JPH0910595A - 1−メチルナフタレン異性化用固体触媒の活性回復方法 - Google Patents

1−メチルナフタレン異性化用固体触媒の活性回復方法

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JPH0910595A
JPH0910595A JP8192264A JP19226496A JPH0910595A JP H0910595 A JPH0910595 A JP H0910595A JP 8192264 A JP8192264 A JP 8192264A JP 19226496 A JP19226496 A JP 19226496A JP H0910595 A JPH0910595 A JP H0910595A
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JP
Japan
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methylnaphthalene
isomerization
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solid catalyst
catalyst
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Withdrawn
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JP8192264A
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English (en)
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Tatsuya Nobusawa
澤 達 也 信
Toshihide Suzuki
木 利 英 鈴
木 嘉 則 ▲高▼
Yoshinori Takagi
Akinori Matsuura
浦 明 徳 松
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】1−メチルナフタレンを含む原料油から異性化
反応を利用して経済的に有利な方法で2−メチルナフタ
レンを製造する方法の提供。 【解決手段】1−メチルナフタレンを含有する原料油の
異性化反応に用いられ、活性の低下した固体触媒をテト
ラリンおよびアルキルテトラリンから選択される少なく
とも1種の化合物と接触することからなる1−メチルナ
フタレン異性化用固体触媒の活性回復方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は1−メチルナフタレ
ン(α−メチルナフタレン、以下1−MNと略す)含有
油を2−メチルナフタレン(β−メチルナフタレン、以
下2−MNと略す)に異性化する場合に用いる触媒の活
性回復方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】2−MNは染料、医薬品のビタミンK等
の合成中間体として有用であり、また最近では耐熱性、
高引張強度を有するポリエステル系合成樹脂の原料であ
る2,6−ナフタレンジカルボン酸の合成中間体として
も重要な化合物である。2−MNは、石炭の乾留によっ
て生成するタール分を蒸留することによって得られるメ
チルナフタレン留分中に含まれているため、従来は該メ
チルナフタレンの留分から塩基性物質を抽出した後、晶
析または蒸留によって回収していた。かかる晶析または
蒸留原料である塩基性物質除去後のメチルナフタレン留
分には、2−MNと共に1−MNが多量に含まれてお
り、従って、当然、2−MNの晶析または蒸留後の残液
中にも1−MNが多量に存在する。この1−MNは、染
料等としての用途はあるものの、2−MNに比べ、工業
的需要は少ない。
【0003】一方、1−MNから2−MNへの異性化反
応に関してはV. Solinas等によって報告されており(Ap
plied Catalysis 9, 1984, PP.109-117,同 5, 1938, 17
1-17)、そこでは異性化触媒として各種のゼオライトが
用いられ、その活性、寿命および再生方法について述べ
られている。
【0004】更に特公昭55−21018号公報ではア
ルキルベンゼン、具体的には混合キシレンの異性化をシ
リカ/アルミナ触媒を用いて行い、その際にテトラリ
ン、デカリン、シクロヘキサン等で例示される環状炭化
水素を存在させることにより混合キシレンの異性化に於
いてパラキシレンへの選択率の向上および触媒への炭素
沈着が低減することが記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、1−M
Nを含有する原料油を固体触媒の存在下に異性化反応に
付して、1−MNと2−MNの平衡組成物を得、それか
ら2−MNを取得する方法について鋭意研究した処、異
性化反応で用いる固体触媒の活性が極めて短期間で低下
する問題のあること、そして上記異性化反応に於ける固
体触媒の寿命を長く保持しつつ2−MNを取得する方法
を見い出すことが1−MNを含有する原料油から2−M
Nを経済的に有利に製造する上で極めて重要な課題であ
ることを本発明者らは知った。
【0006】かくして、本発明の目的は1−MN含有油
から2−MNを経済的に有利に製造するために、すなわ
ち、1−MN含有油に含まれる1−MNを2−MNに異
性化して、2−MNを収率良く経済的に1−MN含有油
から収得するために、1−MNを異性化する際に用いる
触媒の活性を回復する方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく鋭意検討を行った結果、一旦活性の低下した
触媒上にアルキルテトラリン類を含有する原料を供給す
ることによって固体触媒の活性が回復することを見い出
し本発明を完成するに至った。
【0008】すなわち、本発明によれば、1−MNを含
有する原料油の異性化反応に用いられ、活性の低下した
固体触媒をテトラリンおよびアルキルテトラリンから選
択される少なくとも1種の化合物と接触することからな
る1−MN異性化用固体触媒の活性回復方法が提供され
る。
【0009】以下、本発明の態様について述べる。前記
の特公昭55−21018号公報は主に混合キシレン
(p−キシレン、m−キシレン、o−キシレンおよびエ
チルベンゼンからなる)の異性化に関するものであり1
−MNの異性化とは全く反応が異なる。しかも混合キシ
レンの異性化に当ってテトラリン等の環状炭化水素の存
在と触媒活性の寿命との関係は全く触れられておらず、
その添加量も多いのでかえって製品純度を低下させると
判断される。従って1−MNを含む原料油を異性化する
に当って、少量のテトラリンやアルキルテトラリン類の
存在下に実施すると触媒活性が回復されるという事実は
まさに驚くべき予想外のことであった。
【0010】以下に本発明をさらに説明するが、本発明
の目的、構成そして利点がより一層明確になるであろ
う。本発明におけるアルキルテトラリンとしては1〜8
位に炭素数1〜4のアルキル基が1〜8個置換したテト
ラリンであり、アルキル基としてはメチル基、エチル
基、プロピル基、イソプロピル基が挙げられる。前記ア
ルキルテトラリン類の中ではモノメチルテトラリンが最
も好ましい。その理由は、異性化反応時にモノメチルテ
トラリンが脱水素されメチルナフタレンに転化し、後工
程でメチルナフタレンの分離・回収を行う場合はメチル
ナフタレンの収率が上がるからである。
【0011】本発明における異性化原料、すなわち1−
MNを含有する原料油は、純粋なものである必要はな
く、例えば1−MNと2−MNの混合組成比において、
平衡濃度以下の2−MNを含んでいてもよい。また、こ
の他にナフタレン等の炭化水素が不純物として原料中に
混在していてもよい。具体的には、1−MNを含有する
コールタール留分、石油留分等の1−MN含有油、さら
に具体的には、1−MNと2−MNを含む塩基性物質除
去後のメチルナフタレン留分や、該メチルナフタレン留
分から2−MNを晶析または蒸留した後の残液等が例示
され、これらを原料として用いることができる。なお、
原料として用いる1−MN含有油は、工業的には、1−
MNの含有量が10重量%以上のものが好ましく、20
重量%以上のものが特に好ましい。
【0012】原料として用いる1−MN含有油中の不純
物としての含窒素化合物の含有量を窒素として好ましく
は0.2重量%以下、より好ましくは0.1重量%以下
であるのが好ましい。
【0013】本発明で用いる固体触媒は1−MN異性化
活性を有するものであれば何でも用いうる。具体的に
は、シリカ・アルミナ、アルミナ、ゼオライト等の固体
酸触媒が挙げられる。固体酸触媒の場合、テトラリン類
の脱水素能力を有し、特にモノメチルテトラリン添加時
に脱水素かつ異性化により製品の2−MNの取得量が増
すとともに、添加物による製品純度の低下を最小限とす
ることができる。
【0014】さらに、好ましくはY型ゼオライト、特に
好ましくは脱アルミニウムY型ゼオライトが長期間触媒
活性の持続が可能であり好ましい。また、脱アルミニウ
ムY型ゼオライトを用いると添加するテトラリン類が少
量でも触媒活性が長期にわたり持続する。
【0015】本発明における触媒再生の操作は異性化反
応器から劣化した触媒を取り出して別の場所で行っても
よいし、異性化反応器内でそのまま異性化反応操作に継
続して行ってもよい。異性化反応器内でそのまま異性化
反応操作に継続して行う場合は、原料の供給を継続した
まま行っても、原料の供給を一時的に中断して行っても
よい。
【0016】異性化原料の供給を継続したまま再生を行
う場合の各種操作条件は、生成物収率等が低下しない範
囲内で、かつ触媒の再生が十分に行われる条件である必
要がある。かかる条件とは、温度400〜600℃、圧
力0〜10kg/cm2 G、WHSV(1時間に単位重量の触
媒上を通過する1−MNの重量):0.1〜10h-1
反応器へ供給される原料油中のテトラリンおよび/また
はアルキルテトラリン類の含有率0.01重量%以上、
同伴ガス(H2 が一般に用いられる)/原料油比0.0
1〜100(vol/vol)の各範囲内であればよい。
【0017】前記範囲に対して処理温度が低すぎると添
加物の効果が十分に得られず、高すぎると劣化が促進さ
れる。また、圧力が高い方が反応速度が増すが、高すぎ
ると動力費が上昇する等、経済的に不利な要因が増す。
WHSVが低すぎると反応器の容積が増して不経済とな
るばかりでなく、副反応が進行して副生物が多く生成
し、高すぎると十分な転化率が得られない。反応器へ供
給される油中のテトラリンおよび/またはアルキルテト
ラリン類の含有率が低すぎると再生効果が十分に得られ
ない。同伴ガスは炭素質の蓄積を防止する上では水素が
最も好ましい。H 2 /原料油比が低すぎると炭素質蓄積
による劣化が速くなり、高すぎると水素にかかる費用が
増大し経済的に不利となる。
【0018】本発明の態様で、テトラリンやアルキルテ
トラリンによって活性を回復された触媒は、劣化以前の
高活性状態における触媒よりも選択性が高く、2−MN
以外の副生成物の生成が極めて少なくなる。また、添加
物の使用量を削減できるという利点も有する。
【0019】
【実施例】以下に本発明を実施例を挙げて具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。
【0020】(実施例1)SiO2/Al2O3 (モル比)=1
8、水蒸気処理で脱アルミした格子定数=24.30Å
であるカチオンサイトがプロトンで交換されたY型ゼオ
ライト0.5gをステンレス製反応管につめ、450℃
で水素を毎分20Nml、原料を毎時0.75g供給し
て、常圧下で反応を行なった。原料として、窒素化合物
を含まない1−MNを用いた。1450時間反応を続け
た後に、原料をモノメチルテトラリンを1重量%含む1
−MNに切り替えて継続した。その結果を表1に示し
た。ここで1−MN転化率とは、式[1−(1−MN)
/x]×100(%)(ここで(1−MN)はテトラリ
ンを含めた全生成物中の1−MNのモル分率を、xはテ
トラリンを含めた全原料中の1−MNのモル分率を示
す)で表わされ、供給した1−MNのうち、どれだけが
1−MN以外に変化したかを表わすものである。また、
2−MN選択率は転化1−MNのうち2−MNとなった
もののモル%である。
【0021】 (備考)2−MNの熱力学的平衡組成:2-MN/(1-MN+2-MN)≒ 65% 1−MN転化率=〔1−(1−MN)/X〕×100(%) 2−MN収率=(2−MN)/X ×100(%) 選択率=収率/転化率 ×100(%) 上式で、 (1−MN):モノメチルテトラリンを含めた全生成物
中の1−MNのモル分率 X:モノメチルテトラリンを含めた全原料中の1−MN
のモル分率 (2−MN):モノメチルテトラリンを含めた全生成物
中の2−MNのモル分率
【0022】(実施例2)カチオンサイトがプロトンで
交換された格子定数が24.31Åの脱アルミY型ゼオ
ライトを触媒として用いた以外は実施例1と同一の反応
条件で反応を行った。反応を1000時間行った後、原
料をモノメチルテトラリンを1重量%含む1−MNに切
り替え、600時間異性化反応を行いながら再生処理を
行った。その後、再び原料を1−MNに切り替えて反応
を続行した。その時の1−MN転化率および2−MNの
収率の推移を表2に示す。
【0023】 * モノメチルテトラリンを1重量%含有する1−MN
【0024】実施例で示したように触媒活性の低下した
1−MN異性化用固体触媒にテトラリンおよびアルキル
テトラリンから選択される少なくとも一種の化合物を接
触させることにより該固体触媒の活性が回復し、2−M
Nの選択率が向上することがわかる。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、劣化した触媒を工業的
に有利な方法で再生することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲高▼ 木 嘉 則 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 松 浦 明 徳 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1−メチルナフタレンを含有する原料油の
    異性化反応に用いられる触媒の活性回復方法であって、
    活性の低下した固体触媒をテトラリンおよびアルキルテ
    トラリンから選択される少なくとも1種の化合物と接触
    させる1−メチルナフタレン異性化用固体触媒の活性回
    復方法。
  2. 【請求項2】前記固体触媒が固体酸触媒である請求項1
    に記載の1−メチルナフタレン異性化用固体触媒の活性
    回復方法。
  3. 【請求項3】前記固体酸触媒がY型ゼオライトである請
    求項2に記載の1−メチルナフタレン異性化用固体触媒
    の活性回復方法。
  4. 【請求項4】前記Y型ゼオライトが脱アルミニウムY型
    ゼオライトである請求項3に記載の1−メチルナフタレ
    ン異性化用固体触媒の活性回復方法。
  5. 【請求項5】前記アルキルテトラリンがモノメチルテト
    ラリンである請求項1〜4のいずれかに記載の1−メチ
    ルナフタレン異性化用固体触媒の活性回復方法。
  6. 【請求項6】前記原料油に含まれる不純物としての窒素
    含有化合物の含量が窒素原子換算で0.2重量%以下で
    ある請求項1〜5のいずれかに記載の1−メチルナフタ
    レン異性化用固体触媒の活性回復方法。
JP8192264A 1990-12-12 1996-07-22 1−メチルナフタレン異性化用固体触媒の活性回復方法 Withdrawn JPH0910595A (ja)

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JP13939391 1991-06-12
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Effective date: 19990311