
で洗浄液が5oμV /’z以下になる迄充分に洗浄し
、90℃で一晩乾燥した後、重量を測定したところIO
,flpであり、仕込25M−5ゼオライトに対して1
.5重号倍のプロダクトを得た。シリカ、アルミナを定
量した結果、シリカ/アルミナ(モル比)=23.8で
あり、X線回折パターンは前記岩−Aに示l−だ特徴を
有するものであり、殊にZSM−5で得られるd(Al
=3.84の最強ピークがd (A+= 3.86とd
囚=3is3に著しい分離を示したくゼオライ)B−1
)。
で6時間反応した。反応物を取出し、濾別した後、純水
で洗浄液が5oμV /’z以下になる迄充分に洗浄し
、90℃で一晩乾燥した後、重量を測定したところIO
,flpであり、仕込25M−5ゼオライトに対して1
.5重号倍のプロダクトを得た。シリカ、アルミナを定
量した結果、シリカ/アルミナ(モル比)=23.8で
あり、X線回折パターンは前記岩−Aに示l−だ特徴を
有するものであり、殊にZSM−5で得られるd(Al
=3.84の最強ピークがd (A+= 3.86とd
囚=3is3に著しい分離を示したくゼオライ)B−1
)。
この粉末状ゼオライ)B−1から、実施例1−(alに
記載り一だ方法に従ってH型ゼオライト(ゼオライトB
−2)を得た。
記載り一だ方法に従ってH型ゼオライト(ゼオライトB
−2)を得た。
Fbl 前記のゼオライトB−1をlO〜20メツシュ
の大きさに成型した後電気マツフル炉中にて450℃で
8時間焼成した。約o、s gを吸着管内につるしたス
プリング・バランスにのせスプリングの伸びからゼオラ
イト重量を精秤した。次いで吸着管内を真空にした後、
ガス・ホルダーに充填したn−ヘキサン又け2−メチル
ペンタン又はシクロヘキサンを吸着管内が50±lmm
Hgに達する迄導入した。
の大きさに成型した後電気マツフル炉中にて450℃で
8時間焼成した。約o、s gを吸着管内につるしたス
プリング・バランスにのせスプリングの伸びからゼオラ
イト重量を精秤した。次いで吸着管内を真空にした後、
ガス・ホルダーに充填したn−ヘキサン又け2−メチル
ペンタン又はシクロヘキサンを吸着管内が50±lmm
Hgに達する迄導入した。
室温(20℃±1℃)Vて2時間保持した後、ゼオライ
トに吸着1−た吸着質重量を吸着前後のスプリング・バ
ランスの長さの差から算出した。該ゼオライトに対する
n−ヘキサン。
トに吸着1−た吸着質重量を吸着前後のスプリング・バ
ランスの長さの差から算出した。該ゼオライトに対する
n−ヘキサン。
2−メチルペンタン及びシクロヘキサン比吸着量は、ゼ
オライト重量当り夫々o、o s 7 g/g、o、o
s 19/g及びn、o349/gであり、シクロヘ
キサンに対するn−ヘキサンの吸着北本は1.50であ
った。
オライト重量当り夫々o、o s 7 g/g、o、o
s 19/g及びn、o349/gであり、シクロヘ
キサンに対するn−ヘキサンの吸着北本は1.50であ
った。
更に実施例]−(clに記載また方法に従ってゼオライ
)B−2のンクロヘキサン分解指(々比を測定したとこ
ろ2.0であった。
)B−2のンクロヘキサン分解指(々比を測定したとこ
ろ2.0であった。
実施例−3
実施例−1で合成したI(型ゼオライ)(A−2)Kゲ
ル状γ−アルミナ(300メツシユ以下)を等重量加え
て充分混合し10〜20メツシユの大きさに成型した。
ル状γ−アルミナ(300メツシユ以下)を等重量加え
て充分混合し10〜20メツシユの大きさに成型した。
この成型物5gを電気マツフル炉中空気雰囲気下450
゛Cvrて焼成を行って固定床反応管に充填しブこ。触
媒床湿度を375℃とした後、ナフタレンと1.52メ
チルナフタレンの等モル混合物を17/HRの速度で供
給すると共に水素/(ナフタレン+1.52メチルナフ
タレン)=3/1 Cモル比)の水素を流通した。上記
と同様の操作を実施例−2で合成したゼオライ)B−2
及び比較のためにH型ZSM−5(実施例−1で合成)
、市販のH型モルデナイト(ゼオロン100B)につい
ても実施した。通油開始後5時間目のプロダクト組成を
表−1に掲げた。
゛Cvrて焼成を行って固定床反応管に充填しブこ。触
媒床湿度を375℃とした後、ナフタレンと1.52メ
チルナフタレンの等モル混合物を17/HRの速度で供
給すると共に水素/(ナフタレン+1.52メチルナフ
タレン)=3/1 Cモル比)の水素を流通した。上記
と同様の操作を実施例−2で合成したゼオライ)B−2
及び比較のためにH型ZSM−5(実施例−1で合成)
、市販のH型モルデナイト(ゼオロン100B)につい
ても実施した。通油開始後5時間目のプロダクト組成を
表−1に掲げた。
この結果から本発明の方法ではトランス・アルキル活性
が高いためモノメチルナフタレンを高収量で得られるこ
とが判る。
が高いためモノメチルナフタレンを高収量で得られるこ
とが判る。
表−1
実施例−4
実施例−2で合成したH型ゼオライ)(B−2)を実施
例−3に記載した方法で成型及び焼成を行いその5gを
固定床反応管に充填した。
例−3に記載した方法で成型及び焼成を行いその5gを
固定床反応管に充填した。
次いで表−2に記載した種々の温度及び重量時間空間速
度の条件でβ−メチルナフタレンのトランス・アルキル
反応を実施]また。通油開始後2時間口のプロダクト組
成を表−2に纒めた。
度の条件でβ−メチルナフタレンのトランス・アルキル
反応を実施]また。通油開始後2時間口のプロダクト組
成を表−2に纒めた。
表中のWH8Vは次の定義によるものである。
この結果から本発明の方法ではメチルナフタレンからジ
メチルナフタレンを高収量で得ることができ、且つ有効
な2.6−及び2.7−ジメチルナフタレンの濃度が高
いことが判る。
メチルナフタレンを高収量で得ることができ、且つ有効
な2.6−及び2.7−ジメチルナフタレンの濃度が高
いことが判る。
表−2
メチルナフタレン転化車=100−プロダクト中のメチ
ルナフタレン濃度レンの濃度 実施例−5 この例でけ液相における連続通油テストを実した。実施
例−2で合成したH型ゼオライト(B−2)logをパ
ウダー状でステン1/ス敷固定床反応管に充填した。触
媒床温度を375℃として反応系内を窒素にてzokg
/cfflGに加圧した抜上ツメチルナフタレンな10
g/HRの速度で供給した。表−3にプpダクトtih
成の経時変化を示す。この結果から本発明の方法は液相
下においてもメチルナフタレンのトランスアルキル反応
が高転化車でおこり且つ活性の経時変化も少ないことが
判る。
ルナフタレン濃度レンの濃度 実施例−5 この例でけ液相における連続通油テストを実した。実施
例−2で合成したH型ゼオライト(B−2)logをパ
ウダー状でステン1/ス敷固定床反応管に充填した。触
媒床温度を375℃として反応系内を窒素にてzokg
/cfflGに加圧した抜上ツメチルナフタレンな10
g/HRの速度で供給した。表−3にプpダクトtih
成の経時変化を示す。この結果から本発明の方法は液相
下においてもメチルナフタレンのトランスアルキル反応
が高転化車でおこり且つ活性の経時変化も少ないことが
判る。
表−3
実施例−に
の例ではH型ゼオライ)(A−2)を用いて実施例−4
と同様の反応を実話した。(L(、L、原料はβ−メチ
ルナフクレンに代えてα−メチルナフタレンを使用した
。通油開始後2時間目のプロダクト組成を表−4に纒め
た。この例から本発明の方法によると比較的温和な条件
でもトランス・メチル反応が進行″することが判る。
と同様の反応を実話した。(L(、L、原料はβ−メチ
ルナフクレンに代えてα−メチルナフタレンを使用した
。通油開始後2時間目のプロダクト組成を表−4に纒め
た。この例から本発明の方法によると比較的温和な条件
でもトランス・メチル反応が進行″することが判る。
表−4
添付図面は、シクロヘキサン分解指数比(C,D、R)
を算出するために基布となるH型ZSM−sゼオライト
のシリカ/アルミナ(モル比)とシクロヘギサン分解指
数の相関を示すものである。 11キ1作出願人 帝人油化株式会社
を算出するために基布となるH型ZSM−sゼオライト
のシリカ/アルミナ(モル比)とシクロヘギサン分解指
数の相関を示すものである。 11キ1作出願人 帝人油化株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 メチル置換ナフタレン類をまたはそれとすフタレ
ンとをトランスメチル化する方法において、該方法をS
iO!/Aj、03(モル比)が10〜100であり、
且つX線格子面間隔が表−Aに示した特徴を有する結晶
性アルミノシリケートゼオライトを含有する触媒の存在
下に行なうことを特徴とする方法。 λ 該結晶性アルミノシリケートゼオライトはX線格子
面間隔d品が3.86におけるピーク強度(Io)をs
ooとした時、d(A)が3.83におけるピーク強度
(11の比(1/io )が少くとも70の値を有する
ものである第1項記載の方法。 3、該結晶性アルミノシリケートゼオライトは活性化さ
れた状態におけるシクロヘキサン分解指数比が少くとも
1.1である第1項記載の方法。 4、該メチル置換ナフタレン類がモノメチルナフタレン
である第1項記載の方法。 5、該メチル置換ナフタレン類がジメチルナフタレン類
である第1項記載の方法。 6、モノメチルナフタレンをトランスメチル化しジメチ
ルナフタレン類を製造する第1項記載の方法。 7、ジメチルナフタレン類とす7タレンとをトランスメ
チル化シモノメチルナフタレンを製造する第1項記載の
方法。 8、該方法を250〜500℃の温度で実施する第1項
記載の方法。 9、該方法を気相で実施する第1項記載の方法。 10、該方法を水素の存在下で実施する第を項記載の方
法。 11、該方法を液相で実施する第1項記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58151607A JPS6045536A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | メチル置換ナフタレン類のトランスメチル化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58151607A JPS6045536A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | メチル置換ナフタレン類のトランスメチル化方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6045536A true JPS6045536A (ja) | 1985-03-12 |
JPH0321529B2 JPH0321529B2 (ja) | 1991-03-22 |
Family
ID=15522223
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58151607A Granted JPS6045536A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | メチル置換ナフタレン類のトランスメチル化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6045536A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4982040A (en) * | 1988-10-06 | 1991-01-01 | Mobil Oil Corp. | Process for the catalytic disproportionation of methylnaphthalenes |
US5276230A (en) * | 1991-12-06 | 1994-01-04 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Process for production of 2,6-dimethylnaphthalene |
US5365001A (en) * | 1991-08-08 | 1994-11-15 | Teijin Limited | Method for preparing dialkylnaphthalene |
EP0812813A3 (en) * | 1996-06-10 | 1998-01-07 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Process for preparing dialkylnaphthalenes |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3702886A (en) * | 1969-10-10 | 1972-11-14 | Mobil Oil Corp | Crystalline zeolite zsm-5 and method of preparing the same |
JPS56169628A (en) * | 1980-05-05 | 1981-12-26 | Mobil Oil Corp | Conversion of organic compound using periodic table ia group metal denatured zeolite catalyst |
-
1983
- 1983-08-22 JP JP58151607A patent/JPS6045536A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3702886A (en) * | 1969-10-10 | 1972-11-14 | Mobil Oil Corp | Crystalline zeolite zsm-5 and method of preparing the same |
JPS56169628A (en) * | 1980-05-05 | 1981-12-26 | Mobil Oil Corp | Conversion of organic compound using periodic table ia group metal denatured zeolite catalyst |
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US5365001A (en) * | 1991-08-08 | 1994-11-15 | Teijin Limited | Method for preparing dialkylnaphthalene |
US5276230A (en) * | 1991-12-06 | 1994-01-04 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Process for production of 2,6-dimethylnaphthalene |
EP0812813A3 (en) * | 1996-06-10 | 1998-01-07 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Process for preparing dialkylnaphthalenes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0321529B2 (ja) | 1991-03-22 |
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