JPH08269030A - Propylene oxide manufacturing method - Google Patents
Propylene oxide manufacturing methodInfo
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- JPH08269030A JPH08269030A JP7071454A JP7145495A JPH08269030A JP H08269030 A JPH08269030 A JP H08269030A JP 7071454 A JP7071454 A JP 7071454A JP 7145495 A JP7145495 A JP 7145495A JP H08269030 A JPH08269030 A JP H08269030A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高選択的にプロピレンオキシドを製造する方
法を提供する。
【構成】 酸素と水素によりプロピレンを直接酸化して
プロピレンオキシドを製造する方法において、周期律表
第VIII族の貴金属をチタノシリケートに担持した触
媒の存在下に、酸素と水素によりプロピレンを直接酸化
する反応において、反応温度を0〜40℃にする。(57) [Summary] [Objective] To provide a method for producing propylene oxide with high selectivity. In a method for producing propylene oxide by directly oxidizing propylene with oxygen and hydrogen, propylene is directly oxidized with oxygen and hydrogen in the presence of a catalyst in which a noble metal of Group VIII of the periodic table is supported on titanosilicate. In the reaction, the reaction temperature is set to 0 to 40 ° C.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、プロピレンオキシドを
製造する新規な方法に関する。本発明で得られるプロピ
レンオキシドは、プロピレングリコールやポリプロピレ
ングリコール等の原料として極めて有用な化合物であ
る。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a novel process for producing propylene oxide. The propylene oxide obtained in the present invention is a very useful compound as a raw material for propylene glycol, polypropylene glycol and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】プロピレンオキシドの製造方法には、プ
ロピレンからクロルヒドリンを経由するクロルヒドリン
法が知られている。また、t−ブチルハイドロパ−オキ
シドあるいはエチルベンゼンハイドロパ−オキシドを酸
化剤としてプロピレンを酸化するハルコン法や過酢酸を
酸化剤とする過酢酸法が知られている。2. Description of the Related Art As a method for producing propylene oxide, a chlorohydrin method in which propylene is passed through chlorohydrin is known. Further, the Halcon method in which propylene is oxidized using t-butyl hydroperoxide or ethylbenzene hydroperoxide as an oxidizing agent and the peracetic acid method in which peracetic acid is used as an oxidizing agent are known.
【0003】しかしながら、前記クロルヒドリン法では
プロピレンから二段以上の工程を必要としたり、またク
ロルヒドリンを石灰乳で脱塩化水素するため多量に塩化
カルシウムが副生し、この副生品の処理が問題となる。
また、ハルコン法や過酢酸法は、酸化剤を製造する工程
を併設する必要があり、さらにt−ブタノールや酢酸等
を併産するためこの併産品の市場確保が必要となる。However, the above-mentioned chlorhydrin method requires two or more steps from propylene, and since chlorhydrin is dehydrochlorinated with lime milk, a large amount of calcium chloride is produced as a by-product, and the treatment of this by-product is a problem. Become.
Further, in the Halcon method and the peracetic acid method, it is necessary to additionally provide a step for producing an oxidant, and since t-butanol, acetic acid and the like are co-produced, it is necessary to secure a market for this co-produced product.
【0004】それ故、プロピレンオキシドの製造方法に
おいて、副生品の処理や併産品の市場確保を必要としな
いプロセスで、しかもプロピレンオキシドをプロピレン
から一段で得ようとするいくつかの試みがなされてい
る。Therefore, in the method for producing propylene oxide, some attempts have been made to obtain propylene oxide from propylene in a single step in a process that does not require treatment of by-products or market securing of co-products. There is.
【0005】例えば、特開昭59−51273号公報に
は、チタノシリケートを触媒に用いて、プロピレンを過
酸化水素で直接酸化する方法が開示されている。For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-51273 discloses a method of directly oxidizing propylene with hydrogen peroxide using titanosilicate as a catalyst.
【0006】また特開平4−352771号公報には、
周期律表第VIII族の貴金属とチタノシリケートより
なる触媒を用いて、酸素と水素によりプロピレンを直接
酸化してプロピレンオキシドを製造する方法が開示され
ている。Further, Japanese Patent Laid-Open No. 4-3527771 discloses that
A method for producing propylene oxide by directly oxidizing propylene with oxygen and hydrogen using a catalyst composed of a noble metal of Group VIII of the periodic table and titanosilicate is disclosed.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
59−51273号公報に記載の方法では、生成するプ
ロピレンオキシドに対して高価な過酸化水素を等モル以
上必要とし、経済性の面で問題がある。However, in the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 59-51273, expensive hydrogen peroxide is required in an equimolar amount or more with respect to propylene oxide produced, which is a problem in terms of economy. There is.
【0008】また特開平4−352771号公報に記載
の方法は高価な過酸化水素を用いない点で優れている
が、プロピレンオキシドの選択性が酸化反応時の原料ガ
ス組成により変動したり、触媒の調製条件により変動す
る等、工業的な製造方法としては十分なものではなかっ
た。The method described in JP-A-4-352771 is excellent in that it does not use expensive hydrogen peroxide, but the selectivity of propylene oxide varies depending on the composition of the raw material gas during the oxidation reaction, and It was not sufficient as an industrial production method, such as variation depending on the preparation conditions of.
【0009】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、酸素と水素によりプロピレンを直
接酸化する反応において前述の如き問題点がなく、しか
も高選択的にプロピレンオキシドを製造する方法を提供
することである。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to produce propylene oxide with high selectivity without the above-mentioned problems in the reaction of directly oxidizing propylene with oxygen and hydrogen. Is to provide a way to do.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明者らはプロピレン
オキシドの製造方法について鋭意検討した。その結果、
周期律表第VIII族の貴金属をチタノシリケートに担
持した触媒の存在下に酸素と水素によりプロピレンを直
接酸化してプロピレンオキシドを製造する方法におい
て、特定の範囲の反応温度で反応を行うと原料ガス組成
や触媒調製条件の影響を受けずに高選択的にプロピレン
オキシドを得ることができることを見出し、本発明を完
成するに至った。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have earnestly studied a method for producing propylene oxide. as a result,
In a method for producing propylene oxide by directly oxidizing propylene with oxygen and hydrogen in the presence of a catalyst in which a noble metal of Group VIII of the periodic table is supported on titanosilicate, a reaction is performed at a reaction temperature within a specific range. The inventors have found that propylene oxide can be obtained with high selectivity without being affected by gas composition and catalyst preparation conditions, and have completed the present invention.
【0011】即ち本発明は、周期律表第VIII族の貴
金属をチタノシリケートに担持した触媒の存在下に、酸
素と水素によりプロピレンを直接酸化する反応におい
て、反応温度を0〜40℃にすることを特徴とするプロ
ピレンオキシドの製法である。That is, in the present invention, the reaction temperature is set to 0 to 40 ° C. in the reaction of directly oxidizing propylene with oxygen and hydrogen in the presence of a catalyst in which a noble metal of Group VIII of the periodic table is supported on titanosilicate. It is a method for producing propylene oxide, which is characterized in that
【0012】次に、本発明について更に詳しく説明す
る。Next, the present invention will be described in more detail.
【0013】本発明の方法において、周期律表第VII
I族の貴金属をチタノシリケートに担持した触媒が用い
られる。In the method of the present invention, the periodic table VII
A catalyst in which a noble metal of Group I is supported on titanosilicate is used.
【0014】本発明でいうチタノシリケ−トとは、ゼオ
ライト構造を有する結晶性SiO2(シリカライトと称
される)の結晶格子を形成するケイ素の一部をチタニウ
ムで置き換えた下記一般式 nSiO2・(1−n)TiO2 で表される合成ゼオライト物質であって、該合成ゼオラ
イト物質がペンタシル型構造のX線回折パターンを示す
チタノシリケ−トを意味する。一般式中、nは通常0.
8〜0.999である。The titanosilicate referred to in the present invention is represented by the following general formula nSiO 2 · in which a part of silicon forming the crystal lattice of crystalline SiO 2 (called silicalite) having a zeolite structure is replaced by titanium. (1-n) a synthetic zeolite material represented by TiO 2, the synthetic zeolite material Chitanoshirike shows the X-ray diffraction pattern of pentasil-type structure - means the door. In the general formula, n is usually 0.
8 to 0.999.
【0015】本発明において使用されるチタノシリケー
トの合成法に特に限定するものではなく、公知の方法、
例えば特開昭56−96720号公報や特開昭60−1
27217号公報等に挙げられる方法で合成すればよ
い。The method for synthesizing the titanosilicate used in the present invention is not particularly limited, and a known method,
For example, JP-A-56-96720 and JP-A-60-1
It may be synthesized by the method described in Japanese Patent No. 27217.
【0016】特開昭56−96720号公報によれば、
チタノシリケートはテトラアルキルオルトシリケートと
テトラアルキルオルトチタネートを水酸化テトラアルキ
ルアンモニウム水溶液で加水分解し、次いで水熱合成し
て合成される。According to Japanese Patent Laid-Open No. 56-96720,
Titanosilicate is synthesized by hydrolyzing tetraalkyl orthosilicate and tetraalkyl orthotitanate with an aqueous solution of tetraalkylammonium hydroxide, and then hydrothermally synthesizing the same.
【0017】本発明において、テトラアルキルオルトシ
リケートとしては特に限定するものではないが、例え
ば、テトラメチルオルトシリケート、テトラエチルオル
トシリケート、テトラプロピルオルトシリケート、テト
ラブチルオルトシリケート、テトラペンチルオルトシリ
ケート、テトラヘキシルオルトシリケート、テトラヘプ
チルオルトシリケート、テトラオクチルオルトシリケー
ト、トリメチルエチルシリケート、ジメチルジエチルシ
リケート、メチルトリエチルシリケート、ジメチルジプ
ロピルシリケート及びエチルトリプロピルシリケート等
が挙げられる。これらのうち入手の容易さからテトラエ
チルオルトシリケートが好ましく用いられる。In the present invention, the tetraalkyl orthosilicate is not particularly limited, but for example, tetramethyl orthosilicate, tetraethyl orthosilicate, tetrapropyl orthosilicate, tetrabutyl orthosilicate, tetrapentyl orthosilicate, tetrahexyl orthosilicate. Examples thereof include silicate, tetraheptyl orthosilicate, tetraoctyl orthosilicate, trimethylethyl silicate, dimethyldiethylsilicate, methyltriethylsilicate, dimethyldipropylsilicate and ethyltripropylsilicate. Of these, tetraethyl orthosilicate is preferably used because it is easily available.
【0018】また本発明において、テトラエチルオルト
チタネートとしては特に限定するものではないが、例え
ば、テトラメチルオルトチタネート、テトラエチルオル
トチタネート、テトラプロピルオルトチタネート、テト
ラブチルオルトチタネート、テトラオクチルオルトチタ
ネート、トリメチルエチルチタネート、ジメチルジエチ
ルチタネート、メチルトリエチルチタネート、ジメチル
ジプロピルチタネート及びエチルトリプロピルチタネー
ト等が挙げられる。これらのうち入手の容易さからテト
ラエチルオルトチタネートやテトラブチルオルトチタネ
ートが好ましく用いられる。In the present invention, tetraethyl orthotitanate is not particularly limited, but examples thereof include tetramethyl orthotitanate, tetraethyl orthotitanate, tetrapropyl orthotitanate, tetrabutyl orthotitanate, tetraoctyl orthotitanate and trimethylethyl titanate. , Dimethyl diethyl titanate, methyl triethyl titanate, dimethyl dipropyl titanate and ethyl tripropyl titanate. Of these, tetraethyl orthotitanate and tetrabutyl orthotitanate are preferably used because they are easily available.
【0019】さらに本発明において、水酸化テトラアル
キルアンモニウムとしては特に限定するものではない
が、例えば水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テ
トラエチルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモ
ニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム等が挙げられ
る。これらのうち入手の容易さから水酸化テトラプロピ
ルアンモニウムが好ましく用いられる。In the present invention, tetraalkylammonium hydroxide is not particularly limited, but examples thereof include tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide and the like. . Of these, tetrapropylammonium hydroxide is preferably used because it is easily available.
【0020】本発明において、チタノシリケートを合成
する際のこれら反応原料の仕込比率は特に限定するもの
ではないが、以下の通りにすることが好ましい。テトラ
アルキルオルトシリケートの使用量は、テトラアルキル
オルトチタネート1モルに対して通常1〜100当量で
あり、好ましくは5〜35当量である。水酸化テトラア
ルキルアンモニウムの使用量は、テトラアルキルオルト
シリケート1モルに対して通常0.1〜1当量であり、
好ましくは0.2〜0.6当量である。また、水酸化テ
トラアルキルアンモニウム水溶液の濃度は、通常3〜5
0重量%であり、好ましくは5〜40重量%である。In the present invention, the charging ratio of these reaction raw materials when synthesizing the titanosilicate is not particularly limited, but it is preferably as follows. The amount of tetraalkyl orthosilicate used is usually 1 to 100 equivalents, preferably 5 to 35 equivalents, relative to 1 mol of tetraalkyl orthotitanate. The amount of tetraalkylammonium hydroxide used is usually 0.1 to 1 equivalent based on 1 mol of tetraalkyl orthosilicate,
It is preferably 0.2 to 0.6 equivalent. The concentration of the tetraalkylammonium hydroxide aqueous solution is usually 3-5.
It is 0% by weight, preferably 5 to 40% by weight.
【0021】本発明において、チタノシリケートを合成
する際の加水分解の温度は特に限定するものではない
が、通常−20〜60℃、好ましくは−10〜40℃で
ある。反応時間は特に限定するものではないが、通常1
0分〜100時間、好ましくは30分〜50時間であ
る。また加水分解時に必要ならば溶媒を用いることがで
きる。溶媒としては特に限定するものではないが、例え
ば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノー
ル、オクタノール等のアルコール類、アセトンやメチル
エチルケトン等のケトン類、ジエチルエーテル、テトラ
ヒドロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル類等を挙
げることができる。In the present invention, the temperature of hydrolysis when synthesizing the titanosilicate is not particularly limited, but is usually -20 to 60 ° C, preferably -10 to 40 ° C. The reaction time is not particularly limited, but is usually 1
It is 0 minutes to 100 hours, preferably 30 minutes to 50 hours. If necessary, a solvent can be used during hydrolysis. The solvent is not particularly limited, but examples thereof include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, and octanol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, diethyl ether, tetrahydrofuran, ethers such as dimethoxyethane, and the like. You can
【0022】加水分解反応は、均一な加水分解生成物を
得ることができれば、テトラアルキルオルトシリケー
ト、テトラアルキルオルトチタネート及び水酸化テトラ
アルキルアンモニウム水溶液の反応原料の混合順序と混
合方法は特に限定するものではない。例えば、前記化合
物の全てを一度に混合しても良いし、テトラアルキルオ
ルトシリケートとテトラアルキルオルトチタネートの混
合物に水酸化アルキルアンモニウム水溶液を滴下しても
よい。また、テトラアルキルオルトシリケートに水酸化
アルキルアンモニウム水溶液を、次いでテトラアルキル
オルトチタネートを加えても良い。また、加水分解によ
って副生したアルコールは、必ずしも除去する必要はな
いが、予め加熱によってその量を減ずることが好まし
い。In the hydrolysis reaction, if a uniform hydrolysis product can be obtained, the mixing order and mixing method of the reaction raw materials of tetraalkyl orthosilicate, tetraalkyl orthotitanate and tetraalkylammonium hydroxide aqueous solution are particularly limited. is not. For example, all of the above compounds may be mixed at once, or an aqueous solution of alkylammonium hydroxide may be added dropwise to a mixture of tetraalkyl orthosilicate and tetraalkyl orthotitanate. Further, an aqueous solution of alkylammonium hydroxide and then tetraalkylorthotitanate may be added to tetraalkylorthosilicate. The alcohol by-produced by hydrolysis does not necessarily have to be removed, but it is preferable to reduce the amount by heating in advance.
【0023】以上のようにして得られた加水分解生成物
は必要に応じて水を添加して水熱合成に付される。水熱
合成に使用する水量は、加水分解反応時に添加した水と
合わせ、ケイ素原子1モルに対して通常15〜100当
量であり、好ましくは25〜80当量となるように調整
する。水熱合成反応は、この混合液を密閉容器内にて通
常60〜300℃、好ましくは100〜200℃の温度
条件下に加熱し、通常1〜100時間、好ましくは6〜
50時間、この温度を保持することによって実施され
る。この際、圧力は自圧もしくは加圧下のいずれかの方
法で行うことができるが、通常は自圧下で行える。反応
系の攪拌は必ずしも行う必要はなく、静置状態でも結晶
化は十分進行する。The hydrolyzate obtained as described above is subjected to hydrothermal synthesis by adding water if necessary. The amount of water used for the hydrothermal synthesis is adjusted to be usually 15 to 100 equivalents, preferably 25 to 80 equivalents, relative to 1 mol of silicon atoms, in combination with water added during the hydrolysis reaction. In the hydrothermal synthesis reaction, this mixed solution is heated in a closed container under a temperature condition of usually 60 to 300 ° C., preferably 100 to 200 ° C., and usually 1 to 100 hours, preferably 6 to
It is carried out by maintaining this temperature for 50 hours. At this time, the pressure can be either one of self pressure and pressure, but usually it is pressure. It is not always necessary to stir the reaction system, and crystallization proceeds sufficiently even in a stationary state.
【0024】このように水熱合成処理され結晶化した固
体粉末は、イオン交換水で十分に洗浄後、焼成処理に付
される。焼成処理の温度は通常300〜700℃であ
り、好ましくは350〜600℃である。焼成時間は特
に限定するものではないが、通常1〜50時間、好まし
くは2〜20時間焼成処理をすることにより、チタノシ
リケートを製造することができる。The solid powder crystallized by the hydrothermal synthesis treatment in this manner is thoroughly washed with ion-exchanged water and then subjected to a firing treatment. The temperature of the firing treatment is usually 300 to 700 ° C, preferably 350 to 600 ° C. Although the firing time is not particularly limited, the titanosilicate can be produced by performing the firing treatment usually for 1 to 50 hours, preferably for 2 to 20 hours.
【0025】本発明においてチタノシリケートとして、
下記一般式 nSiO2・(1−n)TiO2 (式中、n=0.8〜0.99)で表される合成ゼオラ
イト物質であって、該合成ゼオライト物質がMFI型構
造のX線回折パターンを示し、かつ赤外吸収スペクトル
において960cm-1付近の吸収を示し、さらにMFI
型ゼオライトが本来有する5〜6オングストロームの間
の直径の細孔とは別に10〜20オングストロームの間
に細孔を有するチタノシリケートを使用できる。In the present invention, as titanosilicate,
A synthetic zeolite material represented by the following general formula nSiO 2 · (1-n) TiO 2 (where n = 0.8 to 0.99), wherein the synthetic zeolite material is X-ray diffraction having an MFI type structure. Shows a pattern and shows an absorption near 960 cm -1 in the infrared absorption spectrum,
In addition to the pores with diameters between 5 and 6 angstroms inherent in type zeolites, titanosilicates with pores between 10 and 20 angstroms can be used.
【0026】上記のチタノシリケートは、熱的安定性に
富んだMFI型構造を有するチタノシリケートであり、
MFI型ゼオライトが本来有する5〜6オングストロー
ムの間の直径の細孔とは別に10〜20オングストロー
ムの間に細孔を有するので、拡散律速の影響を受けるこ
となく、比較的大きな分子サイズを有する化合物に対し
ても高い触媒活性をもち、本発明のチタノシリケートと
して好適なものである。The above-mentioned titanosilicate is a titanosilicate having an MFI type structure which is rich in thermal stability.
A compound having a relatively large molecular size without being influenced by diffusion rate control, since it has pores of 10 to 20 angstroms separately from pores of 5 to 6 angstroms which MFI zeolite originally has. Also, it has a high catalytic activity and is suitable as the titanosilicate of the present invention.
【0027】上記のチタノシリケートは、テトラアルキ
ルオルトシリケート、テトラアルキルオルトチタネート
及び水酸化テトラアルキルアンモニウム水溶液を下記の
モル比 SiO2/TiO2=1.0〜7.0 RN+/SiO2=0.1〜1.0 (式中、RN+は水酸化テトラアルキルアンモニウムを
表す) H2O/SiO2=10〜100 となるように混合し、この混合物を温度100〜250
℃で30分〜5日の間、水熱合成することにより合成さ
れる。The above-mentioned titanosilicate is obtained by adding tetraalkyl orthosilicate, tetraalkyl orthotitanate and tetraalkylammonium hydroxide aqueous solution to the following molar ratio: SiO 2 / TiO 2 = 1.0 to 7.0 RN + / SiO 2 = 0.1-1.0 (in the formula, RN + represents tetraalkylammonium hydroxide) H 2 O / SiO 2 = 10-100 are mixed, and this mixture is heated at a temperature of 100-250.
It is synthesized by hydrothermal synthesis at 30 ° C. for 30 minutes to 5 days.
【0028】本発明で用いるチタノシリケートには、必
要ならば、ホウ素、アルミニウム、リン、カルシウム、
バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケ
ル、銅、亜鉛、ガリウム又はジルコニウム等が含まれて
もよく、これら金属の酸化物源を加えて、異元素含有チ
タノシリケートを合成することができる。The titanosilicate used in the present invention may contain boron, aluminum, phosphorus, calcium, if necessary.
Vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, gallium, zirconium, or the like may be included, and an oxide source of these metals can be added to synthesize the heteroelement-containing titanosilicate.
【0029】本発明において合成したチタノシリケート
は、そのまま使用してもよく、成型して使用してもよ
い。成型して使用する場合には、一般に、バインダーを
用いるが、バインダーの種類には特に制限はなく、例え
ばシリカ、アルミナ等が用いられる。The titanosilicate synthesized in the present invention may be used as it is or may be molded and used. When used by molding, a binder is generally used, but the kind of the binder is not particularly limited, and silica, alumina, etc. are used.
【0030】本発明において、チタノシリケートに担持
される周期律表第VIII族の貴金属としては特に限定
するものではないが、例えば、ルテニウム、ロジウム、
パラジウム、イリジウム及び白金等を挙げることができ
る。これらのうち触媒活性の点からパラジウムや白金が
好ましく用いられる。また前記の貴金属は、それぞれ単
独で使用し得るのみならず、二種以上を混合して使用し
てもよい。In the present invention, the noble metal of Group VIII of the periodic table carried on the titanosilicate is not particularly limited, but examples thereof include ruthenium, rhodium and
Palladium, iridium, platinum, etc. can be mentioned. Of these, palladium and platinum are preferably used from the viewpoint of catalytic activity. Further, the above-mentioned noble metals may be used alone, or may be used by mixing two or more kinds.
【0031】これらの貴金属の原料となる貴金属化合物
としては、硝酸塩、硫酸塩、ハロゲン化物、無機錯塩、
有機酸塩等の各種の無機化合物又は有機化合物を用いる
ことができ、これらのうち無機錯塩やハロゲン化物が好
ましい。例えば、パラジウムの場合、硝酸パラジウム、
硫酸パラジウム等の無機酸塩、塩化パラジウム等のハロ
ゲン化物、テトラアンミンジクロロパラジウム等の無機
錯塩、酢酸パラジウム等の有機酸塩等が挙げられる。こ
れらのうち、テトラアンミンジクロロパラジウムや塩化
パラジウムがより好ましく用いられる。The noble metal compound as a raw material of these noble metals includes nitrates, sulfates, halides, inorganic complex salts,
Various inorganic compounds or organic compounds such as organic acid salts can be used, and among these, inorganic complex salts and halides are preferable. For example, in the case of palladium, palladium nitrate,
Examples thereof include inorganic acid salts such as palladium sulfate, halides such as palladium chloride, inorganic complex salts such as tetraamminedichloropalladium, and organic acid salts such as palladium acetate. Of these, tetraamminedichloropalladium and palladium chloride are more preferably used.
【0032】本発明において、貴金属化合物のチタノシ
リケートへの担持方法は特に限定するものではなく、前
述の原料を用いて、公知の方法、例えば含浸法、沈澱
法、混練法、沈着法等で担持することができる。これら
のうち、担持方法の容易さから含浸法がより好ましい。
そしてチタノシリケートに担持された前記貴金属化合物
は、次に乾燥され、さらに所望ならば焼成される。In the present invention, the method for supporting the noble metal compound on the titanosilicate is not particularly limited, and any known method such as impregnation method, precipitation method, kneading method or deposition method may be used using the above-mentioned raw materials. It can be carried. Of these, the impregnation method is more preferable because the supporting method is easy.
The titanosilicate-supported noble metal compound is then dried and, if desired, calcined.
【0033】本発明において、チタノシリケートに担持
された周期律表第VIII族の貴金属は、金属状態であ
ることが必要である。この為、上記のチタノシリケート
に担持された貴金属化合物は、使用前に還元処理が施さ
れる。この還元処理は、触媒調製工程で行っても、反応
系中で還元しても差し支えない。この還元方法は特に限
定するものではないが、触媒調製工程で行う場合は、通
常の方法、例えばギ酸ナトリウム、ホルムアルデヒドや
ヒドラジン等の溶液中で行う湿式還元法、又は水素や一
酸化炭素等を窒素やヘリウム等の不活性ガスで希釈した
還元性ガスにより気相で行う乾式還元法を用いることが
できる。また酸化反応系中で還元を行う場合には酸化反
応に用いる溶媒に貴金属化合物を担持したチタノシリケ
ートを懸濁させ、その懸濁液に前記の還元性ガスを流通
させればよい。その懸濁液はそのまま触媒懸濁液とな
り、原料ガスの供給とともに酸化反応を開始することが
できる。In the present invention, the noble metal of Group VIII of the periodic table supported on titanosilicate must be in a metallic state. Therefore, the noble metal compound supported on the titanosilicate is subjected to reduction treatment before use. This reduction treatment may be performed in the catalyst preparation step or may be reduced in the reaction system. This reduction method is not particularly limited, but when it is carried out in the catalyst preparation step, a usual method, for example, a wet reduction method carried out in a solution of sodium formate, formaldehyde, hydrazine or the like, or hydrogen or carbon monoxide or the like with nitrogen. A dry reduction method in which a reducing gas diluted with an inert gas such as helium or helium is used in a gas phase can be used. When the reduction is carried out in the oxidation reaction system, titanosilicate carrying a noble metal compound may be suspended in the solvent used for the oxidation reaction, and the reducing gas may be passed through the suspension. The suspension becomes a catalyst suspension as it is, and the oxidation reaction can be started when the raw material gas is supplied.
【0034】貴金属化合物の還元処理温度は通常0〜5
00℃であり、好ましくは5〜160℃、さらに好まし
くは10〜90℃である。還元処理温度が0℃より低い
と貴金属化合物は金属状態まで十分に還元されず、触媒
活性が実質的に低くなることがある。一方、還元処理温
度が500℃を越えると担持した貴金属の分散度が低く
なることがあり、プロピレンオキシドの選択率が低下す
ることがある。還元処理時間は、貴金属化合物の還元が
十分に進めば特に制限はされないが、通常5分〜24時
間である。The reduction treatment temperature of the noble metal compound is usually 0 to 5
The temperature is 00 ° C, preferably 5 to 160 ° C, more preferably 10 to 90 ° C. If the reduction treatment temperature is lower than 0 ° C, the noble metal compound may not be sufficiently reduced to a metallic state, and the catalytic activity may be substantially lowered. On the other hand, when the reduction treatment temperature exceeds 500 ° C., the degree of dispersion of the supported noble metal may decrease, and the selectivity of propylene oxide may decrease. The reduction treatment time is not particularly limited as long as the noble metal compound is sufficiently reduced, but it is generally 5 minutes to 24 hours.
【0035】本発明の触媒において前記貴金属の担持量
は、反応速度の向上及び経済性のため、全触媒重量に対
し、金属として通常0.01〜10重量%であり、好ま
しくは0.05〜5重量%である。In the catalyst of the present invention, the amount of the noble metal supported is usually 0.01 to 10% by weight, preferably 0.05 to 0.05, as a metal based on the total weight of the catalyst for the purpose of improving the reaction rate and economy. It is 5% by weight.
【0036】本発明の酸化反応は、液相で行われるが、
具体的には溶媒を用いて行われる。溶媒としては特に限
定するものではないが、例えば、メタノール、エタノー
ル、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタ
ノール及びオクタノール等の脂肪族アルコール類、エチ
レングリコ−ルやプロピレングリコール等のグリコール
類、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒド
ロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル類、エチレン
グリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモ
ノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエ
ーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロ
ピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリ
コールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ
プロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエ
ーテル等のグリコールエーテル類、アセトン、メチルエ
チルケトン及びメチルイソブチルケトン等のケトン類、
酢酸等のカルボン酸類又は水等が挙げられる。これらの
うち取扱い易さの点から水が好ましく用いられる。前記
の溶媒は、それぞれ単独で使用し得るのならず、二種以
上を混合して使用することもできる。The oxidation reaction of the present invention is carried out in the liquid phase,
Specifically, it is performed using a solvent. The solvent is not particularly limited, for example, aliphatic alcohols such as methanol, ethanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol and octanol, glycols such as ethylene glycol and propylene glycol, dimethyl ether, diethyl ether. , Ethers such as tetrahydrofuran, dimethoxyethane, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene Glycol ethers such as glycol monobutyl ether, acetone, methyl Ethyl ketone and ketones such as methyl isobutyl ketone,
Examples thereof include carboxylic acids such as acetic acid and water. Of these, water is preferably used from the viewpoint of easy handling. The above solvents may not be used alone, but may be used as a mixture of two or more kinds.
【0037】本発明によれば、周期律表第VIII族の
貴金属を担持したチタノシリケート触媒の使用量は反応
形式によって異なり、例えば、固定床連続流通式で行う
場合には、反応速度や熱収支により決定されるため、特
に限定するものではない。また懸濁床の回分式、半回分
式又は連続流通式で反応を行う場合には、触媒の使用量
は溶媒に対して通常0.01〜30重量%、好ましくは
0.05〜20重量%であり、この範囲より多く用いる
と触媒懸濁液の攪拌に支障をきたす場合がある。According to the present invention, the amount of the titanosilicate catalyst supporting a noble metal of Group VIII of the Periodic Table varies depending on the reaction mode. For example, in the case of a fixed bed continuous flow system, the reaction rate and heat There is no particular limitation as it is determined by the balance of payments. When the reaction is carried out in a batch system, a semi-batch system or a continuous flow system of a suspension bed, the amount of the catalyst used is usually 0.01 to 30% by weight, preferably 0.05 to 20% by weight, based on the solvent. If used in excess of this range, stirring of the catalyst suspension may be hindered.
【0038】本発明の方法において、酸素と水素により
プロピレンを直接酸化する際の反応温度は0〜40℃で
あるが、反応速度の向上及び副反応の抑制のため、好ま
しくは10〜35℃である。反応温度が0℃より低いと
反応速度が遅くなり、一方、反応温度が40℃を越える
と副反応が増大する傾向にあり、プロピレンオキシド選
択率が低くなることがある。また反応圧力は、通常、常
圧〜200kg/cm2、好ましくは常圧〜50kg/
cm2である。In the method of the present invention, the reaction temperature in the direct oxidation of propylene with oxygen and hydrogen is 0 to 40 ° C., but preferably 10 to 35 ° C. in order to improve the reaction rate and suppress side reactions. is there. When the reaction temperature is lower than 0 ° C, the reaction rate becomes slow, while when the reaction temperature exceeds 40 ° C, side reactions tend to increase, and the propylene oxide selectivity may decrease. The reaction pressure is usually atmospheric pressure to 200 kg / cm 2 , preferably atmospheric pressure to 50 kg / cm 2 .
cm 2 .
【0039】本発明において使用するプロピレンは気体
又は液体のいずれの状態で用いてもよい。液体状態で用
いる場合には、加圧下での反応を行えばよい。The propylene used in the present invention may be used in either gas or liquid state. When used in a liquid state, the reaction may be performed under pressure.
【0040】本反応において供給するプロピレン、酸素
及び水素ガスは、窒素、ヘリウム、アルゴン、二酸化炭
素及びこれら混合ガス等の不活性ガスで希釈されていて
も構わない。酸素は空気中の酸素を利用することもでき
る。酸素の供給量は、反応方法や反応条件により変化す
るため、特に限定するものではないが、生産性及び酸素
の転化率を向上させるには、触媒単位重量(g)当りの
酸素供給量は通常0.01ml/min〜1000ml
/min、好ましくは0.1ml/min〜500ml
/minで行われる。原料ガスの割合には特に制限はな
く任意に変えることができるが、以下の通りにすること
が好ましい。水素/酸素(モル比)は好ましくは0.0
1〜10である。またプロピレン/酸素(モル比)は好
ましくは0.1〜10である。The propylene, oxygen and hydrogen gases supplied in this reaction may be diluted with an inert gas such as nitrogen, helium, argon, carbon dioxide and a mixed gas thereof. Oxygen in the air can also be used as oxygen. The supply amount of oxygen is not particularly limited because it changes depending on the reaction method and reaction conditions, but in order to improve the productivity and the conversion rate of oxygen, the supply amount of oxygen per unit weight (g) of the catalyst is usually 0.01 ml / min to 1000 ml
/ Min, preferably 0.1 ml / min to 500 ml
/ Min. The ratio of the raw material gas is not particularly limited and can be arbitrarily changed, but the following is preferable. Hydrogen / oxygen (molar ratio) is preferably 0.0
1 to 10. The propylene / oxygen (molar ratio) is preferably 0.1-10.
【0041】また不活性ガスを含めた原料ガスと触媒の
体積時間空間速度(GHSV)は、プロピレンオキシド
の収率を向上させるためには、通常1000〜5000
0hr-1であり、好ましくは2000〜40000hr
-1である。ここでGHSVとは20℃における単位時
間、単位触媒体積当たりに供給したプロピレン、酸素、
水素及び不活性ガスの供給量を表す。In order to improve the yield of propylene oxide, the volume hourly space velocity (GHSV) of the raw material gas including the inert gas and the catalyst is usually 1000 to 5000.
0 hr -1 , preferably 2000 to 40000 hr
-1 . Here, GHSV means propylene and oxygen supplied per unit volume of catalyst at 20 ° C.,
Indicates the supply amount of hydrogen and inert gas.
【0042】本発明において、反応方法に特に制限はな
く、原料であるプロピレン、酸素、水素、触媒及び溶媒
を一度に反応装置に仕込む回分式、反応装置にプロピレ
ン、酸素及び水素を連続的に吹き込む半回分式、プロピ
レン、酸素及び水素を連続的に供給するとともに、未反
応ガス及び反応液を連続的に抜き出す固定床又は懸濁床
の連続式のいずれでも実施できる。In the present invention, the reaction method is not particularly limited, and a batch system in which the raw materials propylene, oxygen, hydrogen, catalyst and solvent are charged into the reaction apparatus at once, and propylene, oxygen and hydrogen are continuously blown into the reaction apparatus. A semi-batch system or a continuous system of a fixed bed or a suspension bed in which propylene, oxygen and hydrogen are continuously supplied and unreacted gas and a reaction solution are continuously extracted can be carried out.
【0043】本反応で生成したプロピレンオキシドは、
反応混合物を順次蒸留するなど公知の方法により容易に
分離可能である。The propylene oxide produced in this reaction is
It can be easily separated by a known method such as sequentially distilling the reaction mixture.
【0044】[0044]
【実施例】以下に、本発明を実施例を用いて更に詳細に
説明するが、これらの実施例は本発明の概要を示すもの
で、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。 実施例1 温度計及び攪拌装置を備えた内容積1000mlの四つ
口フラスコにテトラエチルオルトチタネート43.9
g、次いでテトラエチルオルトシリケート198gを窒
素気流下で入れ混合した。この混合溶液を0℃に冷却
後、25重量%水酸化テトラプロピルアンモニウム水溶
液347gをフィードポンプを用いて1時間かけて滴下
した。さらにこの液を室温で1時間攪拌して熟成処理を
行った。攪拌後、混合物は均一溶液になった。この四つ
口フラスコを油浴で約90℃に加熱し、加水分解によっ
て生じたエタノール及び水を蒸留除去(262ml)し
た。EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but these examples show an outline of the present invention, and the present invention is not limited to these examples. . Example 1 Tetraethyl orthotitanate 43.9 was placed in a four-necked flask having an internal volume of 1000 ml equipped with a thermometer and a stirring device.
g and then 198 g of tetraethyl orthosilicate were added and mixed under a nitrogen stream. After cooling this mixed solution to 0 ° C., 347 g of a 25 wt% tetrapropylammonium hydroxide aqueous solution was added dropwise over 1 hour using a feed pump. Further, this liquid was stirred at room temperature for 1 hour to be aged. After stirring, the mixture became a homogeneous solution. The four-necked flask was heated to about 90 ° C. in an oil bath, and ethanol and water generated by hydrolysis were distilled off (262 ml).
【0045】蒸留除去された混合物にイオン交換水59
6gを加えた後、その450mlを温度計及び攪拌装置
を備えた内容積500mlのハステロイ製耐圧反応容器
に入れ、自圧下、170℃まで2時間で昇温させ、48
時間攪拌して水熱合成を行った。オートクレーブの内容
物を遠心分離し、65℃のイオン交換水で十分洗浄し
た。得られた白色粉末を90℃で15時間乾燥後、55
0℃にて5時間焼成してチタノシリケート21.5gを
得た。X線回折(XRD)による主要ピーク及び各ピー
クの強度比を表1に示す。この結晶構造はMFI型構造
を示した。Ion-exchanged water 59 was added to the mixture removed by distillation.
After adding 6 g, 450 ml thereof was put into a Hastelloy pressure-resistant reaction vessel having an internal volume of 500 ml equipped with a thermometer and a stirrer, and the temperature was raised to 170 ° C. under self-pressure for 2 hours.
The mixture was stirred for a time to perform hydrothermal synthesis. The contents of the autoclave were centrifuged and thoroughly washed with ion-exchanged water at 65 ° C. The white powder obtained was dried at 90 ° C. for 15 hours, and then 55
Firing was performed at 0 ° C. for 5 hours to obtain 21.5 g of titanosilicate. Table 1 shows the main peaks by X-ray diffraction (XRD) and the intensity ratio of each peak. This crystal structure showed an MFI type structure.
【0046】[0046]
【表1】 [Table 1]
【0047】またこのチタノシリケートは、赤外吸収ス
ペクトル測定の結果960cm-1付近に特徴的な吸収を
示し(図1)、さらにN2吸着法により測定した細孔分
布は10〜20オングストロームに特徴的な細孔の存在
を示した(図2)。The titanosilicate showed a characteristic absorption at around 960 cm -1 as a result of infrared absorption spectrum measurement (FIG. 1), and the pore distribution measured by the N 2 adsorption method was 10 to 20 angstrom. The presence of characteristic pores was shown (Fig. 2).
【0048】このチタノシリケートに塩化テトラアンミ
ンパラジウム(II)水溶液をチタノシリケートに対し
て、パラジウム原子の重量が0.5重量%になるように
加え、室温下で1時間攪拌混合した。この懸濁液を蒸発
乾固したのち、150℃で1時間、窒素で希釈した17
体積%水素流通下で気相還元してPd担持チタノシリケ
ート触媒を得た。An aqueous solution of tetraamminepalladium (II) chloride was added to this titanosilicate so that the weight of palladium atom was 0.5% by weight with respect to the titanosilicate, and the mixture was stirred and mixed at room temperature for 1 hour. The suspension was evaporated to dryness and then diluted with nitrogen for 1 hour at 150 ° C. 17
Gas phase reduction was performed under a flow of volume% hydrogen to obtain a Pd-supported titanosilicate catalyst.
【0049】温度計、攪拌装置及びガス吹き込み口を備
えた内容積100mlのガラス製常圧半回分式反応装置
に、触媒として調製例で得られたPd担持チタノシリケ
ートを0.5g、溶媒として水を60mlを入れ攪拌し
た。ここにプロピレン、酸素、水素及び窒素をそれぞれ
30mmol/hr、80mmol/hr、20mmo
l/hr、303mmol/hrで供給し、温度を26
℃に保ちプロピレンのエポキシ化反応を行った。出口ガ
スを氷浴中のn−ブタノールトラップに導き、同伴する
プロピレンオキシドをそのトラップに補集した。反応生
成物をガスクロマトグラフにより分析した。反応開始1
1時間後の結果を表2に示す。A glass atmospheric pressure semi-batch reactor having an internal volume of 100 ml equipped with a thermometer, a stirrer and a gas inlet was used as a catalyst, 0.5 g of the Pd-supported titanosilicate obtained in the Preparation Example was used as a solvent. 60 ml of water was added and stirred. Propylene, oxygen, hydrogen and nitrogen are added here to 30 mmol / hr, 80 mmol / hr and 20 mmo, respectively.
l / hr, 303 mmol / hr, the temperature was 26
The propylene was epoxidized by keeping the temperature at ℃. The outlet gas was led to an n-butanol trap in an ice bath and the entrained propylene oxide was collected in the trap. The reaction product was analyzed by gas chromatography. Reaction start 1
The results after 1 hour are shown in Table 2.
【0050】[0050]
【表2】 [Table 2]
【0051】実施例2 反応温度を35℃としたこと以外は、実施例1と同様に
してプロピレンのエポキシ化反応を行った。結果を表2
に合わせて示す。Example 2 An epoxidation reaction of propylene was carried out in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was 35 ° C. Table 2 shows the results
Are shown together with.
【0052】比較例1 反応温度を45℃としたこと以外は、実施例1と同様に
してプロピレンのエポキシ化反応を行った。結果を表2
に合わせて示す。Comparative Example 1 The epoxidation reaction of propylene was carried out in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was 45 ° C. Table 2 shows the results
Are shown together with.
【0053】実施例3 水素供給量を15mmol/hrとしたこと以外は、実
施例1と同様にしてプロピレンのエポキシ化反応を行っ
た。結果を表2に合わせて示す。Example 3 The propylene epoxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the hydrogen supply rate was set to 15 mmol / hr. The results are also shown in Table 2.
【0054】比較例2 水素供給量を15mmol/hrとし、さらに反応温度
を45℃としたこと以外は、実施例1と同様にしてプロ
ピレンのエポキシ化反応を行った。結果を表2に合わせ
て示す。Comparative Example 2 An propylene epoxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the hydrogen supply rate was 15 mmol / hr and the reaction temperature was 45 ° C. The results are also shown in Table 2.
【0055】実施例4 水素供給量を10mmol/hrとしたこと以外は、実
施例1と同様にしてプロピレンのエポキシ化反応を行っ
た。結果を表2に合わせて示す。Example 4 The epoxidation reaction of propylene was carried out in the same manner as in Example 1 except that the amount of hydrogen supplied was 10 mmol / hr. The results are also shown in Table 2.
【0056】比較例3 水素供給量を10mmol/hrとし、さらに反応温度
を45℃としたこと以外は、実施例1と同様にしてプロ
ピレンのエポキシ化反応を行った。結果を表2に合わせ
て示す。Comparative Example 3 An propylene epoxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the hydrogen supply amount was 10 mmol / hr and the reaction temperature was 45 ° C. The results are also shown in Table 2.
【0057】比較例4 酸素供給量を20mmol/hrとし、さらに反応温度
を45℃としたこと以外は、実施例1と同様にしてプロ
ピレンのエポキシ化反応を行った。結果を表2に合わせ
て示す。Comparative Example 4 The propylene epoxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the oxygen supply rate was 20 mmol / hr and the reaction temperature was 45 ° C. The results are also shown in Table 2.
【0058】実施例5 水熱合成時間を6時間としたこと以外は、実施例1と同
様にしてPd担持チタノシリケート触媒を調製し、さら
に実施例1と同様にしてプロピレンのエポキシ化反応を
行った。結果を表3に示す。Example 5 A Pd-supporting titanosilicate catalyst was prepared in the same manner as in Example 1 except that the hydrothermal synthesis time was 6 hours, and the propylene epoxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 1. went. The results are shown in Table 3.
【0059】[0059]
【表3】 [Table 3]
【0060】比較例5 水熱合成時間を6時間とし、酸素供給量を20mmmo
l/hrとし、さらに反応温度を45℃としたこと以外
は、実施例1と同様にしてPd担持チタノシリケート触
媒を調製し、さらに実施例1と同様にしてプロピレンの
エポキシ化反応を行った。結果を表3に合わせて示す。Comparative Example 5 The hydrothermal synthesis time was 6 hours, and the oxygen supply amount was 20 mmmo.
A Pd-supporting titanosilicate catalyst was prepared in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was set to 1 / hr and the reaction temperature was set to 45 ° C., and the epoxidation reaction of propylene was carried out in the same manner as in Example 1. . The results are also shown in Table 3.
【0061】実施例6 熟成時間を2時間としたこと以外は、実施例1と同様に
してPd担持チタノシリケート触媒を調製し、さらに実
施例1と同様にしてプロピレンのエポキシ化反応を行っ
た。結果を表3に合わせて示す。Example 6 A Pd-supporting titanosilicate catalyst was prepared in the same manner as in Example 1 except that the aging time was 2 hours, and the propylene epoxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 1. . The results are also shown in Table 3.
【0062】実施例7 熟成時間を4時間としたこと以外は、実施例1と同様に
してPd担持チタノシリケート触媒を調製し、さらに実
施例1と同様にしてプロピレンのエポキシ化反応を行っ
た。結果を表3に合わせて示す。Example 7 A Pd-supporting titanosilicate catalyst was prepared in the same manner as in Example 1 except that the aging time was 4 hours, and the propylene epoxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 1. . The results are also shown in Table 3.
【0063】実施例8 温度計及び攪拌装置を備えた内容積1000mlの四つ
口フラスコにテトラエチルオルトチタネート44.8
g、次いでテトラエチルオルトシリケート195gを窒
素気流下で入れ混合した。この混合溶液を20℃に保持
した後、25%重量水酸化テトラプロピルアンモニウム
水溶液346gをフィードポンプを用いて1時間かけて
滴下した。さらにこの液を室温で1時間攪拌して熟成処
理を行った。この四つ口フラスコを油浴で約90℃に加
熱し、加水分解によって生じたエタノール及び水を蒸留
除去(255ml)した。Example 8 Tetraethyl orthotitanate 44.8 was placed in a 1000 ml four-necked flask equipped with a thermometer and a stirrer.
g, and then 195 g of tetraethyl orthosilicate were added and mixed under a nitrogen stream. After holding this mixed solution at 20 ° C., 346 g of a 25% by weight aqueous tetrapropylammonium hydroxide solution was added dropwise using a feed pump over 1 hour. Further, this liquid was stirred at room temperature for 1 hour to be aged. The four-necked flask was heated to about 90 ° C. in an oil bath, and ethanol and water generated by hydrolysis were distilled off (255 ml).
【0064】蒸留除去された混合物にイオン交換水25
0gを加えた後、その450mlを温度計及び攪拌装置
を備えた内容積500mlのハステロイ製耐圧反応容器
に入れ、自圧下、170℃まで2時間で昇温させ、12
時間攪拌して水熱合成を行った。オートクレーブの内容
物を遠心分離し、65℃のイオン交換水で十分洗浄し
た。得られた白色粉末を90℃で15時間乾燥後、55
0℃にて5時間焼成してチタノシリケート25.6gを
得た。Ion-exchanged water 25 was added to the mixture removed by distillation.
After adding 0 g, 450 ml thereof was put into a Hastelloy pressure-resistant reaction vessel having an internal volume of 500 ml equipped with a thermometer and a stirrer, and the temperature was raised to 170 ° C. under self-pressure for 2 hours.
The mixture was stirred for a time to perform hydrothermal synthesis. The contents of the autoclave were centrifuged and thoroughly washed with ion-exchanged water at 65 ° C. The white powder obtained was dried at 90 ° C. for 15 hours, and then 55
The mixture was calcined at 0 ° C. for 5 hours to obtain 25.6 g of titanosilicate.
【0065】このチタノシリケートに塩化テトラアンミ
ンパラジウム(II)水溶液をチタノシリケートに対し
て、パラジウム原子の重量が0.5重量%になるように
加え、室温下で1時間攪拌混合した。この懸濁液を蒸発
乾固したのち、150℃で1時間、窒素で希釈した17
体積%水素流通下で気相還元してPd担持チタノシリケ
ート触媒を得た。温度計、攪拌装置及びガス吹き込み口
を備えた内容積100mlのガラス製常圧半回分式反応
装置に、触媒としてPd担持チタノシリケートを0.5
g、溶媒として水を60mlを入れ攪拌した。ここにプ
ロピレン、酸素、水素及び窒素をそれぞれ30mmol
/hr、80mmol/hr、20mmol/hr、3
03mmol/hrで供給し、温度を26℃に保ちプロ
ピレンのエポキシ化反応を行った。結果を表3に合わせ
て示す。An aqueous solution of tetraamminepalladium (II) chloride was added to this titanosilicate so that the weight of palladium atoms was 0.5% by weight with respect to the titanosilicate, and the mixture was stirred and mixed at room temperature for 1 hour. The suspension was evaporated to dryness and then diluted with nitrogen for 1 hour at 150 ° C. 17
Gas phase reduction was performed under a flow of volume% hydrogen to obtain a Pd-supported titanosilicate catalyst. In a glass atmospheric pressure semi-batch type reactor having an internal volume of 100 ml equipped with a thermometer, a stirrer and a gas blowing port, 0.5 parts of Pd-supported titanosilicate was used as a catalyst.
g and 60 ml of water as a solvent were added and stirred. 30 mmol of propylene, oxygen, hydrogen and nitrogen
/ Hr, 80 mmol / hr, 20 mmol / hr, 3
It was supplied at 03 mmol / hr and the temperature was kept at 26 ° C. to carry out the epoxidation reaction of propylene. The results are also shown in Table 3.
【0066】[0066]
【発明の効果】本発明によれば、周期率表第VIII族
の貴金属をチタノシリケートに担持した触媒の存在下
に、酸素と水素によりプロピレンを直接酸化してプロピ
レンオキシドを製造する方法において、反応温度を0〜
40℃にすることにより、原料ガス組成や触媒調製条件
の影響を受けずに高選択的にプロピレンオキシドを製造
することができる。According to the present invention, in a method for producing propylene oxide by directly oxidizing propylene with oxygen and hydrogen in the presence of a catalyst in which a noble metal of Group VIII of the periodic table is supported on titanosilicate, Reaction temperature 0 to
By setting the temperature to 40 ° C., propylene oxide can be highly selectively produced without being affected by the raw material gas composition and the catalyst preparation conditions.
【図1】実施例1で得られたMFI構造を有するチタノ
シリケートの赤外吸収スペクトルを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an infrared absorption spectrum of a titanosilicate having an MFI structure obtained in Example 1.
【図2】実施例1で得られたMFI構造を有するチタノ
シリケートの細孔分布を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a pore distribution of a titanosilicate having an MFI structure obtained in Example 1.
Claims (4)
シリケートに担持した触媒の存在下に酸素と水素により
プロピレンを直接酸化してプロピレンオキシドを製造す
る方法において、反応温度を0〜40℃にすることを特
徴とするプロピレンオキシドの製法。1. A method for producing propylene oxide by directly oxidizing propylene with oxygen and hydrogen in the presence of a catalyst in which a noble metal of Group VIII of the periodic table is supported on titanosilicate, and a reaction temperature is 0 to 40 ° C. A method for producing propylene oxide, which comprises:
ライト物質であって、該合成ゼオライト物質がペンタシ
ル型構造のX線回折パターンを示すチタノシリケ−トを
使用することを特徴とする請求項1に記載のプロピレン
オキシドの製法。2. A synthetic zeolite substance represented by the following general formula nSiO 2. (1-n) TiO 2 (wherein n = 0.8 to 0.999) as a titanosilicate, wherein The method for producing propylene oxide according to claim 1, wherein the zeolite material is a titanosilicate showing an X-ray diffraction pattern having a pentasil structure.
イト物質であって、該合成ゼオライト物質がMFI型構
造のX線回折パターンを示し、かつ赤外吸収スペクトル
において960cm-1付近の吸収を示し、さらにMFI
型ゼオライトが本来有する5〜6オングストロームの間
の直径の細孔とは別に10〜20オングストロームの間
に細孔を有するチタノシリケートを使用することを特徴
とする請求項1に記載のプロピレンオキシドの製法。3. A synthetic zeolite substance represented by the following general formula nSiO 2. (1-n) TiO 2 (wherein n = 0.8 to 0.99) as titanosilicate, wherein The zeolite material shows an X-ray diffraction pattern with an MFI type structure, and exhibits an absorption near 960 cm -1 in the infrared absorption spectrum.
The propylene oxide according to claim 1, characterized in that a titanosilicate having pores between 10 and 20 angstroms is used in addition to the pores having a diameter between 5 and 6 angstroms which the zeolite type originally has. Manufacturing method.
ルオルトシリケート、テトラアルキルオルトチタネート
及び水酸化テトラアルキルアンモニウム水溶液を下記の
モル比 SiO2/TiO2=1.0〜7.0 RN+/SiO2=0.1〜1.0 (式中、RN+は水酸化テトラアルキルアンモニウムを
表す) H2O/SiO2=10〜100 となるように混合し、この混合物を温度100〜250
℃で30分〜5日の間、水熱合成することにより合成さ
れるチタノシリケートを使用することを特徴とする請求
項1に記載のプロピレンオキシドの製法。4. As the titanosilicate, a tetraalkyl orthosilicate, a tetraalkyl orthotitanate and an aqueous solution of tetraalkylammonium hydroxide are used in the following molar ratio: SiO 2 / TiO 2 = 1.0 to 7.0 RN + / SiO 2 = 0.1-1.0 (in the formula, RN + represents tetraalkylammonium hydroxide) H 2 O / SiO 2 = 10-100 are mixed, and this mixture is heated at a temperature of 100-250.
The process for producing propylene oxide according to claim 1, wherein titanosilicate synthesized by hydrothermal synthesis is used at 30 ° C. for 30 minutes to 5 days.
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