JPH11199532A - Method for producing cyclohexanol - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 ベンゼン(Bz)からシクロヘキサノール
(CHL)を一貫製造する方法において、シクロヘキサ
ン(CHX)やBzが水和反応系内で高濃度で蓄積する
問題を解決し、蓄積防止のための抽出蒸留への循環や複
雑な精製工程を要せず、また抽出蒸留の負荷を減じ、コ
ストダウンする。
【解決手段】 1)〜4)の工程を有するBzからCH
Lを連続製造する方法。
1)Bzを部分水素化したBz、CHXおよびCHEを
含有する水添反応混合物を各成分に分離する第1分離工
程。
2)1)で分離したCHEを水和してCHE、CHLお
よびメチルシクロペンテン(MCPN)を含有する混合
物を得る水和工程。
3)2)の水和反応混合物をCHE−MCPN混合物と
CHLとに分離する第2分離工程。
4)3)で分離したCHE−MCPN混合物の少なくと
も一部をMCPN高濃度成分と低濃度成分とに分離し、
高濃度成分を系外に排出し、低濃度成分を2)に循環す
る循環工程。(57) [Summary] (Problem corrected) [Problem] In a method for integrated production of cyclohexanol (CHL) from benzene (Bz), there is a problem that cyclohexane (CHX) and Bz accumulate at a high concentration in a hydration reaction system. The present invention eliminates the need for circulation to extractive distillation to prevent accumulation and complicated purification steps, reduces the load of extractive distillation, and reduces costs. SOLUTION: From Bz to CH having the steps of 1) to 4)
A method for continuously producing L. 1) A first separation step of separating a hydrogenation reaction mixture containing Bz, CHX, and CHE obtained by partially hydrogenating Bz into components. 2) A hydration step in which the CHE separated in 1) is hydrated to obtain a mixture containing CHE, CHL and methylcyclopentene (MCPN). 3) A second separation step of separating the hydration reaction mixture of 2) into a CHE-MCPN mixture and CHL. 4) At least a part of the CHE-MCPN mixture separated in 3) is separated into a high concentration component and a low concentration component of MCPN,
A circulating step of discharging high-concentration components out of the system and circulating low-concentration components in 2).
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ベンゼンからシク
ロヘキサノールを製造するに当たり、シクロヘキサノー
ル及び副生成物であるシクロヘキサンの純度を向上する
ようにしたシクロヘキサノールの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing cyclohexanol in which the purity of cyclohexanol and by-product cyclohexane is improved in producing cyclohexanol from benzene.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、ベンゼンを部分水素化してシクロ
ヘキセン(以下、「CHE」と称すことがある)、シク
ロヘキサン(以下、「CHX」と称すことがある)、及
びベンゼン(以下、「Bz」と称すことがある)からな
る反応混合物を得る水添反応方法、これを抽出蒸留によ
って各成分に分離する方法、並びに分離されたCHEを
ゼオライト触媒等の存在下で水和してシクロヘキサノー
ル(以下、「CHL」と称すことがある)を得る水和反
応方法が知られている。また、この水和反応の生成物か
らCHL分離後、副生成物であるメチルシクロペンテン
(以下、「MCPN」と称すことがある)と未反応のC
HEとを抽出蒸留に供することも知られており(例え
ば、特開平4−41448号公報等)、更に上記の水
添、分離及び水和を一貫して行い、かつCHL分離後、
MCPNと未反応のCHEを抽出蒸留工程に循環すると
共に、該CHEを脱水素してBzに変換して水添反応工
程に循環することによって、使用原料の利用率を向上さ
せることができることが特開平7−165646号公報
に記載されている。すなわち、水和反応で副生したMC
PNは未反応のCHEと共に水和反応工程か又は抽出蒸
留工程に循環されることになる。2. Description of the Related Art Conventionally, benzene is partially hydrogenated to form cyclohexene (hereinafter sometimes referred to as "CHE"), cyclohexane (hereinafter sometimes referred to as "CHX"), and benzene (hereinafter referred to as "Bz"). Hydrogenation reaction method to obtain a reaction mixture comprising: a reaction mixture comprising: There is known a hydration reaction method for obtaining “CHL”. After CHL separation from the product of this hydration reaction, methylcyclopentene (hereinafter sometimes referred to as “MCPN”) as a by-product and unreacted C
It is also known that HE and extract are subjected to extractive distillation (for example, JP-A-4-41448, etc.). Further, the above hydrogenation, separation and hydration are performed consistently, and after CHL separation,
In particular, it is possible to improve the utilization rate of the raw materials used by circulating MCPN and unreacted CHE to the extractive distillation step and dehydrogenating the CHE to Bz and circulating it to the hydrogenation reaction step. It is described in Kaihei 7-165646. That is, MC by-produced in the hydration reaction
PN will be recycled to the hydration step or extractive distillation step with unreacted CHE.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記のように、MCP
Nを含む未反応のCHEを抽出蒸留工程に循環する方法
を採用する理由の1つは、この未反応のCHE中に同時
に含まれるCHXやBzの有効利用の他、上記公知文献
に直接の記載はないが、CHXやBzの水和反応系内へ
の蓄積防止があると思われる。即ち、抽出蒸留工程で分
離されたCHE中には不可避的に少量のCHXやBzが
含まれるが、これらは水和反応では消費されずに、次の
未反応のCHEとCHLとを分離する工程でCHEと共
に取り出される。この未反応のCHEを含む成分は原料
として水和工程に循環するのが通常であるが、これだけ
ではCHXやBzが水和反応系内で高濃度で蓄積してし
まうという問題点がある。この蓄積を防止するために、
未反応のCHEを含む成分を抽出蒸留工程に循環する
と、CHXとBzを分離して有効利用できる。従って、
この抽出蒸留の際、未反応CHE中に含まれるMCPN
はCHXと一緒に留出される。As described above, the MCP
One of the reasons for adopting a method of circulating unreacted CHE containing N to the extractive distillation step is to effectively utilize CHX and Bz simultaneously contained in the unreacted CHE, and to directly describe in the above-mentioned known literature. However, it is considered that CHX and Bz are prevented from accumulating in the hydration reaction system. That is, although the CHE separated in the extractive distillation step inevitably contains a small amount of CHX and Bz, these are not consumed in the hydration reaction, and the next step of separating unreacted CHE and CHL. And is taken out together with CHE. This unreacted component containing CHE is usually circulated to the hydration step as a raw material, but this alone has the problem that CHX and Bz accumulate at a high concentration in the hydration reaction system. To prevent this accumulation,
When the unreacted components containing CHE are recycled to the extractive distillation step, CHX and Bz can be separated and used effectively. Therefore,
During this extractive distillation, MCPN contained in unreacted CHE
Is distilled with CHX.
【0004】しかしながら、上記の方法には以下のよう
な問題点が存在する。すなわち、CHXはMCPNを含
有する形で取得されるため、これを再利用するために複
雑な工程が必要である。例えば、特開平3−28754
8号公報では、MCPNを含有するCHXに水素化処理
を施してMCPNをメチルシクロペンタンとし、これを
蒸留によって分離して精製CHXを得ている。このよう
にCHXをそのまま別用途に使用する場合、及びCHX
をBzに変換して本発明のようなベンゼンからシクロヘ
キセンやシクロヘキサノールを製造する方法などに再利
用する場合のいずれにおいても、このような複雑な精製
工程を必要とするのは好ましくない。[0004] However, the above method has the following problems. That is, since CHX is obtained in a form containing MCPN, a complicated process is required to reuse it. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-28754
In JP-A-8, CHPN containing MCPN is subjected to hydrogenation treatment to convert MCPN to methylcyclopentane, which is separated by distillation to obtain purified CHX. When CHX is used for another purpose as it is,
It is not preferable that such a complicated purification step be required in any case where the compound is converted to Bz and reused in the method for producing cyclohexene or cyclohexanol from benzene as in the present invention.
【0005】また、このMCPNを含むCHEを抽出蒸
留工程に循環する方法では、抽出蒸留の負荷が大きいと
いう問題点もある。即ち、このCHEを抽出蒸留工程に
循環しない場合よりも供給量が増加し、不純物も増大す
るため、還流比が増大したり、塔径も大きくせざるを得
ない等の他、リボイラーやコンデンサーの負荷も増大
し、コストアップにつながってしまう。[0005] The method of circulating CHE containing MCPN to the extractive distillation step also has a problem that the load of extractive distillation is large. That is, since the supply amount is increased and impurities are increased as compared with the case where this CHE is not circulated in the extractive distillation step, the reflux ratio is increased, the tower diameter has to be increased, etc. The load also increases, leading to an increase in cost.
【0006】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、副生成物であるシクロヘキサンを複雑な
工程を必要とせずに純度を向上し、他のプロセス(シク
ロヘキサン酸化プロセスなど)に利用でき、また従来法
よりコストアップにならない方法を提供しようとするも
のである。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it has been proposed to improve the purity of cyclohexane as a by-product without requiring a complicated process, and to perform the process in another process (such as a cyclohexane oxidation process). It is intended to provide a method that can be used and does not increase the cost compared to the conventional method.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、下記
(1)〜(4)の工程を有するベンゼンから連続的にシ
クロヘキサノールを製造する方法に存するものである。 (1)ベンゼンを部分水素化して得られた、ベンゼン、
シクロヘキサンおよびシクロヘキセンを含有する水添反
応混合物を、ベンゼン、シクロヘキサンおよびシクロヘ
キセンの各成分に分離する第1分離工程。 (2)上記(1)の第1分離工程で分離されたシクロヘ
キセンを水和して、シクロヘキセン、シクロヘキサノー
ルおよびメチルシクロペンテンを含有する水和反応混合
物を得る水和工程。The gist of the present invention resides in a method for continuously producing cyclohexanol from benzene having the following steps (1) to (4). (1) benzene obtained by partially hydrogenating benzene,
A first separation step of separating a hydrogenation reaction mixture containing cyclohexane and cyclohexene into components of benzene, cyclohexane and cyclohexene; (2) A hydration step of hydrating the cyclohexene separated in the first separation step of (1) to obtain a hydration reaction mixture containing cyclohexene, cyclohexanol and methylcyclopentene.
【0008】(3)上記(2)の水和工程で得られた水
和反応混合物を、シクロヘキセンとメチルシクロペンテ
ンとの混合物とシクロヘキサノールとに分離する第2分
離工程。 (4)上記(3)の第2分離工程で分離されたシクロヘ
キセンとメチルシクロペンテンとの混合物の少なくとも
一部を、メチルシクロペンテンの濃度の高い成分とメチ
ルシクロペンテンの濃度の低い成分とに分離し、上記メ
チルシクロペンテンの濃度の高い成分を、上記(1)の
第1分離工程に循環することなく系外に排出すると共
に、上記メチルシクロペンテンの濃度の低い成分を、上
記(2)の水和工程に循環する循環工程。(3) A second separation step of separating the hydration reaction mixture obtained in the hydration step (2) into a mixture of cyclohexene and methylcyclopentene and cyclohexanol. (4) separating at least a part of the mixture of cyclohexene and methylcyclopentene separated in the second separation step of (3) into a component having a high concentration of methylcyclopentene and a component having a low concentration of methylcyclopentene; The component having a high concentration of methylcyclopentene is discharged out of the system without being circulated to the first separation step (1), and the component having a low concentration of methylcyclopentene is circulated to the hydration step (2). Circulating process.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のベンゼンから一貫して連続的にシクロヘキサノ
ールを製造する方法は、少なくとも図1に示す様に水添
工程、第1分離工程、水和反応工程、及び第2分離工程
を含む。図1においては、ベンゼンの水添反応工程で生
成したシクロヘキセン、シクロヘキサン及び未反応のベ
ンゼンは、抽出蒸留工程で分離され、シクロヘキセンは
水和反応工程の原料となり、未反応のベンゼンは水添反
応工程にリサイクルされ、シクロヘキサンは系外に出さ
れる。水和反応工程ではシクロヘキサノールが生成し、
第2分離工程で未反応のシクロヘキセンと分離される。
未反応のシクロヘキセンは水和反応工程にリサイクルさ
れる。メチルシクロペンテンが該水和反応リサイクル系
に蓄積されるのを防ぐため、該未反応のシクロヘキセン
の1部を抜き取り、蒸留塔で濃縮後、抽出蒸留に循環せ
ずパージするというものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail.
The method for consistently and continuously producing cyclohexanol from benzene according to the present invention includes at least a hydrogenation step, a first separation step, a hydration reaction step, and a second separation step, as shown in FIG. In FIG. 1, cyclohexene, cyclohexane and unreacted benzene generated in the hydrogenation reaction step of benzene are separated in the extraction distillation step, cyclohexene becomes a raw material in the hydration reaction step, and unreacted benzene is used in the hydrogenation reaction step. And the cyclohexane is discharged out of the system. In the hydration reaction step, cyclohexanol is generated,
In the second separation step, unreacted cyclohexene is separated.
Unreacted cyclohexene is recycled to the hydration reaction step. In order to prevent methylcyclopentene from accumulating in the hydration reaction recycling system, a part of the unreacted cyclohexene is withdrawn, concentrated in a distillation column, and purged without being circulated to extractive distillation.
【0010】以下、上記各工程毎に説明する。水添反応工程 ベンゼンの部分水添反応においては、水の存在下で反応
を行うのが好ましい。水の量としては、反応形式によっ
て異なるが、一般的にはベンゼンの0.01〜10重量
倍であり、好ましくは0.1〜5重量倍である。かかる
条件では、原料及び生成物を主成分とする有機液相(油
相)と、水を含む液相(水相)とは、撹拌を行わない状
態では2相を形成することになる。油相と水相の割合が
極端に偏っている場合は、2相の形成が困難であり、分
液が困難となる。また、水の量が少なすぎても、多すぎ
ても、水の存在効果が減少する。Hereinafter, each of the above steps will be described. Hydrogenation Reaction Step In the partial hydrogenation reaction of benzene, the reaction is preferably performed in the presence of water. Although the amount of water varies depending on the reaction mode, it is generally 0.01 to 10 times by weight, preferably 0.1 to 5 times by weight of benzene. Under these conditions, an organic liquid phase (oil phase) containing the raw material and the product as main components and a liquid phase (water phase) containing water form two phases without stirring. When the ratio between the oil phase and the aqueous phase is extremely deviated, it is difficult to form two phases, and it is difficult to perform liquid separation. Also, if the amount of water is too small or too large, the presence effect of water decreases.
【0011】更に、本発明においては、水中に金属塩化
合物を含有させるのが好ましい。金属塩化合物は、1族
金属、2族金属、あるいは亜鉛、マンガン、コバルト等
金属の硫酸塩、塩化物、酢酸塩、リン酸塩等が例示され
る。金属塩の使用量は、通常、反応系の水に対して1×
10-5重量倍から1重量倍、好ましくは1×10-4重量
倍から0.1重量倍である。Further, in the present invention, it is preferred that a metal salt compound is contained in water. Examples of the metal salt compounds include Group 1 metals, Group 2 metals, and sulfates, chlorides, acetates, and phosphates of metals such as zinc, manganese, and cobalt. The amount of the metal salt used is usually 1 × with respect to the water of the reaction system.
It is 10 -5 times by weight to 1 times by weight, preferably 1 × 10 -4 times by weight to 0.1 times by weight.
【0012】本反応にはルテニウム触媒の使用が好適で
ある。ルテニウムの原料としては、ルテニウムのハロゲ
ン化物、硝酸塩、水酸化物、さらに、ルテニウムカルボ
ニル、ルテニウムアンミン錯体などの錯体化合物や、ル
テニウムアルコキシド等が例示される。なかでも、塩化
ルテニウムが好適に使用される。触媒の活性成分である
ルテニウムは、単独で使用することもできるが、他の金
属成分を助触媒成分として併用するのが好ましい。該助
触媒成分としては、亜鉛、鉄、コバルト、マンガン、
金、ランタン、銅などが有効であり、特に亜鉛が好まし
い。助触媒成分の原料としては、それらの各金属のハロ
ゲン化物、硝酸塩、酢酸塩、硫酸塩及び各金属を含む錯
体化合物等が使用される。助触媒金属を使用する場合
は、ルテニウム原子に対する助触媒金属の原子比は通常
0.01〜20、好ましくは0.1〜10である。The use of a ruthenium catalyst is preferred for this reaction. Examples of the ruthenium raw material include ruthenium halides, nitrates, hydroxides, complex compounds such as ruthenium carbonyl and ruthenium ammine complexes, and ruthenium alkoxides. Among them, ruthenium chloride is preferably used. Ruthenium, which is an active component of the catalyst, can be used alone, but it is preferable to use another metal component in combination as a promoter component. As the promoter component, zinc, iron, cobalt, manganese,
Gold, lanthanum, copper and the like are effective, and zinc is particularly preferable. As a raw material of the co-catalyst component, halides, nitrates, acetates, sulfates, and complex compounds containing each metal of each metal are used. When a co-catalyst metal is used, the atomic ratio of the co-catalyst metal to ruthenium atoms is usually from 0.01 to 20, preferably from 0.1 to 10.
【0013】この触媒は非担持型でも良いが、シリカ、
アルミナ、シリカーアルミナ、ゼオライト、活性炭、あ
るいは一般的な金属酸化物、複合酸化物、水酸化物、難
水溶性金属塩等の担体に担持した担持型であってもよ
い。このような担持型の触媒に使用される担体として
は、一般的に触媒担体として使用される難溶性の酸化物
や金属塩などが好ましく、具体的には硫酸バリウム、硫
酸カルシウムなどの金属塩、シリカ、アルミナ、ジルコ
ニア、チタニア、クロミナ、希土類金属の酸化物、ある
いは、シリカ−アルミナ、シリカ−ジルコニア、ケイ酸
ジルコニウムなどの複合酸化物、さらには、ジルコニア
などの金属酸化物で修飾したシリカ等が例示される。ま
た、上記担体のなかで、水銀圧入法により細孔容量と細
孔分布を測定した場合、直径が75〜100,000Å
の細孔の全細孔容量が0.2〜10ml/g、好ましく
は0.3〜5ml/gであり、かつこの直径が75〜1
00,000Åの細孔の全細孔容量に対する、直径が2
50Å以上の細孔の全細孔容量の割合が50%以上、好
ましくは70%以上である担体である。またこの250
Å未満の細孔の細孔容量の割合が大きすぎると選択率の
低下を招く傾向があるのであまり好ましくない。[0013] The catalyst may be of an unsupported type,
The carrier may be a carrier supported on a carrier such as alumina, silica-alumina, zeolite, activated carbon, or a common metal oxide, composite oxide, hydroxide, or poorly water-soluble metal salt. The carrier used in such a supported catalyst is preferably a poorly soluble oxide or metal salt generally used as a catalyst carrier, and specifically, barium sulfate, a metal salt such as calcium sulfate, or the like. Silica, alumina, zirconia, titania, chromina, oxides of rare earth metals, or composite oxides such as silica-alumina, silica-zirconia, zirconium silicate, and silica modified with a metal oxide such as zirconia, etc. Is exemplified. Further, when the pore volume and the pore distribution were measured by the mercury intrusion method in the above-mentioned carrier, the diameter was 75 to 100,000Å.
Has a total pore volume of 0.2 to 10 ml / g, preferably 0.3 to 5 ml / g, and a diameter of 75 to 1 ml.
For a total pore volume of 0.00000 ° pores, a diameter of 2
The carrier has a ratio of the total pore volume of the pores of 50 ° or more to 50% or more, preferably 70% or more. Also this 250
If the ratio of the pore volume of pores smaller than Å is too large, the selectivity tends to decrease, which is not preferred.
【0014】また触媒は適当な方法で活性化して使用さ
れるのが良い。この活性化方法としては、例えば水素ガ
スによる接触還元法、あるいはホルマリン、水素化ホウ
素ナトリウム、ヒドラジン等による化学還元法が用いら
れる。このうち、水素ガスによる接触還元が好ましく、
具体的には例えば水素含有ガス雰囲気下で、通常80〜
500℃、好ましくは100〜450℃の条件下で焼成
して還元活性化する。還元温度が80℃未満では、ルテ
ニウムの還元率が著しく低下し、また、500℃を越え
るとルテニウムの凝集が起こりやすくなり、シクロヘキ
セン生成の収率や選択率が低下する原因となる。The catalyst is preferably used after being activated by an appropriate method. As the activation method, for example, a catalytic reduction method using hydrogen gas or a chemical reduction method using formalin, sodium borohydride, hydrazine or the like is used. Of these, catalytic reduction with hydrogen gas is preferred,
Specifically, for example, under a hydrogen-containing gas atmosphere, usually 80 to
It is calcined under the condition of 500 ° C., preferably 100 to 450 ° C. to activate by reduction. If the reduction temperature is lower than 80 ° C., the reduction ratio of ruthenium is significantly reduced, and if it is higher than 500 ° C., aggregation of ruthenium is liable to occur, which causes a decrease in the yield and selectivity of cyclohexene formation.
【0015】本発明では以上説明した方法で得られたも
のを通常触媒として使用するが、かかる触媒に対して以
下に説明する水処理を施すことにより、シクロヘキセン
の選択性などにおいて、より改良された触媒を得ること
が可能である。この水処理条件としては、上記の触媒
(ルテニウム還元物)に対して、通常0.01〜100
重量倍、好ましくは0.1〜10重量倍の水に浸漬する
ことなどが挙げられる。処理条件としては、通常常圧か
ら加圧下、室温〜250℃、好ましくは室温〜200℃
で、通常10分以上、好ましくは1〜20時間である。
水処理の雰囲気は、通常、不活性ガス雰囲気下あるいは
水素ガス雰囲気下であり、好ましくは水素ガス雰囲気下
である。更に、水処理後の触媒は、通常乾燥し、再還元
処理、特に水素ガス雰囲気下で接触処理することによ
り、活性がより高められたルテニウム触媒を得ることが
可能となる。また、以上の水処理に用いる水としては、
純水のほかに金属塩を含有する水溶液であってもよい。In the present invention, the catalyst obtained by the above-described method is usually used as a catalyst. By subjecting such a catalyst to a water treatment described below, the selectivity of cyclohexene and the like can be further improved. It is possible to obtain a catalyst. The water treatment conditions are usually 0.01 to 100 with respect to the above-mentioned catalyst (ruthenium reduced product).
For example, immersion in water by weight, preferably 0.1 to 10 times by weight may be mentioned. The treatment conditions are usually room temperature to 250 ° C., preferably room temperature to 200 ° C. under normal pressure to pressure.
And is usually 10 minutes or more, preferably 1 to 20 hours.
The atmosphere of the water treatment is usually under an inert gas atmosphere or a hydrogen gas atmosphere, preferably under a hydrogen gas atmosphere. Further, the catalyst after the water treatment is usually dried and subjected to a re-reduction treatment, particularly a contact treatment in a hydrogen gas atmosphere, whereby a ruthenium catalyst with higher activity can be obtained. In addition, as water used for the above water treatment,
It may be an aqueous solution containing a metal salt in addition to pure water.
【0016】水添反応の条件としては、反応温度は通常
50〜250℃、好ましくは100〜220℃の範囲か
ら選択される。250℃以上ではシクロヘキセンの選択
率が低下し、50℃以下では反応速度が著しく低下する
ので好ましくない。また、反応時の水素の圧力は、通常
0.1〜20MPa、好ましくは0.5〜10MPaの
範囲から選ばれる。20MPaを超えると工業的に不利
であり、一方、0.1MPa未満では反応速度が著しく
低下するので設備上不経済である。As the conditions for the hydrogenation reaction, the reaction temperature is usually selected from the range of 50 to 250 ° C., preferably 100 to 220 ° C. If the temperature is higher than 250 ° C., the selectivity of cyclohexene decreases, and if the temperature is lower than 50 ° C., the reaction rate is remarkably reduced, which is not preferable. The pressure of hydrogen during the reaction is generally selected from the range of 0.1 to 20 MPa, preferably 0.5 to 10 MPa. If it exceeds 20 MPa, it is industrially disadvantageous. On the other hand, if it is less than 0.1 MPa, the reaction rate is remarkably reduced, which is uneconomical in terms of equipment.
【0017】上記反応後の反応液は、ルテニウム触媒が
分散した水相と、有機物からなる油相の混合物である。
かかる反応液は図1で静置槽として例示されている油水
分離器に導入され、油水分離が施される。かかる油水分
離器は反応器内に設置してもいいし、反応器外に設置し
てもよい。かかる油水分離器において相分離された水相
は、好ましくは反応系にリサイクルして再度水添反応に
用いられる。一方、油相は抽出蒸留の第1分離工程に導
入される。The reaction solution after the above reaction is a mixture of an aqueous phase in which a ruthenium catalyst is dispersed and an oil phase composed of an organic substance.
Such a reaction solution is introduced into an oil / water separator exemplified as a stationary tank in FIG. 1 and subjected to oil / water separation. Such an oil-water separator may be installed inside the reactor or outside the reactor. The aqueous phase separated in such an oil-water separator is preferably recycled to the reaction system and used again for the hydrogenation reaction. On the other hand, the oil phase is introduced into the first separation step of extractive distillation.
【0018】第1分離工程 第1分離工程に供される油相は、主にベンゼン、シクロ
ヘキセン、及びシクロヘキサンを含有しているが、これ
らはその沸点が互いに近接しているので、この第1分離
工程としては、抽出蒸留や共沸蒸留が通常採用される。
以下、好ましい方法である抽出蒸留の場合を例として説
明する。 First Separation Step The oil phase subjected to the first separation step mainly contains benzene, cyclohexene and cyclohexane, but since these boiling points are close to each other, this first separation step is carried out. As the process, extractive distillation or azeotropic distillation is usually employed.
Hereinafter, the case of extractive distillation, which is a preferred method, will be described as an example.
【0019】図2には3塔の蒸留塔からなる分離方法を
示した。蒸留塔D1では抽出蒸留が行われる。ライン1
から油相が供給され、ライン2からは抽剤(以下、「s
olv」と称すことがある)が供給される。塔頂から主
成分をシクロヘキサンとする成分が抜き出され、コンデ
ンサーで凝縮された後、その一部が所定の還流比で蒸留
塔D1に戻されるとともに、残りはライン3から抜き出
される。塔底からはライン4を通じてベンゼン、及びシ
クロヘキセンを主成分とする成分が抜き出される。塔頂
から抜き出されたシクロヘキサンは、脱水素してベンゼ
ンにして水添工程に再循環されたり、シクロヘキサン酸
化してシクロヘキサンやシクロヘキサノール、及びその
混合物にするなどの他の工程の原料として有効に利用さ
れる。FIG. 2 shows a separation method comprising three distillation columns. Extractive distillation is performed in the distillation column D1. Line 1
From the line 2 and an extractant (hereinafter referred to as “s
olv ”). After a component containing cyclohexane as the main component is extracted from the top of the column and condensed by a condenser, a part of the component is returned to the distillation column D1 at a predetermined reflux ratio, and the rest is extracted from the line 3. From the column bottom, components containing benzene and cyclohexene as main components are extracted through a line 4. Cyclohexane extracted from the top is dehydrogenated to benzene and recycled to the hydrogenation step, or it is effectively used as a raw material in other steps such as cyclohexane oxidation to cyclohexane and cyclohexanol, and mixtures thereof. Used.
【0020】蒸留塔D2でも抽出蒸留が行われる。ライ
ン4よりベンゼン、シクロヘキセン、及び抽剤を主成分
とする留分が供給され、ライン5から抽剤が供給され
る。塔頂からシクロヘキセンが主成分の留分が抜き出さ
れ、コンデンサで凝縮された後、その一部が所定の還流
比で蒸留塔D2に戻されるとともに、残りはライン6か
ら抜き出される。塔底からはライン7を通じてベンゼン
と抽剤とを主成分とする成分が抜き出され、蒸留塔D3
に供給される。抜き出されたシクロヘキセン留分は水和
工程に供給される。Extractive distillation is also performed in the distillation column D2. A fraction mainly composed of benzene, cyclohexene and an extractant is supplied from a line 4, and an extractant is supplied from a line 5. After a fraction containing cyclohexene as the main component is extracted from the top of the column and condensed by a condenser, a part thereof is returned to the distillation column D2 at a predetermined reflux ratio, and the rest is extracted from the line 6. From the bottom of the column, a component containing benzene and an extractant as main components is extracted through a line 7, and the distillation column D3
Supplied to The extracted cyclohexene fraction is supplied to a hydration step.
【0021】蒸留塔D3では、ベンゼンと抽剤が蒸留分
離され、塔頂からベンゼンが抜き出され、コンデンサで
凝縮された後、その一部が所定の還流比で蒸留塔D3に
戻されるとともに、残りはライン8から抜き出される。
塔頂から抜き出されたベンゼンは水添反応にリサイクル
される。塔底からはライン9を通じて抽剤が抜き出さ
れ、通常、D2及び/またはD3にフィードされ、再利
用される。In the distillation column D3, the benzene and the extractant are separated by distillation, benzene is extracted from the top of the column, condensed by a condenser, and a part thereof is returned to the distillation column D3 at a predetermined reflux ratio. The rest is withdrawn from line 8.
Benzene extracted from the top is recycled to the hydrogenation reaction. Extractant is withdrawn from the bottom of the column through line 9 and usually fed to D2 and / or D3 for reuse.
【0022】この抽出蒸留に使用する抽剤としては、
1、3ージメチルアセトアミド、アジポニトリル、スル
ホラン、マロン酸ジメチル、コハク酸ジメチル、γーブ
チルラクトン、N−メチルピロリドン等のなどの公知の
抽剤や、1、3ージメチルイミダゾリゾノン、エチレン
グリコール等の極性を有する有機化合物が使用される。
なお上記の図2の方法は、それぞれの成分に分離するに
当たり、先ずシクロヘキサンを分離し、次いでシクロヘ
キセンとベンゼンとを分離する方法を例示したが、図3
に示すように、先ずベンゼンを分離し、次いでシクロヘ
キサンとシクロヘキセンとを分離する方法を採用するこ
ともできる(詳細説明省略)。The extractant used in the extractive distillation includes:
Known extractants such as 1,3-dimethylacetamide, adiponitrile, sulfolane, dimethyl malonate, dimethyl succinate, γ-butyllactone, N-methylpyrrolidone, and polarities such as 1,3-dimethylimidazolizonone and ethylene glycol Is used.
In the method of FIG. 2 described above, a method of first separating cyclohexane and then separating cyclohexene and benzene in separating each component is illustrated in FIG.
As shown in (1), a method of first separating benzene and then separating cyclohexane and cyclohexene can be adopted (detailed description is omitted).
【0023】水和反応 水和反応工程に使用する触媒は、シクロヘキセンの水和
反応に使用できる触媒であれば特に限定されないが、好
ましくは固体酸触媒である。固体酸触媒は酸性の固体物
質であり、ゼオライト、スルホン酸基等を含有する強酸
性イオン交換樹脂、また含水酸化ニオブ、含水酸化タン
タル、二酸化ジルコニウム、二酸化チタン、酸化アルミ
ニウム、二酸化ケイ素等の無機酸化物あるいはこれらの
複合酸化物、更にスメクタイト、カオリナイト、バ−ミ
キュライト等の層状化合物をアルミニウムおよびケイ
素、チタン、ジルコニウムの中から選ばれる一種類以上
の金属酸化物で処理したイオン交換型層状化合物などが
例示されるが、本発明における固体酸触媒としてはゼオ
ライトが特に好ましい。なお、固体酸触媒の使用される
形態は特に制限はないが、通常粉末状、顆粒状で使用す
る。また、担体あるいはバインダ−として、アルミナ、
シリカ、チタニア等を使用したものであってもよい。 Hydration Reaction The catalyst used in the hydration step is not particularly limited as long as it can be used for the hydration reaction of cyclohexene, but is preferably a solid acid catalyst. The solid acid catalyst is an acidic solid substance and is a strongly acidic ion exchange resin containing zeolite, sulfonic acid group, etc., and inorganic oxides such as hydrated niobium oxide, hydrated tantalum oxide, zirconium dioxide, titanium dioxide, aluminum oxide, silicon dioxide, etc. Products or composite oxides thereof, and ion-exchange layered compounds obtained by treating a layered compound such as smectite, kaolinite, vermiculite with one or more metal oxides selected from aluminum, silicon, titanium and zirconium. However, zeolite is particularly preferred as the solid acid catalyst in the present invention. The form in which the solid acid catalyst is used is not particularly limited, but is usually used in the form of powder or granules. Further, as a carrier or binder, alumina,
Silica, titania or the like may be used.
【0024】ゼオライト触媒としては、触媒として使用
可能なゼオライトであれば特に限定されず、例えばモル
デナイト、エリオナイト、フェリエライト、モ−ビル社
発表のZSM−5、ZSM−4、ZSM−8、ZSM−
11、ZSM−12、ZSM−20、ZSM−40、Z
SM−35、ZSM−48系ゼオライト等のアルミノシ
リケ−ト、及びボロシリケ−ト、ガロシリケ−ト、フェ
ロアルミノシリケ−ト等の異元素含有ゼオライトが例示
できる。これらのゼオライトは、通常プロトン交換型
(H型)が用いられるが、その一部がNa、K、Li等
のアルカリ金属元素、Mg、Ca、Sr等のアルカリ土
類金属元素、Fe、Co、Ni、Ru、Pd等の8族金
属元素などから選ばれたカチオン種で交換されていても
よい。The zeolite catalyst is not particularly limited as long as it is a zeolite that can be used as a catalyst. Examples thereof include mordenite, erionite, ferrierite, and ZSM-5, ZSM-4, ZSM-8, and ZSM published by Mobil. −
11, ZSM-12, ZSM-20, ZSM-40, Z
Illustrative are aluminosilicates such as SM-35 and ZSM-48 zeolites, and zeolites containing different elements such as borosilicate, gallosilicate and ferroaluminosilicate. These zeolites are usually of the proton exchange type (H type), and some of them are alkali metal elements such as Na, K and Li, alkaline earth metal elements such as Mg, Ca and Sr, Fe, Co, It may be exchanged with a cation species selected from Group 8 metal elements such as Ni, Ru, and Pd.
【0025】本発明では、上記のような固体酸触媒の存
在下、液相中でシクロヘキセンの水和反応を行うことが
できる。反応系には溶媒、あるいは添加物として他の有
機物質を共存させてもよい。該有機物質としては、安息
香酸類、カルボン酸類、フェノ−ル類、サリチル酸類、
アルコ−ル類、フルオロアルコ−ル類、エ−テル類、エ
ステル類、ケトン類等の含酸素有機化合物、アミド化合
物、ニトリル等の含窒素有機化合物、チオ−ル類、スル
ホン酸等の含硫黄有機化合物、ハロゲン化炭素等の含ハ
ロゲン有機化合物、又は脂肪族炭化水素類、芳香族炭化
水素類等が挙げられる。In the present invention, the hydration of cyclohexene can be carried out in the liquid phase in the presence of the solid acid catalyst as described above. A solvent or another organic substance may be allowed to coexist as an additive in the reaction system. Examples of the organic substance include benzoic acids, carboxylic acids, phenols, salicylic acids,
Oxygen-containing organic compounds such as alcohols, fluoroalcohols, ethers, esters and ketones; nitrogen-containing organic compounds such as amide compounds and nitriles; sulfur-containing compounds such as thiols and sulfonic acids. Examples include organic compounds, halogen-containing organic compounds such as halogenated carbon, and aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons.
【0026】水和反応は、好ましくは連続的に実施され
るが、この場合固体酸触媒と水によって構成される触媒
スラリーに、シクロヘキセンを連続的に供給して水和反
応を行い、反応液から触媒スラリーである水相と、生成
物のシクロヘキサノールを含む油相を相分離して、該油
相を連続的に採取することにより行われる。反応は、通
常撹拌などで水相と油相を混合することにより、懸濁状
態、例えば連続水相中に油相を液滴状態に分散させて行
われる。反応液は、混合を弱くするか停止状態において
は、通常水相と油相に相分離するが、その際該水相に対
する該油相の容量比は、通常0.01〜10、好ましく
は0.1〜1である。供給される原料のシクロヘキセン
あるいは水が一方に比べて大過剰の場合は、水相と油相
の分離が不良であり、かつ反応速度も低下するので好ま
しくない。またシクロヘキセンに対する触媒の重量比
は、通常0.01〜20、好ましくは0.05〜5であ
る。触媒が少なすぎる場合には、反応速度が遅い上に反
応器が大き過ぎ、また多すぎる場合には、触媒コストが
大きくなるので好ましくない。またこの水和反応系にお
いては、主に水相には固体酸触媒が含まれ、油相には原
料のシクロヘキセンと生成したシクロヘキサノールが含
まれる。触媒を含む水相は、分離した後、触媒スラリー
として水和反応器に循環して再使用することができる。The hydration reaction is preferably carried out continuously. In this case, the hydration reaction is carried out by continuously supplying cyclohexene to a catalyst slurry composed of a solid acid catalyst and water, and the hydration reaction is carried out. It is carried out by separating the aqueous phase, which is a catalyst slurry, and the oil phase containing the product cyclohexanol, and continuously collecting the oil phase. The reaction is usually performed by mixing an aqueous phase and an oil phase by stirring or the like, thereby dispersing the oil phase in a suspended state, for example, a continuous aqueous phase in a droplet state. The reaction solution is usually separated into an aqueous phase and an oil phase when the mixing is weakened or stopped, and the volume ratio of the oil phase to the aqueous phase is usually 0.01 to 10, preferably 0 to 10. .1 to 1. If the amount of the supplied cyclohexene or water is too large as compared with one, the separation of the water phase and the oil phase is poor, and the reaction rate is undesirably reduced. The weight ratio of the catalyst to cyclohexene is usually 0.01 to 20, preferably 0.05 to 5. When the amount of the catalyst is too small, the reaction rate is slow and the reactor is too large. When the amount is too large, the cost of the catalyst increases, which is not preferable. In this hydration reaction system, the aqueous phase mainly contains the solid acid catalyst, and the oil phase contains the raw material cyclohexene and the generated cyclohexanol. After separation, the aqueous phase containing the catalyst can be recycled to the hydration reactor as a catalyst slurry and reused.
【0027】水和反応条件としては、反応温度は、通常
50〜300℃、好ましくは70〜200℃、より好ま
しくは80〜160℃である。反応圧力は特に制限はな
いが、シクロアルケンおよび水を液相に保ち得る圧力が
好ましく、通常5MPa以下、好ましくは0.2〜2M
Paである。反応時間あるいは滞留時間は、通常1分〜
10時間、好ましくは5分〜5時間である。また反応系
は、窒素、ヘリウム、水素、アルゴン、二酸化炭素等の
不活性ガス雰囲気下に保つことが好ましい。この場合、
不活性ガス中の酸素の含有量は少ない方が好ましく、通
常100ppm以下、好ましくは20ppm以下のもの
が使用される。As the hydration reaction conditions, the reaction temperature is usually 50 to 300 ° C, preferably 70 to 200 ° C, more preferably 80 to 160 ° C. The reaction pressure is not particularly limited, but is preferably a pressure that can keep the cycloalkene and water in a liquid phase, and is usually 5 MPa or less, preferably 0.2 to 2 M.
Pa. The reaction time or residence time is usually from 1 minute to
10 hours, preferably 5 minutes to 5 hours. The reaction system is preferably maintained under an atmosphere of an inert gas such as nitrogen, helium, hydrogen, argon, carbon dioxide and the like. in this case,
It is preferable that the content of oxygen in the inert gas is small, and the oxygen content is usually 100 ppm or less, preferably 20 ppm or less.
【0028】第2分離工程及び循環工程 第2分離工程では、通常蒸留等の方法によってシクロヘ
キセン及び水和反応の副生成物であるメチルシクロペン
テンと、シクロヘキサノールとが分離される。以下、蒸
留による分離方法について図4を用いて説明する。 Second Separation Step and Circulation Step In the second separation step, cyclohexene and methylcyclopentene which is a by-product of the hydration reaction are separated from cyclohexanol by a method such as distillation. Hereinafter, a separation method by distillation will be described with reference to FIG.
【0029】水和反応工程で得られる反応液(主にシク
ロヘキサノール、シクロヘキセン及びメチルシクロペン
テンを含有する)は図4の蒸留塔D4にて分離され、塔
頂から未反応のシクロヘキセンが留出され、塔底から製
品であるシクロヘキサノールが抜き出される。留出され
たシクロヘキセン中にはベンゼン、シクロヘキサン及び
メチルシクロペンテンが含まれ、このメチルシクロペン
テンを水和反応工程に循環するとこれらは水和反応に利
用されないので、これらの反応系内への溜まり込みを防
ぐため、留出したシクロヘキセンの1部をライン14か
ら抜き出し、蒸留塔D5によってこれらメチルシクロペ
ンテン等の軽沸成分を濃縮し、ライン16より系外へ抜
き出す。D5の塔底液はライン17より水和反応工程に
リサイクルする。また蒸留塔D5に供給されない分もラ
イン15より水和反応工程にリサイクルされる。ここで
蒸留塔D5の条件(還流比、留出比、D5の供給量等)
を変更することにより、リサイクル中の軽沸成分量のコ
ントロールが可能である。The reaction solution (mainly containing cyclohexanol, cyclohexene and methylcyclopentene) obtained in the hydration step is separated in a distillation column D4 in FIG. 4, and unreacted cyclohexene is distilled off from the top of the column. Product cyclohexanol is withdrawn from the bottom of the column. Distilled cyclohexene contains benzene, cyclohexane and methylcyclopentene, and when this methylcyclopentene is circulated to the hydration reaction step, these are not used for the hydration reaction, thus preventing accumulation in these reaction systems. For this reason, a part of the distilled cyclohexene is withdrawn from the line 14, these light-boiling components such as methylcyclopentene are concentrated by the distillation column D 5, and then withdrawn from the line 16 out of the system. The bottom liquid of D5 is recycled from the line 17 to the hydration reaction step. Also, what is not supplied to the distillation column D5 is recycled from the line 15 to the hydration reaction step. Here, conditions of the distillation column D5 (reflux ratio, distilling ratio, supply amount of D5, etc.)
The amount of light-boiling components during recycling can be controlled by changing the value of.
【0030】本発明の特徴の1つは、水和反応生成物か
ら目的生成物であるシクロヘキサノールを取得した後の
シクロヘキセン及びメチルシクロペンテンを、抽出蒸留
に実質的に循環することなく、少なくとも一部を、蒸留
によってメチルシクロペンテン類の濃度の高い成分とメ
チルシクロペンテン類の濃度の低い成分とに分離する。
その結果、メチルシクロペンテンが抽出蒸留系に実質的
に存在しなくなり、シクロヘキサンとの分離工程が不要
となるので、抽出蒸留で得られたシクロヘキサンをその
まま他の反応に使用することが可能である。また、同じ
組成のシクロヘキサン、シクロヘキセン、ベンゼンを得
るにしても、その負荷を大きく低減させることができ
る。また、水和反応系内にメチルシクロペンテンが高濃
度で蓄積することもないという効果もある。One of the features of the present invention is that cyclohexene and methylcyclopentene obtained after obtaining the desired product cyclohexanol from the hydration reaction product are at least partially recycled without being substantially recycled to extractive distillation. Is separated into components having a high concentration of methylcyclopentenes and components having a low concentration of methylcyclopentenes by distillation.
As a result, methylcyclopentene does not substantially exist in the extractive distillation system, and a step of separating from cyclohexane becomes unnecessary, so that cyclohexane obtained by extractive distillation can be used as it is in other reactions. Even if cyclohexane, cyclohexene and benzene having the same composition are obtained, the load can be greatly reduced. Also, there is an effect that methylcyclopentene does not accumulate at a high concentration in the hydration reaction system.
【0031】本発明の方法は、特に水和反応におけるM
CPN選択率が1%以下、好ましくは0.5%以下、さ
らに好ましくは0.2%以下である場合に有効である。
MCPNの生成速度が大きすぎる場合、CHEとMCP
Nとの蒸留分離がしにくいので、水和反応に多量のMC
PNが循環することになり、結果として触媒の劣化を加
速しやすくなり、好ましくない。The process of the present invention is particularly useful for
This is effective when the CPN selectivity is 1% or less, preferably 0.5% or less, and more preferably 0.2% or less.
If the generation rate of MCPN is too high, CHE and MCP
Since it is difficult to separate by distillation from N, a large amount of MC
PN circulates, and as a result, deterioration of the catalyst is easily accelerated, which is not preferable.
【0032】[0032]
【実施例】以下実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれら実施例により何ら限定されるもので
は無い。以下の実施例のフローを図5に示す。原料のベ
ンゼンがライン1から、及びリサイクルされるベンゼン
もライン9から、水添反応器R1に供給される。水添反
応の条件は圧力5.0MPa、反応温度150℃、ベン
ゼンの転化率67.3%、シクロヘキセンの選択率6
4.5%である。反応液はライン2より、また抽剤であ
る1,3ージメチルイミダゾリゾノンをもライン3より
蒸留塔D1に供給され、シクロヘキサンと、シクロヘキ
セン、ベンゼン及び抽剤の混合物に分離される。蒸留塔
は理論段58段相当の充填塔で、抽剤は塔頂から5段目
から供給され、水添反応液は37段目から供給される。
また塔頂の圧力は0.15MPaで還流比は6である。
このとき溜出液であるシクロヘキサンの純度は99.9
5重量%であり、残りはシクロヘキセン及びベンゼンで
ある。D1の缶出液はライン5より、また抽剤の1,3
ージメチルイミダゾリゾノンもライン6より蒸留塔D2
に供給され、シクロヘキセンと、ベンゼン及び抽剤の混
合物に分離される。D2は理論段58段相当の充填塔で
あり、抽剤は塔頂より4段目、D1の缶出液は35段目
より供給される。このとき塔頂の圧力は0.05MPa
で還流比は3である。留出液であるシクロヘキセンはラ
イン7より水和反応器R2に供給される。一方D2の缶
出液は蒸留塔D3によりベンゼンと抽剤に分離される。
D3は理論段13段相当の充填塔であり、塔頂から6段
目にD2の缶出液の供給段がある。このとき塔頂圧は
0.05MPaで、還流比は1である。D3の溜出液で
あるベンゼンはライン9より水添工程にリサイクルされ
る。一方抽剤は冷却後D1、及びD2にリサイクルされ
る。The present invention will be described in detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples. FIG. 5 shows the flow of the following embodiment. The raw material benzene is supplied to the hydrogenation reactor R1 from line 1 and the benzene to be recycled is also supplied from line 9 to the hydrogenation reactor R1. The conditions of the hydrogenation reaction were a pressure of 5.0 MPa, a reaction temperature of 150 ° C., a conversion of benzene of 67.3%, and a selectivity of cyclohexene of 6.
It is 4.5%. The reaction liquid is supplied to the distillation column D1 from the line 2 and also the extractant 1,3-dimethylimidazolizonone from the line 3, and is separated into cyclohexane and a mixture of cyclohexene, benzene and the extractant. The distillation column is a packed column equivalent to 58 theoretical plates, and the extractant is supplied from the fifth column from the top, and the hydrogenation reaction liquid is supplied from the 37th column.
The pressure at the top of the column is 0.15 MPa and the reflux ratio is 6.
At this time, the purity of the distillate, cyclohexane, was 99.9.
5% by weight, with the balance being cyclohexene and benzene. D1 bottoms from line 5 and 1,3 of extractant
-Dimethylimidazolizonone is also supplied from line 6 to distillation column D2.
And separated into a mixture of cyclohexene, benzene and an extractant. D2 is a packed column corresponding to 58 theoretical plates, in which the extractant is supplied from the fourth column from the top and the bottom liquid of D1 is supplied from the 35th column. At this time, the pressure at the top is 0.05 MPa
And the reflux ratio is 3. The distillate, cyclohexene, is supplied to the hydration reactor R2 from the line 7. On the other hand, the bottom product of D2 is separated into benzene and an extractant by the distillation column D3.
D3 is a packed column equivalent to 13 theoretical stages, and the sixth stage from the top has a supply stage for the bottoms of D2. At this time, the top pressure is 0.05 MPa and the reflux ratio is 1. Benzene, the distillate of D3, is recycled from line 9 to the hydrogenation step. On the other hand, the extractant is recycled to D1 and D2 after cooling.
【0033】抽出工程で分離されたシクロヘキセンはラ
イン7より水和反応器R2に供給される。水和反応条件
は圧力0.7MPa、反応温度120℃、シクロヘキセ
ン転化率11%、シクロヘキサノール選択率99.8%
である。反応液はライン11より蒸留塔D4に供給さ
れ、シクロヘキサノールと、未反応のシクロヘキセン及
びメチルシクロペンテンを含む軽沸分に分離される。D
4は理論段15段相当の充填塔で、R2の反応液は上か
ら7段目に供給される。このとき塔頂圧は常圧で還流比
は0.3である。溜出液はライン12から1部ライン1
4を経て蒸留塔D5に供給される。D5にてメチルシク
ロペンテンを濃縮し、塔頂よりパージを行う。D5は理
論段30段相当の充填塔で、D4の留出液は塔頂から2
3段目に供給される。塔頂圧は常圧で、還流比30であ
る。D5の缶出液はライン17から水和反応器にリサイ
クルされる。一方D5に供給されないシクロヘキセンは
ライン15から水和反応器にリサイクルされる。The cyclohexene separated in the extraction step is supplied from line 7 to a hydration reactor R2. The hydration reaction conditions were as follows: pressure 0.7 MPa, reaction temperature 120 ° C., cyclohexene conversion 11%, cyclohexanol selectivity 99.8%.
It is. The reaction solution is supplied from line 11 to distillation column D4, where it is separated into cyclohexanol and light-boiling components containing unreacted cyclohexene and methylcyclopentene. D
Reference numeral 4 denotes a packed tower corresponding to 15 theoretical stages, and the reaction solution of R2 is supplied to the seventh stage from the top. At this time, the top pressure is normal pressure and the reflux ratio is 0.3. Distillate is from line 12 to part line 1
4 to a distillation column D5. At D5, methylcyclopentene is concentrated and purged from the top. D5 is a packed column corresponding to 30 theoretical plates, and the distillate of D4 is 2
It is supplied to the third stage. The top pressure is normal pressure and the reflux ratio is 30. D5 bottoms are recycled from line 17 to the hydration reactor. On the other hand, cyclohexene not supplied to D5 is recycled from the line 15 to the hydration reactor.
【0034】上記の条件のとき、各ラインのマスバラン
スは表1のようになり、メチルシクロペンテン、ベンゼ
ン、シクロヘキサンがリサイクルラインに溜まり込まな
いことがわかる。つまり、蒸留塔にフィードするライン
11のMCPNが1%に抑えられている。もし蒸留塔D
5の条件をゆるめれば、ライン11でのMCPN濃度が
上昇し、水和触媒の劣化を招くことになる。またライン
4から副生成物として取得したシクロヘキサン中には、
メチルシクロペンテンが全く混入しない純度の高いシク
ロヘキサンが得られることがわかる。Under the above conditions, the mass balance of each line is as shown in Table 1, and it can be seen that methylcyclopentene, benzene and cyclohexane do not accumulate in the recycle line. That is, the MCPN of the line 11 feeding the distillation column is suppressed to 1%. If distillation column D
If the condition (5) is relaxed, the MCPN concentration in the line 11 increases, which causes deterioration of the hydration catalyst. In the cyclohexane obtained as a by-product from line 4,
It can be seen that highly pure cyclohexane containing no methylcyclopentene can be obtained.
【0035】[0035]
【表1】 [Table 1]
【0036】[0036]
【表2】 [Table 2]
【0037】上記表1中、Bzはベンゼン、CHXはシ
クロヘキサン、CHEはシクロヘキセン、MCPNはメ
チルシクロペンテン、CHLはシクロヘキサノール、H
Bは高沸物、DMIは1,3−はジメチルイミダゾリジ
ノンを示す。In Table 1, Bz is benzene, CHX is cyclohexane, CHE is cyclohexene, MCPN is methylcyclopentene, CHL is cyclohexanol, H
B represents a high-boiling substance, and DMI represents 1,3- represents dimethylimidazolidinone.
【0038】[0038]
【発明の効果】以上の通り詳細に説明した本発明の特徴
は、水和反応の生成物から、目的生成物であるシクロヘ
キサノールを取得した後のシクロヘキセン及びメチルシ
クロペンテンを、従来技術のように抽出蒸留に循環する
ことなく、その少なくとも一部を蒸留等の手段によっ
て、メチルシクロペンテンの濃度の高い成分と、メチル
シクロペンテンの濃度の低い成分とに分離し、前者を系
外に抜き出し、後者を水和反応工程に循環することであ
る。その結果、ベンゼンからシクロヘキサノールを一貫
して製造する方法においても、メチルシクロペンテンが
抽出蒸留系内に実質的に存在しないので、シクロヘキサ
ンとの分離工程が不要であり、従って、抽出蒸留で得ら
れたシクロヘキサンをそのまま他の用途などに利用する
ことが可能である。また、同じ組成のシクロヘキサン、
シクロヘキセン、及びベンゼンを得るにしても、その負
荷を大きく低減させることができる。また、水和反応系
内にメチルシクロペンテンが多量に蓄積することもない
等の効果もあり、工業的に採用する方法として極めて有
利である。The feature of the present invention described in detail above is that, after obtaining the desired product cyclohexanol from the product of the hydration reaction, cyclohexene and methylcyclopentene are extracted as in the prior art. Without circulating in distillation, at least a part thereof is separated into a component having a high concentration of methylcyclopentene and a component having a low concentration of methylcyclopentene by means of distillation or the like, and the former is extracted out of the system, and the latter is hydrated. Circulation to the reaction process. As a result, even in a method for consistently producing cyclohexanol from benzene, since methylcyclopentene is substantially absent in the extractive distillation system, a separation step from cyclohexane is unnecessary, and thus, it is obtained by extractive distillation. Cyclohexane can be used for other purposes as it is. Also, cyclohexane of the same composition,
Even if cyclohexene and benzene are obtained, the load can be greatly reduced. In addition, there is an effect that a large amount of methylcyclopentene does not accumulate in the hydration reaction system, and this is extremely advantageous as a method industrially adopted.
【図1】本発明の製造方法の全工程を模式的に示した図
である。FIG. 1 is a diagram schematically showing all steps of a manufacturing method of the present invention.
【図2】本発明の製造方法の第1分離工程(抽出分離工
程)において、3塔の蒸留塔を使用し、先ずシクロヘキ
サンを分離し、次いでシクロヘキセンとベンゼンとを分
離する方法を模式的に示した図である。FIG. 2 schematically shows a method of first separating cyclohexane and then separating cyclohexene and benzene using three distillation columns in a first separation step (extraction separation step) of the production method of the present invention. FIG.
【図3】本発明の製造方法の第1分離工程(抽出分離工
程)において、4塔の蒸留塔を使用し、先ずベンゼンを
分離し、次いでシクロヘキサンとシクロヘキセンとを分
離する方法を模式的に示した図である。FIG. 3 schematically shows a method of separating benzene and then separating cyclohexane and cyclohexene using four distillation columns in a first separation step (extraction separation step) of the production method of the present invention. FIG.
【図4】本発明の製造方法の水和工程及び第2分離工程
を模式的に示した図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing a hydration step and a second separation step of the production method of the present invention.
【図5】本発明の実施例のプロセスのフローを示した図
である。FIG. 5 is a diagram showing a process flow of an embodiment of the present invention.
R1、R2は反応器。D1、D2、D3、D4及びD5
は蒸留塔。数字の1から18は管(ライン)。Bzはベ
ンゼン。CHXはシクロヘキサン。CHEはシクロヘキ
セン。MCPNはメチルシクロペンテン。CHLはシク
ロヘキサノール。solvは抽剤。R1 and R2 are reactors. D1, D2, D3, D4 and D5
Is a distillation tower. Numbers 1 to 18 are tubes (lines). Bz is benzene. CHX is cyclohexane. CHE is cyclohexene. MCPN is methylcyclopentene. CHL is cyclohexanol. solv is an extractant.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C07C 29/04 C07C 29/04 29/80 29/80 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C07C 29/04 C07C 29/04 29/80 29/80 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300
Claims (6)
ゼンから連続的にシクロヘキサノールを製造する方法。 (1)ベンゼンを部分水素化して得られた、ベンゼン、
シクロヘキサンおよびシクロヘキセンを含有する水添反
応混合物を、ベンゼン、シクロヘキサンおよびシクロヘ
キセンの各成分に分離する第1分離工程。 (2)上記(1)の第1分離工程で分離されたシクロヘ
キセンを水和して、シクロヘキセン、シクロヘキサノー
ルおよびメチルシクロペンテンを含有する水和反応混合
物を得る水和工程。 (3)上記(2)の水和工程で得られた水和反応混合物
を、シクロヘキセンとメチルシクロペンテンとの混合物
とシクロヘキサノールとに分離する第2分離工程。 (4)上記(3)の第2分離工程で分離されたシクロヘ
キセンとメチルシクロペンテンとの混合物の少なくとも
一部を、メチルシクロペンテンの濃度の高い成分とメチ
ルシクロペンテンの濃度の低い成分とに分離し、上記メ
チルシクロペンテンの濃度の高い成分を、上記(1)の
第1分離工程に循環することなく系外に排出すると共
に、上記メチルシクロペンテンの濃度の低い成分を、上
記(2)の水和工程に循環する循環工程。1. A method for continuously producing cyclohexanol from benzene having the following steps (1) to (4). (1) benzene obtained by partially hydrogenating benzene,
A first separation step of separating a hydrogenation reaction mixture containing cyclohexane and cyclohexene into components of benzene, cyclohexane and cyclohexene; (2) A hydration step of hydrating the cyclohexene separated in the first separation step of (1) to obtain a hydration reaction mixture containing cyclohexene, cyclohexanol and methylcyclopentene. (3) A second separation step of separating the hydration reaction mixture obtained in the above hydration step (2) into a mixture of cyclohexene and methylcyclopentene and cyclohexanol. (4) separating at least a part of the mixture of cyclohexene and methylcyclopentene separated in the second separation step of (3) into a component having a high concentration of methylcyclopentene and a component having a low concentration of methylcyclopentene; The component having a high concentration of methylcyclopentene is discharged out of the system without being circulated to the first separation step (1), and the component having a low concentration of methylcyclopentene is circulated to the hydration step (2). Circulating process.
いた抽出蒸留によって行う請求項1に記載の方法。2. The method according to claim 1, wherein the first separation step (1) is performed by extractive distillation using an extraction solvent.
下で行う請求項1又は2に記載の方法。3. The method according to claim 1, wherein the hydration step (2) is performed in the presence of a solid acid catalyst.
請求項3に記載の方法。4. The process according to claim 3, wherein zeolite is used as the solid acid catalyst.
ペンテンの選択率が、1%以下である請求項1乃至4の
いずれかに記載の方法。5. The method according to claim 1, wherein the selectivity of methylcyclopentene in the hydration step (2) is 1% or less.
分離工程で得られたシクロヘキセンとメチルシクロペン
テンとの混合物の一部を(2)の水和工程に循環し、且
つ残部を蒸留によって、メチルシクロペンテンの濃度の
高い成分とメチルシクロペンテンの濃度の低い成分とに
分離し、該メチルシクロペンテンの濃度の高い成分を系
外に排出すると共に、該メチルシクロペンテンの濃度の
低い成分を(2)の水和工程に循環する方法、を採用す
る請求項1乃至5のいずれかに記載の方法。6. The circulation step of (4) includes the second step of (3).
Part of the mixture of cyclohexene and methylcyclopentene obtained in the separation step is circulated to the hydration step (2), and the remainder is distilled to remove the components having a high concentration of methylcyclopentene and the components having a low concentration of methylcyclopentene. And discharging the component having a high concentration of methylcyclopentene to the outside of the system, and circulating the component having a low concentration of methylcyclopentene to the hydration step (2). The method according to any of the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10000639A JPH11199532A (en) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | Method for producing cyclohexanol |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10000639A JPH11199532A (en) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | Method for producing cyclohexanol |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11199532A true JPH11199532A (en) | 1999-07-27 |
Family
ID=11479292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10000639A Pending JPH11199532A (en) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | Method for producing cyclohexanol |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11199532A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110452093A (en) * | 2019-07-26 | 2019-11-15 | 聊城煤泗新材料科技有限公司 | A kind of cyclohexanol purification pre-heating system and technique and application |
| WO2024124500A1 (en) * | 2022-12-15 | 2024-06-20 | 中国科学院大连化学物理研究所 | Production method for adipic acid |
-
1998
- 1998-01-06 JP JP10000639A patent/JPH11199532A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110452093A (en) * | 2019-07-26 | 2019-11-15 | 聊城煤泗新材料科技有限公司 | A kind of cyclohexanol purification pre-heating system and technique and application |
| WO2024124500A1 (en) * | 2022-12-15 | 2024-06-20 | 中国科学院大连化学物理研究所 | Production method for adipic acid |
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