JPH11228457A - Method for producing cycloolefin - Google Patents

Method for producing cycloolefin

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JPH11228457A
JPH11228457A JP10034531A JP3453198A JPH11228457A JP H11228457 A JPH11228457 A JP H11228457A JP 10034531 A JP10034531 A JP 10034531A JP 3453198 A JP3453198 A JP 3453198A JP H11228457 A JPH11228457 A JP H11228457A
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JP
Japan
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reaction
reactor
catalyst
water
cycloolefin
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JP10034531A
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Japanese (ja)
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Koji Watanabe
孝二 渡辺
Toshiyuki Suzuki
敏之 鈴木
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/02Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation
    • C07C5/10Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation of aromatic six-membered rings
    • C07C5/11Partial hydrogenation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals
    • C07C2523/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals of the platinum group metals
    • C07C2523/46Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07C2601/00Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/12Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 反応器を前処理することにより、効率よく、
単環芳香族炭化水素を部分水素化してシクロオレフィン
を製造する方法を提供する。 【解決手段】 単環芳香族炭化水素を、触媒と水の存在
下、接液部がFe、Ni、Cr、Mo、Zr、Tiから
なる群から選ばれる少なくとも一種の金属を含有する材
質からなる反応器内において部分水素化するシクロオレ
フィンの製造方法において、予め該接液部を亜鉛化合物
の水性液と接触させた後、反応を実施することを特徴と
するシクロオレフィンの製造方法
(57) [Summary] [PROBLEMS] By pretreating a reactor, efficient
Provided is a method for producing a cycloolefin by partially hydrogenating a monocyclic aromatic hydrocarbon. SOLUTION: A monocyclic aromatic hydrocarbon is made of a material containing at least one metal selected from the group consisting of Fe, Ni, Cr, Mo, Zr, and Ti in the presence of a catalyst and water. A method for producing a cycloolefin to be partially hydrogenated in a reactor, wherein the liquid contacting part is brought into contact with an aqueous solution of a zinc compound in advance, and then the reaction is carried out.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、単環芳香族炭化水
素を部分水素化して対応するシクロオレフィン類を製造
する方法に関し、特にベンゼンを部分水素化してシクロ
ヘキセンを製造する方法に関するものである。シクロオ
レフィンは、ラクタム類、ジカルボン酸等のポリアミド
原料、リジン、医薬、農薬などの重要な中間原料として
有用な化合物である。
The present invention relates to a method for producing a corresponding cycloolefin by partially hydrogenating a monocyclic aromatic hydrocarbon, and more particularly to a method for producing a cyclohexene by partially hydrogenating benzene. Cycloolefins are compounds useful as important raw materials for polyamides, such as lactams and dicarboxylic acids, and for lysine, drugs, agricultural chemicals, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】シクロオレフィンの製造方法としては、
従来より単環芳香族炭化水素の部分水素化反応、シクロ
アルカノールの脱水反応、及びシクロアルカンの脱水素
反応、酸化脱水素反応など多くの方法が知られている。
なかでも、単環芳香族炭化水素の部分水素化によりシク
ロオレフィン得る方法は、最も簡略化された反応工程と
なり得るので、プロセス上好ましい方法として期待され
ている。
2. Description of the Related Art Cycloolefin production methods include:
Conventionally, many methods such as partial hydrogenation of monocyclic aromatic hydrocarbons, dehydration of cycloalkanol, dehydrogenation of cycloalkane, and oxidative dehydrogenation have been known.
In particular, a method for obtaining a cycloolefin by partial hydrogenation of a monocyclic aromatic hydrocarbon can be the most simplified reaction step, and is expected to be a preferable method in the process.

【0003】単環芳香族炭化水素の部分水素化によるシ
クロオレフィンの製造方法としては、触媒として主にル
テニウム金属が使用され、水の存在下で水素化反応を行
う方法が一般的である。ルテニウム触媒としては、金属
ルテニウム微粒子をそのまま使用する方法(特開昭61
−50930、特開昭62−45541、特開昭62−
45544等)、また、シリカ、アルミナ、硫酸バリウ
ム、ケイ酸ジルコニウムなどの担体にルテニウムを担持
させた触媒を用いた方法(特開昭53−63350、特
開昭57−130926、特開昭61−40226、特
開平4−74141等)など多数の提案がなされてい
る。また、一般に上記反応においては、触媒の反応活性
が高いほど、得られるシクロオレフィンの選択率が低下
する傾向があるため、かかる反応系において、硫酸亜鉛
などの金属塩を存在させて、反応活性を抑える一方で対
応するシクロオレフィンの選択率、収率を高く保持する
方法が好ましいとされている。更に、反応系に金属塩を
存在させる場合にはステンレス鋼等の汎用的な材質では
腐食等の問題が生ずる為、接液部の材質として一般的に
耐食性が大きく、高価な材質が必要となる。例えば、特
公平6−39399は、反応器の接液部にTiもしくは
Zrを使用することを、又、特開平6−128177
は,Mo又はMoとCrを含むNi基合金w使用するこ
とを提案している。
As a method for producing a cycloolefin by partial hydrogenation of a monocyclic aromatic hydrocarbon, a method is generally used in which ruthenium metal is mainly used as a catalyst and a hydrogenation reaction is carried out in the presence of water. As a ruthenium catalyst, a method in which metal ruthenium fine particles are used as they are (JP-A-61
-50930, JP-A-62-45541, JP-A-62-
45544) and a method using a catalyst in which ruthenium is supported on a carrier such as silica, alumina, barium sulfate, and zirconium silicate (JP-A-53-63350, JP-A-57-130926, and JP-A-61-129926). 40226, JP-A-4-74141, etc.). In general, in the above reaction, the higher the reaction activity of the catalyst, the lower the selectivity of the obtained cycloolefin tends to be. Therefore, in such a reaction system, a metal salt such as zinc sulfate is present to reduce the reaction activity. A method of suppressing the selectivity and the yield of the corresponding cycloolefin while keeping it low is considered to be preferable. Furthermore, when a metal salt is present in the reaction system, a general-purpose material such as stainless steel causes a problem such as corrosion. Therefore, generally a material having a high corrosion resistance and an expensive material is required as a material of a liquid contact part. . For example, Japanese Patent Publication No. 6-39399 discloses that Ti or Zr is used for a liquid contact part of a reactor.
Proposes to use Mo or a Ni-based alloy w containing Mo and Cr.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、単環芳
香族炭化水素の部分水素化によるシクロオレフィンの製
造方法を更に改良するべく、本反応を詳細に検討した結
果、本反応に用いる反応器と反応成績との間に関連があ
ること、特に新たな反応器を使用する時に反応成績が影
響を受けることを見出した。本発明はかかる知見に基づ
き成されたものであって反応器の処理により、工業的有
利にシクロオレフィンを製造する方法を提供することを
目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have studied this reaction in detail in order to further improve the process for producing cycloolefins by partial hydrogenation of monocyclic aromatic hydrocarbons. It has been found that there is a relationship between the reactor and the reaction performance, and that the reaction performance is affected particularly when a new reactor is used. The present invention has been made based on such findings, and has as its object to provide a method for industrially and advantageously producing a cycloolefin by treating a reactor.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決ですべく検討した結果、簡便な前処理を反応器に
施す事ことによって、新たな反応器を使用する場合にお
いても触媒の性能を十分に発揮して、所定の反応成績を
得ることができることがわかり、本発明に到達した。
Means for Solving the Problems The present inventors have studied to solve the above-mentioned problems, and as a result, by applying a simple pretreatment to the reactor, even when a new reactor is used, the catalyst can be used. It has been found that performance can be sufficiently exhibited and a predetermined reaction result can be obtained, and the present invention has been achieved.

【0006】即ち、本発明の要旨は、単環芳香族炭化水
素を、触媒と水の存在下、接液部がFe、Ni、Cr、
Mo、Zr、Tiからなる群から選ばれる少なくとも一
種の金属を含有する材質からなる反応器内において部分
水素化するシクロオレフィンの製造方法において、予め
該接液部を亜鉛化合物の水性液と接触させた後、反応を
実施することを特徴とする、シクロオレフィンの製造方
法に存する。
That is, the gist of the present invention is to provide a method in which a monocyclic aromatic hydrocarbon is treated with Fe, Ni, Cr,
In a method for producing a cycloolefin to be partially hydrogenated in a reactor made of a material containing at least one metal selected from the group consisting of Mo, Zr, and Ti, the liquid-contacting part is brought into contact with an aqueous liquid of a zinc compound in advance. After that, the reaction is carried out.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。本
発明方法に使用される反応原料の単環芳香族炭化水素と
しては、ベンゼン、トルエン、キシレン、および、炭素
数1〜4程度の低級アルキル基置換ベンゼン類などが挙
げられる。本発明の反応系には、水の存在が必要であ
る。水の存在下では、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)とは攪拌を行わ
ない状態では2相を形成することになる。油相と水相の
割合が極端な場合は2相の形成が困難となり、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ので好ましくない。水の量として
は、反応形式等によって異なるが、例えば出発原料がベ
ンゼンの場合、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。更
に、本発明においては、水中に金属塩化合物を含有させ
てもよい。金属塩化合物は、Na等のI族金属、Mg等
のII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
量倍から0.1重量倍である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail. Examples of the monocyclic aromatic hydrocarbon as a reaction raw material used in the method of the present invention include benzene, toluene, xylene, and lower alkyl group-substituted benzenes having about 1 to 4 carbon atoms. The reaction system of the present invention requires the presence of water. In the presence of water, an organic liquid phase (oil phase) containing a raw material and a product as main components and a liquid phase containing water (aqueous phase) form two phases without stirring. When the ratio between the oil phase and the aqueous phase is extreme, it is difficult to form two phases, and liquid separation is difficult. Further, if the amount of water is too small or too large, the effect of the presence of water is undesirably reduced. The amount of water varies depending on the type of reaction and the like. For example, when the starting material is benzene, it is generally 0.01 to 10 times, preferably 0.1 to 5 times the weight of benzene. Further, in the present invention, a metal salt compound may be contained in water. Examples of the metal salt compound include Group I metals such as Na, Group II metals such as Mg, 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.

【0008】触媒としては、Ru,Rh等のVIII族元素
を使用することが好ましく、特にルテニウム触媒が好ま
しい。触媒活性成分の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してもよ
い。助触媒を添加することによって、本発明の効果を一
層発揮することが可能である。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、銅等が有
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、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が使用される。助触媒金属
を使用する場合、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。
[0008] As the catalyst, it is preferable to use a Group VIII element such as Ru and Rh, and particularly preferable is a ruthenium catalyst. Examples of the raw material of ruthenium as a catalytically active component 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 the active component of the catalyst, can be used alone, but other metal components may be used in combination as co-catalyst components. By adding a co-catalyst, the effects of the present invention can be further exhibited. As the co-catalyst 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, a halide, a nitrate, an acetate, a sulfate and a complex compound containing 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.
It is.

【0009】ルテニウム触媒は担体に担持或いは非担持
の何れの型でも使用することが出来る。非担持型触媒前
駆体の調製方法としては、ルテニウム及び所望の助触媒
金属成分の化合物の混合液を用いて、アルカリ沈殿法の
ような一般的な共沈法等によって固体として得てもよい
し、あるいは均一溶液の状態で蒸発乾固品としてもよ
い。
The ruthenium catalyst can be used either on or off the carrier. The unsupported catalyst precursor may be prepared as a solid by a common coprecipitation method such as an alkali precipitation method using a mixed solution of ruthenium and a compound of a desired promoter metal component. Alternatively, the product may be evaporated to dryness in the form of a homogeneous solution.

【0010】また、ルテニウム触媒は非担持型触媒を使
用することができるが、一般的には、担体担持触媒の方
が触媒成分当たりの活性向上あるいは触媒活性の安定性
向上が得られやすく望ましい。担体担持型触媒前駆体の
調製方法、即ち、触媒成分の担体への担持方法として
は、触媒成分含有液に担体を浸漬後、撹拌しながら溶媒
を蒸発させ触媒成分を固定化する蒸発乾固法、担体を乾
燥状態に保ちながら触媒成分含有液を噴霧するスプレー
法、あるいは、触媒成分含有液に担体を浸漬後、ろ過す
る方法などの公知の含浸担持法が好適に用いられる。ま
た、触媒調製時の活性成分含有液に使用する溶媒として
は、水、またはアルコール、アセトン、テトラヒドロフ
ラン、ヘキサン、トルエン等の有機溶媒が使用される。
ルテニウムの担持量は、通常0.001〜10重量%、
好ましくは0.1〜5重量%である。また、前記の助触
媒成分は、ルテニウム化合物と同時に担持させてもよい
し、助触媒成分を予め担持させた後にルテニウムを担持
させてもよいし、或いは、予めルテニウムを担持させた
後、助触媒成分をに担持させてもよい。
[0010] A non-supported catalyst can be used as the ruthenium catalyst. In general, a catalyst supported on a carrier is more preferable because the activity per catalyst component or the stability of the catalyst activity can be easily obtained. As a method for preparing the carrier-supported catalyst precursor, that is, a method for supporting the catalyst component on the carrier, the carrier component is immersed in the catalyst component-containing liquid, and then the solvent is evaporated while stirring to fix the catalyst component, and the evaporation-drying method A known impregnation-supporting method such as a spray method of spraying the catalyst component-containing liquid while keeping the carrier in a dry state, or a method of immersing the carrier in the catalyst component-containing solution and then filtering the carrier is preferably used. As the solvent used for the active ingredient-containing liquid at the time of preparing the catalyst, water or an organic solvent such as alcohol, acetone, tetrahydrofuran, hexane, and toluene is used.
The supported amount of ruthenium is usually 0.001 to 10% by weight,
Preferably it is 0.1 to 5% by weight. Further, the co-catalyst component may be supported at the same time as the ruthenium compound, or may be pre-supported with the ruthenium compound after pre-supporting the co-catalyst component, or may be pre-supported with ruthenium, The components may be carried on the substrate.

【0011】以上の担体担持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、複合酸化物、活性炭や金属塩等が使用される。具体
的には硫酸バリウム、硫酸カルシウム等の金属塩、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、ゼオライト等の複
合酸化物、さらには、ジルコニア等の金属酸化物で修飾
したシリカ、活性炭等が例示される。
[0011] As the carrier used in the above-mentioned carrier-supported catalyst, hardly soluble oxides, composite oxides, activated carbon, metal salts and the like which are generally used as catalyst carriers are used. Specifically, metal salts such as barium sulfate and calcium sulfate, silica, alumina, zirconia, titania, chromina, oxides of rare earth metals, or composite oxides such as silica-alumina, silica-zirconia, zirconium silicate, and zeolite And silica and activated carbon modified with a metal oxide such as zirconia.

【0012】また、上記担体のなかで以下の性質を持つ
担体が好適に使用できる。水銀圧入法により細孔容量と
細孔分布を測定した場合、細孔直径75〜100,00
0Å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、細孔直径が75〜1
00,000Å の全細孔容量に対して、細孔直径が通
常250Å以上の細孔容量が50%以上、好ましくは7
0%以上の細孔を有する担体である。細孔直径が250
Å 未満の細孔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。
Further, among the above carriers, carriers having the following properties can be suitably used. When the pore volume and pore distribution were measured by the mercury intrusion method, the pore diameter was 75 to 100,00.
The total pore volume at 0 ° is 0.2 to 10 ml / g, preferably 0.3 to 5 ml / g, and the pore diameter is 75 to 1
For a total pore volume of 00,000 °, a pore volume with a pore diameter of usually 250 ° or more is 50% or more, preferably 7%.
It is a carrier having pores of 0% or more. 250 pore diameter
If the ratio of the pores smaller than Å is too large, the selectivity tends to decrease, which is not preferable.

【0013】以上の担体のうち、通常、好ましいのは酸
化物担体であり、シリカ、あるいは、シリカ担体を遷移
金属化合物で修飾した担体、特に、ジルコニアをシリカ
に修飾した担体が例示される。このジルコニア修飾シリ
カ担体においては、シリカ母体に修飾するジルコニアの
量が、シリカに対して、通常0.1〜20重量%、好ま
しくは0.5〜10重量%である。ジルコニアで修飾し
たシリカ担体の調製方法としては、通常、ジルコニウム
化合物を水または有機溶媒に溶解させた溶液、あるいは
ジルコニウム化合物を溶解後、一部あるいは全部をアル
カリなどで加水分解させた溶液を用いて、公知の含浸担
持法やディップコーティング法を好適に用いることによ
りシリカに担持し、その後、乾燥、焼成する方法が用い
られる。ここで用いられるジルコニウム化合物として
は、ジルコニウムのハロゲン化物、オキシハロゲン化
物、硝酸塩、オキシ硝酸塩、水酸化物、さらにジルコニ
ウムのアセチルアセトナ−ト錯体等の錯体化合物やジル
コニウムアルコキシド等が用いられる。また、ここでの
焼成温度は用いたジルコニウム化合物がジルコニアにな
る温度以上であればよく、通常600℃以上、特に80
0〜1200℃が好ましい。但し、1200℃を超えて
更に高温で焼成すると、シリカの結晶化が著しくなり触
媒活性の低下を招くことになるので、あまり好ましくな
い。
Of the above carriers, an oxide carrier is usually preferred, and examples thereof include silica or a carrier obtained by modifying a silica carrier with a transition metal compound, particularly a carrier obtained by modifying zirconia to silica. In this zirconia-modified silica carrier, the amount of zirconia to modify the silica matrix is usually 0.1 to 20% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight, based on silica. As a method for preparing a silica carrier modified with zirconia, usually, a solution obtained by dissolving a zirconium compound in water or an organic solvent, or a solution obtained by dissolving a zirconium compound and partially or entirely hydrolyzing with an alkali or the like is used. A method in which a known impregnation supporting method or a dip coating method is suitably used to support the silica, followed by drying and firing is used. Examples of the zirconium compound used here include zirconium halides, oxyhalides, nitrates, oxynitrates, hydroxides, complex compounds such as zirconium acetylacetonate complexes, and zirconium alkoxides. The firing temperature here may be any temperature that is higher than the temperature at which the used zirconium compound is converted to zirconia, and is usually 600 ° C. or higher, particularly 80 ° C.
0-1200 ° C is preferred. However, calcination at a higher temperature exceeding 1200 ° C. is not preferable because crystallization of silica is remarkable and catalyst activity is reduced.

【0014】触媒前駆体の活性化方法としては、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、好ましくは水素ガスによる接触還元で
あり、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、シクロオレフィン生成
の収率、選択率が低下する原因となる。
As a method for activating the catalyst precursor, 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 is preferably performed using hydrogen gas, and is usually performed at 80 to 500 ° C. under a hydrogen-containing gas atmosphere.
Preferably, it is calcined under the condition of 100 to 450 ° C. to activate by reduction. If the reduction temperature is lower than 80 ° C., the reduction ratio of ruthenium is remarkably reduced, and if it is higher than 500 ° C., aggregation of ruthenium is liable to occur, which causes a reduction in the yield and selectivity of cycloolefin formation.

【0015】上記還元処理の後、そのまま反応に使用す
る事もできるが、かかる触媒を水または、金属塩を含有
した水と接触させてから使用することもできる。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。
After the above-mentioned reduction treatment, the catalyst can be used as it is in the reaction. Alternatively, such a catalyst can be used after being brought into contact with water or water containing a metal salt. Examples of the metal salt compound include Group 1 metals, Group 2 metals, and sulfates, chlorides, acetates, phosphates, and the like of metals such as zinc, manganese, and cobalt. The amount of the metal salt to be used is generally 1 × 10 -5 to 1 times, preferably 1 × 10 -4 to 0.1 times by weight of water in the reaction system.

【0016】部分水素化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℃以上ではシクロオレフ
ィ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0.5〜1
0MPa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。反応型式
としては一槽または二槽以上の反応槽を用いて、回分式
で行うこともできるし、連続的に行うことも可能であり
特に限定されないが、工業的には、連続法が好ましい。
As the conditions for the partial hydrogenation reaction, the reaction temperature is usually 50 to 250 ° C., preferably 100 to 220 ° C.
Is selected from the range. If the temperature is higher than 250 ° C., the selectivity of cycloolefin 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 usually 0.1 to 20 MPa, preferably 0.5 to 1 MPa.
It is selected from the range of 0 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. The reaction type may be a batch type using one or two or more reactors, or may be a continuous type, and is not particularly limited. However, industrially, a continuous method is preferable.

【0017】本反応に使用する反応器の接液部に用いる
材質は、Fe、Ni、Cr、Mo、Zr、Tiからなる
群から選ばれる少なくとも一種の金属を含有するもので
ある。具体的には、オーステナイト系ステンレス鋼に例
示される鉄を基とする合金類や、かかる合金に比べてニ
ッケルの含有量をあげて耐食性を向上させた、カーペン
ター、インコネル等に例示される合金類、ハステロイ系
の材質やニッケル−銅合金等に例示されるニッケル基合
金、さらにはチタン、チタン合金等が挙げられる。反応
系に存在させる塩類の種類や濃度によって、適宜反応器
材質を選定することが好ましい。シクロオレフィンの選
択性を高める為に高濃度の金属塩を反応系に存在させる
場合には、ハステロイ系材質やチタン合金が好ましい。
The material used for the liquid contact part of the reactor used in the present reaction contains at least one metal selected from the group consisting of Fe, Ni, Cr, Mo, Zr and Ti. Specifically, iron-based alloys exemplified by austenitic stainless steels, and alloys exemplified by carpenters, inconel, etc., which have increased nickel content and improved corrosion resistance compared to such alloys , Nickel-based alloys such as Hastelloy-based materials and nickel-copper alloys, and titanium, titanium alloys, and the like. It is preferable to appropriately select the material of the reactor depending on the type and concentration of the salt to be present in the reaction system. When a high concentration of a metal salt is present in the reaction system in order to enhance the selectivity of cycloolefin, a Hastelloy-based material or a titanium alloy is preferable.

【0018】本発明では反応器接液部と亜鉛化合物を含
有した水性液とを接触させることを特徴とする。反応器
接液部とは反応器本体の接液部の他、反応器内に設置
し、反応液と接液する物すべてを指す。水性液に含有さ
れる亜鉛化合物としては、硫酸塩、塩化物、酢酸塩、リ
ン酸塩や、水酸化物等が例示される。中でも、硫酸亜鉛
が好ましい。水性液中の亜鉛化合物の濃度は、通常、水
に対して0.001から100重量%、好ましくは、
0.01から50重量%である。亜鉛化合物を含有する
水性液の使用量は、反応器の接液部が十分濡れる量であ
ればよい。接触させる条件は、温度が室温から300
℃、好ましくは50℃から250℃である。圧力は常圧
から20MPa、好ましくは、常圧から10MPaであ
る。雰囲気としては、特に限定されないが、窒素や水素
による加圧条件であることが好ましい。接触時間は、通
常30分から1000時間である。好ましくは1時間か
ら100時間である。あまり接触時間を大きくしても時
間の割には効果は増大しない。本処理に使用した亜鉛化
合物を含む水を、かかる処理後に一部又は全部抜き出
し、反応に使用する水を供給することが好ましい。ま
た、本発明の亜鉛化合物水性液は、亜鉛化合物、水以外
にベンゼン等を含有していてもよい。
The present invention is characterized in that the liquid contact part of the reactor is brought into contact with an aqueous liquid containing a zinc compound. The liquid contact part of the reactor means not only the liquid contact part of the reactor main body but also all the substances which are installed in the reactor and come into contact with the reaction liquid. Examples of the zinc compound contained in the aqueous liquid include sulfates, chlorides, acetates, phosphates, and hydroxides. Among them, zinc sulfate is preferred. The concentration of the zinc compound in the aqueous liquid is usually 0.001 to 100% by weight based on water, preferably
It is 0.01 to 50% by weight. The amount of the aqueous solution containing the zinc compound may be any amount as long as the wetted portion of the reactor is sufficiently wetted. The contact conditions are as follows: the temperature is from room temperature to 300
° C, preferably 50 ° C to 250 ° C. The pressure is from normal pressure to 20 MPa, preferably from normal pressure to 10 MPa. The atmosphere is not particularly limited, but is preferably under a pressurized condition of nitrogen or hydrogen. The contact time is usually from 30 minutes to 1000 hours. Preferably, it is 1 hour to 100 hours. Even if the contact time is too long, the effect does not increase for the time. It is preferable to extract part or all of the water containing the zinc compound used in the present treatment after the treatment and supply the water used for the reaction. The aqueous zinc compound liquid of the present invention may contain benzene and the like in addition to the zinc compound and water.

【0019】本発明の亜鉛化合物水性液による処理は、
接液部が前述の材質からなる反応器を本反応に対して初
めて使用する際、更には反応器接液部の補修や表面処理
等を行った反応器を初めて本反応に使用する際に効果的
である。本前処理を施すことによって、従来発生してい
た反応成績の低下を回避できる理由は、必ずしも明確に
はなっていないが、下記のごとく推定している。前記特
定の金属を含む反応器の表面には、反応器材質の微粒子
や鋭敏な部分や、その他の雑物が存在する。これらの中
には部分水素化反応に悪影響を及ぼす成分が含まれてお
り、通常の洗浄等では完全には除去できない。本発明の
前処理を施すことによってかかる金属、雑物等が除去さ
れたり、反応に影響を及ぼさない形態に安定化するもの
と考えられる。さらに反応器表面に微量の亜鉛化合物が
残留することにより、反応器内が部分水素化本反応にお
いて安定な状態に変化する可能性も考えられる。
The treatment with the aqueous zinc compound solution of the present invention comprises:
Effective when using a reactor whose wetted part is made of the above-mentioned material for the first time in this reaction, and also when first using a reactor that has been repaired or surface-treated for the first time. It is a target. The reason why this pretreatment can avoid a decrease in the reaction performance that has conventionally occurred can be avoided, but it is presumed as follows, although it is not always clear. On the surface of the reactor containing the specific metal, there are fine particles, sensitive portions, and other foreign substances of the material of the reactor. These contain components that adversely affect the partial hydrogenation reaction and cannot be completely removed by ordinary washing or the like. It is considered that the pretreatment of the present invention removes such metals and foreign substances and stabilizes the form so as not to affect the reaction. Furthermore, it is conceivable that a trace amount of the zinc compound remains on the reactor surface, and the inside of the reactor may change to a stable state in the present partial hydrogenation reaction.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明を実施例を用いて具体的に説明
するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施
例に制約されるものではない。なお以下の実施例におい
て使用した触媒の製法は次の通りであった。触媒の製法
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist of the present invention. In addition, the manufacturing method of the catalyst used in the following Examples was as follows. Catalyst manufacturing method

【0021】(担体の製造)オキシ硝酸ジルコニウム2
水和物0.87gを20mlの純水に溶解させた水溶液
に、シリカ(富士シリシア化学製、商品名:CARIA
CT50)8.0gを加え、室温にて浸漬後、水を留去
し、乾燥させた。次に、空気流通下、1000℃にて4
時間焼成し、シリカに対して5重量%のジルコニアで修
飾したシリカ担体を調製した。
(Manufacture of carrier) Zirconium oxynitrate 2
Silica (trade name: CARIA, manufactured by Fuji Silysia Chemical Ltd.) was added to an aqueous solution in which 0.87 g of hydrate was dissolved in 20 ml of pure water.
(CT50) 8.0 g was added, and after immersion at room temperature, water was distilled off and dried. Next, at 1000 ° C under air circulation,
After calcination for 5 hours, a silica carrier modified with 5% by weight of zirconia based on silica was prepared.

【0022】(触媒前駆体の調製)所定量の塩化ルテニ
ウムと、塩化亜鉛を含有した水溶液に、上記のジルコニ
ア修飾シリカ担体を加え、60℃にて1時間浸漬後、水
を留去し、乾燥させてルテニウム(Ru)成分と亜鉛
(Zn)成分を担体に対して各々0.5重量%を担持さ
せた触媒前駆体を得た。 (還元処理)上記触媒前駆体を水素気流中にて200℃
で3時間焼成を行うことによりルテニウム触媒を得た。
(Preparation of Catalyst Precursor) The above-mentioned zirconia-modified silica carrier is added to an aqueous solution containing a predetermined amount of ruthenium chloride and zinc chloride, immersed at 60 ° C. for 1 hour, water is distilled off, and dried. As a result, a catalyst precursor in which a ruthenium (Ru) component and a zinc (Zn) component were each supported by 0.5% by weight based on the carrier was obtained. (Reduction treatment) The above catalyst precursor was heated at 200 ° C. in a hydrogen stream.
For 3 hours to obtain a ruthenium catalyst.

【0023】比較例1(反応器の前処理をしない場合の
バッチ反応試験) ベンゼン及びアセトン及び水で十分に洗浄した後、乾燥
させてある新規の内容積500mlのチタン製オートク
レーブに、上記触媒3.75g、0.1重量%の硫酸コ
バルト水溶液を150ml、ベンゼン100mlを仕込
んだ。反応温度150℃、圧力5.0MPaの条件下、
水素ガスを57Nl/Hrの流量で供給し、1000r
pmの撹拌を行い、ベンゼンの部分水素化反応を実施し
た。反応器内に設置したノズルより反応液を適宜抜き出
し、ガスクロマトグラフで分析した。反応成績を表−1
に示した。
Comparative Example 1 (Batch Reaction Test without Pretreatment of Reactor) After thoroughly washing with benzene, acetone and water, and drying, a new 500 ml titanium autoclave having an internal volume of the catalyst 3 0.75 g, 150 ml of a 0.1% by weight aqueous solution of cobalt sulfate, and 100 ml of benzene were charged. At a reaction temperature of 150 ° C. and a pressure of 5.0 MPa,
Hydrogen gas is supplied at a flow rate of 57 Nl / Hr, and 1000 r
The mixture was stirred at pm to perform a partial hydrogenation reaction of benzene. The reaction solution was appropriately extracted from a nozzle installed in the reactor, and analyzed by gas chromatography. Table 1 shows the reaction results.
It was shown to.

【0024】実施例1(反応器の硫酸亜鉛処理) 比較例1で使用した反応器の内容物を抜き出した後、内
部をアセトン及び純水で十分に洗浄し、乾燥させた。か
かる反応器に、水200gに硫酸亜鉛7水和物を24g
を溶解した水溶液を仕込んだ。温度200℃、圧力5.
0MPaの条件下、水素ガスを57NL/Hrの流量で
供給し、600rpmの攪拌を行い、5時間反応器内壁
の硫酸亜鉛処理を行った。反応器を常温、常圧にした
後、内容物を抜き出し、反応器内部を純水で十分に洗浄
した。かかる反応器を使用して上記した反応条件で再度
ベンゼンの部分水素化反応を行った。反応成績を表−1
に示した。1回目の反応に比べて反応速度の改善が見ら
れた。
Example 1 (Zinc sulfate treatment of reactor) After extracting the contents of the reactor used in Comparative Example 1, the inside was sufficiently washed with acetone and pure water, and dried. In this reactor, 24 g of zinc sulfate heptahydrate was added to 200 g of water.
Was dissolved therein. Temperature 200 ° C, pressure 5.
Under a condition of 0 MPa, hydrogen gas was supplied at a flow rate of 57 NL / Hr, stirred at 600 rpm, and zinc sulfate treatment was performed on the inner wall of the reactor for 5 hours. After the reactor was brought to normal temperature and normal pressure, the contents were extracted, and the inside of the reactor was sufficiently washed with pure water. Using this reactor, the partial hydrogenation reaction of benzene was carried out again under the above reaction conditions. Table 1 shows the reaction results.
It was shown to. The reaction rate was improved compared to the first reaction.

【0025】実施例2(再度の硫酸亜鉛処理) 上記反応器の硫酸亜鉛処理を再度行った。さらにベンゼ
ン部分水素化反応を上記方法にて再度行った。反応成績
を表−1に示した。
Example 2 (Re-treatment with zinc sulfate) The above-mentioned reactor was treated again with zinc sulfate. Further, the benzene partial hydrogenation reaction was performed again by the above method. The reaction results are shown in Table 1.

【0026】[0026]

【表1】 表−1 反応時間 ベンゼン転換率 シクロヘキセン 選択率 ─────────────────────────────────── 比較例1 (前処理なし) 30分 37.4% 59.9% 実施例1 (硫酸亜鉛処理1回) 30 47.6% 54.5% 実施例2 (硫酸亜鉛処理2回) 30 52.4% 52.4%Table 1 Table 1 Reaction time Benzene conversion Cyclohexene Selectivity ─────────────────────────────────── Comparative Example 1 (no pretreatment) 30 minutes 37.4% 59.9% Example 1 (1 time treatment with zinc sulfate) 30 47.6% 54.5% Example 2 (2 times treatment with zinc sulfate) 30 52. 4% 52.4%

【0027】実施例3 静置槽を内部に持ち、接液部材質がチタンである内容積
1Lの反応器に、水528gに硫酸亜鉛7水和物192
gを溶解した水溶液を仕込んだ。温度200℃、圧力
4.9MPaの条件下、600rpmの攪拌を行い、1
2時間反応器内壁の硫酸亜鉛処理を行った。反応器を常
温、常圧にした後、内容物を抜き出し、反応器内部を純
水で十分に洗浄した。上記反応器に、水230gに硫酸
コバルト7水和物0.414gを溶解させた水溶液、ル
テニウム触媒14.3gを仕込んだ。温度150℃、圧
力4.9MPaの条件下、800rpmの攪拌を行い、
水素ガスを250NL/hr、及びベンゼンを800m
l/Hrの流量で供給して、ベンゼン部分水素化の連続
反応を実施した。反応器内に設置した静置槽にて油水分
離し、油相のみを連続的に反応器から取り出した。反応
開始後2.5時間後の反応成績は、ベンゼン転換率=4
5.9%。シクロヘキセン選択率=63.5%であっ
た。
Example 3 Into a 1 L reactor having a stationary tank inside and a wetted material made of titanium, and 528 g of water, 192 g of zinc sulfate heptahydrate 192
An aqueous solution in which g was dissolved was charged. Stirring was performed at 600 rpm under the conditions of a temperature of 200 ° C. and a pressure of 4.9 MPa.
The inside wall of the reactor was treated with zinc sulfate for 2 hours. After the reactor was brought to normal temperature and normal pressure, the contents were extracted, and the inside of the reactor was sufficiently washed with pure water. An aqueous solution obtained by dissolving 0.414 g of cobalt sulfate heptahydrate in 230 g of water and 14.3 g of a ruthenium catalyst were charged into the reactor. At a temperature of 150 ° C. and a pressure of 4.9 MPa, stirring was performed at 800 rpm.
250 NL / hr of hydrogen gas and 800 m of benzene
By feeding at a flow rate of 1 / Hr, a continuous reaction of partial hydrogenation of benzene was carried out. Oil-water separation was performed in a stationary tank installed in the reactor, and only the oil phase was continuously taken out of the reactor. The reaction results 2.5 hours after the start of the reaction were as follows: benzene conversion = 4
5.9%. The cyclohexene selectivity was 63.5%.

【0028】[0028]

【発明の効果】実施例より明らかな様に、本発明方法
は、反応器を本反応に対して初めて使用する際、または
反応器接液部の補修や表面処理等を行った後に初めて反
応器を本反応に使用する際に、反応成績の低下を未然に
防ぐことができ、工業上大変に有用である。
As is clear from the examples, the method of the present invention can be used only when the reactor is used for the first time for this reaction, or after repair of the liquid contact part of the reactor or surface treatment is performed. When used in the present reaction, a decrease in the reaction results can be prevented beforehand, which is industrially very useful.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 単環芳香族炭化水素を、触媒と水の存在
下、接液部がFe、Ni、Cr、Mo、Zr、Tiから
なる群から選ばれる少なくとも一種の金属を含有する材
質からなる反応器内において部分水素化するシクロオレ
フィンの製造方法において、予め該接液部を亜鉛化合物
の水性液と接触させた後、反応を実施することを特徴と
する、シクロオレフィンの製造方法。
1. A monocyclic aromatic hydrocarbon is produced from a material containing at least one metal selected from the group consisting of Fe, Ni, Cr, Mo, Zr and Ti in the presence of a catalyst and water. A method for producing a cycloolefin, which is partially hydrogenated in a reactor, comprising: bringing the liquid contact portion into contact with an aqueous solution of a zinc compound in advance, followed by carrying out the reaction.
【請求項2】 部分水素化反応を、金属塩化合物の存在
下で実施することを特徴とする請求項1記載のシクロオ
レフィンの製造方法。
2. The process for producing a cycloolefin according to claim 1, wherein the partial hydrogenation reaction is carried out in the presence of a metal salt compound.
【請求項3】 亜鉛化合物が硫酸亜鉛であることを特徴
とする請求項1又は2記載のシクロオレフィンの製造方
法。
3. The method for producing a cycloolefin according to claim 1, wherein the zinc compound is zinc sulfate.
JP10034531A 1998-02-17 1998-02-17 Method for producing cycloolefin Pending JPH11228457A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010189332A (en) * 2009-02-19 2010-09-02 Kyoto Institute Of Technology Method for producing cycloolefin and selective hydrogenation catalyst used therefor
JPWO2024029418A1 (en) * 2022-08-05 2024-02-08

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010189332A (en) * 2009-02-19 2010-09-02 Kyoto Institute Of Technology Method for producing cycloolefin and selective hydrogenation catalyst used therefor
JPWO2024029418A1 (en) * 2022-08-05 2024-02-08
WO2024029418A1 (en) * 2022-08-05 2024-02-08 旭化成株式会社 Method for producing cycloolefin

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