JPH0336813B2 - - Google Patents
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- JPH0336813B2 JPH0336813B2 JP60292326A JP29232685A JPH0336813B2 JP H0336813 B2 JPH0336813 B2 JP H0336813B2 JP 60292326 A JP60292326 A JP 60292326A JP 29232685 A JP29232685 A JP 29232685A JP H0336813 B2 JPH0336813 B2 JP H0336813B2
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、鉄アルミノシリケートを触媒として
メタノールおよび/またはジメチルエーテルから
工業原料として有用なプソイドキユメン(1,
2,4−トリメチルベンゼン)および/またはデ
ユレン(1,2,4,5−テトラメチルベンゼ
ン)を製造する方法に関するものである。本発明
は、特に特定の鉄アルミノシリケートを触媒とし
て用いることにより、プソイドキユメンおよびデ
ユレンをそれぞれの同族異性体成分との選択性に
おいて高い純度で効率よく得る方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention is directed to the production of pseudokyumene (1,
The present invention relates to a method for producing 2,4-trimethylbenzene) and/or duurene (1,2,4,5-tetramethylbenzene). The present invention particularly relates to a method for efficiently obtaining pseudokyumene and duurene with high purity and selectivity with respect to their respective homologous isomer components by using a specific iron aluminosilicate as a catalyst.
〔従来の技術〕
結晶性アルミノシリケートはゼオライトとして
天然のものや合成されたものが数多く知られてい
る。これらの結晶性アルミノシリケートは多種の
立体構造をなす細孔を有し、その一部のものは炭
化水素類の転換用触媒等として工業的に使用され
ている。特に1部結晶性アルミノシリケートを触
媒として用いて、メタノールあるいはジメチルエ
ーテルからガソリン留分を主とする炭化水素を製
造する方法が検討されている。例えばモービルオ
イル社によるZSM−5ゼオライトは種々ある結
晶性アルミノシリケートの中でももつとも、その
反応の触媒として優れていることが知られてお
り、その中で一部本発明の目的であるプソイドキ
ユメンおよびデユレンの生成は観測されている。
また、ZSM−5とシリカの立体配列が類似する
メタロシリケートの合成およびそれを用いる触媒
反応も知られている。[Prior Art] Many natural and synthetic crystalline aluminosilicates are known as zeolites. These crystalline aluminosilicates have pores with various three-dimensional structures, and some of them are used industrially as catalysts for converting hydrocarbons. In particular, a method for producing hydrocarbons, mainly gasoline fractions, from methanol or dimethyl ether using partially crystalline aluminosilicate as a catalyst has been studied. For example, ZSM-5 zeolite manufactured by Mobil Oil Co., Ltd. is known to be excellent as a catalyst for the reaction among various crystalline aluminosilicates. generation has been observed.
Furthermore, the synthesis of metallosilicates having a similar steric arrangement of silica to ZSM-5 and catalytic reactions using the metallosilicates are also known.
しかしながら、これらのメタロシリケートは、
いずれも本発明の目的であるメタノールおよび/
またはジメチルエーテルからのプソイドキユメン
およびデユレンの生成は観測されてはいるが、そ
の収率および選択性において低いものであり、本
発明の目的に合致するものは見い出されていな
い。
However, these metallosilicates
Methanol and/or
Although the production of pseudokymene and durene from dimethyl ether has been observed, the yield and selectivity thereof are low, and no product has been found that meets the objectives of the present invention.
本発明者らは、それらにおいてプソイドキユメ
ンおよびデユレンの収率を向上せしめるととも
に、同種異性体成分との選択性において高い純度
において生成するような触媒の探索を行なつてい
たところ、ZSM−5系においてその骨格の
SiO2/Al2O3比の増大とともにデユレンのプソイ
ドキユメンに対する収率が大きくなることを見い
出し、更にその収率の向上および前記選択性の向
上を検討したところ、ZSM−5型ゼオライトに
おいて、その骨格のAlが合成時に多くの部分が
鉄に置換されている状態で合成せしめた鉄アルミ
ノシリケートは、この収率および選択性を飛躍的
に向上せしめることを見い出し本発明を完成する
に至つた。
The present inventors were searching for a catalyst that would improve the yield of pseudokyumene and duurene and produce them with high purity in terms of selectivity with homoisomer components, and found that in the ZSM-5 system, of that skeleton
We found that the yield of Duurene to pseudokyumene increases as the SiO 2 /Al 2 O 3 ratio increases, and we further investigated ways to improve the yield and the selectivity. The present inventors have discovered that iron aluminosilicate, which is synthesized with a large portion of Al substituted with iron during synthesis, can dramatically improve yield and selectivity, leading to the completion of the present invention.
すなわち、本発明はメタノールおよび/または
ジメチルエーテルを原料としてプソイドキユメン
および/またはデユレンを製造するにあたり、触
媒として鉄およびアルミニウムを鉄のアルミニウ
ムに対する比が10以上になるようにその骨格に含
有するペンタシル型ゼオライトを主成分とするゼ
オライト触媒を用いることを特徴とするプソイド
キユメンおよび/またはデユレンの製造方法であ
る。 That is, the present invention uses pentasil-type zeolite containing iron and aluminum as a catalyst in its skeleton so that the ratio of iron to aluminum is 10 or more when producing pseudokyumene and/or duurene using methanol and/or dimethyl ether as raw materials. This is a method for producing pseudokyumene and/or duurene, which is characterized by using a zeolite catalyst as a main component.
以下、本発明を詳細に説明する。 The present invention will be explained in detail below.
本発明の方法に用いる触媒は、鉄およびアルミ
ニウムをその骨格に含有する結晶性ペンタシル型
ゼオライトを主成分とするものである。ここで鉄
およびアルミニウムをその骨格に含有する結晶性
シリケートとしては、ZSM−5とそのシリカの
骨格構造が類似するものが好ましいが、そのケイ
素の鉄およびアルミニウムに対する比は特に制限
はないが通常、その原子比としては20以上のもの
が合成しやすく安定である。また鉄のアルミニウ
ムに対する比は10以上が好ましい結果を与える。
なぜならば、骨格のアルミニウムは微量でその能
力を発揮するが、その能力と組み合せて本発明の
目的を達成するための骨格の鉄はアルミニウムに
比してかなり多くの量をその能力の発揮に必要と
するからである。この(ペンタル型ゼオライト)
を調製するには種々の方法があるが、一般には、
アルミニウム源、各種シリカ源、鉄源および結晶
化剤を水性媒体に加えて、水熱反応処理をするこ
とによつて調製することができる。また骨格中の
アルミニウム濃度を微量にするときには、意図的
に別途アルミニウム源を用いずとも、通常使用す
る各種シリカ源中には、その必要とする微量のア
ルミニウムを含有することが一般的であるので、
各種シリカ源、鉄源および結晶化剤を原料系とし
て用いればよい。例えば、そのような鉄アルミノ
シリケートは次のように調製される。すなわち、
硝酸鉄等の鉄塩、濃硫酸およびテトラプロピルア
ンモニウムブロマイトなどの結晶化剤を含む水溶
液に鉱化剤として塩化ナトリウムを加えた溶液に
ケイ酸ナトリウム水溶液を混合し、必要に応じて
混合液のPHを調整し、これをオートクレーブ中で
加熱保持する。必要時間保持後、冷却、過・洗
浄、乾燥および焼成の過程を経て、ナトリウム型
鉄アルミノシリケートが得られる。さらにこのナ
トリウム型鉄アルミノシリケートを硝酸アンモニ
ウムないし塩化アンモニウム水溶液で処理してア
ンモニウム型としたのち焼成によつてプロトン型
鉄アルミノシリケートを得ることができる。この
ときにアルミナゾル等のバインダーを加えて成形
する操作を間に挿入することによつて成形体とし
てのゼオライト触媒を得ることができる。 The catalyst used in the method of the present invention is mainly composed of crystalline pentasil-type zeolite containing iron and aluminum in its skeleton. Here, the crystalline silicate containing iron and aluminum in its skeleton is preferably one whose silica skeleton structure is similar to ZSM-5, but the ratio of silicon to iron and aluminum is not particularly limited, but usually, Those with an atomic ratio of 20 or more are easy to synthesize and stable. Further, a ratio of iron to aluminum of 10 or more gives preferable results.
This is because the aluminum of the skeleton exhibits its ability with a small amount, but in combination with that ability, the iron of the skeleton is required in a much larger amount than aluminum in order to achieve the purpose of the present invention. This is because. This (pental type zeolite)
There are various methods to prepare, but in general,
It can be prepared by adding an aluminum source, various silica sources, an iron source, and a crystallizing agent to an aqueous medium and subjecting it to a hydrothermal reaction treatment. In addition, when reducing the aluminum concentration in the skeleton to a trace amount, the various silica sources normally used generally contain the necessary trace amount of aluminum, without intentionally using a separate aluminum source. ,
Various silica sources, iron sources, and crystallizing agents may be used as raw material systems. For example, such iron aluminosilicate is prepared as follows. That is,
An aqueous sodium silicate solution is mixed with an aqueous solution containing an iron salt such as iron nitrate, a crystallizing agent such as concentrated sulfuric acid, and a crystallizing agent such as tetrapropylammonium bromite, and sodium chloride is added as a mineralizing agent. Adjust the pH and keep it heated in an autoclave. After holding for the required time, a sodium type iron aluminosilicate is obtained through the processes of cooling, filtering/washing, drying and calcination. Furthermore, the proton type iron aluminosilicate can be obtained by treating this sodium type iron aluminosilicate with an aqueous ammonium nitrate or ammonium chloride solution to make it into an ammonium type, and then firing it. At this time, by inserting an operation in which a binder such as alumina sol is added and molded, a zeolite catalyst in the form of a molded body can be obtained.
次に本発明のプソイドキユメンおよび/または
デユレンを製造するにあたり、メタノールおよ
び/あるいはジメチルエーテルを原料として用い
るとともに、触媒として既に述べた鉄およびアル
ミニウムを鉄のアルミニウムに対する比が10以上
になるように含有するペンタシル型ゼオライトを
主成分とするゼオライト触媒を用いて行う。この
原料は、目的とする反応生成物、条件によつて適
宜定めればよいが、メタノールからでもジメチル
エーテルからでも得られる生成物に大きな差はな
く、また原料中に水が混在していても類似の生成
物が得られるように条件を選定すればよい。具体
的な反応条件としては、通常反応温度250〜650
℃、好ましくは320〜500℃、反応圧力常圧ないし
若干の加圧下として、液時空間速度0.1〜5hr-1の
条件とする。このような条件で転化反応を実施す
れば、プソイドキユメン、デユレンを、高い収率
でかつ異性体中での選択性が非常に高い状態で得
ることができる。 Next, in producing pseudokyumene and/or duurene of the present invention, methanol and/or dimethyl ether are used as raw materials, and pentasil containing the already mentioned iron and aluminum as catalysts such that the ratio of iron to aluminum is 10 or more. It is carried out using a zeolite catalyst whose main component is type zeolite. This raw material can be determined as appropriate depending on the desired reaction product and conditions, but there is no major difference in the products obtained from methanol or dimethyl ether, and the products obtained are similar even if water is mixed in the raw material. The conditions may be selected so that a product of . As for specific reaction conditions, the reaction temperature is usually 250-650℃.
C, preferably 320 to 500 C, the reaction pressure is normal pressure to slightly elevated pressure, and the liquid hourly space velocity is 0.1 to 5 hr -1 . If the conversion reaction is carried out under such conditions, pseudokyumene and durene can be obtained in high yield and with very high selectivity among isomers.
以上のように本発明は、鉄アルミノシリケート
を主成分とするゼオライト触媒が、メタノールお
よび/またはジメチルエーテルを原料としてプソ
イドキユメンおよび/またはデユレンを製造する
にあたり、非常に有効に働くことを明らかにする
ものであり、工業的価値の高い技術である。 As described above, the present invention reveals that a zeolite catalyst containing iron aluminosilicate as a main component works very effectively in producing pseudokyumene and/or duurene using methanol and/or dimethyl ether as raw materials. This is a technology with high industrial value.
次に本発明を実施例によりさらに詳しく説明す
る。
Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.
実施例 1
硝酸鉄26.44g、テトラプロピルアンモニウム
ブロマイド83.62g、塩化ナトリウム76.00gを
346.48gの水に溶解せしめ、更にこの溶液に
H2SO40.44gを加えたのち、予め253.52gの水に
よつてうすめたJ・ケイ酸ソーダ3号202.80gの
溶液とよく混合した。得られた混合液をオートク
レーブに入れて加熱し、180℃で5日間保持した。
反応終了後、オートクレーブを冷却し、内容物を
過水洗し、120℃にて6時間乾燥後550℃におい
て3時間空気気流下焼成し、ナトリウム型の鉄ア
ルミノシリケートを得た。この得られた鉄アルミ
ノシリケートについて粉末X線回折を行なうと第
1図に示されるペンタシル型のゼオライトのパタ
ーンを示した。また化学元素分析からSiO2/
Al2O3=1500,SiO2/Fe2O3=26であつた。得ら
れた鉄アルミノシリケート粉末にアルミナバイン
ダーを35重量%加え成型品とし再び乾燥後空気気
流中550℃で3時間焼成した。その後、上記成型
品1gあたり2.2規定の硝酸アンモニウム水溶液
5mlを加え、2時間自然還流する操作を4回繰り
返しアンモニウムイオン交換を行つた。得られた
アンモニウム型ゼオライト成型体を乾燥後空気気
流中550℃3時間焼成することによつてプロトン
型触媒とした。Example 1 26.44 g of iron nitrate, 83.62 g of tetrapropylammonium bromide, and 76.00 g of sodium chloride.
Dissolved in 346.48g of water, and further added to this solution.
After adding 0.44 g of H 2 SO 4 , it was thoroughly mixed with a solution of 202.80 g of J. Sodium Silicate No. 3 diluted with 253.52 g of water. The resulting mixture was heated in an autoclave and kept at 180°C for 5 days.
After the reaction was completed, the autoclave was cooled, the contents were washed with water, dried at 120°C for 6 hours, and then calcined at 550°C for 3 hours under a stream of air to obtain sodium type iron aluminosilicate. When the obtained iron aluminosilicate was subjected to powder X-ray diffraction, it showed a pentasil type zeolite pattern as shown in FIG. In addition, chemical elemental analysis revealed that SiO 2 /
Al 2 O 3 =1500, SiO 2 /Fe 2 O 3 =26. 35% by weight of alumina binder was added to the obtained iron aluminosilicate powder to form a molded product, which was dried again and then fired at 550° C. for 3 hours in a stream of air. Thereafter, 5 ml of a 2.2N ammonium nitrate aqueous solution was added per 1 g of the molded product, and the procedure of natural refluxing for 2 hours was repeated 4 times to perform ammonium ion exchange. The obtained ammonium type zeolite molded body was dried and then calcined in an air stream at 550°C for 3 hours to obtain a proton type catalyst.
常圧流通式反応装置にこの触媒5mlを充てん
し、メタノールを原料として反応温度335℃、
LHSV0.25hr-1の条件によりメタノール転換反応
を4時間継続した。結果は、炭素基準で、プソイ
ドキユメンが10.3%の収率、異性体間の選択性
98.7%で、デユレンが10.8%の収率、異性体間の
選択性98.4%で得られた。 A normal pressure flow reactor was filled with 5 ml of this catalyst, and methanol was used as a raw material at a reaction temperature of 335°C.
The methanol conversion reaction was continued for 4 hours under the condition of LHSV 0.25 hr -1 . The results showed a yield of 10.3% for pseudokyumene on a carbon basis, and selectivity between isomers.
98.7%, duurene was obtained with a yield of 10.8% and a selectivity between isomers of 98.4%.
実施例 2
実施例1における硝酸鉄26.44gの代りに硝酸
鉄25.59gと硝酸アルミニウム0.36g、あるいは、
硝酸鉄24.03gと硝酸アルミニウム1.80g、ある
いは、硝酸鉄13.22gと硝酸アルミニウム11.86g
(比較例)を用いて実験を行なつたところ得られ
た鉄アルミノシリケートはいずれもペンタシル型
ゼオライトのパターンを示し、また化学元素分析
からそのFe2O3/Al2O3はそれぞれ31,10、及び
1.1(比較例)を示した。このものを実施例1と同
様にしてデユレンの収率を求めた結果を実施例1
の結果と共に第2図に示す。Example 2 Instead of 26.44 g of iron nitrate in Example 1, 25.59 g of iron nitrate and 0.36 g of aluminum nitrate, or
24.03g iron nitrate and 1.80g aluminum nitrate, or 13.22g iron nitrate and 11.86g aluminum nitrate
(Comparative example), all of the iron aluminosilicate obtained showed a pattern of pentasil type zeolite, and chemical elemental analysis showed that the Fe 2 O 3 /Al 2 O 3 was 31 and 10, respectively. ,as well as
1.1 (comparative example) is shown. Example 1 shows the results of determining the yield of Duurene in the same manner as in Example 1.
The results are shown in Figure 2.
以上の結果から本発明の鉄アルミノシリケート
を用いる場合にデユレンの収率が良くなつている
ことがわかる。 The above results show that the yield of Duurene is improved when the iron aluminosilicate of the present invention is used.
本発明によるときは、特定の鉄アルミノシリケ
ートを触媒として用いることにより、メタノール
および/またはジメチルエーテルからプソイドキ
ノンおよび/またはデユレンを高純度、高収率で
且つ選択性よく製造することができる。
According to the present invention, by using a specific iron aluminosilicate as a catalyst, pseudoquinone and/or durene can be produced from methanol and/or dimethyl ether with high purity, high yield, and good selectivity.
第1図は本発明で触媒として用いる鉄アルミノ
シリケートの1例を示す粉末X線回析パターンで
あり、第2図は触媒として用いる鉄アルミノシリ
ケートとデユレンの収率との関係を示すグラフで
ある。
Figure 1 is a powder X-ray diffraction pattern showing an example of the iron aluminosilicate used as a catalyst in the present invention, and Figure 2 is a graph showing the relationship between the iron aluminosilicate used as a catalyst and the yield of Duurene. .
Claims (1)
を原料としてプソイドキユメンおよび/またはデ
ユレンを製造するにあたり、触媒として鉄および
アルミニウムを鉄のアルミニウムに対する比が10
以上になるようにその骨格に含有するペンタシル
型ゼオライトを主成分とするゼオライト触媒を用
いることを特徴とするプソイドキユメンおよび/
またはデユレンの製造方法。1 When producing pseudokyumene and/or duurene using methanol and/or dimethyl ether as raw materials, iron and aluminum are used as catalysts at a ratio of iron to aluminum of 10.
A pseudokymene and/or characterized in that it uses a zeolite catalyst whose main component is pentasil-type zeolite contained in its skeleton as described above.
Or how to make Duuren.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60292326A JPS62153231A (en) | 1985-12-26 | 1985-12-26 | Method for producing pseudokyumene and/or duurene |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60292326A JPS62153231A (en) | 1985-12-26 | 1985-12-26 | Method for producing pseudokyumene and/or duurene |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62153231A JPS62153231A (en) | 1987-07-08 |
| JPH0336813B2 true JPH0336813B2 (en) | 1991-06-03 |
Family
ID=17780332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60292326A Granted JPS62153231A (en) | 1985-12-26 | 1985-12-26 | Method for producing pseudokyumene and/or duurene |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62153231A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103864562B (en) * | 2014-02-24 | 2015-07-08 | 中国海洋石油总公司 | Method for preparing durene by using methyl alcohol |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL181001C (en) * | 1978-05-30 | 1987-06-01 | Shell Int Research | PROCESS FOR PREPARING AROMATIC HYDROCARBONS FROM ALIPHATIC OXYGEN-CONTAINING COMPOUNDS. |
| EP0054387B1 (en) * | 1980-12-17 | 1985-09-18 | Imperial Chemical Industries Plc | Method for the preparation of hydrocarbons by using zeolite catalysts of the type nu-5. |
| JPS57196719A (en) * | 1981-05-26 | 1982-12-02 | Res Assoc Petroleum Alternat Dev<Rapad> | Manufacture of crystalline silicate |
-
1985
- 1985-12-26 JP JP60292326A patent/JPS62153231A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62153231A (en) | 1987-07-08 |
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