JPH10182506A - プロペンの製造方法および装置 - Google Patents

プロペンの製造方法および装置

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JPH10182506A
JPH10182506A JP9263896A JP26389697A JPH10182506A JP H10182506 A JPH10182506 A JP H10182506A JP 9263896 A JP9263896 A JP 9263896A JP 26389697 A JP26389697 A JP 26389697A JP H10182506 A JPH10182506 A JP H10182506A
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JP9263896A
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Peter Dr Schwab
ペーター、シュワプ
Arthur Dr Hoehn
ヘーン、アルトゥール
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BASF SE
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    • B01D3/14Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/141Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column where at least one distillation column contains at least one dividing wall
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07C2523/32Manganese, technetium or rhenium
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1−ブテンおよび2−ブテンから、高収率で
プロペンを製造する方法を提供すること。 【解決手段】 元素周期表、遷移族VIb、VIIbま
たはVIIIにおける少なくとも1種類の金属の化合物
を含有するメタセシス触媒の存在下に、2−ペンテンを
エテンと反応させることにより、プロペンおよび1−ブ
テンを製造する方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、オレフィンをメタセシス反応さ
せることにより、プロペンを製造する方法に関する。
【0002】
【従来技術】最も単純な形態におけるオレフィンのメタ
セシス処理(原子価不均等化反応)は、C=C二重結合
の開裂、再形成による、オレフィンの可逆的な金属触媒
転位である。例えば式R1 −CH=CH−R2 およびR
3 −CH=CH−R4 のオレフィンは、可逆的に反応し
て、R1 −CH=CH−R3 およびR2 −CH=CH−
4 を形成する。非環式オレフィンのメタセシスにおい
ては、単一のオレフィンが異なる分子量を有する2種類
のオレフィン混合物に転化するセルフメタセシスと、二
種類のオレフィンが反応するクロスメタセシスないしコ
メタセシスとの間に区別がある。セルフメタセシスの例
としては、プロペン2分子の反応によりエテンと2−ブ
テンを形成する(例えば「ハイドロカボン、プロセシン
グ」46巻、1967年11月11号、232頁におけ
るフィリップスのトリオレフィンプロセス参照)。クロ
スメタセシスの例としては、プロペン、1−ブテンの反
応によるエテン、2−ペンテンの形成が挙げられる。反
応関与体の一方がエテンの場合には、この反応は一般に
エテノーリシスと称されている。
【0003】メタセシス反応は触媒の存在下に行なわれ
るが、この目的に適当な触媒は、不均一、均一系の遷移
金属化合物触媒、ことに元素周期表VIからVIIIの
遷移金属の化合物ならびにこの化合物を含有する触媒組
成物である。
【0004】西独特願公開1940433号公報には、
Re27 /Al23 を触媒として使用して、1−ブ
テンと2−ブテンをメタセシス反応させて、プロペン
と、2−ペンテンを形成する方法が開示されている。形
成されたペンテンは、さらに炭酸カリウムとエテンのナ
トリウムヒドリドと反応させてヘプテンを形成する。
【0005】1−ブテンと2−ブテンのメタセシス反応
による、プロペンと2−ペンテンの形成は、上述した文
献の55巻、1978年8月、8号の119−122頁
におけるK.L.アンダーソンおよびT.D.ブラウン
の報文において、イソアミレン合成の二次的反応として
記載されている。
【0006】またヨーロッパ特願公開304515号公
報には、1−ブテンを2−ブテンと反応させてプロペン
とペンテンを形成するメタセシス法が開示されている。
この反応はRe27 /Al23 を触媒として使用
し、反応的蒸留装置で行なわれる。
【0007】また米国特許3526676号明細書は、
1−ブテンと2−ブテンと反応させてプロペンおよびペ
ンテンを形成するメタセシス反応を開示しているが、こ
の反応は担体Al23 上のMoO3 とCoO上の走過
により行なわれる。
【0008】米国特許3785957号明細書には、高
オクタン価燃料油の製造方法が記載されており、この方
法ではオレフィン燃料がエチレンと共に原子価不均等化
反応に附され、この生成物はプロピレン流、ブテン流、
5 もしくはC5 〜C6 オレフィン流およびC6+もしく
はC7+燃料流に分留される。このC5 もしくはC5 〜C
6 オレフィン流が、WO3 /SiO2 固定床触媒上で、
エテンにより原子価不均等化反応に附されて、プロピレ
ンとブテンを形成する。得られたプロピレンをさらに原
子価不均等化反応に附して、エチレンとブテンを形成
し、このブテンをイソブタンでアルキル化する。
【0009】米国特許3767565号明細書には、オ
レフィン燃料のC5 留分を、WO3/SiO2 およびM
gOを含有する触媒の存在下において、エチレンと反応
させて、エチレン、プロピレン、n−ブテンおよびイソ
ブテンを形成して、燃料オクタン価を増大させる方法を
開示している。得られたプロピレンは、原子価不均等化
反応に附され、生成n−ブテンはイソブタンでアルキル
化される。
【0010】ヨーロッパ特願公開691318号公報
は、触媒の存在下に、C5 オレフィンとエチレンを反応
させて、C4 オレフィンとプロペンの混合物をもたら
す、オレフィンメタセシス法を開示している。2−メチ
ル−2−ブテンはエテンと反応せしめられ、イソブテン
とプロペンをもたらす。2−ペンテン混合物と2−メチ
ル−2−ブテンを反応させて、1−ブテン、イソブテン
およびプロペンの混合物を形成する。
【0011】しかしながら、1−ブテンと2−ブテンを
反応させてプロペンを高い収率で製造する方法は、未だ
知られていない。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】またエテン著しく過剰
量で使用することなく、2−ブテンから高収率でプロペ
ンを製造する方法も知られていない。
【0013】そこで、本発明の目的ないし解決されるべ
き課題は、1−ブテンおよび2−ブテンから、高収率で
プロペンを製造する方法、過剰量のエテンを使用するこ
とを必要とすることなく、2−ブテンからプロペンを製
造する方法、できるだけ少量のエテンを使用して、1−
ブテン含有分の少ないC4 流からプロペンを回収する方
法、さらに2−ペンテンからプロペンと1−ブテンを製
造する方法を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】しかるに、上述した目的
ないし課題は、元素周期表、VIb、VIIbまたはV
IIIにおける遷移金属のメタセシス触媒の存在下に、
2−ペンテンをエテンと反応させることにより、プロペ
ンおよび1−ブテンを製造する方法で達成ないし解決さ
れることが本発明者らにより見出された。この場合、2
−ペンテンは、上述のメタセシス触媒の存在下に、1−
ブテンと2−ブテンを反応させてプロペンと2−ペンテ
ンを形成し、2−ペンテンを分離することにより有利に
得られる。
【0015】本発明方法は2段階のメタセシス反応工程
を有する。第1工程において、1−ブテンと2−ブテン
を反応させてプロペンと2−ペンテンを形成し、第2工
程において、2−ペンテンをエテンと反応させて、1−
ブテンとプロペンを形成する。本発明方法の1実施態様
において、この1−ブテンは第1反応工程に返還され
る。
【0016】従って、純反応は2−ブテンとエテンの反
応によるプロペン2分子の形成である。本発明の1実施
態様において、2−ペンテンとエテンの反応は、目的生
成物を高収率で得るため、等モル量の出発材料を必要と
するに過ぎない。従って、逆トリオレフィン法と対照的
に、エテン使用量が僅少量に抑制され得る 上記両メタセシス工程は、以下に詳述するように反応的
蒸留として行なわれ得る。
【0017】本発明の1実施例によれば、1−ブテンと
2−ブテンは、純粋化合物として反応に使用されるか、
他の実施例において、ブタンは、分解ないし、流動分解
ないし精製処理から得られるC4 流の形態で使用され
る。このC4 流は、ブテンのほかにC4 アルカンを含有
する。また他の実施例によれば、ラフィネートIIから
成るC4 流が使用される。ここでラフィネートIIと称
するのは、1−ブテン、シス/トランス−2−ブテン、
イソブテン、さらにn−ブタン、イソブタンを含有する
留分を意味する。ラフィネートIIは、例えば80から
85重量%のオレフィンと、25から20重量%のブタ
ンを含有し得るが、さらに25から50重量%の1−ブ
テン、30から55重量%の2−ブテンおよび1から2
重量%までのイソブテンを含有する。本発明の1実施態
様において、使用されるC4 流は、20から100重量
%、好ましくは50から90、ことに70から90重量
%のブテン分を含有する。1−ブテンと2−ブテンの割
合は、10:1から1:10、好ましくは3:1から
1:3、ことに2:1から1:2とする。またC4
は、少量の他の炭化水素を含有し得る。
【0018】本発明における出発材料は、1−ブテンお
よび2−ブテンを含有するならば、どのような材料でも
差支えない。また1−ブテンは、本発明による合成自体
から形成されるものであってもよく、導入される2−ブ
テンと混合され得る。
【0019】C4 給送流は、使用前に予備精製処理し
て、痕跡量の水、酸素ないし酸素付加物、硫黄もしくは
硫黄含有化合物、窒素、燐、ハロゲン、ことに塩化物を
除去するのが好ましい。この除去処理は、C4 給送流
を、吸収材料、例えばゼオライトないしゼオライトと同
様の燐酸塩、高表面積を有する珪素、アルミニウム、チ
タン、ジルコニウムの酸化物、珪藻土、粘土、ハイドロ
タルク、活性炭、炭素分子篩ならびに有機ポリマー、イ
オン交換樹脂、ことにNaX分子篩上において流動走過
させて行なわれるのが好ましい。これら吸収材料は、案
内床として設置されるのが好ましい。
【0020】吸収ないし吸収洗浄に使用される方法は、
例えば、1989年、ワインハイムのVCH刊、「アド
ソルプチオーン、アウス、デル、ガスファーゼ」におけ
るW.カストの報文、1974年、ニューヨークのウィ
リー社刊、D.W.ブレックの「ゼオライト、モンキュ
ラー、シーブ」に記載されている。また、液相C3-15
化水素からのアセトアルデヒド除去は、ヨーロッパ特願
公開582901号公報に記載されている。
【0021】上述した文献に記載されえいる方法は、本
発明方法に使用され得る。給送流は、気相、液相または
臨界超過相における吸収材料と接触させるのが好まし
い。
【0022】1−ブテンと2−ブテンの反応により形成
されるプロペンと2−ペンテンのほかに、少量の3−ヘ
キセンとエテンが、副生成物としてもたらされる。さら
に、少量の高沸点化合物も生成物中に含有され得る。
【0023】本発明方法の1実施態様において、少量の
副生成物は、1から20重量%、ことに1から5重量%
の2−ペンテンが形成されるが、この程度の副生成物の
混在は、その後の反応を阻害するものではなく、従っ
て、それ以降の反応を行なわせる前にこれを除去する必
要はない。本発明の1実施態様において、2−ペンテン
は、純粋な形態で2次的反応に使用される。
【0024】ここで「2−ペンテン」と称するのは、2
−ペンテンのほかに少量のヘキセン、ことに3−ヘキセ
ンおよび他の高沸点化合物を含有する混合物を含む。
【0025】同様に、「ブテン」、「1−ブテン」およ
び「2−ブテン」と称するのも、純粋化合物のほかに、
少量のC4 アルカン、ことにブタンを含有する混合物で
あり得る。
【0026】
【実施態様】以下において、添附図を参照しながら、
(a)元素周期表、遷移族VIb、VIIbまたはVI
IIにおける少なくとも1種類の金属の化合物を含有す
るメタセシス触媒の存在下に、プロペンおよび2−ペン
テンを形成するための、1−ブテンと2−ブテンの反
応、(b)形成されるプロペンとII−ペンテンの分
離、(c)元素周期表、遷移族VIb、VIIbまたは
VIIIにおける少なくとも1種類の金属の化合物を含
有するメタセシス触媒の存在下に、プロペンと1−ブテ
ンを形成するための、2−ペンテンとペンテンの反応、
(d)形成されるプロペンと1−ブテンの分離、(e)
形成される1−ブテンの工程(a)への返還から成る本
発明の若干の実施態様に則して、本発明をさらに具体的
に、しかしながら例示的に説明する。
【0027】図1の実施態様において、まず、第1反応
器R1で、本発明によるメタセシス触媒の存在下に、1
−ブテンおよび2−ブテンが、反応せしめられ、プロペ
ンと2−ペンテンが形成される。この目的を達成するた
めに、反応器にはラフィネート流IIが給送される。こ
の反応器には蒸留カラムD1が接続されており、その塔
頂において、副生成物として形成されたプロペンおよび
エテンが排出、除去される。未反応ラフィネートII
は、中段排出口から除去されるが、その若干量は、図1
には示されていないさらに他の反応器R1に返還される
こともできる。副生成物としての2−ペンテンおよび3
−ヘキセンならびに高沸点相は、蒸留カラムD1の塔底
において排出、除去される。次いで、この塔底と、同じ
く本発明によるメタセシス触媒を含有する反応器D2の
塔底には、エテンが給送される。この反応器R2におい
ては、2−ペンテンとエテンの反応が行なわれ、1−ブ
テンとプロペンが形成される。この反応器R2における
反応生成物は、蒸留カラムD2に給送され、その塔頂に
おいて、プロペンと未反応エーテルが排出、除去され
る。また、形成された1−ブテンは、その中段排出口か
ら除去され、その若干量は、反応器R1に返還されるの
が好ましい。未反応2−ペンテン、副生成物としての3
−ヘキセンおよび高沸点相が、蒸留カラムD2の塔底に
おいて得られる。これらは、反応器D2に返還されるの
が好ましい。D1およびD2の塔頂において排出され
る、プロペンと副生成物エテンの混合物は、さらに他の
蒸留カラムD3で分離される。この塔頂においてエテン
が得られ、これは反応器R2(図1には示されていな
い)に返還されるか、あるいは共分留物として排出され
る。このD3の塔底において、本発明方法の目的生成物
であるプロペンが得られる。両蒸留カラムD1およびD
2は、低沸点相、ことにエテンおよびプロペンを含有す
るC2/3 相が、それぞれの塔頂でもたらされるようにな
されている。C4 、ことにブテンおよびブタンが、中間
沸点相として、塔頂においてもたらされる。塔底留分と
して、C≧5 炭化水素が排出される。
【0028】反応器R1、R2は、任意適宜の反応器で
よい。連続的あるいはバッチ式のいずれかの処理をなし
得る。本発明の実施態様において、例えば耐圧ガラス反
応器として構成され、他の実施態様では、例えば筒管反
応器として構成され得る。
【0029】本発明の1実施態様において、反応器R1
の総転化率は、20から90%、ことに50から80%
であり、反応器R2のそれは20から100%、ことに
60から90%である。
【0030】R1における反応は液相で行なわれ、圧力
および温度条件は、反応関与材料が液状を維持するよう
に設定される。
【0031】本発明の実施態様において、R1の温度は
例えば0から150℃、ことに20から80℃に、圧力
は例えば2から200バール、ことに5から20バール
に設定され得る。反応器R2における反応(エテノーリ
シス)は、本発明の1実施態様において、エテン圧、5
から200バール、ことに30から80バールにおい
て、0から150℃、ことに20から80℃に設定され
る。エテンは、定常的圧力を維持するために連続的に噴
出させ得る。
【0032】反応器R1、R2中の反応は、1秒から1
0時間、ことに1から60分間の広い範囲の時間で行な
われ得る。
【0033】本発明による蒸留カラムD1、D2は、炭
化水塩流を、C2/3 流、、C4 流およびC≧5 流に分岐
させ得る。本発明におけるD3はエテンとプロペンを分
離させる。本発明の1実施態様において、反応器R1は
蒸留カラムD1と合体されて、反応的蒸留装置を構成す
る。すなわち、この蒸留カラム中において、反応が直接
的に行なわれ得る。従って、またこの反応的カラム内に
触媒が装填されており、蒸留は反応と同時に、またはそ
の直後に行なわれ得る。このような処理自体は、「反応
的蒸留」なる名称で知られている。
【0034】本発明の1実施態様において、反応器R2
と蒸留カラムD2も、上述した反応的蒸留を行ない得る
ように合体させ得る。
【0035】本発明の1実施態様では、上述の両反応
は、両反応的蒸留装置で行なわれる。この両反応は均衡
反応両反応生成物は、可能な限りの高い転化率を達成す
るために、できるだけ迅速に平衡系から排出される。こ
れは、特に反応的蒸留装置を使用することにより可能と
なる。
【0036】第2図に示されるように、通常の蒸留カラ
ムD1の代わりに、区劃壁カラムを設けることができ
る。この場合のメタセシス反応方法は、ラフィネートI
Iを使用して、均一系メタセシス触媒を装填した反応器
R1中において、上述実施態様と同様に行なわれる。蒸
留カラムD1は、メタセシス触媒の存在下に形成された
反応生成物を分離する。これに接続されている蒸留カラ
ムD3は、エテンとプロペンを分離する。また第2の反
応器R2は、C5 +高沸点化合物をエテンと反応させるた
めの反応器である。
【0037】上述した実施態様と異なり、本実施態様
(図2)においては、蒸留カラムD1は、区劃壁カラム
として構成されており、さらにこのD1で形成される中
間沸点生成物(C4 のオレフィンとブタンを含有)の一
部は、ラフィネート流IIに返還される。上記実施例に
おける蒸留カラムD1とD2は、本実施例においては、
同じ処理を行なわねばならないので、単一の蒸留カラム
D1のみが設けられる。これにより、単位装置数が低減
され、コストが軽減され得る。当然のことながら、反応
過程もこれに対応して変更される。すなわちD1から得
られる高沸点生成物は、反応器R2に給送されるか、あ
るいは、図2の右方に示されるように、その一部は排
出、除去される。反応器R2からの生成物は、蒸留カラ
ムD1に給送される。反応器R2へのエテン給送流の一
部は、蒸留カラムD3で分離された高沸点生成物からの
ものであり、他の部分は、追加給送エテン流である。こ
の実施態様による生成物は、大部分がプロペンである
が、C4 オレフィンとC5 +オレフィン(炭素原子数5以
上)が含有されている。
【0038】第3図は、本発明方法の、あるいは装置の
さらに他の実施態様を示すものであるが、図1の実施態
様とほぼ同じである。ただし、蒸留カラムD2が、蒸留
カラムD1と同様に劃壁カラムとして構成されている。
【0039】さらに図1の実施例と異なり、C4 オレフ
ィンおよびブタンを含有するD1からの中間沸点生成物
の一部が排出され、その一部が、蒸留カラムD2からの
中間沸点生成物と合併されて、反応器R1に返還され
る。また、蒸留カラムD3から得られるエテンは、反応
器R2に給送され、ここでC5 +留分との反応が行なわれ
る。主生成物としてのプロペンと、C4 オレフィン留分
およびブタンと、さらに蒸留カラムD2からのC5 +留分
とが反応器R2から排出される。
【0040】触媒 本発明方法において、適当なメタセシス触媒はすべて使
用され得る。
【0041】本発明の1実施態様において、触媒は不均
一系触媒であり、ことに担持触媒である。この触媒は、
周期表、遷移族VIb、VIIbまたはVIIIにおけ
る少なくとも1種類の金属の化合物、ことにルテニウム
化合物および/またはレニウム化合物を含有する。
【0042】金属化合物は酸化物、追加的有機基との部
分的酸化物、カルボニル化合物である。
【0043】本発明の1実施態様においては、均一系触
媒が使用される。この場合にも、周期表、VIb、VI
IbまたはVIII族遷移金属の化合物、ことにレニウ
ムまたはルテニウムの化合物が含有される。場合によ
り、WO93/20111号、同96/04289号各
公報に記載されているルテニウム化合物が使用され得
る。
【0044】ことに好ましい実施態様において、式Ru
2 (CHR)(PR1 32 で表わされ、かつR、R1
がC1 −C12、ことにC1 −C6 アルキルまたはC6
12アリールを意味し、R1 がことにC3 −C8 シクロ
アルキル、さらに好ましくはC5 またはC6 シクロアル
キルを意味し、Xが塩素、臭素、沃素のようなハロゲン
を意味する場合の化合物が使用される。
【0045】また本発明の他の好ましい実施態様におい
て、RuCl2 (=CHPh)(PCy32 で表わさ
れるルテニウム化合物が溶液、ことにメチレンクロリド
溶液で使用される。
【0046】金属化合物としては、ことにレニウム酸化
物、なかんずくRe27 が好ましい。
【0047】担体 本発明方法において、上述した触媒は、担体、ことに無
機担体、例えばAl23 、ことにγ−Al23 、S
iO2 、Fe23 またはこれらの混合物、ことにSi
2 /Al23 、B23 /SiO2 /Al23
Fe23 /Al23 を有するのが好ましい。
【0048】担体上の金属酸化物の量割合は、担持触媒
全体の重量に対して、1から20重量%、好ましくは3
から15、ことに8から12重量%である。
【0049】ことに好ましい触媒は、Al23 担体上
のRe27 触媒、SiO2 /Al23 、SiO2
Al23 /Fe23 またはB23 /Al23
触媒であって、この場合の金属酸化物の量割合は、1か
ら20重量%、ことに3から10重量%である。本発明
の1実施態様においては、Re27 の代わりに、Me
ReO3 またはRe27 との混合物が使用される。
【0050】本発明において、極めて好ましい触媒は、
Al23 担体上のRe27 触媒である。
【0051】触媒は焼成直後のものを使用するのが好ま
しく、さらに例えばアルキル化剤による活性化処理は不
必要である。不活性化した触媒は、アルゴン雰囲気中に
おいて、炭素残渣を550℃において空気流中で焼成
し、冷却することにより再生され得る。
【0052】本発明方法による反応は、溶媒、例えば炭
化水素溶媒中で行なわれ得るが、好ましい実施態様にお
いて、反応はことに溶媒を添加することなく行なわれ得
る。
【0053】本発明は、また上述した方法を実施するた
めの装置を提供する。図2に示される方法を実施するた
めの装置は、1−ブテンと2−ブテンを反応させるため
のメタセシス反応器(R1)と、この反応生成物の給送
を受けるべき、劃壁蒸留カラムとして構成されていても
よい蒸留カラム(D1)を具備し、この蒸留カラム(D
1)は、給送された反応生成物を、C2/3 低沸点相、C
4 中間沸点相およびC5 +高沸点相に分離し、この低沸点
相が蒸留カラム(D3)に給送されてエテンとプロペン
に分離され、上記中間沸点相が上記反応器(R1)に給
送されるか、あるいは排出され、上記高沸点相が他の反
応器(R2)に給送されて、2−ペンテンをエテンと反
応させ、この反応生成物が上記蒸留カラム(D1)に給
送されるか、あるいは排出され、上記蒸留カラム(D
3)からもたらされるエテンが、給送エテンと共に上記
反応器(R2)に給送されるように構成されている。
【0054】図3の方法を実施するための装置は、1−
ブテンと2−ブテンを反応させるためのメタセシス反応
器(R1)と、この反応生成物の給送を受ける、劃壁蒸
留カラムとして構成されていてもよい蒸留カラム(D
1)を具備し、この蒸留カラムにより、給送された反応
生成物は、C2/3 低沸点相、C4 中間沸点相およびC5 +
高沸点相に分離され、上記低沸点相は、蒸留カラム(D
3)に給送されて、エテンとプロペンに分離され、上記
中間沸点相は反応器(R1)に給送されるか、あるいは
排出され、上記高沸点相は他の反応器(R2)に給送さ
れ、ここで2−ペンテンとエテンを反応させ、この反応
生成物は、劃壁カラムとして構成されていてもよい他の
蒸留カラム(D2)に給送されて、C2/3 低沸点相、C
4 中間沸点相およびC5 +高沸点相に分離され、この低沸
点相は上記蒸留カラム(D3)に給送され、この中間沸
点相は、蒸留カラム(D1)からの中間沸点相と共に反
応器(R1)に給送され、この高沸点相は排出され、蒸
留カラム(D3)からのエテンが給送エテンと共に上記
反応器(R2)に給送されるように構成されている。
【0055】
【実施例】本発明を、以下の実施により、さらに具体的
に、ただし例示的に説明する。
【0056】実施例1−6 (ラフィネートIIからのバッチ式プロペン合成)内容
積100ミリリットルの耐圧反応器中において、500
ミリリットルのラフィネートII(1−ブテン対2−ブ
テンの割合1:2)を、10gの焼成された許かりの不
均一系触媒と共に、60℃、70バールで攪拌した。使
用された触媒が、下表に示されている。5分ごとに試料
を採取し、ガスクロマトグラフィーにより分析した。混
合物の組成を基礎とする、15分後の1−ブテン転化率
と、プロペン選択性は、下表に示される通りである。
【0057】
【表1】
【0058】すべての触媒について、1−ブテンを基礎
とする少なくとも88%のプロペン選択性が達成され
た。ことに担体Al23 上のRe27 3%を含有す
る触媒については、93%の選択性が認められた。1−
ブテン転化率は、35から85%であった。
【0059】実施例7 (ラフィネートIIからの均一系触媒によるプロペン合
成)内容積100ミリリットルの耐圧反応器中におい
て、ラフィネートII(1−ブテン対2−ブテン割合
1:2)を、室温で、5ミリリットルのメチレンクロリ
ドに溶解させたRuCl2 (=CHPh)(PCy3
2 31mgの溶液と共に攪拌混合した。2分間隔で試料
を採取し、ガスクロマトグラフィー分析した。10分後
における1−ブテン転化率は81%、プロペン選択性は
90%であった。
【0060】実施例8 実施例1から7に記載されているようにして得られた反
応混合物を蒸留により分析し、2−ペンテンおよび3−
ヘキセンを塔底高沸点副生成物として得た。容積100
ミリリットルの耐圧容器中において、実施例2における
10%Re27 /Al23 触媒10gの存在下に、
上記の高沸点塔底生成物を、50バール圧のエチレンで
処理した。この圧力は、60℃においてさらにエチレン
を継続的に注入することにより維持された。試料を2分
ごとに取出し、ガスクロマトグラフィーにより分析し
た。20分後において、反応混合物の組成が以下の通り
であることが確認された。
【0061】転化率(2−ペンテン、3−ヘキセン)=
64% 選択率(1−ブテン、プロペン)=96%
【0062】実施例9 (ラフィネートIIからのプロペンの連続的合成)Re
27 /Al23 不均一系触媒(実施例1)を装填し
た筒管反応器(60℃、10バール)中を、それぞれ異
なる滞留時間で、ラフィネートIIを流過させた。放圧
後、反応生成物をガスクロマトグラフィーで分析した。
この結果を下表に示す。
【0063】
【表2】
【0064】実施例10 給送流がほぼ40から50ppmの水および60から8
00ppmの酸素付加物を含有するほかは、実施例1か
ら9と同様の処理を反覆した。一方の方法では、給送流
を直ちに反応させたが、他方の方法では、あらかじめ、
気体給送流を分子篩13x(NaX−ゼオライト)を通
過させて水と酸素付加物を除去した。メタリシス触媒の
安定時間は、まず分子篩13Xを走過させた場合、ファ
クタ10から20だけ延長された。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法の実施態様を総括的に説明する図面
である。
【図2】本発明の他の実施態様を説明するための同様の
図面である。
【図3】本発明のさらに他の実施態様を説明するための
同様の図面である。
【符号の説明】
1−Bu‥‥1−ブテン 2−Bu‥‥2−ブテン Bu‥‥‥‥ブタン Et‥‥‥‥エテン Pr‥‥‥‥プロペン 2−Pe‥‥2−ペンテン 3−He‥‥3−ヘキセン H‥‥‥‥‥高沸点層 II‥‥‥‥ラフィネートII(流) C4‥‥‥‥C4オレフィン C5+ ‥‥‥5もしくはそれ以上の炭素原子を有するオ
レフィン R1‥‥‥‥反応器 R2‥‥‥‥反応器 D1‥‥‥‥蒸留カラム(縦線がD1の下方に在る場合
には劃壁カラム) D2‥‥‥‥カラム(縦線がD1の下方に在る場合には
劃壁カラム) D3‥‥‥‥蒸留カラム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 元素周期表、遷移族VIb、VIIbま
    たはVIIIにおける少なくとも1種類の金属の化合物
    を含有するメタセシス触媒の存在下に、2−ペンテンを
    エテンと反応させることによる、プロペンおよび1−ブ
    テンの製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項(1)におけるメタセシス触媒の
    存在下に、1−ブテンと2−ブテンを反応させてプロペ
    ンと2−ペンテンを形成し、次いで2−ペンテを分離す
    ることを特徴とする、請求項(1)の方法。
  3. 【請求項3】 (a)1−ブテンと2−ブテンを、元素
    周期表、遷移族VIb、VIIbまたはVIIIにおけ
    る少なくとも1種類の金属の化合物を含有するメタセシ
    ス触媒の存在下に、反応させてプロペンと2−ペンテン
    を形成し、 (b)次いで、形成されたプロペンと2−ペンテンを分
    離し、 (c)次いで、元素周期表、遷移族VIb、VIIbま
    たはVIIIにおける少なくとも1種類の金属の化合物
    を含有するメタセシス触媒の存在下に、2−ペンテンを
    エテンと反応させることにより、プロペンおよび1−ブ
    テンを形成し、 (d)次いで、形成されたプロペンと1−ブテンを分離
    し、 (e)次いで、形成された1−ブテンを工程(a)に返
    還する各工程を含む、プロペンの製造方法。
  4. 【請求項4】 工程(b)が、プロペン含有低沸点相、
    場合によりブテンを含有する中間沸点相および2−ペン
    テン含有塔底相をもたらす区劃壁カラム中で行なわれる
    蒸留処理であり、 かつ/もしくは工程(b)が、プロペン含有低沸点相、
    1−ブテンを含有する中間沸点相および場合により2−
    ペンテンを含有する塔底相をもたらす区劃壁カラム中で
    行なわれ得る蒸留処理であり、かつ工程(b)および
    (d)が蒸留カラム中で行なわれることを特徴とする、
    請求項(3)の方法。
  5. 【請求項5】 工程(a)および/または工程(c)に
    おいて反応が完結せず、工程(b)および/または工程
    (d)においてC2/3 含有低沸点相、C4 中間沸点相お
    よびC≧5 含有塔底相が得られ、 合併され得る低沸点相が、蒸留によりC2 相とC3 相に
    分離され、C2 相が工程(c)に返還され、 合併され得る中間沸点相の少なくとも一部分が工程
    (a)に、および合併され得る塔底相の少なくとも一部
    分が工程(c)に返還されることを特徴とする、請求項
    (3)または(4)の方法。
  6. 【請求項6】 1−ブテンおよび2−ブテンを、C4
    送流、好ましくは分解ないし精製装置からのC4 給送流
    中における混合物、ことにラフィネートIIとして使用
    し、このC4 給送流を、場合により反応前に吸収材料上
    を走過させて精製し、微量の水、酸素、硫黄、窒素、燐
    またはハロゲンを除去することを特徴とする、請求項
    (2)から(5)のいずれかの方法。
  7. 【請求項7】 1−ブテン対2−ブテンのモル割合を1
    0:1から1:10にすることを特徴とする、請求項
    (6)の方法。
  8. 【請求項8】 レニウムまたはルテニウム化合物、こと
    に酸化レニウムと無機担体を含有する均一系もしくは不
    均一系メタセシス触媒を使用することを特徴とする、請
    求項(1)から(7)のいずれかの方法。
  9. 【請求項9】 Re27 とAl23 担体を含有す
    る、またはこれらから成るメタセシス触媒が、その全量
    に対して1から20重量%、ことに3から10重量%の
    酸化ルテニウムを含有することを特徴とする、請求項
    (8)の方法。
  10. 【請求項10】 1−ブテンと2−ブテンの反応および
    /または2−ペンテンとエテンの反応を、反応的蒸留と
    して行なうことを特徴とする、請求項(1)から(9)
    のいずれかの方法。
  11. 【請求項11】 請求項(1)から(10)のいずれか
    の方法を実施するための装置であって、1−ブテンを2
    −ブテンと反応させるメタセシス反応器(R1)および
    その反応生成物の給送を受ける、劃壁カラムとして構成
    され得る蒸留カラム(D1)が設けられており、当該蒸
    留カラムが、上記生成物をC2/3 低沸点相、C4 中間沸
    点相およびC5 +高沸点相に分離し、この低沸点相がエテ
    ンとプロペンを分離する蒸留カラム(D3)に給送され
    て、中間沸点相が反応器(R1)に給送されるか、ある
    いは排出され、高沸点相が2−ペンテンとエテンを反応
    させる反応器(R2)に給送され、この生成物が蒸留カ
    ラム(D1)に給送されるか、あるいは排出され、カラ
    ム(D3)から排出されるエテンが、給送導管からのエ
    テンと共に反応器(R2)に給送されるように構成され
    ている装置。
  12. 【請求項12】 請求項(1)から(10)のいずれか
    の方法を実施するための装置であって、1−ブテンを2
    −ブテンと反応させるメタセシス反応器(R1)および
    その反応生成物の給送を受ける、劃壁カラムとして構成
    され得る蒸留装置(D1)が設けられており、当該カラ
    ムが、上記生成物をC2/3 低沸点相、C4 中間沸点相お
    よびC5 +高沸点相に分離し、この低沸点相がエテンとプ
    ロペンを分離する蒸留カラム(D3)に給送されて、中
    間沸点相が反応器(R1)に給送されるか、あるいは排
    出され、高沸点相が2−ペンテンとエテンを反応させる
    ための反応器(R2)に給送され、劃壁カラムとして構
    成され得るこの生成物が、蒸留カラム(D2)に給送さ
    れ、C2/3 低沸点相、C4 中間低沸点相およびC5 +高沸
    点相に分離し、この低沸点相がカラム(D3)に給送さ
    れ、中間沸点相が、上記カラム(D1)からの中間沸点
    相と共に反応器(R1)に給送され、高沸点相が排出さ
    れると共に、カラム(D3)からのエテンが、給送導管
    からのエテンと共に反応器(R2)に給送されるように
    構成されている装置。
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