JPS60252437A - Production of alcohol by hydration of olefin - Google Patents

Production of alcohol by hydration of olefin

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JPS60252437A
JPS60252437A JP59106558A JP10655884A JPS60252437A JP S60252437 A JPS60252437 A JP S60252437A JP 59106558 A JP59106558 A JP 59106558A JP 10655884 A JP10655884 A JP 10655884A JP S60252437 A JPS60252437 A JP S60252437A
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acid
reaction
catalyst
olefin
crystalline aluminosilicate
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Masahiro Tojo
正弘 東條
Yohei Fukuoka
福岡 陽平
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain an alcohol in high yield, proceeding the hydration reaction of an olefin in high activity and selectivity, and keeping the reactivity for a long period, by using a crystalline aluminosilicate as a catalyst in the presence of an acid in the form of an aqueous solution. CONSTITUTION:In the production of an alcohol by the catalytic hydration of an olefin, a crystalline aluminosilicate is used as the catalyst, and the reaction is carried out in the presence of an aqueous solution of an acid (preferably an inorganic compound exhibiting Broensted acidity such as sulfuric acid, nitric acid, tungstic acid, etc., an inorganic compound exhibiting Lewis acidity such as aluminum-group metal halide, etc., an organic carboxylic acid such as formic acid, acetic acid, etc. or an organic sulfonic acid such as benzenesulfonic acid, etc. having a concentration of 0.005-5mol/l, especially 0.01-1mol/l). EFFECT:The rate of reaction can be remarkably improved.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、オレフィンの水利によりアルコールを製造す
る新規な方法に関するものである。さらに詳しくは、触
媒として結晶性アルミノシリケートを用い、かつ反応系
中に溶液状態の酸を共存させることを特徴とするオレフ
ィンの水利によるアルコールの製造法に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a novel method for producing alcohol by utilizing olefins. More specifically, the present invention relates to a method for producing alcohol by utilizing olefin water, which is characterized by using a crystalline aluminosilicate as a catalyst and allowing an acid in a solution state to coexist in the reaction system.

(従来の技術) オレフィンの水和反応によるアルコールの製造方法とし
ては、鉱酸、特に硫酸を用いる間接あるいは直接水和反
応が知られている。また、他の均一触媒として芳香族ス
ルフォン酸を使用する方法(特公昭45−8104号公
報、特公昭43−16123号公報)、リンタングステ
ン酸およびリンモリブデン酸等のへテロポリ酸を使用す
る方法(特開昭53−9746号公報)等が提案されて
いる。
(Prior Art) As a method for producing alcohol by the hydration reaction of olefins, indirect or direct hydration reactions using mineral acids, particularly sulfuric acid, are known. Other homogeneous catalysts include methods using aromatic sulfonic acids (Japanese Patent Publication No. 45-8104 and Japanese Patent Publication No. 43-16123), methods using heteropolyacids such as phosphotungstic acid and phosphomolybdic acid ( Japanese Unexamined Patent Publication No. 53-9746) and the like have been proposed.

しか[2ながら、これら均一系触媒では、反応速度向上
のため酸濃度を上げなければならず、その結果として、
反応物の均一相からの分離・回収が煩雑になり、多大の
エネルギーを要すること、また、副反応の増大や、使用
する反応器等の材質の腐食の促進音もたらすことなどの
欠点を有する。
However, with these homogeneous catalysts, the acid concentration must be increased to improve the reaction rate, and as a result,
Separation and recovery of reactants from a homogeneous phase becomes complicated and requires a large amount of energy, and disadvantages include an increase in side reactions and the sound of accelerating corrosion of the material of the reactor used.

これらの欠点を改善する方法として、固体触媒を使用す
る方法、例えば、イオン交換樹脂を使用する方法が提案
されている(%公昭58−15619号公報、特公昭4
4−26656号公報)。
As a method to improve these drawbacks, a method using a solid catalyst, for example a method using an ion exchange resin, has been proposed (% Publication No. 58-15619, Japanese Patent Publication No. 4
4-26656).

しかし、これらイオン交換樹脂は、機機的崩壊による樹
脂の微粉化、耐熱性が不光分であること等による触媒活
性の低下等の問題があり、長時間安定した活性を維持す
ることができないという欠点がある。
However, these ion-exchange resins have problems such as pulverization of the resin due to mechanical collapse and a decrease in catalytic activity due to heat resistance being opaque, and it is said that stable activity cannot be maintained for a long time. There are drawbacks.

さらに、固体触媒を使用する方法として、結晶性アルミ
ノシリケートを使用する方法がある。結晶性アルミノシ
リケートは水に不溶性、かつ、機械的強度、耐熱性が優
れ、工業触媒としての活用が期待されており、以下の方
法が提案されている。
Furthermore, as a method using a solid catalyst, there is a method using crystalline aluminosilicate. Crystalline aluminosilicate is insoluble in water and has excellent mechanical strength and heat resistance, and is expected to be used as an industrial catalyst, and the following method has been proposed.

すなわち、脱アルカリしたモルデナイト、クリノプチロ
ライト、もしくはフォージャサイト系ゼオライトを触媒
とするオレフィン類の水利方法(特公昭47−4532
3号公報)、カルシウム陽イオンとクロム陽イオン、希
土類元素の陽イオンおよび酸化クロムの一種以上を含有
するY型ゼオライトを触媒とするオレフィン類の水利方
法(特公昭53−15485号公報)、ZSM−5等の
、モーピル社発表の特定の結晶性アルミノシリケートの
イオン交換可能なカチオンの全部または一部を水素、周
期律表の■族、■族または土類、希土類元素イオンで置
換したものを触媒とするオレフィン類の水和方法(%開
昭57−70828号公報)、ゼオライトの含有するア
ルミニウムの一部を除去し、かつ、そのイオン交換可能
なカチオンの全部または一部を、水素、周期律表の■族
、■族または土類、希土類元素イオンで交換したものを
触媒とするオレフィン類の水利方法(特開昭58−12
4723号公報)等である。
That is, a water utilization method for olefins using dealkalized mordenite, clinoptilolite, or faujasite zeolite as a catalyst (Japanese Patent Publication No. 47-4532
(Japanese Patent Publication No. 53-15485), ZSM -5, etc., in which all or part of the ion-exchangeable cations of specific crystalline aluminosilicate published by Mopil are replaced with hydrogen, group ■, group ■ of the periodic table, or earth or rare earth element ions. A method for hydrating olefins as a catalyst (Patent Publication No. 1982-70828), in which a part of the aluminum contained in zeolite is removed, and all or part of the ion-exchangeable cations are replaced with hydrogen, periodic Irrigation method for olefins using catalysts exchanged with Groups ■, ■, or earth or rare earth element ions of the Table of Laws (Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-12
4723) etc.

(発明が解決しようとする問題点) 前記結晶性アルミノシリケートを使用する方法では、工
業的に十分な活性は得られず、工業的に満足される反応
速度を得るためには、反応温度を上昇させる必要がある
。ところが、オレフィンの水利反応は一般に発熱反応で
あり、平衡組成時のオレフィンに対するアルコールの比
率は、温度の上昇とともに減少する。しだがって、反応
温度の上昇は、製品であるアルコールの濃度の低下をも
たらし、その結果、原料オレフィンと製品アルコールの
分離・回収には多大な費用を要することとなる。また一
方、反応温度の上昇は、原料オレフィンの水利反応速度
のみならず、異性化等の反応による副生物への転化速度
をも増加させ、その結果、目的とする反応の選択性を低
下せしめることが予測される。
(Problems to be Solved by the Invention) In the method using the crystalline aluminosilicate, sufficient activity cannot be obtained industrially, and in order to obtain an industrially satisfactory reaction rate, the reaction temperature must be increased. It is necessary to do so. However, the water utilization reaction of olefins is generally an exothermic reaction, and the ratio of alcohol to olefin at equilibrium composition decreases as the temperature increases. Therefore, an increase in the reaction temperature results in a decrease in the concentration of the product alcohol, and as a result, a large amount of cost is required to separate and recover the raw material olefin and the product alcohol. On the other hand, an increase in reaction temperature not only increases the water utilization reaction rate of the raw material olefin, but also increases the rate of conversion to by-products through reactions such as isomerization, resulting in a decrease in the selectivity of the desired reaction. is predicted.

(問題を解決するだめの手段) 本発明者らは、上記の問題点を解決すべく鋭意研究を重
ねた結果、水溶液状態の酸の存在下に、結晶性アルミノ
シリケートを触媒として用いることにより、オレフィン
の水利反応にお′ρて、従来の方法に比較して著しく高
活性、高選択率で反応が進行し、なおかつ、反応性が長
時間持続することを見出し、本発明を完成するに至った
(Means for solving the problem) As a result of intensive research to solve the above problems, the present inventors found that by using crystalline aluminosilicate as a catalyst in the presence of an acid in an aqueous solution state, In the water utilization reaction of olefins, we have discovered that the reaction proceeds with significantly higher activity and selectivity than conventional methods, and that the reactivity lasts for a long time, leading us to complete the present invention. Ta.

すなわち、本発明は、オレフィンの接触水利によりアル
コールを製造するに際し、触媒として結晶性アルミノシ
リケートを用い、かつ反応系中に水溶液状態の酸を共存
させることを特徴とするアルコール製造法に関するもの
である。
That is, the present invention relates to an alcohol production method characterized by using a crystalline aluminosilicate as a catalyst and coexisting an acid in an aqueous solution state in the reaction system when producing alcohol by catalytic water utilization of olefins. .

本発明の特徴は、結晶性アルミノシリケート類を触媒と
して用いた従来の水和方法が、非常に低い収率しか示さ
ないのに対し、水溶液状態の酸を共存させることにより
、反応速度が著しく向上し、実質的に収率良くアルコー
ルが得られることである。
The feature of the present invention is that while conventional hydration methods using crystalline aluminosilicates as catalysts only show very low yields, the reaction rate is significantly improved by coexisting an acid in an aqueous solution state. However, alcohol can be obtained in substantially good yield.

このような事実は、これまで予想されなかった篤くべき
知見である。すなわち、本発明に供される水溶液状態の
酸は、それ自身水和活性を示さない濃度で本発明の効果
を挙げることができ、結晶性アルミノシリケートと水溶
液状態の酸のそれぞれの効果の単なる和では説明できな
い。水溶液状態の酸を共存させた結晶性アルミノシリケ
ートが高活性を示す理由は明らかではないが、以下のよ
うな可能性が考えられる。(11水溶液状態の酸のプロ
トンが、結晶性アルミノシリケート表面酸素原子の非共
有電子対に配位し、その電子吸引効果によって、結晶性
アルミノシリケートの酸強度が増加すると考えられる。
This fact is an important and hitherto unexpected finding. That is, the acid in the aqueous solution state used in the present invention can exhibit the effects of the present invention at a concentration that does not exhibit hydration activity by itself, and is only the sum of the respective effects of the crystalline aluminosilicate and the acid in the aqueous solution state. I can't explain it. The reason why crystalline aluminosilicate in which an acid in an aqueous solution coexists exhibits high activity is not clear, but the following possibilities are considered. (11) It is thought that the protons of the acid in the aqueous solution state coordinate with the lone pair of electrons of the oxygen atoms on the surface of the crystalline aluminosilicate, and the acid strength of the crystalline aluminosilicate increases due to the electron-withdrawing effect.

121特にルイス酸性を示す無機化合物を使用する場合
には、水溶液としての酸性度の低い状態でも効果が現わ
れる。したがって、結晶性アルミノシリケートの水利反
応活性点と、これらルイス酸分子が直接に相互作用を行
なうことにより、新たにさらに高活性な水和反応活性点
が形成され、オレフィンとの親和力を高めて、水利反応
活性を大巾に向上させているものと推察される。
121 In particular, when using an inorganic compound exhibiting Lewis acidity, the effect appears even in a low acidity state as an aqueous solution. Therefore, by direct interaction between the water utilization reaction active sites of the crystalline aluminosilicate and these Lewis acid molecules, new, more highly active hydration reaction active sites are formed, increasing the affinity with olefins, It is surmised that this greatly improves the water utilization reaction activity.

本発明では、公知の結晶性アルミノシリケートが用いら
れる。例えば、モルデナイト、ホージャサイト、クリノ
プチロライト、チャバサイト、エリオナイト、フェリエ
ライト、L型ゼオライト、モーピル社発表のZSM系ゼ
オライトおよびその他ノベンタフル型ゼオライト等が挙
げられる。
In the present invention, a known crystalline aluminosilicate is used. Examples include mordenite, faujasite, clinoptilolite, chabasite, erionite, ferrierite, L-type zeolite, ZSM zeolite published by Mopil, and other noveltaful zeolites.

本発明において使用される酸とは、水と混合した際に酸
性を示す物質であり、加水分解・熱分解等により反応中
に変成されても、その状態で水溶液が酸性を呈するもの
であればよい。例としては硫酸\ 硝酸〜塩酸、モリブ
デン酸、タングステン酸、ヘテロポリ酸等のブレンステ
ッド酸性を示す無機化合物、あるいはアルミニウム族ハ
ロゲン化物、遷移金属ハロゲン化物、遷移金属硫酸基、
遷移金属錯体等のルイス酸性を有する無機化合物、ギ酸
、酢酸、プロピオン酸、トリフルオull酸等のカルボ
ン酸類、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−
トルエンスルホン酸等の有機スルホン酸類ナトが用いら
れる。さらに、これらの酸から2種以上を選択し、混合
して反応に使用することも有効である。
The acid used in the present invention is a substance that exhibits acidity when mixed with water, and even if it is denatured during the reaction by hydrolysis, thermal decomposition, etc., as long as the aqueous solution remains acidic in that state. good. Examples include sulfuric acid, nitric acid to hydrochloric acid, molybdic acid, tungstic acid, inorganic compounds exhibiting Bronsted acidity such as heteropolyacid, aluminum group halides, transition metal halides, transition metal sulfate groups,
Inorganic compounds with Lewis acidity such as transition metal complexes, carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, trifluoroullic acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-
Organic sulfonic acids such as toluenesulfonic acid are used. Furthermore, it is also effective to select two or more of these acids and mix them together for use in the reaction.

酸は反応系中に水溶液状態で存在する。その濃度が高す
ぎる場合には、反応物の分離・回収が非常に困難となる
。オた、酸の濃度が低すぎる場合忙は、水溶液としての
酸強度が不足する。したがって、本発明において、酸の
濃度は、酸の種類により異なるが、通常0.001〜5
 mol−/lの範囲、好41. (d 0.00 s
 〜2 rnot/lの範囲、さらに好オしくけ0.0
1〜1mO4/lの範囲で使用される。
The acid exists in the reaction system in the form of an aqueous solution. If the concentration is too high, it becomes very difficult to separate and recover the reactants. Additionally, if the acid concentration is too low, the acid strength as an aqueous solution will be insufficient. Therefore, in the present invention, the concentration of acid varies depending on the type of acid, but is usually 0.001 to 5.
mol-/l range, preferably 41. (d 0.00 s
~2 rnot/l range, more preferably 0.0
It is used in a range of 1 to 1 mO4/l.

また、上記の酸濃度では、結晶性アルミノシリケートを
用いずに水溶液状態の酸のみを触媒とした時に水利活性
をほとんど示さない。
Moreover, at the above acid concentration, when only the acid in an aqueous solution state is used as a catalyst without using crystalline aluminosilicate, hardly any water utilization activity is exhibited.

本発明で使用される結晶性アルミノシリケートは、シリ
カとアルミナの組成比を特に規定するものではないが、
使用する酸の種類、濃度によっては、シリカとアルミナ
の比が高いものが、その形状安定性の点において優れて
おり好ましい。したがって、本発明においては、シリカ
とアルミナの比が10以上であるもの、特にシリカとア
ルミナの比が20以上のものであることが好ましい。
The crystalline aluminosilicate used in the present invention does not particularly specify the composition ratio of silica and alumina, but
Depending on the type and concentration of the acid used, one with a high ratio of silica to alumina is preferable because it has excellent shape stability. Therefore, in the present invention, it is preferable that the ratio of silica to alumina is 10 or more, and particularly, the ratio of silica to alumina is 20 or more.

また、本発明で使用される結晶性アルミノシリケートは
、その粒径を特に規定するものではないが、−次粒子の
粒径で表現して、通常その粒径が0.5μm以下、好ま
しくは0.1μm以下、ざらに好ましくは0.05μm
以下のものが使用される。さらに凝集等による一次粒子
の集合体としての二次粒子でも有効である。
Further, the particle size of the crystalline aluminosilicate used in the present invention is not particularly defined, but the particle size is usually 0.5 μm or less, preferably 0.5 μm or less, expressed as the particle size of -order particles. .1μm or less, preferably 0.05μm
The following are used: Furthermore, secondary particles as an aggregate of primary particles due to aggregation or the like are also effective.

本発明で使用される結晶性アルミノシリケートは、その
交換可能なカチオン種の種類は制限されない。しかし、
プロトン交換を行なった後に使用することは有効である
。また、多価金属イオンで交換を行なった後に使用する
ことも有効である。
The crystalline aluminosilicate used in the present invention is not limited in the type of exchangeable cation species. but,
It is effective to use it after performing proton exchange. It is also effective to use it after performing exchange with polyvalent metal ions.

壕だ、本発明で使用される結晶性アルミオシリカ−)U
、チタン、ジルコニウム、ハフニウム等の■A族元素、
クロム、モリブデン、タングステン等の■A族元素、銀
、コバルト、ニッケル、ルテニウム等の■族元素、銅、
銀等のIB族元素、アルミニウム、ガリウム等のIII
B族元素、イツトリウム、ランタン、セリウム等の希土
類元素、トリウム等のアクチノイド元素の少なくとも一
糧を含有しているものも有効である。ここで、含有とは
、上記元素が結晶性アルミノシリケートに、イオン結合
あるいはその他の結合で物理的もしくは化学的に結合し
ている状態を示す。
Crystalline aluminum silica used in the present invention
■ Group A elements such as titanium, zirconium, and hafnium,
■ Group A elements such as chromium, molybdenum, and tungsten; Group ■ elements such as silver, cobalt, nickel, and ruthenium; copper;
Group IB elements such as silver, III such as aluminum, gallium, etc.
Those containing at least one of group B elements, rare earth elements such as yttrium, lanthanum, and cerium, and actinide elements such as thorium are also effective. Here, "contained" refers to a state in which the above-mentioned element is physically or chemically bonded to the crystalline aluminosilicate through an ionic bond or other bond.

本反応において、その触媒形状は如何なるものでもよく
、粉末状、顆粒状、特定形状を有する成型体等が使用で
きる。また、成型体を用いる場合には、担体あるいはバ
インダーとして、アルミオシリカ、チタニア等を使用す
ることもできる。
In this reaction, the catalyst may have any shape, such as powder, granules, and molded bodies having a specific shape. Furthermore, when a molded body is used, aluminum silica, titania, etc. can also be used as a carrier or binder.

本発明に使用するオレフィンとは、好ましくは炭素数2
以上12以下の直@または分校構造をもつオレフィンお
よび環状オレフィンである。オレフィンの例としては、
エチレン、プロピレン、1−ブテン、2−ブテン、イソ
ブチン、ペンテン類、ヘキセン類、ヘプテン類、オクテ
ン類、シクロブテン、シクロペンテン、メチルシクロペ
ンテン類、シクロヘキセン、メチルシクロヘキセン類、
シフにオクテン、シクロドデセン等である。特に、一般
的に水利反応速度が低く、平衡アルコール濃度の低い環
状オレフィンの水利には有効である。
The olefin used in the present invention preferably has 2 carbon atoms.
These are olefins and cyclic olefins having a direct or branched structure of 12 or less. An example of an olefin is
Ethylene, propylene, 1-butene, 2-butene, isobutene, pentenes, hexenes, heptenes, octenes, cyclobutene, cyclopentene, methylcyclopentenes, cyclohexene, methylcyclohexene,
Schiff, octene, cyclododecene, etc. In particular, it is effective for water utilization of cyclic olefins, which generally have a low water utilization reaction rate and a low equilibrium alcohol concentration.

反応の様式としては、流動床式、攪拌回分式あるいは連
続方式等、一般に行なわれる方法が用いられる。反応の
温度は、オレフィンの水利反応の平衡の面から、および
副反応等の増大の意味から、低温が有利であるが、反応
速度の面からは高温が有利であるために、本発明におい
ては、反応温度は使用するオレフィンによって異なるが
、通常50〜500 C,好ましくは50〜250 C
,特に好ましくは60〜200pである。また、反応圧
力は酸が水溶液状態を保ち得るような圧力であることが
望ましい。オレフィンは°気相として存在してもよく、
また、液相として存在してもよい。
As for the reaction mode, commonly used methods such as a fluidized bed method, a stirring batch method, or a continuous method are used. Regarding the reaction temperature, a low temperature is advantageous from the viewpoint of equilibrium of the olefin water utilization reaction and from the viewpoint of increasing side reactions, etc., but a high temperature is advantageous from the viewpoint of the reaction rate. The reaction temperature varies depending on the olefin used, but is usually 50 to 500 C, preferably 50 to 250 C.
, particularly preferably 60 to 200p. Further, the reaction pressure is preferably such that the acid can remain in an aqueous solution state. The olefin may be present as a gas phase;
It may also exist as a liquid phase.

原料であるオレフィンと水のモル比は広範囲にとること
ができ、反応形式が連続式あるいは回分式のいずれで実
施されるかによっても異なる。しかし、オレフィンある
いは水が一方の原料に比べ大過剰となる場合には、反応
速度が低下し実際的ではない。したがって、本発明にお
いては、例えば回分式で行なう場合の水に対するオレフ
ィンのモル比は0.01〜100が好ましく、特に0.
03〜10が好オしい。
The molar ratio of the raw material olefin to water can be varied over a wide range, and also varies depending on whether the reaction format is continuous or batchwise. However, if the olefin or water is in large excess compared to one of the raw materials, the reaction rate decreases and is not practical. Therefore, in the present invention, the molar ratio of olefin to water is preferably from 0.01 to 100, particularly when carried out batchwise.
03-10 is preferable.

本反応を回分式で行なう場合のオレフィンと固体触媒の
重量比は0.005〜100が好ましく、特に0.05
〜10が好ましい。また、反応時間は3〜300分が好
ましく、10〜180分が特に好ましい。
When this reaction is carried out batchwise, the weight ratio of the olefin to the solid catalyst is preferably 0.005 to 100, particularly 0.05.
-10 is preferred. Further, the reaction time is preferably 3 to 300 minutes, particularly preferably 10 to 180 minutes.

また、反応原料であるオレフィンと水の他に、窒素、水
素、ヘリウム、アルゴン、二酸化炭素等の不活性ガス、
または脂肪族飽和炭化水素、芳香族炭化水素、含酸素有
機化合物、含硫黄有機化合物、含ハロゲン有機化合物等
が反応系に存在してもよい。
In addition to olefin and water, which are reaction raw materials, inert gases such as nitrogen, hydrogen, helium, argon, and carbon dioxide,
Alternatively, aliphatic saturated hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, oxygen-containing organic compounds, sulfur-containing organic compounds, halogen-containing organic compounds, etc. may be present in the reaction system.

(発明の効果) 本発明によれば、オレフィンの接触水利によりアルコー
ルを製造するに際し、触媒として結晶性アルミノシリケ
ートを用い、かつ反応系中に水溶液状態の酸を共存させ
ることにより、従来の方法に比較して著しく高い転化率
と選択性が得られる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, when producing alcohol by catalytic water utilization of olefins, by using crystalline aluminosilicate as a catalyst and coexisting an acid in an aqueous solution state in the reaction system, conventional methods can be improved. Significantly higher conversion rates and selectivities are obtained in comparison.

(実施例) 実施例1 Q−ブランド珪酸ナトリウム1112りと水13862
の混合物へ、硫酸アルミニウム62゜21、塩化ナトリ
ウム528 f、濃硫酸92.6f、臭化テトラプロピ
ルアンモニウム159?および水18962からなる混
合物を加え、高速撹拌式ホモゲナイザーで厳密釦混合し
、攪拌TKオートクレーブ中で150’C,4日間保っ
た。冷却した反応生成物をp過水洗後、120[で8時
間乾燥し、次いで、空気気流下550Cで5時間焼成し
た。得られた固体は結晶であり、X線回折法によりZS
M−5と同定された(触媒■)。
(Example) Example 1 Q-brand sodium silicate 1112 Rito water 13862
to a mixture of 62°21 aluminum sulfate, 528 f sodium chloride, 92.6 f concentrated sulfuric acid, and 159 g tetrapropylammonium bromide. A mixture consisting of 18962 and 18962 water was added, rigorously mixed using a high-speed stirring homogenizer, and kept in a stirring TK autoclave at 150'C for 4 days. The cooled reaction product was washed with water, dried at 120°C for 8 hours, and then calcined at 550C for 5 hours under a stream of air. The obtained solid was a crystal, and ZS was determined by X-ray diffraction method.
It was identified as M-5 (catalyst ■).

触媒I、4001を塩化アンモニウム2M水浴液4tに
加え、攪拌しつつaocに2時間保った。
Catalyst I, 4001 was added to 4 tons of ammonium chloride 2M water bath and kept at aoc for 2 hours with stirring.

濾過後、同じ操作をさらに2回くりかえしイオン交換を
行なった。水洗、濾過、乾燥後、4oocで2時間焼成
し、プロトン交換型ZSM−5とした(触媒■)。
After filtration, the same operation was repeated two more times to perform ion exchange. After washing with water, filtration, and drying, the product was calcined at 4ooc for 2 hours to obtain proton exchange type ZSM-5 (catalyst ①).

水301に酸を加えた混合物と、シクロヘキセン152
および上記で得た触媒l110fi、内容積100mの
攪拌式オートクレーブへ仕込a1系内の空気を窒素置換
した後、118cで17分間攪拌しながら反応させた。
A mixture of water 301 and acid and cyclohexene 152
The catalyst l110fi obtained above was charged into a stirring autoclave having an internal volume of 100 m, and the air in the a1 system was replaced with nitrogen, and then reacted at 118c for 17 minutes with stirring.

反応後、生成物をガスクロマトゲ2フイー法により分析
した。使用した酸の種類と、その水溶液濃度および反応
の結果を表1に示す。
After the reaction, the product was analyzed by gas chromatograph 2F method. Table 1 shows the type of acid used, the concentration of its aqueous solution, and the reaction results.

表 1 比較例1 酸を添加しない他は、実施例1と同一条件下に水和反応
を行なった結果、油相中のシクロヘキサノール濃度は6
.8重敵チであった。
Table 1 Comparative Example 1 The hydration reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that no acid was added, and the cyclohexanol concentration in the oil phase was 6.
.. There were eight enemies.

比較例2 触媒■を添加しなかった他は、実施例1−Aと同一条件
下に水和反応を行々つた結果、油相中のシクロヘキサノ
ール濃度は検出限界以下であった。
Comparative Example 2 A hydration reaction was carried out under the same conditions as in Example 1-A, except that catalyst (1) was not added. As a result, the cyclohexanol concentration in the oil phase was below the detection limit.

実施例2 反応温度を98C1反応時間を4.5時間とした他は、
実施例1〜Aと同一条件下に水利反応を行なった結果、
油相中のシクロヘキサノール濃度は20.4重両゛チで
あった。
Example 2 Except that the reaction temperature was 98C1 and the reaction time was 4.5 hours,
As a result of carrying out the water utilization reaction under the same conditions as in Examples 1-A,
The cyclohexanol concentration in the oil phase was 20.4 times.

実施例3 触媒として触媒Iを用いた他は、実施例1−Aと同一条
件下に水利反応を行なった結果、油相中のシクロへギザ
ノール濃度は6.8重量%であった。
Example 3 A water utilization reaction was carried out under the same conditions as in Example 1-A, except that Catalyst I was used as the catalyst, and as a result, the concentration of cyclohegizanol in the oil phase was 6.8% by weight.

実施例4 合成モルデナイト(東洋曹達社製T S Z 644)
を2Mi化アンモニウム水溶液でイオン交換後、焼成す
ることによりプロトン交換型モルデナイト(触媒■)を
得た。
Example 4 Synthetic mordenite (T S Z 644 manufactured by Toyo Soda Co., Ltd.)
After ion exchange with an aqueous ammonium 2Mi dihydride solution, proton-exchanged mordenite (catalyst ■) was obtained by calcination.

上記触媒■を用い、反応時間を70分間とした他は、実
施例1−Aと同一条件下に水利反応を行なった結果、油
相中のシクロヘキサノール濃度は7.8重i%であった
。まだ、ジシクロヘキシルエーテルが0.06重量%、
シクロヘキセン二量体が下に水利反応を行なった結果、
油相中のシクロヘキサノール濃度は5.9重量%であっ
た。また、ジシクロヘキシルエーテルがo、4o重i%
、シクロヘキセンニ量体が0.18重量%存在していた
The water utilization reaction was carried out under the same conditions as in Example 1-A, except that the above catalyst (1) was used and the reaction time was 70 minutes. As a result, the cyclohexanol concentration in the oil phase was 7.8% by weight. . Still, 0.06% by weight of dicyclohexyl ether,
As a result of the water utilization reaction of cyclohexene dimer,
The cyclohexanol concentration in the oil phase was 5.9% by weight. In addition, dicyclohexyl ether is o, 4o weight i%
, 0.18% by weight of cyclohexene dimer was present.

実施例5 オレフィンとしてプロピレンを用い、反応温度を188
C,反応時間を60分間とした他は、実施例1−Aと同
一条件下に水利反応を行なった結果、水相中の2−プロ
パツールの濃度は4.1重量%であった。
Example 5 Using propylene as the olefin, the reaction temperature was 188
C. The water utilization reaction was carried out under the same conditions as in Example 1-A, except that the reaction time was 60 minutes. As a result, the concentration of 2-propanol in the aqueous phase was 4.1% by weight.

実施例6 オレフィンとして1−ブテンを用い、反応温度を168
Cとした他は、実施例5と同一条件下に水和反応を行な
い、冷却後開封し、分析に供した。
Example 6 Using 1-butene as the olefin, the reaction temperature was 168
A hydration reaction was carried out under the same conditions as in Example 5, except that the sample was designated as C. After cooling, the package was opened and subjected to analysis.

水相中の2−ブタノールの濃度は2.8重量%であった
。−また、未反応の1−ブテンを含む気相中にシスおよ
びトランス−2−ブテンが6%存在していた。
The concentration of 2-butanol in the aqueous phase was 2.8% by weight. - Also, 6% of cis and trans-2-butene were present in the gas phase containing unreacted 1-butene.

比較例4 酸を添加しなかった他は、実施例6と同一条件下に水和
反応を行なった結果、水相中の2−ブタノール濃度は1
.0重量%であった。また、気相成分と[7てシスおよ
びトランス2−ブテンが10%存在していた。
Comparative Example 4 A hydration reaction was carried out under the same conditions as in Example 6 except that no acid was added. As a result, the 2-butanol concentration in the aqueous phase was 1.
.. It was 0% by weight. In addition, 10% of gas phase components and [7] cis and trans 2-butenes were present.

実施例7 オレフィンとしてイソブチンを用い反応温度を62Cと
した他は、実施例5と同一条件下に水利反応を行なった
結果、水相中の2−メチル−2−プロパツールの濃度は
26.7重量%であった。
Example 7 A water utilization reaction was carried out under the same conditions as in Example 5, except that isobutyne was used as the olefin and the reaction temperature was 62C. As a result, the concentration of 2-methyl-2-propatol in the aqueous phase was 26.7. % by weight.

比較例5 酸を添加しなかった他は、実施例7と同一条件下に水利
反応を行なった結果、水相中の2−メチル−2−グミパ
ノールの濃度は5.3重量%であった。
Comparative Example 5 A water utilization reaction was carried out under the same conditions as in Example 7, except that no acid was added. As a result, the concentration of 2-methyl-2-gummypanol in the aqueous phase was 5.3% by weight.

実施例8 オレフィンとして1−オクテンを用い反応温度を12D
Cとした他は、実施例5と同一条件下に水和反応を行な
った結果、油相中の2−オクタツールの濃度は2.0重
量%であった。
Example 8 Using 1-octene as the olefin, the reaction temperature was 12D.
The hydration reaction was carried out under the same conditions as in Example 5, except that C was used, and as a result, the concentration of 2-octatool in the oil phase was 2.0% by weight.

実施例9 四塩化チタン0.40 rと水100−の混合物へ触媒
■を1oy加え、室温で8時間攪拌した。処理後の混合
物を水洗、濾過し、固型物を乾燥後、空2気流下に40
00で3時間焼成した(触媒■)。螢光X線分析法によ
るチタン含有量は、触媒単位重量あたりのモル数で表現
して0.15 moz/kiであった。
Example 9 To a mixture of 0.40 r of titanium tetrachloride and 100 m of water was added 1 oy of catalyst (1), and the mixture was stirred at room temperature for 8 hours. The treated mixture was washed with water, filtered, and dried for 40 minutes under a stream of air.
00 for 3 hours (catalyst ■). The titanium content determined by X-ray fluorescence analysis was 0.15 moz/ki expressed in moles per unit weight of catalyst.

触媒として触媒■を用いた他は、実施例1−Aと同一条
件下に水利反応を行なった結果、油相中のシクロヘキサ
ノール濃度は15.8重量%であった。
The water utilization reaction was carried out under the same conditions as in Example 1-A, except that catalyst (1) was used as the catalyst, and the cyclohexanol concentration in the oil phase was 15.8% by weight.

実施例10 オレフィンとして下記の組成を有するイソブチン含有炭
化水素を用いた他は、実施例7と同一の条件下に水利反
応を行った結果、水相中に2−メチル−2−グミパノー
ルが18.3重量−存在していた。また、その他の生成
物はみられなかった。
Example 10 A water utilization reaction was carried out under the same conditions as in Example 7, except that an isobutyne-containing hydrocarbon having the following composition was used as the olefin, and as a result, 18. 3 weight - present. Moreover, no other products were observed.

インブチレン含有炭化水素の組成 インブタン 5.3重量% n−ブタン 15,4I トランスブテン−26,8z イソブチン 44.1 # ブテンー1 25,1 y シスブテン−25,!l z 実施例11 Qブランド珪酸ナトリウム7761と水9741の混合
物へ、硫酸アルミニウム22.1 f、塩化ナトリウム
226 p、濃硫酸64.5 f、臭化テト57”ロビ
ルアンモニウム96fおよび水15181からなる混合
物を加え、高速攪拌式ホモゲナイザーで厳密に混合した
後、攪拌下にオートクレーブ中で110Cに5日間保っ
た。冷却した反応生成物を実施例1の触媒調製と同一の
方法で濾過、水洗、乾燥、焼成を行ない、さらに塩化ア
ンモニウム水溶液でイオン交換後、濾過、水洗、乾燥、
焼成を行なった。得られた固体は微細な結晶であり、X
線回折法によりZSM−5と同定された(触媒V)。
Composition of inbutylene-containing hydrocarbons Inbutane 5.3% by weight n-butane 15,4I Trans-butene-26,8z Isobutyne 44.1 # Butene-1 25,1 y Cis-butene-25,! l z Example 11 To a mixture of Q brand sodium silicate 7761 and water 9741, consisting of 22.1 f aluminum sulfate, 226 p sodium chloride, 64.5 f concentrated sulfuric acid, 57" tetyl bromide 96 f lobylammonium and 15181 water The mixture was added and mixed rigorously in a high-speed stirring homogenizer and then kept at 110 C in an autoclave under stirring for 5 days.The cooled reaction product was filtered, washed with water, and dried in the same manner as the catalyst preparation in Example 1. , calcination, ion exchange with ammonium chloride aqueous solution, filtration, washing with water, drying,
Firing was performed. The solid obtained is fine crystals, and
It was identified as ZSM-5 by line diffraction method (Catalyst V).

上記で得た触媒を用いた他は、実施例1−Aと同一条件
下に濃硫酸を添加して反応させた後、分析した。その結
果、油相中のシクロヘキサノール濃度は14.1重量%
であった。
The reaction was carried out under the same conditions as in Example 1-A except that the catalyst obtained above was used, and concentrated sulfuric acid was added thereto, followed by analysis. As a result, the cyclohexanol concentration in the oil phase was 14.1% by weight.
Met.

;fl’f、、・/;fl'f,.../

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (11オレフィンの接触水利によりアルコールを製造す
るに際し、触媒として結晶性アルミノシリケートを用い
、かつ反応系中に水溶液状態の酸を共存させることを特
徴とするアルコールの製造法。 (2)酸がブレンステッド酸性あるいはルイス酸性を有
する無機化合物である特許請求の範囲第1項記載の方法
。 13) 酸が有機カルボン酸類あるいは有機スルホン酸
類である特許請求の範囲第1項記載の方法。
[Claims] (11) A method for producing alcohol, which comprises using a crystalline aluminosilicate as a catalyst and coexisting an acid in an aqueous solution state in the reaction system when producing alcohol by catalytic water utilization of olefins. (2) The method according to claim 1, wherein the acid is an inorganic compound having Bronsted acidity or Lewis acidity. 13) The method according to claim 1, wherein the acid is an organic carboxylic acid or an organic sulfonic acid. Method.
JP59106558A 1984-05-25 1984-05-28 Production of alcohol by hydration of olefin Granted JPS60252437A (en)

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