JPS6038331A - ジメチルナフタレン類の異性化方法 - Google Patents
ジメチルナフタレン類の異性化方法Info
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- JPS6038331A JPS6038331A JP58145776A JP14577683A JPS6038331A JP S6038331 A JPS6038331 A JP S6038331A JP 58145776 A JP58145776 A JP 58145776A JP 14577683 A JP14577683 A JP 14577683A JP S6038331 A JPS6038331 A JP S6038331A
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- zeolite
- dmn
- isomerization
- cyclohexane
- zsm
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、ジメチルナフタレン類の異性化方法に関する
ものである1、更に詳しく説明するとジメチルナフタレ
ン類を特定の結晶性アルミノシリケートゼオライトと接
触させることにより異性化する方法に関するものである
。
ものである1、更に詳しく説明するとジメチルナフタレ
ン類を特定の結晶性アルミノシリケートゼオライトと接
触させることにより異性化する方法に関するものである
。
従来技術
ジメチルナフタレン類を異性化し成る特定の異性体に富
んだ混合物を得る所謂異性化方法は種々知られている。
んだ混合物を得る所謂異性化方法は種々知られている。
ジメチルナツタ1フン(以下DMNと略称することがあ
る)は10種類の異性体があり、このうち、2.6−D
MN及び2.7−DMNは工業的k特に価値ある化合物
である。すなわち2.6−DMNは酸化によって2,6
−ナフタリンジカルボン酸を与え、また2、7−DMN
は酸化によって2.7−ナフタリンジカルボン酸を与え
、これらジカルボン酸を2塩基酸成分とするポリエステ
ルは、優れた特性を有する合成繊維、フィルムに成形す
ることができる。
る)は10種類の異性体があり、このうち、2.6−D
MN及び2.7−DMNは工業的k特に価値ある化合物
である。すなわち2.6−DMNは酸化によって2,6
−ナフタリンジカルボン酸を与え、また2、7−DMN
は酸化によって2.7−ナフタリンジカルボン酸を与え
、これらジカルボン酸を2塩基酸成分とするポリエステ
ルは、優れた特性を有する合成繊維、フィルムに成形す
ることができる。
従って、前記した如き成る特定のDMN異性体混合物か
ら分離した後、得られるDMN異性体混合物を異性化し
て目的とする特定DMNの含有量を増大する方法、所謂
異性化法は、特定DMNを工業的に得るため不可欠なプ
ロセスである。
ら分離した後、得られるDMN異性体混合物を異性化し
て目的とする特定DMNの含有量を増大する方法、所謂
異性化法は、特定DMNを工業的に得るため不可欠なプ
ロセスである。
か−るDMNの異性化法に関して従来、数多くの発明が
提案されている(例えば、特公昭47−37415号、
同47−50622号及び同50−37194号公報参
照)。これら従来公知のDMNの異性化においては、特
定DMNを得るためKは、成る限定られた異性体を使用
する必要があることであり、それ以外の異性体からは実
質上特定DMNは得られないという特徴がある。
提案されている(例えば、特公昭47−37415号、
同47−50622号及び同50−37194号公報参
照)。これら従来公知のDMNの異性化においては、特
定DMNを得るためKは、成る限定られた異性体を使用
する必要があることであり、それ以外の異性体からは実
質上特定DMNは得られないという特徴がある。
例えば異性化により2.6−DMNを得ようとすれば1
.5−DMN及び/又は116−DMNを使用する必要
があり、また2、7−DMNを得ようとすれば、1.7
−DMN及び/又は1.8−DMNを使用しなければな
らなかった。
.5−DMN及び/又は116−DMNを使用する必要
があり、また2、7−DMNを得ようとすれば、1.7
−DMN及び/又は1.8−DMNを使用しなければな
らなかった。
すなわち、これらDMNの異性体の異性化は例えば下記
の系列に区分出来、各系列内では互いに異性化は起るが
、各系列間における異性化は殆んど起らないとされてい
た。
の系列に区分出来、各系列内では互いに異性化は起るが
、各系列間における異性化は殆んど起らないとされてい
た。
(I) 2+6 DMNdl +6−])]MNロt、
s−DMNQQ 2*? DMNR1w7 DMNll
、a−DMNかくして本発明の目的はDMNKおける従
来知られた異性化反応のみならず、起らないとされてい
た各系列間における異性化を起し得る方法を提供すると
とKある。
s−DMNQQ 2*? DMNR1w7 DMNll
、a−DMNかくして本発明の目的はDMNKおける従
来知られた異性化反応のみならず、起らないとされてい
た各系列間における異性化を起し得る方法を提供すると
とKある。
他の目的は、DMNから目的DMNへ高転化率且つ高反
応速度で異性化する方法を提供することKある。
応速度で異性化する方法を提供することKある。
さらに他の目的は、異性化以外の他の副反応の少ない方
法で従ってジメチルナフタレン類スの少ない異性化方法
を提供、することkある。さらに他の目的は、DMN混
合物から、2.6−DMN又は2.7−DMNの工業的
に有利な方法を提供するととKある。
法で従ってジメチルナフタレン類スの少ない異性化方法
を提供、することkある。さらに他の目的は、DMN混
合物から、2.6−DMN又は2.7−DMNの工業的
に有利な方法を提供するととKある。
本発明のさらに他の目的は、以下の説明から明らかとな
るであろう。
るであろう。
本発明者らの研究によれば、か〜る本発明の目的は1、
(i) 5tot/ A/lOsのモル比が10〜10
0の範 5− 囲であり、且つ (H) X線格子面間隔(d)が下記表−人に示した特
徴を有している、 ことによって特徴づけられる結晶性アルミノシリケート
ゼオライトを含有する触媒と、ジメチルナフタレン類を
含有する原料混合物とを接触せしめることによって達成
されることがわかった。
0の範 5− 囲であり、且つ (H) X線格子面間隔(d)が下記表−人に示した特
徴を有している、 ことによって特徴づけられる結晶性アルミノシリケート
ゼオライトを含有する触媒と、ジメチルナフタレン類を
含有する原料混合物とを接触せしめることによって達成
されることがわかった。
かへる本発明によれば前記結晶性アルミノシリケートの
使用によって、1.5−又は1.6−DMNからの2.
6−D MN I 117− D MN又は1.8−D
MNからの2.7−DMNへの異性化のみならず、2,
3−又は2.7−DMNからの2.6−DMNへの異性
化、2.3−DMN又は2,6−DMNからの2.t−
DMNへの異性化の如き同一リング上のβ位からのβ位
へメチル基の移動及びリング間のメチル基の移動を起す
ことが可能となり、種々のDMN混倉物からの2,6−
又は2.7−DMNの工業的に極めて有利な方法を提供
することが可能と 6− なった。
使用によって、1.5−又は1.6−DMNからの2.
6−D MN I 117− D MN又は1.8−D
MNからの2.7−DMNへの異性化のみならず、2,
3−又は2.7−DMNからの2.6−DMNへの異性
化、2.3−DMN又は2,6−DMNからの2.t−
DMNへの異性化の如き同一リング上のβ位からのβ位
へメチル基の移動及びリング間のメチル基の移動を起す
ことが可能となり、種々のDMN混倉物からの2,6−
又は2.7−DMNの工業的に極めて有利な方法を提供
することが可能と 6− なった。
以下本発明方法について更に詳細に説明するが、先ず本
発明の触媒について次に異性化方法について説明する。
発明の触媒について次に異性化方法について説明する。
造と調製
本発明方法はおいて触媒の活性成分と
して使用される結晶性アルミノシリケートゼオライトは
前記(1)及び(1)の特徴を有している。このゼオラ
イトは、従来公知のゼオライ)ZSM−sと同様に高い SiO*/A/、へ(モル比)の組成を有するが、X線
回折格子面間隔(d)においてZSM−5のそれとは明
確に区別される。
前記(1)及び(1)の特徴を有している。このゼオラ
イトは、従来公知のゼオライ)ZSM−sと同様に高い SiO*/A/、へ(モル比)の組成を有するが、X線
回折格子面間隔(d)においてZSM−5のそれとは明
確に区別される。
以下本明細書において結晶性アルミノ
シリケートゼオライトを単に@ゼオライト”と略称する
ことがある。
ことがある。
本発明のゼオライトはゼオライ)ZSM−5と同$に高
イSiO,/A/、0. (モル比)を有しており、そ
の割合はlO〜10〇7− の範囲、好ましくは15〜70の範囲、より好ましくは
20〜50の範囲にある。
イSiO,/A/、0. (モル比)を有しており、そ
の割合はlO〜10〇7− の範囲、好ましくは15〜70の範囲、より好ましくは
20〜50の範囲にある。
また本発明のゼオライトは下記表−人
に示されたX線格子面間隔の特徴を有しているが、本発
明者らの解析によれば本発明のゼオライトのX線回折チ
ャートをZSM−5のそれと詳細に比較検討すると、若
干の相違が認められることがわかった。その1つの大き
な相違点はZSM−5の最強ピークを与えるX線格子面
間隔d(尋は、米国特許93702886号明細書によ
れば、dに): 3.85 (2a= 23.14)に
認められるが、本発明のゼオライトはその最強ピークが
分枝し、d囚=3.86および3.83 (2#=23
.05および23.25)に分れて認められることであ
る。
明者らの解析によれば本発明のゼオライトのX線回折チ
ャートをZSM−5のそれと詳細に比較検討すると、若
干の相違が認められることがわかった。その1つの大き
な相違点はZSM−5の最強ピークを与えるX線格子面
間隔d(尋は、米国特許93702886号明細書によ
れば、dに): 3.85 (2a= 23.14)に
認められるが、本発明のゼオライトはその最強ピークが
分枝し、d囚=3.86および3.83 (2#=23
.05および23.25)に分れて認められることであ
る。
また、他の1つの大きな相違点はZSM−5において認
められるdに)= 3.00(2θ=29.76)の1
つのピークが、本発明のゼオライトでは同じd(6)=
3.o O(2θ8− =29.75)Kお〜て分枝した凹型のピークとして観
察されることである。この後者の凹型ピークは本発明の
全てのゼオライ)K認められるわけではないが、はとん
どの場合認められる。次に本発明のゼオライトのX線格
子面間隔dに)とその相対強度を示す。この相対強度(
I/1.)は、a (A)= s、s a (211=
2 a、o s )の強度(1,)を100とした場合
の各ピークの相対的強度CI/Io(90)を100〜
60がVS(非常に強い)、60〜4GがS (強い)、40〜20がM(中位)。
められるdに)= 3.00(2θ=29.76)の1
つのピークが、本発明のゼオライトでは同じd(6)=
3.o O(2θ8− =29.75)Kお〜て分枝した凹型のピークとして観
察されることである。この後者の凹型ピークは本発明の
全てのゼオライ)K認められるわけではないが、はとん
どの場合認められる。次に本発明のゼオライトのX線格
子面間隔dに)とその相対強度を示す。この相対強度(
I/1.)は、a (A)= s、s a (211=
2 a、o s )の強度(1,)を100とした場合
の各ピークの相対的強度CI/Io(90)を100〜
60がVS(非常に強い)、60〜4GがS (強い)、40〜20がM(中位)。
20〜10がwcmい)で表わしたものである。
9−
表 −A
10−
さらに本発明のより好ましいゼオライ
トに特徴的なd(2)+= 3.86 (2#=23.
05)のピークの強度(■、)を100とした場合のd
■= 3.83(2θ−、as、2s)のピークの相対
的強度(I/I@)が少くとも7.0であり、好ましく
は少くとも75であり、より典M的には77〜80の範
囲内にあるという相関を有している。
05)のピークの強度(■、)を100とした場合のd
■= 3.83(2θ−、as、2s)のピークの相対
的強度(I/I@)が少くとも7.0であり、好ましく
は少くとも75であり、より典M的には77〜80の範
囲内にあるという相関を有している。
さらに、本発明の一層好ましいゼオラ
イトは化学的活性においても特異な性質を示し、例えば
、活性化された状態の骸ゼオライトは後述する定義によ
って測定されるシクロヘキサン分解指数比が少なくとも
1.l、好ましくは少なくとも1.5、より好適には1
.7以上である。
、活性化された状態の骸ゼオライトは後述する定義によ
って測定されるシクロヘキサン分解指数比が少なくとも
1.l、好ましくは少なくとも1.5、より好適には1
.7以上である。
本明細書において、前記「活性化され
た状態」とは、本発明のゼオライトの合成された直後に
含まれるアルカリ金属イオンの大部分が公知の方法に従
って、水素イオンで置換されていることを意味す11− るものである。即ち、該ゼオライトの77トミナに基く
カチオン交換サイトの70チ以上、好ましくは90%以
上が爽質的に水素イオンで占められることを意味し、こ
れKよって活性化状態のゼオライト (かかる状態のゼオライトを″H創ゼオライト”と呼ぶ
ことがある)が得られる。
含まれるアルカリ金属イオンの大部分が公知の方法に従
って、水素イオンで置換されていることを意味す11− るものである。即ち、該ゼオライトの77トミナに基く
カチオン交換サイトの70チ以上、好ましくは90%以
上が爽質的に水素イオンで占められることを意味し、こ
れKよって活性化状態のゼオライト (かかる状態のゼオライトを″H創ゼオライト”と呼ぶ
ことがある)が得られる。
一般にゼオライトはその81へ/A40゜(モル比)に
よってその活性、殊に酸性度は大略法った値を有してい
る。しかし本発明のゼオライトの1つの特徴は、それと
はy−1じSiO,/Aω、(モル比)を有するZSM
−5の活性と比較して高い値を示している。つまり、成
る標準のzSM−5のシクロヘキサン分解活性を1とし
た場合、それとはマ同じ別Ox/At*osモル比を有
する本発明のゼオライトのシクロヘキサン分解活性は、
前述のとおり、シクロヘキサン分解指数比で表わすと1
.1以上、好ましくは1.5以上である。
よってその活性、殊に酸性度は大略法った値を有してい
る。しかし本発明のゼオライトの1つの特徴は、それと
はy−1じSiO,/Aω、(モル比)を有するZSM
−5の活性と比較して高い値を示している。つまり、成
る標準のzSM−5のシクロヘキサン分解活性を1とし
た場合、それとはマ同じ別Ox/At*osモル比を有
する本発明のゼオライトのシクロヘキサン分解活性は、
前述のとおり、シクロヘキサン分解指数比で表わすと1
.1以上、好ましくは1.5以上である。
12−
このことは、本発明のゼオライトは
ZSM−5と比較してその細孔内における酸強度が大で
あることに起因しているものと本発明者らは推察してい
る。なお本発明のゼオライトのシクロヘキサン分解指数
比の上限は一般に3、好ましくは2.5以下であること
が望ましい。
あることに起因しているものと本発明者らは推察してい
る。なお本発明のゼオライトのシクロヘキサン分解指数
比の上限は一般に3、好ましくは2.5以下であること
が望ましい。
本発明において使用されるゼオライト
は、前記Slへ/A71.へ(モル比)の割合を有し且
つ前記XII格子圓間隔の特徴を有するものであればよ
く、その合成法の種類には4IK左右されない。その内
好ましいゼオライトは、前記シクロヘキサン分解指数比
が少くとも1.11好ましくは少くとも1.5のもので
あり、一層好ましいのは下記の如き方法で合成されたゼ
オライトであるが、下記に示した合成法は一例であって
、本発明のゼオライトはそれらに限定されるわけで5は
ない。
つ前記XII格子圓間隔の特徴を有するものであればよ
く、その合成法の種類には4IK左右されない。その内
好ましいゼオライトは、前記シクロヘキサン分解指数比
が少くとも1.11好ましくは少くとも1.5のもので
あり、一層好ましいのは下記の如き方法で合成されたゼ
オライトであるが、下記に示した合成法は一例であって
、本発明のゼオライトはそれらに限定されるわけで5は
ない。
13一
方法A
この方法人は本発明者らが先に見出し
既に提案した方法であって下記各【その詳細を説明する
。
。
すなわち、この方法は、Siへ/AtttO。
(モル比)が20〜300の結晶性アルミノシリケート
ゼオライトZSM−5を皺ゼオライトZSM−5の1
j+当す0.1〜ipのアルカリ金属水酸化物を含有す
る水溶液中で、80〜250℃間の温度に加熱する方法
である。この方法は本発明者らが、昭和58年6月17
日に出願した明細書(発明の名称;「新規結晶性アルミ
ノシリケートゼオライト及びその製造法」)に具体的且
つ詳細に説明されている。
ゼオライトZSM−5を皺ゼオライトZSM−5の1
j+当す0.1〜ipのアルカリ金属水酸化物を含有す
る水溶液中で、80〜250℃間の温度に加熱する方法
である。この方法は本発明者らが、昭和58年6月17
日に出願した明細書(発明の名称;「新規結晶性アルミ
ノシリケートゼオライト及びその製造法」)に具体的且
つ詳細に説明されている。
この方法の原料であるZSM−5は、
特公昭46−10064号公報に記載された方法によっ
て製造することが出来、またモービルeオイル拳コーポ
レーション14− に商業的に製造されているのでそれを使用することも出
来る。このZSM−5のS i (% /A4 Osモ
ル比は20〜3001F)範囲のもの、好ましくは30
〜200の範囲のものが方法人のゼオライトを製造する
ために有利に使用される。SiO!/A/、ヘモル比が
20よりも低いZSM−5はそれ自体製造が極めて困難
であるばかりでなく、入手も容易でない。所がこの方法
人によればS i (% /AAtt Osモル比が2
0以上、好ましくは30以上のZSM−5を原料として
S i 01 /A4 Osモル比が20以下のゼオラ
イトを容易に製造することが可能であるばかりでなく、
そのようなゼオライトが前述した如き%異な活性を示す
ことは驚くべきことである。
て製造することが出来、またモービルeオイル拳コーポ
レーション14− に商業的に製造されているのでそれを使用することも出
来る。このZSM−5のS i (% /A4 Osモ
ル比は20〜3001F)範囲のもの、好ましくは30
〜200の範囲のものが方法人のゼオライトを製造する
ために有利に使用される。SiO!/A/、ヘモル比が
20よりも低いZSM−5はそれ自体製造が極めて困難
であるばかりでなく、入手も容易でない。所がこの方法
人によればS i (% /AAtt Osモル比が2
0以上、好ましくは30以上のZSM−5を原料として
S i 01 /A4 Osモル比が20以下のゼオラ
イトを容易に製造することが可能であるばかりでなく、
そのようなゼオライトが前述した如き%異な活性を示す
ことは驚くべきことである。
上記原料ゼオライ) Z S M −sの処理に用いら
れるアルカリ金属水酸化物としては、例えば水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等が挙げられ
15− るが、中でも特に水酸化ナトリウムが好適である。かか
るアルカリ金属水酸化物の使用量は、使用するZSM−
sのlII当り0.117〜1gであり、好ましくは0
.2 J〜0.7 Nの範囲、さらに好ましく1i0.
311〜o、s gの範囲とすることができる。
れるアルカリ金属水酸化物としては、例えば水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等が挙げられ
15− るが、中でも特に水酸化ナトリウムが好適である。かか
るアルカリ金属水酸化物の使用量は、使用するZSM−
sのlII当り0.117〜1gであり、好ましくは0
.2 J〜0.7 Nの範囲、さらに好ましく1i0.
311〜o、s gの範囲とすることができる。
アルカリ金属水酸化物は一般に水溶液
の形で原料ゼオライ)ZSM−5粒子と接触せしめられ
る。この場合水の量は限界的ではなく、用いるZSM−
5及び/又はアルカリ金属水酸物の種類や量等に応じて
広範に変えることができるが、通常、供給されたZ S
M −sの全量が水溶液によって充分に浸漬されるに
充分量以上であればよい。アルカリ金属水酸化物の水溶
液中における濃度も限定的ではなく広範に変えうるが、
一般には1〜10重量%、好ましくは2〜7重量優の範
囲が適当である。
る。この場合水の量は限界的ではなく、用いるZSM−
5及び/又はアルカリ金属水酸物の種類や量等に応じて
広範に変えることができるが、通常、供給されたZ S
M −sの全量が水溶液によって充分に浸漬されるに
充分量以上であればよい。アルカリ金属水酸化物の水溶
液中における濃度も限定的ではなく広範に変えうるが、
一般には1〜10重量%、好ましくは2〜7重量優の範
囲が適当である。
16−
反応は80℃〜250’C5好ましくは100℃〜20
0℃の範囲の温度に加熱することによって行なわれる。
0℃の範囲の温度に加熱することによって行なわれる。
反応は前記特性をもつゼオライトが実
質的に生成するまで行なうことができ、その生成の目安
として、形成されたゼオライト/原料ゼオライ)ZSM
−5の重量比を用いることができる。すなわち、反応は
該重量比が10〜80%の範囲、好ましくは20〜7o
チの範囲、さらに好ましくは30〜60%の範囲になる
までつづけることかできる。
として、形成されたゼオライト/原料ゼオライ)ZSM
−5の重量比を用いることができる。すなわち、反応は
該重量比が10〜80%の範囲、好ましくは20〜7o
チの範囲、さらに好ましくは30〜60%の範囲になる
までつづけることかできる。
かくして得られるゼオライトは前記の
特定を有し、化学的組成は下記式で表わされる。
xM2 / 110 ・A l@ On拳ySioR川
用−(I)17− L示す 」 ここでMは、方法Aで製造された直彼 のゼオライトではアルカリ金属殊にナトリウムを表わす
が、これは通常知られたイオン交換法に従って、水素イ
オン、アンモニウムイオン、他の金属イオンなどの陽イ
オンに交換することができる。もちろんナトリウムイオ
ン以外の他の陽イオンに交換したものであっても本質的
に本発明の前記ゼオライトの要件を具備しているもので
ある。
用−(I)17− L示す 」 ここでMは、方法Aで製造された直彼 のゼオライトではアルカリ金属殊にナトリウムを表わす
が、これは通常知られたイオン交換法に従って、水素イ
オン、アンモニウムイオン、他の金属イオンなどの陽イ
オンに交換することができる。もちろんナトリウムイオ
ン以外の他の陽イオンに交換したものであっても本質的
に本発明の前記ゼオライトの要件を具備しているもので
ある。
また下記式(DにおいてXはゼオライトIC結合してい
るカチオンの量の指標であり、本発明のゼオライトの場
合には0.5〜4、好ましくは0.9〜3′の範囲内で
あることができる。
るカチオンの量の指標であり、本発明のゼオライトの場
合には0.5〜4、好ましくは0.9〜3′の範囲内で
あることができる。
この方法人によって得られたゼオライ
トは、前述した特徴を有している他K。
公知のゼオラーrトZSM’−5及びその他の類似ゼオ
ライト枇較して下記の特徴を18− 有している。その特徴の1つは、(シクρヘキサン/I
I+−ヘキサン)吸着比が異常に大きいことである。こ
の方法人によるゼオライトは前記吸着比が少なくとも0
.7、好ましくは少なくとも0.8、一層好ましくは0
.9以上の値を有している。
ライト枇較して下記の特徴を18− 有している。その特徴の1つは、(シクρヘキサン/I
I+−ヘキサン)吸着比が異常に大きいことである。こ
の方法人によるゼオライトは前記吸着比が少なくとも0
.7、好ましくは少なくとも0.8、一層好ましくは0
.9以上の値を有している。
(シクロヘキサン/n−ヘキサン)吸着比は、後述する
定義に従って測定される値であるが、ZSM−5はその
値がいずれも0.7よりも低い値であって、0.7以上
のものは本発明者らが知る限り存在しない。
定義に従って測定される値であるが、ZSM−5はその
値がいずれも0.7よりも低い値であって、0.7以上
のものは本発明者らが知る限り存在しない。
この吸着比はn−へキサンに対するシ
クロヘキサンの吸着割合を示す値であって、この値が高
い程ゼオライト中の細孔の径(大きさ)が大きいことを
示す指標となる。この方法AKよるゼオライトの吸着比
の上限は一般K 1.38度、典型的には1.2程度で
あり、このゼオライトは適度の細孔径をもっている。
い程ゼオライト中の細孔の径(大きさ)が大きいことを
示す指標となる。この方法AKよるゼオライトの吸着比
の上限は一般K 1.38度、典型的には1.2程度で
あり、このゼオライトは適度の細孔径をもっている。
19−
次にこの方法AKよって得られたゼオ
ライトの特徴を表わす指標である「(シクロへキサン/
n−ヘキサン)@着地」及び前記[シクロヘキサン分解
指数比」の定義及び測定法について詳細に説明する。
n−ヘキサン)@着地」及び前記[シクロヘキサン分解
指数比」の定義及び測定法について詳細に説明する。
がある):
この(シクμヘキサン/n−ヘキ
サン)rIk着比着地ゼオライトの単位重量当りKa着
されるn−ヘキサン の重量に対するシクロヘキサンの重 量比を表わし、ゼオライトの細孔径 を規定するパラメーターであり、こ の値が大きくなるということは、シ クロヘキサンのような分子断面積の 大きい分子が細孔内に拡散しやすく なることを表す。
されるn−ヘキサン の重量に対するシクロヘキサンの重 量比を表わし、ゼオライトの細孔径 を規定するパラメーターであり、こ の値が大きくなるということは、シ クロヘキサンのような分子断面積の 大きい分子が細孔内に拡散しやすく なることを表す。
、ゼオライト単位重量当りの吸着量
20−
は次のように測定される。即ち、電
気炉中で450′cKて8時間焼成し
たペレット状のゼオライトを吸0着装
置のスプリング−バランスを用いて
精秤する。次いで吸着管内を真空に
した後、60±2wH9に達する迄シクロヘキサン又は
n−ヘキサンをガス 状にて導入し、20土1℃にて2時 間保持する。ゼオライトKlj着した シクロヘキサン又はn−ヘキサンの 吸着量は吸着前後のスプリング拳バ ランスの長さの差から測定すること ができる。
n−ヘキサンをガス 状にて導入し、20土1℃にて2時 間保持する。ゼオライトKlj着した シクロヘキサン又はn−ヘキサンの 吸着量は吸着前後のスプリング拳バ ランスの長さの差から測定すること ができる。
シクロヘキサン分解指数比は、同
一のシリカ/7.ルミナ(モル比)を
有する活性化された状態のH!I ZSM−5に対して
本発明で得られたHW& 1. ゼオライトのシクロヘキサン分解指21− 数の割合として定義される。
本発明で得られたHW& 1. ゼオライトのシクロヘキサン分解指21− 数の割合として定義される。
シクロヘキサン分解指数は、50
重量パーセントのr−アルミナを含
む10〜20メツシユのペレット状
に成型したゼオライトを電気炉中で
450’CKて8時間焼成した後、そ
の一定重量を固定床反応器に充填し、
350℃、−気圧の条件下で(重量
単位時間空間速度WH8V= 1 HR−”(全重量基
準)のシクロヘキサン及 び水素/シクロヘキサン= 271 (モル比)の水素
を供給することによっ □ て測定される。この時のシクロヘキサンの転化量(
フィード100重量 当り)をシクロヘキサン分解指数と いう。尚WH8Vは次式 方法B この方法Bもまた本発明者らが先に見 出し既に提案L*方法であり、その出願は昭和58年7
月6日K「結晶性アルミノシリケートゼオライトの製造
方法および新規結晶性アルミノシリケートゼオライト」
という発明の名称で出願されに0その内容はその出願明
細書に具体的月つ詳細に説明されているが以下にその要
旨を説明する。
準)のシクロヘキサン及 び水素/シクロヘキサン= 271 (モル比)の水素
を供給することによっ □ て測定される。この時のシクロヘキサンの転化量(
フィード100重量 当り)をシクロヘキサン分解指数と いう。尚WH8Vは次式 方法B この方法Bもまた本発明者らが先に見 出し既に提案L*方法であり、その出願は昭和58年7
月6日K「結晶性アルミノシリケートゼオライトの製造
方法および新規結晶性アルミノシリケートゼオライト」
という発明の名称で出願されに0その内容はその出願明
細書に具体的月つ詳細に説明されているが以下にその要
旨を説明する。
この方法Bは、シリカ源、フル!ノ源
並びにゼオライ)ZSM−s及び下記に示す特性をもつ
ゼオライFから選ばれるゼオライトを、肢ゼオライト1
1当り1〜200!リモルのアルカリ金属水酸化物を含
む水溶液中にて、結晶性アルミノシリケートゼオフィト
が生成するような温度、圧力及び時間榮件下に維持する
ことを特徴とする、下記特性をもつ: (a) シリカ/アルミナのモル比が10〜23− 1000m囲にあり、 Φ> xm格子面間隔dが明細書の表−Aに示l−たと
おりであり、且つ (c)n−一\キザンの地峡着量が少なくともo、or
li/Iである、 結晶性アルミノシリケートゼオライトの製造方法である
。
ゼオライFから選ばれるゼオライトを、肢ゼオライト1
1当り1〜200!リモルのアルカリ金属水酸化物を含
む水溶液中にて、結晶性アルミノシリケートゼオフィト
が生成するような温度、圧力及び時間榮件下に維持する
ことを特徴とする、下記特性をもつ: (a) シリカ/アルミナのモル比が10〜23− 1000m囲にあり、 Φ> xm格子面間隔dが明細書の表−Aに示l−たと
おりであり、且つ (c)n−一\キザンの地峡着量が少なくともo、or
li/Iである、 結晶性アルミノシリケートゼオライトの製造方法である
。
この方法Bは、従来のZSM−5の製
造におけるように有機アミン類を実質的に使用すること
な(換舊すれば、かかる有機アミンに由来する有機カチ
オンが実質的に存在しない条件下に、ZSM−s又は方
法BKよって予め製造されたゼオライトの存在下に、ゼ
オライトの製造を行なうことに本質的特徴を有する。
な(換舊すれば、かかる有機アミンに由来する有機カチ
オンが実質的に存在しない条件下に、ZSM−s又は方
法BKよって予め製造されたゼオライトの存在下に、ゼ
オライトの製造を行なうことに本質的特徴を有する。
この方法Bは、原料として通常ゼオラ
イトの合成に使用されるシリカ源、アルミナ源及びアル
カリ金属水酸化物の水溶液と、ゼオライ)ZSM−5及
び方法Bで製造されるゼオライトから選ばれる出24− 発ゼオライドに対して数倍、好適条件下では拾数倍に相
当する蓚めて高い収率でゼオライトを合成することがで
きる。
カリ金属水酸化物の水溶液と、ゼオライ)ZSM−5及
び方法Bで製造されるゼオライトから選ばれる出24− 発ゼオライドに対して数倍、好適条件下では拾数倍に相
当する蓚めて高い収率でゼオライトを合成することがで
きる。
この方法Bにおいて、シリカ源として
は、ゼオライト製造に通常に使用されるものがいづれも
使用可能で゛あり1例えばシリカ粉末、フロイド状シリ
カ、水溶性ケイ素化合物、グイ酸などが挙げられる。
使用可能で゛あり1例えばシリカ粉末、フロイド状シリ
カ、水溶性ケイ素化合物、グイ酸などが挙げられる。
これらの具体例を詳しく説明すると、シリカ粉末として
は、エーロジルシリカ。
は、エーロジルシリカ。
発煙シリカ、シリカゲルの如きアルカリ金属ケイ酸塩か
ら沈降法により製造された沈降シリカが好適であり、コ
ロイド状シリカとしては、種々の粒子径のもの例えば1
0〜50ミクロンの粒子径のものが有利に利用できる。
ら沈降法により製造された沈降シリカが好適であり、コ
ロイド状シリカとしては、種々の粒子径のもの例えば1
0〜50ミクロンの粒子径のものが有利に利用できる。
−1:た、水溶性ケイ素化合物としては、アルカリ金属
オキシド1モルに対してSin、 1 = 5モル、l
#に2〜4モルを含有す”′るアルカリ金属ケイ酸塩例
えば水ガラス、クイ蒙ナトリウム。
オキシド1モルに対してSin、 1 = 5モル、l
#に2〜4モルを含有す”′るアルカリ金属ケイ酸塩例
えば水ガラス、クイ蒙ナトリウム。
25−
ケイ酸カリウムなどが挙げられる。シリカ源としては就
中、コロイド状シリカまたは水ガラスが好ましい。
中、コロイド状シリカまたは水ガラスが好ましい。
一方、アルミナ源としては、一般にゼ
オライトの製造に使用されているものはいずれも使用可
能であり、例えば、アルミナ、アルミニウムの鉱酸塩、
アルミン酸塩などが挙げられ、具体的には、コロイド状
アルミナ、プソイドベーマイト。
能であり、例えば、アルミナ、アルミニウムの鉱酸塩、
アルミン酸塩などが挙げられ、具体的には、コロイド状
アルミナ、プソイドベーマイト。
イー1イト、r−アルミナ、α−アルミナ、!−アルミ
ナ・三水和物の如き水和されたもしくは水和されうる状
態のアルミナ;塩化アルミニウム、硝酸フルミニラム、
硫酸アルミニウム;アルミン酸ナトリウム、アルミン酸
カリウムなどが例示されるが、この中でアルミン酸ナト
リウムまたはアルミニウムの鉱酸塩が好適である。
ナ・三水和物の如き水和されたもしくは水和されうる状
態のアルミナ;塩化アルミニウム、硝酸フルミニラム、
硫酸アルミニウム;アルミン酸ナトリウム、アルミン酸
カリウムなどが例示されるが、この中でアルミン酸ナト
リウムまたはアルミニウムの鉱酸塩が好適である。
また、シリカ及びアルミナ共通の供給
源としてアルミノケイ酸塩化合物、例え26一
ば天然に産出される長石類、カオリン。
酸性白土、ベントナイト、モンモリロナイト等を使用す
ることも可能であり、これらフルミノケイ酸塩を前述し
たシリカ源及びまたはシリカ源の一部または全部と代替
してもよい。
ることも可能であり、これらフルミノケイ酸塩を前述し
たシリカ源及びまたはシリカ源の一部または全部と代替
してもよい。
本発明の原料混合物におけるシリカ源
の量はSiO,に換算して一般に、原料とする出発ゼオ
ライトIAI当り0.1〜200ミリモルの範囲、好ま
しくは1〜100ミリモルの範囲、さらに好ましくは5
〜80ミリモルの範囲内とすることが有利であり、また
アルミナ源の量はA4へに換算して一般に出発ゼオライ
)1.9m90.01〜20ミリモル、好ましくは0.
1〜10ミリモル、さらに好ましくは0.5〜5ミリモ
ルの範囲内となるようにすることが好ましい。かつ、こ
のシリカ源とアルミナ源の混合比は限定的ではないが、
一般には、それぞれSiへ及びhi*oa K換27− 算してS IOs/Al*Onモル比が1〜200の範
囲、好ましくは5〜100の範囲内となるようKするこ
とが好ましい。このモル比が1よりも少ないと目的とす
るゼオライトは得られず、また200を越えると変性の
割合が低くなる。
ライトIAI当り0.1〜200ミリモルの範囲、好ま
しくは1〜100ミリモルの範囲、さらに好ましくは5
〜80ミリモルの範囲内とすることが有利であり、また
アルミナ源の量はA4へに換算して一般に出発ゼオライ
)1.9m90.01〜20ミリモル、好ましくは0.
1〜10ミリモル、さらに好ましくは0.5〜5ミリモ
ルの範囲内となるようにすることが好ましい。かつ、こ
のシリカ源とアルミナ源の混合比は限定的ではないが、
一般には、それぞれSiへ及びhi*oa K換27− 算してS IOs/Al*Onモル比が1〜200の範
囲、好ましくは5〜100の範囲内となるようKするこ
とが好ましい。このモル比が1よりも少ないと目的とす
るゼオライトは得られず、また200を越えると変性の
割合が低くなる。
アルカリ金属水酸化物としては%に水
酸化ナトリウム及び水酸化カリウムが好適であり、これ
らはそれぞれ単独で用いることができ、或いは組合わせ
て用いてもよい。
らはそれぞれ単独で用いることができ、或いは組合わせ
て用いてもよい。
かかるアルカリ金属水酸化物は出発ゼ
オライトII当り1〜200ミリモル、好ましくは5〜
100ミリモル、サラに好ましくは10〜soi yモ
ルの範囲の量で使用される。また、前記シリカ源及びア
ルミナ源に対してアルカリ金属水酸化物は、アルカリ金
属水酸化物/ Cpsへ+ A!、0.)モル比に換算
して、一般KO61〜10.好ましくは0.2〜5、さ
らに好28− ましくけ0.3〜1の範囲内の量で使用される。
100ミリモル、サラに好ましくは10〜soi yモ
ルの範囲の量で使用される。また、前記シリカ源及びア
ルミナ源に対してアルカリ金属水酸化物は、アルカリ金
属水酸化物/ Cpsへ+ A!、0.)モル比に換算
して、一般KO61〜10.好ましくは0.2〜5、さ
らに好28− ましくけ0.3〜1の範囲内の量で使用される。
上記アルカリ金属水酸化物は通常水溶
液の形で使用され、その際の水溶液中におけるアルカリ
金属水酸化物の濃度は一般に1反応系中の水の全量を基
準にして水1モル当りl〜toosリモル、好ましくは
5〜50ミリモル、さらに好ましくは10〜40ミリモ
ルとするのが好都合である。
金属水酸化物の濃度は一般に1反応系中の水の全量を基
準にして水1モル当りl〜toosリモル、好ましくは
5〜50ミリモル、さらに好ましくは10〜40ミリモ
ルとするのが好都合である。
さらに、この方法Bにおいて、生成ゼ
オライトの結晶母体となり5る出発zSM−5は公知の
ものであり、アルカリ金属カチオンと共和酸る特定の有
機カチオンを組み合わせ、シリカ源、アルミナ源と共に
アルカリ水溶液中において水熱合成条件下で合成される
ところの公知の方法に従って得ることができる(例えば
、特公昭46−10064号公報参照)。
ものであり、アルカリ金属カチオンと共和酸る特定の有
機カチオンを組み合わせ、シリカ源、アルミナ源と共に
アルカリ水溶液中において水熱合成条件下で合成される
ところの公知の方法に従って得ることができる(例えば
、特公昭46−10064号公報参照)。
この公知の方法で合成したゼオライト
29−
ZSM−5は通常十分水洗した後、例えば300〜70
0℃、好ましくは400〜600℃の範囲の温度で焼成
することによって有機カチオンが除去される。しかしな
がら、本方法Bで使用する28M−5にはか〜る有機カ
チオンを焼却したものであっても或いは残留したもので
あっても差支えない。
0℃、好ましくは400〜600℃の範囲の温度で焼成
することによって有機カチオンが除去される。しかしな
がら、本方法Bで使用する28M−5にはか〜る有機カ
チオンを焼却したものであっても或いは残留したもので
あっても差支えない。
また、原料混合1物であるZSM−5ゼオライトは、前
記の焼成操作の後に1公知の方法に従って、ゼオライト
中に元々存在するイオンの一部または全部を他のカチオ
ン例えばリチウム、銀、アンモニウムなどの一価カチオ
ン;マグネシウム!カルシウム、バリウムなどの二価の
アルカリ土類カチオン;コバルト、ニッケル!白金、パ
ラジウム等の第■族金属カチオン;稀土類金属の如き■
価のカチオンによってイオン交換したものであっても良
−1゜ 30− さらに、この方法Bでは、上記28M −5ゼオライトの代わりに1この方法Bで得られたゼオ
ライトを出発ゼオライトとして用いても本発明の目的を
達成することもできる。かかるゼオライトの形態は、そ
れが合成直後のスラリー状であっても良く、f液と分離
し、乾燥、焼成過程を経たものであっても良い。さらに
該ゼオライトが前記28M−5ゼオライトと同様に1前
記金属カチオンとイオン交換したものであっても全(さ
しつかえな〜箋。
記の焼成操作の後に1公知の方法に従って、ゼオライト
中に元々存在するイオンの一部または全部を他のカチオ
ン例えばリチウム、銀、アンモニウムなどの一価カチオ
ン;マグネシウム!カルシウム、バリウムなどの二価の
アルカリ土類カチオン;コバルト、ニッケル!白金、パ
ラジウム等の第■族金属カチオン;稀土類金属の如き■
価のカチオンによってイオン交換したものであっても良
−1゜ 30− さらに、この方法Bでは、上記28M −5ゼオライトの代わりに1この方法Bで得られたゼオ
ライトを出発ゼオライトとして用いても本発明の目的を
達成することもできる。かかるゼオライトの形態は、そ
れが合成直後のスラリー状であっても良く、f液と分離
し、乾燥、焼成過程を経たものであっても良い。さらに
該ゼオライトが前記28M−5ゼオライトと同様に1前
記金属カチオンとイオン交換したものであっても全(さ
しつかえな〜箋。
方法Bにおいては、前記した如き、シ
リカ源、アルミナ源、アルカリ金属水酸イ1物、ゼオラ
イトおよび水を前述した如き割合となるような原料混合
物とし、その混合物を結晶性ゼオライトが生成するのに
充分な温度、圧力及び時間条件下に維持することKより
ゼオライトの合成が行われる。
イトおよび水を前述した如き割合となるような原料混合
物とし、その混合物を結晶性ゼオライトが生成するのに
充分な温度、圧力及び時間条件下に維持することKより
ゼオライトの合成が行われる。
31−
シリカ源Iアルミナ源?アルカリ金属
水酸化物及び水は前述した割合とする他に、原料混合物
中のシリカ源、アルミナ源及びアルカリ金属水酸化物を
、それぞれS to、 、 AI、O,及びアルカリ金
属に基づく水酸イオン(0「)で表わして Stへ/A/、0. = 1〜200 。
中のシリカ源、アルミナ源及びアルカリ金属水酸化物を
、それぞれS to、 、 AI、O,及びアルカリ金
属に基づく水酸イオン(0「)で表わして Stへ/A/、0. = 1〜200 。
好ましくは5〜100
さらに好ましくは10
〜80、
OR/(SiO,+AI、O,) =0.1〜10 。
好ましくは0.2〜5、
さらに好ましくは0.3
〜l。
OH/ル0=0.001〜0.1 。
好ましくはo、o o s〜
0.05、さらに好まし
くは0.01〜0.04
を満足する割合で使用するのが一層有利である。
32−
上記のゼオライト合成反応の温度は限
定的ではなく、従来のZSM−s製造の際の温度条件と
本質的に同じ範囲とすることができ、通常90℃以上、
好ましくは100〜250℃、さらに好ましくは120
〜200℃の範囲の温度が有利に用いられる。
本質的に同じ範囲とすることができ、通常90℃以上、
好ましくは100〜250℃、さらに好ましくは120
〜200℃の範囲の温度が有利に用いられる。
更にこの方法Bを用いるならば、従来
の方法よりも著しく反応速度が促進されている結果、反
応時間は通常30分〜7日、好ましくは1時間〜2日、
特に好ましくは2時間〜1日で充分である。圧力はオー
トクレーブ中での自生圧乃至それ以上の加圧が適用され
、自生圧下に行うのが一般的で、窒素ガスなどの不活性
ガス雰囲気下で行っても良い。
応時間は通常30分〜7日、好ましくは1時間〜2日、
特に好ましくは2時間〜1日で充分である。圧力はオー
トクレーブ中での自生圧乃至それ以上の加圧が適用され
、自生圧下に行うのが一般的で、窒素ガスなどの不活性
ガス雰囲気下で行っても良い。
この方法に従いゼオライトを合成する
Kあっては、前述しftM料成分成分てを混合物として
反応釜に仕込み前記の条件下で反応を行うバッチ方法を
用いること33− ができる。或いは、アルカリ金属水酸化物の水溶液及び
出発ゼオライトを予め仕込んだ反応釜にスラリー状のシ
リカ源。
反応釜に仕込み前記の条件下で反応を行うバッチ方法を
用いること33− ができる。或いは、アルカリ金属水酸化物の水溶液及び
出発ゼオライトを予め仕込んだ反応釜にスラリー状のシ
リカ源。
アルミナ源を連続的に送給しつつ段階的に反応を行わせ
しめる連続方法を用いても良い。
しめる連続方法を用いても良い。
さらに、前記方法で得られた生成物の
一部を取り出し、これに新たにアルカリ金属水酸化物の
水溶液、シリカ源及びアルミナ源をバッチ式で或いは連
続的に送給して反応を行わせることもできる。
水溶液、シリカ源及びアルミナ源をバッチ式で或いは連
続的に送給して反応を行わせることもできる。
ゼオライトの形成反応は、所望の温度
VC原料混合物を加熱し、要すれば攪拌下にゼオライト
が形成される迄継続される。
が形成される迄継続される。
かくして結晶が形成された後、反応混
合物を室温まで冷却しr遇し、例えばイオン伝導度が5
0μU/α以下となる迄水洗し、結晶を分別する。さら
Vc要すれば結晶は乾燥する為に1常圧或〜為は減圧下
で50℃以上で5〜24時間保持される。
0μU/α以下となる迄水洗し、結晶を分別する。さら
Vc要すれば結晶は乾燥する為に1常圧或〜為は減圧下
で50℃以上で5〜24時間保持される。
34−
かくして上記方法Bによるならば、原
料として通常、ゼオライトの合成に使用されるシリカ源
、アルミナ源及びアルカリ金属水溶液の他にゼオライ)
ZSM−5或いは、方法Bで得られるゼオライトを使用
するのみで原料として使用したゼオライ)K対して、バ
ッチ式では数倍、好適条件下では拾数倍に相当する量の
ゼオライトを合成することができ、連続式では百倍以上
のゼオライト合成も可能である。
、アルミナ源及びアルカリ金属水溶液の他にゼオライ)
ZSM−5或いは、方法Bで得られるゼオライトを使用
するのみで原料として使用したゼオライ)K対して、バ
ッチ式では数倍、好適条件下では拾数倍に相当する量の
ゼオライトを合成することができ、連続式では百倍以上
のゼオライト合成も可能である。
かくして得られたゼオライトは、陽イ
オンがアルカリ金属イオンを含有するものであり、それ
自体公知の方法、例えばこれに塩化アンモニウム水溶液
を作用させてイオン交換しカチオンサイトをアンモニウ
ムイオンで置換することもでき、これをさらに焼成すれ
ば、アンモニウムイオンを活性化された状態である水素
イオンに変えることができる。
自体公知の方法、例えばこれに塩化アンモニウム水溶液
を作用させてイオン交換しカチオンサイトをアンモニウ
ムイオンで置換することもでき、これをさらに焼成すれ
ば、アンモニウムイオンを活性化された状態である水素
イオンに変えることができる。
35−
更に%得られたゼオライトのアルカリ
金属イオンの一部又は全部を他のカチオンと交換するこ
ともできる。イオン交換し得るカチオンとしては、例え
ばリチウム、カリウム、銀などのm個金属カチオン:マ
グネシウム、カルシウム、バリウムなどのアルカリ土類
金属カチオン:マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅
。
ともできる。イオン交換し得るカチオンとしては、例え
ばリチウム、カリウム、銀などのm個金属カチオン:マ
グネシウム、カルシウム、バリウムなどのアルカリ土類
金属カチオン:マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅
。
亜鉛などの二価遷移金属カチオン;ロジウム、パラジウ
ム、白金などの貴金属を含むカチオン;ランタン、セリ
ウムなどの稀土類金属カチオンなどが含まれる。
ム、白金などの貴金属を含むカチオン;ランタン、セリ
ウムなどの稀土類金属カチオンなどが含まれる。
前記の種々のカチオンと交換する場合
には、公知の方法に従って行えば良く、ゼオライトを所
望するカチオンを含有する水溶液を含む水溶性もしくは
、非水溶性の媒体と接触処理すれば良い。かかる接触処
理は、バンチまたは連続式のいずれの方式によっても達
成できる。
望するカチオンを含有する水溶液を含む水溶性もしくは
、非水溶性の媒体と接触処理すれば良い。かかる接触処
理は、バンチまたは連続式のいずれの方式によっても達
成できる。
かくして得られたゼオライトはlO〇
36−
〜6.(10℃、好ましくは300〜rto。
℃の温度で、5〜40時間、好ましくは8〜24時間焼
成してもよく、この焼成したものも本斃明のゼオライト
として使用される。
成してもよく、この焼成したものも本斃明のゼオライト
として使用される。
この方法Bkよって得られたゼオライ
トは、前記した特徴を有している他に公知のゼオライ)
ZSM−s及びその他の類似ゼオライトと比較して下記
の如き特徴を有している。その特徴の1つは、n−ヘキ
サンの地峡着量が少なくとも0.07#/#であるとい
う極めて高い値を有することである。
ZSM−s及びその他の類似ゼオライトと比較して下記
の如き特徴を有している。その特徴の1つは、n−ヘキ
サンの地峡着量が少なくとも0.07#/#であるとい
う極めて高い値を有することである。
このn−ヘキサンの比重量は下記の定
義に従って測定された値である。n−へキサンの比級着
量はゼオライトの細孔容積に関連する要因であり、と、
の値が大きいことは、ゼオライトのチャンネル (Chann@1g )の細孔容積が大きいことを意味
する。しかしn−ヘキサンの地峡着37− 量には自ずと上限があり、この方法Bにより製造される
ゼオライトのn−へキサンの地峡着量の上限は一般Ko
、tfl/1程度、典型的にはo、ostt/I程度で
あり、好適には0.07〜o、osII/)の範囲のn
−ヘキサン比吸着量を有している。
量はゼオライトの細孔容積に関連する要因であり、と、
の値が大きいことは、ゼオライトのチャンネル (Chann@1g )の細孔容積が大きいことを意味
する。しかしn−ヘキサンの地峡着37− 量には自ずと上限があり、この方法Bにより製造される
ゼオライトのn−へキサンの地峡着量の上限は一般Ko
、tfl/1程度、典型的にはo、ostt/I程度で
あり、好適には0.07〜o、osII/)の範囲のn
−ヘキサン比吸着量を有している。
前記方法BKより製造されるゼオライ
トのさらにもう1つの特性として(2−メチルペンタン
/シクロヘキサン)吸着比を挙げることができる。この
吸着比は後述する方法で測定される値であるが、このゼ
オライトは一般に1.1〜1.6、好ましくは1.2〜
1.5、さらに好ましくは1.25〜1.45の範囲の
(2−メチルペンタン/シクロヘキサン)吸着比を待つ
ことができる。
/シクロヘキサン)吸着比を挙げることができる。この
吸着比は後述する方法で測定される値であるが、このゼ
オライトは一般に1.1〜1.6、好ましくは1.2〜
1.5、さらに好ましくは1.25〜1.45の範囲の
(2−メチルペンタン/シクロヘキサン)吸着比を待つ
ことができる。
この(2−メチルペンタン/シクロヘ
キサン)吸着比は、ゼオライトのチャンネルの細孔径に
関連する要因であり、この値が大きいことはシクロへ午
サン分子38− の如きその断面の大きな分子はそのゼオライトのチャン
ネルに入り齢<、一方シクμヘキサンよりその断面が小
さい2−メチルペンタン分子がそのチャンネルに入り易
いことを童味する。
関連する要因であり、この値が大きいことはシクロへ午
サン分子38− の如きその断面の大きな分子はそのゼオライトのチャン
ネルに入り齢<、一方シクμヘキサンよりその断面が小
さい2−メチルペンタン分子がそのチャンネルに入り易
いことを童味する。
従って、吸着比が上記範囲のチャンネ
ルの細孔径を有するゼオライトを触媒として使用する場
合には特異な形状選択性を発揮するため工業的には価値
の高い新規な触媒となる。
合には特異な形状選択性を発揮するため工業的には価値
の高い新規な触媒となる。
次に方法Bのゼオライトの特徴を表わ
ス指標である[n−ヘキサンの地峡着量」及び「(2−
メチルペンタン/シクロへキサン)rIk着比着地定義
及び測定法について詳細に説明する。
メチルペンタン/シクロへキサン)rIk着比着地定義
及び測定法について詳細に説明する。
(1)n−へキサンの地峡着量
この指数は、下記の一定条件下にお
いてゼオライト11重量に吸着される
n−へキサンの重量として定義され次
のように測定される。即ち電気マツ7
39−
ル炉中で450℃、8時間焼成したペ
レット状ゼオライトを吸着装置のスプ
リング・バランスを用いて精秤する。
次いで吸着管内を1時間排気(Omllg)した後、吸
着管内が50±1 gu91c達するまでn−へキサン
をガス状にて導 入し、室温(20±1℃)Kで2時間 保持する。吸着したn・−ヘキサンの重量は吸着前後の
スプリング・バランス の長さの差から算出することができる。
着管内が50±1 gu91c達するまでn−へキサン
をガス状にて導 入し、室温(20±1℃)Kで2時間 保持する。吸着したn・−ヘキサンの重量は吸着前後の
スプリング・バランス の長さの差から算出することができる。
(II)(2−メチルペンタン/シフμへキサン)吸着
比 この指数は、一定条件の条件下にお いてゼオライトIg当りに吸着される シクロヘキサンの重量に対する2−メ チルペンタンの重量比で表わされる。
比 この指数は、一定条件の条件下にお いてゼオライトIg当りに吸着される シクロヘキサンの重量に対する2−メ チルペンタンの重量比で表わされる。
各成分の吸着量の測定方法は上記(+)項と全く同じで
ある。
ある。
なお前記方法BKより得られたゼオラ
イトの化学的組成は、前記方法人のゼオ40−
ライトのそれとほぼ同じであるのでここでは説明を省略
する。
する。
方法C
特開昭56−17926号公報記載の方法により得られ
たゼオライト 方法り 特開j857−123815号公報記載の方法により得
られたゼオライト 方法E 特開昭Is 1−67299号公報記載のゼオライト これら方法C〜方法E6ゼオライトは、本発明において
特定した特徴を有しているが、他K(シクロヘキサン/
n−ヘキサン)吸着比が0.7より小さく、一般には0
.4〜0.7である点が%徴の1つである。さらに他の
特徴はn−ヘキサンの地峡着量が、0.03〜o、oe
l/Iの比較的小さい値を有していることである。
たゼオライト 方法り 特開j857−123815号公報記載の方法により得
られたゼオライト 方法E 特開昭Is 1−67299号公報記載のゼオライト これら方法C〜方法E6ゼオライトは、本発明において
特定した特徴を有しているが、他K(シクロヘキサン/
n−ヘキサン)吸着比が0.7より小さく、一般には0
.4〜0.7である点が%徴の1つである。さらに他の
特徴はn−ヘキサンの地峡着量が、0.03〜o、oe
l/Iの比較的小さい値を有していることである。
前記したゼオライトの合成法の具体例の−41=
うち、方法人および方法BKよって得られたゼオライト
を使用すると、本発明の目的とするジメチルナフタリン
の異性化活性が一層高く、より選択的な異性化を起すこ
とのできる触媒を得るこEができるのでより好ましい。
を使用すると、本発明の目的とするジメチルナフタリン
の異性化活性が一層高く、より選択的な異性化を起すこ
とのできる触媒を得るこEができるのでより好ましい。
本発明の触媒に使用されるゼオライトは、その全カチオ
ンサイトの少くとも50チ、好ましくは少くとも70チ
が水素カチオ/+ (H)で占められているものである。この範囲よりも水
素カチオン(■+)の割合が低いゼオライトのカチオン
を水素カチオンにイオン交換するそれ自体知られた方法
によって上記範囲の水素カチオンを有するゼオライトに
調製することができる。すなわち、例えば塩酸、硝酸、
硫酸などの鉱酸による浸漬処理或いはアンモニウムイオ
ン(Mσ)と交換の後焼成によってカチオンサイトな前
記範囲の水嵩カチオン(H+)へ変換することができる
。
ンサイトの少くとも50チ、好ましくは少くとも70チ
が水素カチオ/+ (H)で占められているものである。この範囲よりも水
素カチオン(■+)の割合が低いゼオライトのカチオン
を水素カチオンにイオン交換するそれ自体知られた方法
によって上記範囲の水素カチオンを有するゼオライトに
調製することができる。すなわち、例えば塩酸、硝酸、
硫酸などの鉱酸による浸漬処理或いはアンモニウムイオ
ン(Mσ)と交換の後焼成によってカチオンサイトな前
記範囲の水嵩カチオン(H+)へ変換することができる
。
−42+
前記s8の水素カチオン(H+)以外のカチオンは、種
々の金属カチオンで占められていてもよい。例えがBe
+ Mg + Ca s Sr t Daの如きアル
カリ土類金属カチオン、La、Ceの如きランタンド金
属カチオンで占められていてもよい。またF@t Co
+ Ntl Ru+ Rh。
々の金属カチオンで占められていてもよい。例えがBe
+ Mg + Ca s Sr t Daの如きアル
カリ土類金属カチオン、La、Ceの如きランタンド金
属カチオンで占められていてもよい。またF@t Co
+ Ntl Ru+ Rh。
PdtOs+Ir+Ptなどの周期律表第8族金属でイ
オン交換されていてもよ(、またこれらの金属は担持さ
れていてもよい。この第8族金属をイオン交換もしくは
担持したゼオライトは、本発明の異性化反応に使用した
場合、反応の経過と共に触媒表向上に縦素質物の発生が
抑制され%長時間活性を持続することができるという効
果を有している。
オン交換されていてもよ(、またこれらの金属は担持さ
れていてもよい。この第8族金属をイオン交換もしくは
担持したゼオライトは、本発明の異性化反応に使用した
場合、反応の経過と共に触媒表向上に縦素質物の発生が
抑制され%長時間活性を持続することができるという効
果を有している。
本発明のゼオライトは、それ自体パウダー状で使用する
こともできるし、また成形物として、例えばペンット状
、タブレット状として使用することも出来る。成形物と
して使用する場合、成形物中のゼオライトの含有割合は
、M量で1〜100−5好ましくはlO〜90!jの範
囲が有利である。
こともできるし、また成形物として、例えばペンット状
、タブレット状として使用することも出来る。成形物と
して使用する場合、成形物中のゼオライトの含有割合は
、M量で1〜100−5好ましくはlO〜90!jの範
囲が有利である。
さらにゼオライトを成形するには、一般にゼオライトの
結合剤として使用される耐火性無機酸化物、例えばシリ
カ、アルミナ會シリカーアルミナ、シリカマグネシアI
カオリンなどが使用されるが、とりわけアルミナが好ま
しい。
結合剤として使用される耐火性無機酸化物、例えばシリ
カ、アルミナ會シリカーアルミナ、シリカマグネシアI
カオリンなどが使用されるが、とりわけアルミナが好ま
しい。
前記触媒は、金属を含有する場合には、本発明の反応に
供する前に還元雰囲気下(例えば水軍含有ガス雰囲気下
)で例えば200〜600℃、好ましくは250〜55
0℃の温度で還元熱処理することが好ましい。この還元
熱処理は、触媒な反応器中罠充填する前に行ってもよく
、また後に行ってもよい。
供する前に還元雰囲気下(例えば水軍含有ガス雰囲気下
)で例えば200〜600℃、好ましくは250〜55
0℃の温度で還元熱処理することが好ましい。この還元
熱処理は、触媒な反応器中罠充填する前に行ってもよく
、また後に行ってもよい。
前記の如くして製造し、調製されたゼオライトもしくは
それを含有する触媒は、DMN類の異性化、例えば1.
6−DMNの2.6−DMNへの異性化、z、7−DM
Nの2 + 6− 、D M Nへの異性化、2..3
−DMNの2.6−ヌは2t7−DMNへの異性化等の
反応に際して触媒として使用される。
それを含有する触媒は、DMN類の異性化、例えば1.
6−DMNの2.6−DMNへの異性化、z、7−DM
Nの2 + 6− 、D M Nへの異性化、2..3
−DMNの2.6−ヌは2t7−DMNへの異性化等の
反応に際して触媒として使用される。
殊に、繭述したように本発明のゼオライトはDMNの異
性化反応において、従来の触媒には、みられなかった特
、異な反応性を示す点で特徴的である。すなわち、従来
、DMNHの異性化においては、同一リング上のa−位
からβ−位又はβ−位からα−位へのメチル基の転位の
みが可能であると考えられていた。ところが、本発明の
ゼオライトを用いると、異なるリング上へのメチル基の
転位(例えば3二位から6−位又は7−位への転位)、
及び同一リ・フグ上で、のα−位(,1−位)からα、
−位(4−位)又はβ−位(2−位)からβ−位(3−
位)へのメ、チル基の転位をも可能になる。しかして、
本発明のゼオライトは有用性の少ない2.7−DMNを
工業的に@値の高い2,645− −DMNに転化する反応や、2.3−DMNを2.6−
又は2.7−DMNK異性化する反応にお番する触媒と
して有利に使用することができる。
性化反応において、従来の触媒には、みられなかった特
、異な反応性を示す点で特徴的である。すなわち、従来
、DMNHの異性化においては、同一リング上のa−位
からβ−位又はβ−位からα−位へのメチル基の転位の
みが可能であると考えられていた。ところが、本発明の
ゼオライトを用いると、異なるリング上へのメチル基の
転位(例えば3二位から6−位又は7−位への転位)、
及び同一リ・フグ上で、のα−位(,1−位)からα、
−位(4−位)又はβ−位(2−位)からβ−位(3−
位)へのメ、チル基の転位をも可能になる。しかして、
本発明のゼオライトは有用性の少ない2.7−DMNを
工業的に@値の高い2,645− −DMNに転化する反応や、2.3−DMNを2.6−
又は2.7−DMNK異性化する反応にお番する触媒と
して有利に使用することができる。
かくして本発明方法な実施するに当っては、種々のDM
N異性体を40重量−以上、好ましくは60重量−以上
、特に好ましくは80重量−以上含有する原料混合物を
前記触媒と接触せしめればよく、殊に目的とするDMN
が熱平衡組成以下のものが有利に用いられる。例えば異
性化によって2.6−DMN又は2.7−DMNを得よ
うとする場合には原料混合物中の全DMNK対し、!1
6− D MN又ハ217− DMNが10重量−以下
、好ましくは5重量−以下含有するものを使用するのが
望ましい。
N異性体を40重量−以上、好ましくは60重量−以上
、特に好ましくは80重量−以上含有する原料混合物を
前記触媒と接触せしめればよく、殊に目的とするDMN
が熱平衡組成以下のものが有利に用いられる。例えば異
性化によって2.6−DMN又は2.7−DMNを得よ
うとする場合には原料混合物中の全DMNK対し、!1
6− D MN又ハ217− DMNが10重量−以下
、好ましくは5重量−以下含有するものを使用するのが
望ましい。
本発明の異性化は液相、気相いずれでも実施することが
でき、一般に2G0〜SOO℃の範囲の温度で行うのが
有利である。反応条件は液相或いは気相のいずれで反応
を−46− ノ・□ 行5かによって若干その好まし、い範囲は異なる。
でき、一般に2G0〜SOO℃の範囲の温度で行うのが
有利である。反応条件は液相或いは気相のいずれで反応
を−46− ノ・□ 行5かによって若干その好まし、い範囲は異なる。
液相の場合には、200〜450℃、特に250〜35
0℃の範囲の温度で、接触反応における重量単位時間空
間速度(WH8V)が0.1〜20、好ましくは!、〜
10の範囲でしかも反応圧力が常圧〜aokg/a!、
好ましくは2 ko/cd −lo k1?/aiの範
囲で実施するのが有利である。
0℃の範囲の温度で、接触反応における重量単位時間空
間速度(WH8V)が0.1〜20、好ましくは!、〜
10の範囲でしかも反応圧力が常圧〜aokg/a!、
好ましくは2 ko/cd −lo k1?/aiの範
囲で実施するのが有利である。
一方反応を気相で行う場合には、250〜500℃、好
ましくは300〜4o’o℃の範囲の温度で、0.05
〜20、好ましくは0.1〜5のWHS Vで、しかも
常圧〜2oky/d、好ましくは1 kll / d
〜10 k41/alの範囲の圧力で実施するのが適当
である。殊に気相で反応で反応を行う場合には原料混合
書中へilm(N、)又は水素(H,)、好ましくは水
素(H2)を導入することが出来る。水素の導入は、触
媒活性の寿命を長くすることが出来るので工業的に有利
である。
ましくは300〜4o’o℃の範囲の温度で、0.05
〜20、好ましくは0.1〜5のWHS Vで、しかも
常圧〜2oky/d、好ましくは1 kll / d
〜10 k41/alの範囲の圧力で実施するのが適当
である。殊に気相で反応で反応を行う場合には原料混合
書中へilm(N、)又は水素(H,)、好ましくは水
素(H2)を導入することが出来る。水素の導入は、触
媒活性の寿命を長くすることが出来るので工業的に有利
である。
47−
この場合に使用される水素は原料混合物1モル当り0.
1〜100モル、好ましくは1〜50モルの範囲が適当
である。異性化反応を実施するに当って、触媒と原料混
合物との接触は固定床又は流動床反応器のいずれでもよ
いが、前者が好ましく使用される。
1〜100モル、好ましくは1〜50モルの範囲が適当
である。異性化反応を実施するに当って、触媒と原料混
合物との接触は固定床又は流動床反応器のいずれでもよ
いが、前者が好ましく使用される。
以上本発明の異性化反応によれば、前記ゼオライト含有
触媒の使用によって、下記の如き数々の利点が持たらさ
れる。
触媒の使用によって、下記の如き数々の利点が持たらさ
れる。
(1) ナフタレン骨格の同一リング上のα位とβ位間
のメチル基の置換のみならず、同一リング上のβ位とβ
位間のメチル基の置換、リング間におけるメチル基の置
換が可能となる。
のメチル基の置換のみならず、同一リング上のβ位とβ
位間のメチル基の置換、リング間におけるメチル基の置
換が可能となる。
殊に従来のDMNの異性化において、
起らないか或いは起っても極く僅かであって例えば下記
異性化を容易に且つ良好な転化率で行うことが可能とな
る。
異性化を容易に且つ良好な転化率で行うことが可能とな
る。
2、a−DMN→2,6−DMN又は217−0MN2
、e−DMN→2,7−DMN 48− 2.7−DMN→2,6−DMN (li) 従って、従来の異性化法では異性化反応後、
目的とする異性体を分離後、異性化反応の起り得ない真
性体を分離し、副生1又は利用価値のないものとして系
外へ除去されていたが、本発明の異性化により異性化反
応後目的とする異性体を分離した他の異性体はそのま〜
原料として再循環使用することができる。
、e−DMN→2,7−DMN 48− 2.7−DMN→2,6−DMN (li) 従って、従来の異性化法では異性化反応後、
目的とする異性体を分離後、異性化反応の起り得ない真
性体を分離し、副生1又は利用価値のないものとして系
外へ除去されていたが、本発明の異性化により異性化反
応後目的とする異性体を分離した他の異性体はそのま〜
原料として再循環使用することができる。
(2) また従来では目的とする異性体の種類に応じて
原料異性体の種類が限られていた。しかしながら本発明
によれば、広範囲の種類のDMNから広範囲のDMNを
得ることが可能となったので、原料となるDMN源を任
意に選択することが出来る。すなわち、石油又は石炭留
分中から得られるDMN異性体含有混合物、ナフタレン
又はメチルナフタレンのメチル化により得られたDMN
異性体含有混合瞼なといずれも自由に選択し得る。
原料異性体の種類が限られていた。しかしながら本発明
によれば、広範囲の種類のDMNから広範囲のDMNを
得ることが可能となったので、原料となるDMN源を任
意に選択することが出来る。すなわち、石油又は石炭留
分中から得られるDMN異性体含有混合物、ナフタレン
又はメチルナフタレンのメチル化により得られたDMN
異性体含有混合瞼なといずれも自由に選択し得る。
49−
儲 本発明のゼオライト含有触媒は活性が高く且つ不均
化や脱メチルなとの剛反応に対する活性が小さいので高
転化率でしかも高い選択率で目的hfるジメチルナフタ
レンを得ることができる。
化や脱メチルなとの剛反応に対する活性が小さいので高
転化率でしかも高い選択率で目的hfるジメチルナフタ
レンを得ることができる。
実施例−1
(a) 米国特許式76へ093号明細書に開示されて
いる方法に従ってシリカ/アルミナモル比が71.9の
ZSM−5ゼオライトを合成した。
いる方法に従ってシリカ/アルミナモル比が71.9の
ZSM−5ゼオライトを合成した。
即ち、合成に際して有機カチオン源として、トリーn−
プロピルアミンとn−プルピルブロマイドを添加した。
プロピルアミンとn−プルピルブロマイドを添加した。
得られた合成物を濾過し、充分水洗した後、電気乾燥器
中100℃で16時間、次いで200℃で8時間乾燥し
、更に空気流通下500℃で16時間焼成した。
中100℃で16時間、次いで200℃で8時間乾燥し
、更に空気流通下500℃で16時間焼成した。
次いで、上記ZSM−5をt 01)ニー’)、フラス
コ中の水酸化ナトリウム1.5Iを溶解した水溶液50
−に懸濁させた。これを90℃にで攪拌しながら3時間
保持した後、残留物50− をF遇し充分水洗して、電気乾燥6中100℃で16時
間乾燥した。乾燥後の重量は5.71であり、このもの
のシリカ/アルミナモル比は39.2に減少し、且つ、
Cu−にα線の照射によって得られるX線回折パターン
においては前記表−Aに示し良知<ZSM−sで得らと
d囚=3.83に明確に分離することが認められた(ゼ
オライ)A−1)。更に粉末状ゼオライト人−1をS
wt−の塩化アンモニウム水溶液を用いて70℃で16
時間イオン交換を実施した。使用し大塩化アンモニウム
水溶液の量は、ゼオライ)IJF当り5−であり、この
操作を二縦繰返した。イオン交換後、ゼオライトを上記
の如(、洗浄、乾燥を行い、次いで電気炉中、空気流通
下450℃で8時+ 間焼成することによってH型ゼオライトを得た(ゼオラ
イトA−2)。
コ中の水酸化ナトリウム1.5Iを溶解した水溶液50
−に懸濁させた。これを90℃にで攪拌しながら3時間
保持した後、残留物50− をF遇し充分水洗して、電気乾燥6中100℃で16時
間乾燥した。乾燥後の重量は5.71であり、このもの
のシリカ/アルミナモル比は39.2に減少し、且つ、
Cu−にα線の照射によって得られるX線回折パターン
においては前記表−Aに示し良知<ZSM−sで得らと
d囚=3.83に明確に分離することが認められた(ゼ
オライ)A−1)。更に粉末状ゼオライト人−1をS
wt−の塩化アンモニウム水溶液を用いて70℃で16
時間イオン交換を実施した。使用し大塩化アンモニウム
水溶液の量は、ゼオライ)IJF当り5−であり、この
操作を二縦繰返した。イオン交換後、ゼオライトを上記
の如(、洗浄、乾燥を行い、次いで電気炉中、空気流通
下450℃で8時+ 間焼成することによってH型ゼオライトを得た(ゼオラ
イトA−2)。
伽) 前記のゼオライトA−1を10〜20メツシユの
大きさに成型した後、電気マツフル炉中にて450℃で
8時間焼成した。約0.5 Nを吸着管内につるしたス
、!リング−A ラフ スにのせ、スプリングの伸びか
らゼオライト重量を精秤した。次いで吸ytj管内を真
空にした後、ガス−ホルダーに充填し、たn−ヘキサン
又はシフ【−ヘキサンを吸着管内に導入した。
大きさに成型した後、電気マツフル炉中にて450℃で
8時間焼成した。約0.5 Nを吸着管内につるしたス
、!リング−A ラフ スにのせ、スプリングの伸びか
らゼオライト重量を精秤した。次いで吸ytj管内を真
空にした後、ガス−ホルダーに充填し、たn−ヘキサン
又はシフ【−ヘキサンを吸着管内に導入した。
吸着は20℃、 s OtmH90条件で2時間行った
。
。
ゼオライトに吸着した吸着質重量は、吸着前後のスプリ
ング・バランスの長さの差から算出した。該ゼオライト
へのn−ヘキサン及びシクロヘキサン吸着量はゼオライ
ト重量当り夫々6,8 wt% + 6.4 wtll
であり、n−へキサンに対するシクロ−ヘキサンの吸着
比率は0.94であった。
ング・バランスの長さの差から算出した。該ゼオライト
へのn−ヘキサン及びシクロヘキサン吸着量はゼオライ
ト重量当り夫々6,8 wt% + 6.4 wtll
であり、n−へキサンに対するシクロ−ヘキサンの吸着
比率は0.94であった。
(e) 前記のゼオライトA−2にりI:!−2)グラ
フ用アルミナゲル(30Gメツシユ以下)を重量比で1
71加えて充分混合し、10〜20メツシユや大きさに
成型した。該成涙物を電気マツフル炉中、450’CK
て8時間焼成した後、4Iを固定床反応管に充填した。
フ用アルミナゲル(30Gメツシユ以下)を重量比で1
71加えて充分混合し、10〜20メツシユや大きさに
成型した。該成涙物を電気マツフル炉中、450’CK
て8時間焼成した後、4Iを固定床反応管に充填した。
触媒床温度なaSO℃とした後、シクロヘキサン81
/ Hr s及び水素/シクロヘキサン=271(モル
比)の水素を供給してシクロヘキサン分解指数を測定し
たところ21.5であった。
/ Hr s及び水素/シクロヘキサン=271(モル
比)の水素を供給してシクロヘキサン分解指数を測定し
たところ21.5であった。
ゼオライトA−2と同じシリカ/アルミナ(モル比)を
有する28M−5のシクロヘキサン分解指数は図−1の
相関曲線から11.3であり、従ってゼオライ)A−2
のシクロヘキサン分解指数比は1.9であることが判る
。
有する28M−5のシクロヘキサン分解指数は図−1の
相関曲線から11.3であり、従ってゼオライ)A−2
のシクロヘキサン分解指数比は1.9であることが判る
。
実施例−2
←) 水酸化ナトリウム(和光純薬製譬級試薬)1 G
、5 jを210−の純水に溶解したアルカリ水溶液に
アルミナ源として硫酸フル4ニウム16〜18水和物(
和光純薬製特級試薬)3.1gを加え、更にシリカ源と
してシリカゾル(触媒化成製カフロイドB−110Ls
lへs o wt% ) 69−41を添加してゲルを
調製した。
、5 jを210−の純水に溶解したアルカリ水溶液に
アルミナ源として硫酸フル4ニウム16〜18水和物(
和光純薬製特級試薬)3.1gを加え、更にシリカ源と
してシリカゾル(触媒化成製カフロイドB−110Ls
lへs o wt% ) 69−41を添加してゲルを
調製した。
次いで、このゲ、ルをs o om容ステンレス53−
オートクレーブに仕込んだ後、実施例1−(a)で合成
し*Z8M−sゼオライト6.9gを添加した。仕込物
の組成は28M−5xg当りで表して 8101 =50.0 mmol * M、OB =0
.714 mmolNaOH= 88 、 Omnol であり、又モル比で表わして stow/ムロへ=70゜ 0H7S iへ+An、0.=0.75 。
し*Z8M−sゼオライト6.9gを添加した。仕込物
の組成は28M−5xg当りで表して 8101 =50.0 mmol * M、OB =0
.714 mmolNaOH= 88 、 Omnol であり、又モル比で表わして stow/ムロへ=70゜ 0H7S iへ+An、0.=0.75 。
OH7/H,0= o、o 1s
であった。仕込物を穏かに攪拌しなからtSO℃自生圧
で6時間反応した。反応物を取出しP別した後、純水で
洗浄液が50μ0,4冨以下になる迄充分に洗浄し、9
0℃で一晩乾燥しfc後、重量を測定したところ1 G
、Oj’であり、仕込28M−5ゼオライトに対して1
.5重量倍のプロダクトを得た。シリカラアルミナを定
量した結果、シリカ/アルミナ(モル比)=: 23.
8であり、XIs回折バター/は前記表−Aに示した特
徴を有するものであり、殊に54− ZSM−5で得られるd囚=3.84の最強ビ分離を示
しfc(ゼオライトB−1)。
で6時間反応した。反応物を取出しP別した後、純水で
洗浄液が50μ0,4冨以下になる迄充分に洗浄し、9
0℃で一晩乾燥しfc後、重量を測定したところ1 G
、Oj’であり、仕込28M−5ゼオライトに対して1
.5重量倍のプロダクトを得た。シリカラアルミナを定
量した結果、シリカ/アルミナ(モル比)=: 23.
8であり、XIs回折バター/は前記表−Aに示した特
徴を有するものであり、殊に54− ZSM−5で得られるd囚=3.84の最強ビ分離を示
しfc(ゼオライトB−1)。
この粉末状ゼオライ)B−iから、実施例1−(a)に
記載した方法に従ってH型ゼオライト(ゼオライトB−
2)を得々。
記載した方法に従ってH型ゼオライト(ゼオライトB−
2)を得々。
伽) 前記のゼオライトB−1を10〜20メツシユの
大ぎさに成屓した後電気マツフル炉中にて450℃で8
時間焼成した。約o、s gを吸着管内につるしたスプ
リング・バランスにのせスプリングの伸びからゼオライ
ト重量を精秤した。次いで吸着管内を真空にした後、ガ
ス串ホルダーに充填したn−ヘキサン又は2−メチルペ
ンタン又はシクロヘキサンを吸着管内が50±1ml1
gK達する迄導入した。室温(20℃±1℃)にて2時
間保持し/C後、ゼオライトに吸着した吸着質重量を吸
着前後のスプリング・バランスの長さの差から算出した
。駁ゼオライ)K対するn−ヘキサン。
大ぎさに成屓した後電気マツフル炉中にて450℃で8
時間焼成した。約o、s gを吸着管内につるしたスプ
リング・バランスにのせスプリングの伸びからゼオライ
ト重量を精秤した。次いで吸着管内を真空にした後、ガ
ス串ホルダーに充填したn−ヘキサン又は2−メチルペ
ンタン又はシクロヘキサンを吸着管内が50±1ml1
gK達する迄導入した。室温(20℃±1℃)にて2時
間保持し/C後、ゼオライトに吸着した吸着質重量を吸
着前後のスプリング・バランスの長さの差から算出した
。駁ゼオライ)K対するn−ヘキサン。
2−メチルペンタン及びシクロヘキサン比吸着量は、ゼ
オライト重量当り夫々0.087.9/ I + o、
o s 1 g/g及び0,03411/11であり、
シクロヘキサンに対するn−ヘキサンの吸着比率は1.
50であった。
オライト重量当り夫々0.087.9/ I + o、
o s 1 g/g及び0,03411/11であり、
シクロヘキサンに対するn−ヘキサンの吸着比率は1.
50であった。
更に実施例1−(c)Ic記載した方法に従ってゼオラ
イ)B−2のシクロへキサン分解指数比を測定したとこ
ろ2.0であった。
イ)B−2のシクロへキサン分解指数比を測定したとこ
ろ2.0であった。
実施例−3
実施例−1で合成した)I+型ゼオライ)(A−2)に
ゲル状γ−アルミナ(300メツシユ以下)を等重量加
えて充分混合し、10〜20メツシユの大きさに成型し
た。この成型物5gを電気マツフル炉中、空気雰囲気下
450℃にて焼成を行って、固定床反応管に充填した。
ゲル状γ−アルミナ(300メツシユ以下)を等重量加
えて充分混合し、10〜20メツシユの大きさに成型し
た。この成型物5gを電気マツフル炉中、空気雰囲気下
450℃にて焼成を行って、固定床反応管に充填した。
触媒床温度を375℃とした後、1.5−ジメチルナフ
タレンを2 、5 、q/HRの速度で供給すると共に
水素/B5−ジメチルナフタリン=3/1(モル比)の
水素を流通した。−ヒ記と同様の操作を実施例−2で合
成したゼオライ)B−2及び比較として、HIMZ S
M −5(1m例−1テ合成)。
タレンを2 、5 、q/HRの速度で供給すると共に
水素/B5−ジメチルナフタリン=3/1(モル比)の
水素を流通した。−ヒ記と同様の操作を実施例−2で合
成したゼオライ)B−2及び比較として、HIMZ S
M −5(1m例−1テ合成)。
市販のHWモルデナイトについても実施した。
通油開始後5時間目のプロダクト組成を表−1に纒めた
。
。
この結果は本発明の方法において、ジメチルナフタレン
が、通常のメチル基転移(1,5−J柱体の1.6−或
いは2,6−異性体への転化)と共にメチル基のα#β
転移(1,5−異性体の1.7−或いは2.7−異性体
への転化)、更にはメチル基の異なるリングへの転移(
l、5−異性体の1,3−或いは2,3−異性体への転
化)が極めて高いことを示す。
が、通常のメチル基転移(1,5−J柱体の1.6−或
いは2,6−異性体への転化)と共にメチル基のα#β
転移(1,5−異性体の1.7−或いは2.7−異性体
への転化)、更にはメチル基の異なるリングへの転移(
l、5−異性体の1,3−或いは2,3−異性体への転
化)が極めて高いことを示す。
57−
表 −l
58−
*DMNはジメチルナフタレン異性体の濃度を表し、△
はフィードとプロダクトの濃度差を示す。
はフィードとプロダクトの濃度差を示す。
trは痩跡量を示す。
実施例−4
実施例−2で合成したH十型ゼオライト(B−2)11
をパウダー状のままステンレス製の小型反応器に仕込ん
だ。これに2,3−ジメチルナフタリン(和光純薬特級
試薬)4JIを入れ密閉した。350’CKて6時間保
持した徒、プルダクト組成を合析したところ5.6mo
7−の2,6−ジメチルナフタリンと4.1mo7−の
2.7−ジメチルナフタリンが検出された。
をパウダー状のままステンレス製の小型反応器に仕込ん
だ。これに2,3−ジメチルナフタリン(和光純薬特級
試薬)4JIを入れ密閉した。350’CKて6時間保
持した徒、プルダクト組成を合析したところ5.6mo
7−の2,6−ジメチルナフタリンと4.1mo7−の
2.7−ジメチルナフタリンが検出された。
このことは同一リング上の二つのメチル基の一方が異る
リングへ分子内転移したことを示すものである。
リングへ分子内転移したことを示すものである。
実施例−5
この例では液相における連続通油テストを実施した。実
施例−2で合成したH!ゼオライト(B−2)1071
をパウダー状でステンレス製固定床反応管に充填l−た
。触媒床温度を375℃として、反応系内を窒素にて1
5に#/5lGK加圧し九後1,5−ジメチルナフタレ
ンを!O1A化の速度で供給した。
施例−2で合成したH!ゼオライト(B−2)1071
をパウダー状でステンレス製固定床反応管に充填l−た
。触媒床温度を375℃として、反応系内を窒素にて1
5に#/5lGK加圧し九後1,5−ジメチルナフタレ
ンを!O1A化の速度で供給した。
表−2Vcプpダクト組成の経時変化を示す。
この結果から本発明の方法は液相下においてもジメチル
ナフタリンの特異的な分子内メチル基転移反応を示し、
かつ経時的劣化も少いことが判る。
ナフタリンの特異的な分子内メチル基転移反応を示し、
かつ経時的劣化も少いことが判る。
$ −2
61−
添付図面は、シクロヘキサン分解指数比(C,D、R)
を算出するために基準となるH型ZSM−5ゼオライト
のシリカ/アルミナ(方ル比)とシクロヘキサン分解指
数の相関を示すものである。 62−
を算出するために基準となるH型ZSM−5ゼオライト
のシリカ/アルミナ(方ル比)とシクロヘキサン分解指
数の相関を示すものである。 62−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、(+)SiO,/A/、0.のモル比がlθ〜10
0の範囲であり、且つ (1) X線格子面間隔(d)が表−人に示した特徴を
有している、 ことKよって特徴づげられる結晶性アルミノシリケート
ゼオライトを含有する触媒と、ジメチルナフタレン類を
含有する原料混合物とを接触せしめることを特徴とする
ジメチルナフタレン類の異性化方法。 2 皺結晶性アルミノシリケートゼオライトは、X線格
子面間隔dに)= 3.86のピークの強度(Io)を
100とした時、d(A)+==s、ssのピークの相
対的強度(1/1. )が少くとも70である第1項記
載の異性化方法。 1 該結晶性アルミノシリケートゼオライトは、活性化
された状態におけるシクロヘキサン分解指数比が少くと
も1.1である第1fJi紀載の異性化方法。 表 #接触を200〜500℃の温度で行う第1項記載
の異性化方法。 5 該原料混合物は、ジメチルナフタレン類を少くとも
40(重量)%含有している第1項記載の異性化方法。 6 該接触を気相で実施する第1項記載の異性化方法。 7、#接触を水素の存在下に実施する第Q’f14記載
の異性化方法。 8、#接触な液相で実施する蕗1項記載の異性化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58145776A JPS6038331A (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | ジメチルナフタレン類の異性化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58145776A JPS6038331A (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | ジメチルナフタレン類の異性化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6038331A true JPS6038331A (ja) | 1985-02-27 |
| JPH0321528B2 JPH0321528B2 (ja) | 1991-03-22 |
Family
ID=15392897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58145776A Granted JPS6038331A (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | ジメチルナフタレン類の異性化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6038331A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0279974A (ja) * | 1988-09-16 | 1990-03-20 | Agency Of Ind Science & Technol | バイオリアクタ |
| WO1999019281A1 (en) * | 1997-10-10 | 1999-04-22 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Process for preparing 2,6-dimethylnaphtalene |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3702886A (en) * | 1969-10-10 | 1972-11-14 | Mobil Oil Corp | Crystalline zeolite zsm-5 and method of preparing the same |
| JPS56169628A (en) * | 1980-05-05 | 1981-12-26 | Mobil Oil Corp | Conversion of organic compound using periodic table ia group metal denatured zeolite catalyst |
| JPS5988433A (ja) * | 1982-11-09 | 1984-05-22 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | ジメチルナフタレンの接触異性化法 |
-
1983
- 1983-08-11 JP JP58145776A patent/JPS6038331A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3702886A (en) * | 1969-10-10 | 1972-11-14 | Mobil Oil Corp | Crystalline zeolite zsm-5 and method of preparing the same |
| JPS56169628A (en) * | 1980-05-05 | 1981-12-26 | Mobil Oil Corp | Conversion of organic compound using periodic table ia group metal denatured zeolite catalyst |
| JPS5988433A (ja) * | 1982-11-09 | 1984-05-22 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | ジメチルナフタレンの接触異性化法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0279974A (ja) * | 1988-09-16 | 1990-03-20 | Agency Of Ind Science & Technol | バイオリアクタ |
| WO1999019281A1 (en) * | 1997-10-10 | 1999-04-22 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Process for preparing 2,6-dimethylnaphtalene |
| US6018087A (en) * | 1997-10-10 | 2000-01-25 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho. | Isomerization of dimethylnaphthalene to produce 2,6-dimethylnaphthalene |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0321528B2 (ja) | 1991-03-22 |
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