JPH0588689B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0588689B2 JPH0588689B2 JP61014063A JP1406386A JPH0588689B2 JP H0588689 B2 JPH0588689 B2 JP H0588689B2 JP 61014063 A JP61014063 A JP 61014063A JP 1406386 A JP1406386 A JP 1406386A JP H0588689 B2 JPH0588689 B2 JP H0588689B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction
- formaldehyde
- isoprene
- isobutylene
- butyl alcohol
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- 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)
Description
＜産業上の利用分野＞
本発明はイソブチレンおよび／またはターシヤ
リーブチルアーコールとホルムアルデヒドからイ
ソプレンを製造する方法に関するものである。 イソプレンは合成ゴムの原料や香料あるいは各
種有機合成の中間体として非常に有用なものであ
る。 ＜従来の技術＞ 従来からイソブチレンとホルムアルデヒドとを
触媒の存在下に気相で反応させ、一段でイソプレ
ンを製造する方法はよく知られている。 この方法は工程が単純であり、数多くのイソプ
レン製造法のうちでは最も経済性のある方法と考
えられる。従来このようなイソプレン製造法にお
ける有効な触媒として、活性白土、シリカーアル
ミナ、各種金属リン酸塩、担体担持リン酸、それ
にシリカ担体に担持したフツ化アルミニウムなど
を使用する方法が提案されている。しかしなが
ら、これらの公知の触媒では一般にホルムアルデ
ヒドに対するイソプレン生成の選択率が低いとか
触媒活性が低いとか、また触媒寿命が短かい等の
欠点があつた。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明はこれら従来の技術の欠点、即ちイソブ
チレンおよび／またはターシヤリーブチルアーコ
ールとホルムアルデヒドからイソプレンを得る反
応において、収率が低いという欠点を改良して工
業的に有利な方法を提供しようとするものであ
る。 ＜問題点を解決するための手段＞ 本発明はイソブチレンおよび／またはターシヤ
リーブチルアーコールとホルムアルデヒドとをニ
オブ酸触媒の存在下に200〜450℃の温度条件で気
相で反応させることを特徴とするイソプレンの製
造方法である。 本発明方法に用いられる原料はイソブチレンお
よび／またはターシヤリーブチルアーコールとホ
ルムアルデヒドである。イソブチレンとターシヤ
リーブチルアーコールについてはどちらかを単独
で用いてもよいし、それらの混合物を使用するこ
ともできる。ホルムアルデヒドの純度については
特に制限を受けるものではなく、通常は大量の水
を含んだものが用いられるが、メタノールが含ま
れているホルムアルデヒドを使用することもでき
る。 イソブチレンまたはターシヤリーブチルアルコ
ールとホルムアルデヒドとのモル比、あるいはイ
ソブチレンとターシヤリーブチルアルコールの混
合物とホルムアルデヒドとのモル比は通常１〜20
であり、好ましくは２〜10の範囲である。 本発明方法に用いられる触媒はニオブ酸触媒で
ある。ニオブ酸は含水酸化とも呼ばれる固体酸で
あり、その性質については表面Vol.23No8 39頁
〜49頁に記載されている。 またその製造法については特開昭60−44039号
公報に記載されている。 ニオブ酸は強い酸性質を有しており、エチレ
ン、プロピレンの水和反応やエステル化反応に活
性があることが報告されているが、その他の反応
に対する触媒作用についてはほとんど知られてい
ない。 本発明者らはこのニオブ酸を触媒として用いる
ことにより、イソブチレンおよび／またはターシ
ヤリーブチルアルコールとホルムアルデヒドから
イソプレンを収率よく得られることを見い出した
ものである。 本発明方法は気相で反応が行われる。反応温度
は200〜450℃の温度範囲が有効に用いられ、好ま
しくは250〜350℃の温度範囲が用いられる。反応
温度が450℃を超えると、ホルムアルデヒドの分
解が著しく増大するので好ましくない。また200
℃より低いと、反応速度が非常に遅くなる。 反応圧力は反応系が気相に保たれる圧力であれ
ば特に限定されないが、通常は１〜15絶対気圧の
範囲において実施される。装置の効率、反応生成
物の回収等から加圧で実施することが望ましい。 空間速度は、触媒１あたり１時間に流れる原
料ガス量で表現して、50〜5000の範囲で実施で
きるが、好ましくは300〜3000の範囲である。 反応形式としてはニオブ酸触媒が充填された充
填層に原料を連続的に供給するいわゆる固定床流
通反応型の形式が一般に採用されるが、場合によ
れば流動床型や移動床型の反応形式を採用しても
差支えがない。 以下に実施例によつて本発明方法をさらに具体
的に説明するが、本発明の範囲はこれによつて制
限を受けるものではない。 ＜実施例＞ 実施例 １ ニオブ酸触媒（CBMM社製）20mlを内径18mm
のガラス製反応管に充填した。反応管は電気炉
で、反応温度が350℃になるように加熱した。こ
の反応管にホルムアルデヒド水溶液（ホルムアル
デヒド濃度27重量％）を7.5ｇ／hr、イソブチレ
ンを150Nml／minの流量でそれぞれを供給し、
反応を行つた。 反応管出口ガスを冷却し、ホルムアルデヒドと
水を除いた後、ガスクロマトグラフイーで分析し
た結果反応開始５時間後、供給ホルムアルデヒド
あたりのイソプレン収率は61％であつた。 なおイソプレン収率は次式によつて求めた。 イソプレン収率＝生成イソプレン（モル）／
供給ホルムアルデヒド（モル）×100 また50時間後でのイソプレン収率は54％であつ
た。 実施例 ２ 実施例１と同じ反応装置にニオブ酸触媒20mlを
充填した。この反応管にホルムアルデヒド水溶液
（ホルムアルデヒド濃度27重量％）を7.5ｇ／hr、
ターシヤリーブチルアルコールを30.0ｇ／hrの流
量で供給し反応温度350℃で反応を行つた。 実施例1.と同様に分析した結果、反応開始５時
間後の供給ホルムアルデヒドあたりのイソプレン
収率は52％であつた。 実施例 ３ 実施例１と同じ反応装置にニオブ酸触媒20mlを
充填した。この反応管にホルムアルデヒドのメタ
ノール溶液（ホルムアルデヒド濃度27重量％）を
7.5ｇ／hr、イソブチレン150Nml／minの流量で
それぞれ供給した。反応温度は350℃であつた。 実施例１と同様に分析した結果、反応開始５時
間後の供給ホルムアルデヒドあたりのイソプレン
収率は55％であつた。 実施例 ４〜６ 実施例１と同じ反応装置にニオブ酸触媒20mlを
充填し、第１表に記載した反応条件で反応を行
い、実施例１と同様に分析した結果、第１表に記
載した結果が得られた。 実施例 ７ ニオブ酸触媒20mlを内径18mmのSUS製反応管
に充填し、反応圧力５気圧で反応を行つた。なお
他の反応条件については実施例１に記載したのと
同じ条件であつた。 実施例１と同様に分析した結果、反応開始５時
間後のイソプレン収率は58％であつた。
リーブチルアーコールとホルムアルデヒドからイ
ソプレンを製造する方法に関するものである。 イソプレンは合成ゴムの原料や香料あるいは各
種有機合成の中間体として非常に有用なものであ
る。 ＜従来の技術＞ 従来からイソブチレンとホルムアルデヒドとを
触媒の存在下に気相で反応させ、一段でイソプレ
ンを製造する方法はよく知られている。 この方法は工程が単純であり、数多くのイソプ
レン製造法のうちでは最も経済性のある方法と考
えられる。従来このようなイソプレン製造法にお
ける有効な触媒として、活性白土、シリカーアル
ミナ、各種金属リン酸塩、担体担持リン酸、それ
にシリカ担体に担持したフツ化アルミニウムなど
を使用する方法が提案されている。しかしなが
ら、これらの公知の触媒では一般にホルムアルデ
ヒドに対するイソプレン生成の選択率が低いとか
触媒活性が低いとか、また触媒寿命が短かい等の
欠点があつた。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明はこれら従来の技術の欠点、即ちイソブ
チレンおよび／またはターシヤリーブチルアーコ
ールとホルムアルデヒドからイソプレンを得る反
応において、収率が低いという欠点を改良して工
業的に有利な方法を提供しようとするものであ
る。 ＜問題点を解決するための手段＞ 本発明はイソブチレンおよび／またはターシヤ
リーブチルアーコールとホルムアルデヒドとをニ
オブ酸触媒の存在下に200〜450℃の温度条件で気
相で反応させることを特徴とするイソプレンの製
造方法である。 本発明方法に用いられる原料はイソブチレンお
よび／またはターシヤリーブチルアーコールとホ
ルムアルデヒドである。イソブチレンとターシヤ
リーブチルアーコールについてはどちらかを単独
で用いてもよいし、それらの混合物を使用するこ
ともできる。ホルムアルデヒドの純度については
特に制限を受けるものではなく、通常は大量の水
を含んだものが用いられるが、メタノールが含ま
れているホルムアルデヒドを使用することもでき
る。 イソブチレンまたはターシヤリーブチルアルコ
ールとホルムアルデヒドとのモル比、あるいはイ
ソブチレンとターシヤリーブチルアルコールの混
合物とホルムアルデヒドとのモル比は通常１〜20
であり、好ましくは２〜10の範囲である。 本発明方法に用いられる触媒はニオブ酸触媒で
ある。ニオブ酸は含水酸化とも呼ばれる固体酸で
あり、その性質については表面Vol.23No8 39頁
〜49頁に記載されている。 またその製造法については特開昭60−44039号
公報に記載されている。 ニオブ酸は強い酸性質を有しており、エチレ
ン、プロピレンの水和反応やエステル化反応に活
性があることが報告されているが、その他の反応
に対する触媒作用についてはほとんど知られてい
ない。 本発明者らはこのニオブ酸を触媒として用いる
ことにより、イソブチレンおよび／またはターシ
ヤリーブチルアルコールとホルムアルデヒドから
イソプレンを収率よく得られることを見い出した
ものである。 本発明方法は気相で反応が行われる。反応温度
は200〜450℃の温度範囲が有効に用いられ、好ま
しくは250〜350℃の温度範囲が用いられる。反応
温度が450℃を超えると、ホルムアルデヒドの分
解が著しく増大するので好ましくない。また200
℃より低いと、反応速度が非常に遅くなる。 反応圧力は反応系が気相に保たれる圧力であれ
ば特に限定されないが、通常は１〜15絶対気圧の
範囲において実施される。装置の効率、反応生成
物の回収等から加圧で実施することが望ましい。 空間速度は、触媒１あたり１時間に流れる原
料ガス量で表現して、50〜5000の範囲で実施で
きるが、好ましくは300〜3000の範囲である。 反応形式としてはニオブ酸触媒が充填された充
填層に原料を連続的に供給するいわゆる固定床流
通反応型の形式が一般に採用されるが、場合によ
れば流動床型や移動床型の反応形式を採用しても
差支えがない。 以下に実施例によつて本発明方法をさらに具体
的に説明するが、本発明の範囲はこれによつて制
限を受けるものではない。 ＜実施例＞ 実施例 １ ニオブ酸触媒（CBMM社製）20mlを内径18mm
のガラス製反応管に充填した。反応管は電気炉
で、反応温度が350℃になるように加熱した。こ
の反応管にホルムアルデヒド水溶液（ホルムアル
デヒド濃度27重量％）を7.5ｇ／hr、イソブチレ
ンを150Nml／minの流量でそれぞれを供給し、
反応を行つた。 反応管出口ガスを冷却し、ホルムアルデヒドと
水を除いた後、ガスクロマトグラフイーで分析し
た結果反応開始５時間後、供給ホルムアルデヒド
あたりのイソプレン収率は61％であつた。 なおイソプレン収率は次式によつて求めた。 イソプレン収率＝生成イソプレン（モル）／
供給ホルムアルデヒド（モル）×100 また50時間後でのイソプレン収率は54％であつ
た。 実施例 ２ 実施例１と同じ反応装置にニオブ酸触媒20mlを
充填した。この反応管にホルムアルデヒド水溶液
（ホルムアルデヒド濃度27重量％）を7.5ｇ／hr、
ターシヤリーブチルアルコールを30.0ｇ／hrの流
量で供給し反応温度350℃で反応を行つた。 実施例1.と同様に分析した結果、反応開始５時
間後の供給ホルムアルデヒドあたりのイソプレン
収率は52％であつた。 実施例 ３ 実施例１と同じ反応装置にニオブ酸触媒20mlを
充填した。この反応管にホルムアルデヒドのメタ
ノール溶液（ホルムアルデヒド濃度27重量％）を
7.5ｇ／hr、イソブチレン150Nml／minの流量で
それぞれ供給した。反応温度は350℃であつた。 実施例１と同様に分析した結果、反応開始５時
間後の供給ホルムアルデヒドあたりのイソプレン
収率は55％であつた。 実施例 ４〜６ 実施例１と同じ反応装置にニオブ酸触媒20mlを
充填し、第１表に記載した反応条件で反応を行
い、実施例１と同様に分析した結果、第１表に記
載した結果が得られた。 実施例 ７ ニオブ酸触媒20mlを内径18mmのSUS製反応管
に充填し、反応圧力５気圧で反応を行つた。なお
他の反応条件については実施例１に記載したのと
同じ条件であつた。 実施例１と同様に分析した結果、反応開始５時
間後のイソプレン収率は58％であつた。
【表】
＜発明の効果＞
以上の如く本発明によりイソブチレンおよび／
またはターシヤリーブチルアルコールとホルムア
ルデヒドをニオブ酸触媒の存在下に気相で反応さ
せることによりイソプレンが収率よく得ることが
できるようになつた。
またはターシヤリーブチルアルコールとホルムア
ルデヒドをニオブ酸触媒の存在下に気相で反応さ
せることによりイソプレンが収率よく得ることが
できるようになつた。
Claims (1)
- １ イソブチレンおよび／またはターシヤリーブ
チルアルコールとホルムアルデヒドとをニオブ酸
触媒存在下に200〜450℃の温度条件で気相で反応
させることを特徴とするイソプレンの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61014063A JPS62174032A (ja) | 1986-01-24 | 1986-01-24 | イソプレンの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61014063A JPS62174032A (ja) | 1986-01-24 | 1986-01-24 | イソプレンの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62174032A JPS62174032A (ja) | 1987-07-30 |
| JPH0588689B2 true JPH0588689B2 (ja) | 1993-12-24 |
Family
ID=11850629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61014063A Granted JPS62174032A (ja) | 1986-01-24 | 1986-01-24 | イソプレンの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62174032A (ja) |
-
1986
- 1986-01-24 JP JP61014063A patent/JPS62174032A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62174032A (ja) | 1987-07-30 |
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