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JPS5872531A - メチルエチルケトンの製造方法 - Google Patents

メチルエチルケトンの製造方法

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Publication number
JPS5872531A
JPS5872531A JP56171348A JP17134881A JPS5872531A JP S5872531 A JPS5872531 A JP S5872531A JP 56171348 A JP56171348 A JP 56171348A JP 17134881 A JP17134881 A JP 17134881A JP S5872531 A JPS5872531 A JP S5872531A
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JP
Japan
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catalyst
carrier
rhodium
oxygen
water
Prior art date
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Granted
Application number
JP56171348A
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English (en)
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JPH0226613B2 (ja
Inventor
Takashi Kumazawa
熊沢 尚
Makoto Kitamura
誠 北村
Yoshio Hironaka
義雄 弘中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Idemitsu Kosan Co Ltd filed Critical Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority to JP56171348A priority Critical patent/JPS5872531A/ja
Publication of JPS5872531A publication Critical patent/JPS5872531A/ja
Publication of JPH0226613B2 publication Critical patent/JPH0226613B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はオレフィンからカルボニル化合物を製造する方
法に関し、詳しくは特定の触媒の存在下でオレフィンを
酸化して効率よくカルボニル化合物を製造する方法に関
する。
従来より、オレフィンから相当するカルボニル化合物を
製造する方法としては、ヘキスト・ワンカー法が最もよ
く知られており、エチレン、プロピレンについてはすで
に工業的にも実施されている。一般にヘキスト・ワッ\
カー法で用いられている触媒とじ−では、塩化パラジウ
ムおよび塩化第コ銅水溶液が用いられ、次のように反応
が進行することがよく知られている。
02H4+ H,、O+ Pd(J2−+ 0H3CH
O+Pd +2HaePd + 2Cu(J  −+ 
 PdC4□+ 20uCM2CuCJ+ 2HCI+
802 →2 CucJ2 +H20しかしながら、上
式より明らかなように、この反応においては再酸化触媒
としての塩化第コ銅が反応系に存在しないと、塩化パラ
ジウムか金属パ、ラジウムになったところで反応は停止
し、化学量論的な生成物(アセトアルデヒド)しか得う
れない。したがって、オレフィンの酸化を触媒反応的に
進行させるためには、再酸化触媒として多量の塩化第2
銅を用いる必要があり、その結果として塩素化物などを
生じ、複雑な精製処理を必要とするばかりか、腐食性が
著しいためにチタン、ガラスなどの高価な材料の装置を
必要とする一方、装置運転上の支障も多く大きな問題点
を有している。
さらに、このヘキスト・ワンカー法へは、エチレンやプ
ロピレンと比較して反応性に劣るところのブテン以上の
高級オレフィンについては、種々の障害があって工業化
されておらず、特にブテンの酸化による広い用途を有す
るメチルエチルケトンの製造には適用できない欠点があ
る。
これらの欠点を解消する製造方法として、パラジウムお
よび/またはロジウムの塩を活性炭に特定された条件下
に吸着せしめた触媒を用い、実質的に再酸化剤を用いな
いでオレン、インからカルボニル化合物を製造する方法
が提案されている(特公昭1I5−576S号公報、特
公昭117−172gg号公報)。
しかしながら、この方法にあってもヘキスト・ワンカー
法と同様に、オレフィンがブテンの場合のように反応性
の低いものへの適用が困難であるという欠点がある。し
かもここで用いる触媒はその調製条件によって性能に著
しいばらつきがあり、また触媒強度も充分といえず、ヘ
キスト・ワンカー法のもっている多くの問題点を解消す
るまでには至っていない。
本発明者らは、工業的製造法として問題点が少なく、シ
かも反応性の低いブテンの接触酸化によるメチルエチル
ケトンの製造方法について、種々の触媒あるいは°担体
について鋭意研究した結果、ロジウム塩とある種の担体
を組合せた触媒を使用することにより、再酸化剤を必要
とせずに、メチルエチルケトンを効率よく製造できるこ
とを既に見出している′−(特願昭S乙−2/377)
本発明は、上記方法を改良し、さらにすぐれたカルボニ
ル化1合物の製造方法を提供することを目的とするもの
であり、その構成は、ロジウム塩および周期律表第m、
■、vあるいは■族の典型元素を担体に担持してなる触
媒を用いて、オレフィンと酸素または酸素含有ガスを水
の存在下で反応させることを特徴とするカルボニル 方法である。
本発明の方法に用いる触媒は、触媒成分を担持してなる
ものである。ここで担体としては、各種のものかあシ、
目的等に応じて適宜選定すればよいが、通常はシリカ、
アルミナ、シリカ−アルミナ、ゼオライトまたは活性炭
などが用いられ、特に比表面積30m2/ψ以上、とり
わけ30〜1000m2/?のものが好ましい。一方、
との担体に担持すべき触媒成分は、ロジウム塩および周
期律表第1,IV,Vあるいは■族の典型元素である。
ここでロジウム塩としては、水,酸のような水溶液また
はアルコールのような有機溶媒に溶解する無機酸,有機
酸の塩なら・ばいずれを用いることもできる。例えばロ
ジウムの塩化物,臭化物。
硫酸塩,硝酸塩,塩素酸塩などの無機塩あるいはギ酸塩
,酢酸塩,モノクロル酢酸塩,ナフテン酸塩などの有機
酸塩またはこれらの混合物があシ、これらのうちロジウ
ムのノ・ロダン化物、とりわけ塩化物が好適である。ま
た、周期律表第■+ IQ +■あるいは■族の典型元
素としては、ホウ素,アルミニウム、ガリウム、タリウ
ム、ゲルマニウム。
スy: + 鉛+ ’)ン,アンチモン、ビスマス、テ
ルルなどかあり、そのうちタリウム、ゲルマニウム。
スズ、鉛,リン、テルル、ビスマスなどが特に好ましい
。これらの典型元素は通、常はこれらの元素を含む各種
化合物の形態で担持される。ここで典型元素を酸化物の
形態で用いる場合、少量の塩酸を添加することが好まし
い。
触媒成分の担体への相持量は、特に制限はなくまた各種
条件により異なり一義的に定めることはできないが、通
常はロジウム塩を担体に対して金属として0.7〜10
重量%、好ましくはのり〜り重量%とすべきである。ま
た、周期律表第■〜■族の典型元素については、上記ロ
ジウム塩の金属ロジウムに対して0.2〜70倍、好ま
しくは0.り〜S倍の範囲で選定すべきである。
これらの触媒成分の担体への担持方法は、特に制限はな
く、通常の含浸法、吸着法を用いて担持する方法や触媒
成分の水溶液とコロイド状のシリカまたはアルミナを加
え濃縮固化後成形する方法を採用することができる。ま
た、上記触媒成分を担体に担持するにあたっては、ロジ
ウム塩と上記典型元素を同時に担体に担持させる一段法
によってもよく、あるいは二段もしくはそれ以上に分け
て担持させる方法によってもよい。
触媒成分を担持した担体は、乾燥後10θ〜Sθ0℃、
好ましくは150〜グ00℃の温度で、空気、窒素まだ
はアルゴンなどの不活性ガス:塩素ガスなどの雰囲気下
で7〜70時間焼成することによって、活性が高くしか
も安定した触媒が得られる。
上述の如く調製した触媒を用いることにより、芽レフイ
ンからそれぞれのオレフィンに相当するカルボニル化合
物を効率よく製造することができる。ここそ用いること
のできるオレフィンとしてハ、エチレン、プロピレン、
n−ブテン−/。
n−ブテン−,2,n−ヘキセンなどの脂肪族直鎖オレ
フィン;3−メチルブテンー/、3−メチルペ/テン−
/などの側鎖を有する脂肪族すレフイン”、/、3−デ
タジエン、シクロヘキサゾエンなどのジオレフイ/;シ
クロペンテン、シクロヘキセンなどの脂環族オレフィン
等をあげることができる。またこれらのオレフィンとし
ては、n−ブテン−/、n−プテノーコなどの混合物、
さらにはn−ブタン、イソブタンなどの飽和炭化水素や
窒素が混在したものを用いることもできる。
本発明における原料オレフイ/からカルボニル化合物を
製造する方法は、原料オレフィンを酸素まだは酸素含有
ガスと混合し、通常水蒸気の存在下で、5θ〜230°
C1好ましくは10θ〜/、gθ℃の温度にて、上記触
媒と接触するゝことによってカルボニル化合物を製造す
るものである。
反応方式は、固定床、流動床、移動床のいずれを用いる
こともできる。また反応は原料オレフィンによっても異
なるが、気相法、気液混合法、液相法を用いて行なわれ
るが、好ましくは気相反応中流通式にて行なう。特に気
相反応を採用することが、生7成物の分離、精製の点で
有利である。また反応圧力としては特に制限はなく50
気圧以下で行なわれる。
さらに酸素含有ガスとしては、空気または酸素と不活性
ガス(窒素など)との混合ガスなどが適当であり、水は
予熱層を通して気化し水蒸気として反応系に導入される
オレフィン、酸素または酸素含有ガス、および水蒸気の
混合比は、原料オレフィンの種類、反応条件などにより
任意に決定される。例えば、n−ブテンを用いてメチル
エチルケトンを製造する場合には、n−ブテン:酸素ま
たは酸素含有ガス:水蒸気=/:/〜コθ:/〜20の
混゛合割合(容量比)が適当である。またこれらの混合
ガスと触媒との接触時間は、3〜3θ秒程度、好ましく
は、5−N2θ秒である。
以上の如く、本発明の方法によれば、アセトアルデヒド
、アセトン、メチルエチルケトンなど有用なカルボニル
化合物を効率よく製造することができる。特にブテンの
ような反応性の低いオレフィンから効果的にメチルエチ
ルケトンを製造することができることは、ヘキスト・ワ
ンカー法や活性炭担体を用いる従来技術にない大きな特
徴である。しかも本発明の方法はヘキスト・ワンカー法
で大きな問題となっている塩化物による腐食がなく、ま
た触媒の強度、安定性とあいまって工業的にすぐれた製
造方法を提供することを可能にするものである。
また、本発明の方法は、使用する触媒が担体にロジウム
塩のみならず、周期律表第■〜■族の典型元素をも併せ
て担持してなるものであるため、ロジウム塩のみを担体
に担持した触媒を用いる方法に比べてカルボニル化合物
の反応収率が高く良好なSTY (空時収量)を与える
ものである。
実施例 SnC’−M465HzOO939?をSθmlの水に
溶解し、γ−Ai203成形担体(3嘔φ×3閣、比表
面積コθom27y−>tyθ2に含浸後、空気流通下
Sθθ℃でグ時間焼成した。次いで/2のRh+43・
3H20をSθmlの水に溶解し、上記担持触媒に含浸
後、空気流通下λθθ℃で3時間焼成し、 Phが7重
量% + snがθ、左重量係担持された触媒を得た。
得られた触媒39m1を直径、25mのガラス製管状反
応器に充填し、/−ブチ77.5%、酸素S%。
窒素/7.5%、水70%(容量組成)からなる混合ガ
スを、/3S0C2常圧、接触時間9秒で流し表−/に
示す結果を得た。
比較例 / /2のRhCJV、3・3H20を3θmlの水に溶解
し、γ−A1□03成形担体(311IIIφ×311
IK、比表面積コθOm2/1)IIθ1に含浸後、空
気流通下20θ℃で3時間焼成し、Rhが/重量係担持
された触媒を調製し、実施例/と同様に反応させた結果
を表−/に示す。
実1施例 2 Sn(J4−5H20−θ、!; 9 ffおよびRh
(J3−3H20/ Pを3θmlの水にi解し、γ−
M203成形担体(31φX3101.比表面積20θ
m2/ P ) ’Iθ?に含浸後、空気流通下、20
0℃で3時間焼成し、Rhが7重量% + Snがθ、
5重量係担持された触媒を調製し、実施例/と同様に反
応させた結果を表−/に示す。
実施例3〜S Rh、Snの担持量を変えた以外は、゛実施例/と同様
に触媒を調製し、反応させた結果を表−/に示す。
実施例6〜g それぞれ0.3 P 、 04. f 、 /−2’t
 (7) Bi(J3ヲ3Qmlの水に溶解し、γ−A
1゜03成形担体(3Mn<6−X31EIl、比表面
積、;toom27y、以下同じ)。
1iotに含浸後、空気流通下、1loo℃で9時間焼
成した。次いで/1のRhcz3−3 H2Oを3θm
lの水に溶解し、上記担持触媒に含浸後、空気流通下2
00℃で3時間焼成することにより触媒を調製し、反応
させた結果を表−/に示す。
実施例9〜/θ 5n(J4−5 H20θ、Sワグの代わりに0.25
 P 。
0.51のT e O2を3θmlの濃塩酸に溶解した
こと以外は実施例/に準じて操作を行なった。その結果
を表−/に示す。
実施例 /l  ・ 0.73 tの町po、(8度g5%)および/1のR
hCl3.3H20を用いたこと以外は実施例コに準じ
て操作を行なった。その結果を表−/に示す。
実施例/2 0.3 g t ノGeCA4を!r Omlノ’7 
セトンK i解L、r−A!203成形担体1lotに
含浸後空気流通下20θ℃で3時間焼成した。以後実施
例/に準じて操作を行なった。その結果を表−/に示す
実施例/、3 、 /1I SnCJ−4・5 H20θ、!; 9 ffの代わり
に、それぞれθ、23 P (7) T−eCJ3.0
.2 A ? +7) Pb(J□を用いたこと、以外
は実施例/に準じて操作を行な′った。その結果を表−
/に示す。
比較例コーグ S、nCl−4の代わシに、0acf2 + RhCl
2 ’ * KCJを用いたこと以外は実施例/に準じ
て操作を行なった。
その結果を表−/に示す。
比較例 5 Rh(J3−3H20およびCucJV、2を用いて、
Rh 7重量% 、 C!u 2.!;重重量例なるよ
うにγ−八へ203成形担体に含浸後、空気流通下20
0℃で9時間焼成して触媒を調製し、以下は実施例/に
準じて反応を行なった。その結果を表−2に示す。
比較例 乙 pact□およびCucJ 2を用いて、Pd 7重量
%、鬼 Cu l、重量係になるようにγ−A1□0辷成形担体
に含浸後、空気流通下200℃で9時間焼成して触媒を
調製し、以下は実施例/に準じて反応を行なった。その
結果を表−コに示す。
表−2 比較例A46.0    4B、7   22.4  
 *2中1  メfルエチルケ′ト/を示す。
$2 上記比較例5.4においては、生成物中に油状物
質が認められ、ガヌクロマトグラフ分析の結果C3,、
C4の塩化物であった。
第1頁の続き 0発 明 者 弘中義雄 手続補正書(自発) 昭和56年11月27日 特許庁長官島田春樹殿 1、事件の慶示 特願昭56−171548 2発明の名称 カルボニル化合物の製造方法 五補正をする者 事件との関係  特許出願人 出光興産株式金社 表代理人 〒104 東京都中央区京橋1丁目1番10号 翫補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 4補正の内容 明細書第10頁下からS行目のr Ph Jt[ph 
Jに訂正する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ロジウム塩および周期律表第m、■、vあるいは■
    族の典型元素を担体に担持してなる触媒を用いて、オレ
    フィンと酸素または酸素含有ガスを水の存在下で反応さ
    せることを特徴とするカルボニル化合物の製造方法。 2 反応を水の存在下、気相で行なう特許請求の範囲第
    1項記載の製造方法。 3、担体が、比表面積30 m2/ f以上のシリカ。 アルミナ、シリカ−アルミナ、ゼオライトまたは活性炭
    である特許請求の範囲第1項記載の製造方法。
JP56171348A 1981-10-28 1981-10-28 メチルエチルケトンの製造方法 Granted JPS5872531A (ja)

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JPS595134A (ja) * 1982-06-30 1984-01-12 Idemitsu Kosan Co Ltd カルボニル化合物の製造法
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