JPS5940504B2 - Catalyst for α-olefin dimerization - Google Patents
Catalyst for α-olefin dimerizationInfo
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- JPS5940504B2 JPS5940504B2 JP56209969A JP20996981A JPS5940504B2 JP S5940504 B2 JPS5940504 B2 JP S5940504B2 JP 56209969 A JP56209969 A JP 56209969A JP 20996981 A JP20996981 A JP 20996981A JP S5940504 B2 JPS5940504 B2 JP S5940504B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、α−オレフィンの二量化又は共二量化用触媒
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a catalyst for dimerization or co-dimerization of α-olefins.
更に詳細には、α−オレフィンの二量化又は共二量化反
応において高活性であり、且つ長期間にわたつて活性低
下を起すことなく使用することのできる触媒に関する。
4−メチルー1−ペンテンに代表されるα−オレフィン
の二量体又は共二量体は、ポリオレフィン製造用の単量
体として利用されている。More specifically, the present invention relates to a catalyst that is highly active in the dimerization or co-dimerization reaction of α-olefins and can be used for a long period of time without deteriorating its activity.
Dimers or codimers of α-olefins, typified by 4-methyl-1-pentene, are used as monomers for producing polyolefins.
α−オレフィンの二量化反応又は共二量化反応によつて
相応する二量体又は共二量体を製造するための触媒とし
て多くの塩基性触媒が従来から提案されている。Many basic catalysts have hitherto been proposed as catalysts for producing the corresponding dimers or codimers by dimerization or codimerization reactions of α-olefins.
しかし、これらの触媒の大部分は、活性が低いこと、目
的生成物への選択性が充分に高くないこと、又は初期活
性が高くても触媒寿命が短いことなどの欠点があり、工
業的規模での実施に際して有効に利用できるものは少な
い。従来から提案されているこれらの塩基性触媒のうち
で、粒状の無水カリウム化合物にナトリウム金属を分散
させた触媒は、特公昭42−22474号公報、特公昭
43−25344号公報、特開昭55−145533号
公報及び特開昭55−145534号公報に開示されて
いる。特にこれらの提案の中で、前記特公昭42−22
474号公報には、担体の粒状無水カリウム化合物とし
て少量のグラフアイトを含む粒状の炭酸カリウムを使用
した例が示されているが、これらの触媒はいずれも触媒
活性、目的生成物への選択性並びに工業化に際しての調
製や取扱いの容易さ等の点で有利であるが、触媒活性の
低下が比較的短期間で起るので、触媒を頻繁に交換しな
ければならない。また、従来から提案されている塩基性
触媒のうちには、前述の無水カリウム化合物以外の種類
の担体にアルカリ金属を担持した触媒が提案されている
。例えば、グラフアイトなどの炭素担体にアルカリ金属
を担持させた触媒をα−オレフインの二量化触媒として
使用する試みも、英国特許第903,014号、同91
2,822号、同912,823号、同932,342
号各明細書などに提案されているが、これらの触媒も前
記同様に触媒活性、触媒寿命及び目的とする二量化生成
物への選択性が充分には高くなく、工業的規模ではいず
れも利用されていない。したがつて、担体にアルカリ金
属を担持させた触媒では、いずれの場合にも触媒活性を
向上させること、及び活性寿命を長くすることが課題で
あり、無水カリウム化合物にアルカリ金属を担持させた
触媒を使用する方法でも、同様に触媒活性を向上させる
こと、及び活性低下を抑制することが最も大きな課題で
ある。本発明は、前記現状にかんがみてなされたもので
、その目的は、高活性であつて目的生成物への選択性が
高く、且つ長寿命であるα−オレフインの二量化又は共
二量化用触媒を提供することにある。However, most of these catalysts have drawbacks such as low activity, insufficient selectivity toward the desired product, or short catalyst life even if the initial activity is high, and they cannot be used on an industrial scale. There are few methods that can be effectively used in implementation. Among these basic catalysts that have been proposed in the past, catalysts in which sodium metal is dispersed in granular anhydrous potassium compounds are disclosed in Japanese Patent Publication No. 42-22474, Japanese Patent Publication No. 43-25344, and Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 1987-55. It is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 145533-14553 and Japanese Patent Application Laid-open No. 145534-1987. In particular, among these proposals, the
Publication No. 474 shows an example in which granular potassium carbonate containing a small amount of graphite is used as a granular anhydrous potassium compound as a carrier, but all of these catalysts have poor catalytic activity and selectivity to the desired product. It is also advantageous in terms of ease of preparation and handling during industrialization, but since the catalyst activity decreases in a relatively short period of time, the catalyst must be replaced frequently. Furthermore, among the basic catalysts that have been proposed in the past, catalysts in which an alkali metal is supported on a type of carrier other than the above-mentioned anhydrous potassium compound have been proposed. For example, attempts have been made to use a catalyst in which an alkali metal is supported on a carbon carrier such as graphite as a dimerization catalyst for α-olefin.
No. 2,822, No. 912,823, No. 932,342
However, similar to the above, these catalysts do not have sufficiently high catalytic activity, catalyst life, or selectivity to the target dimerization product, and cannot be used on an industrial scale. It has not been. Therefore, in any case, it is a challenge to improve the catalytic activity and extend the active life of a catalyst in which an alkali metal is supported on a carrier. Similarly, in the method using catalytic converters, the biggest challenge is to improve the catalytic activity and to suppress the decrease in the activity. The present invention was made in view of the above-mentioned current situation, and its object is to provide a catalyst for dimerization or co-dimerization of α-olefins that is highly active, highly selective to the target product, and has a long life. Our goal is to provide the following.
本発明は、特定の性状を有する無水炭酸カリウムを主成
分として含む圧縮成形粒状担体に、特定の組成のアルカ
リ金属混合物を担持した触媒を使用すると、前記目的が
達成できることを見出したことに基づくものである。本
発明について概説すると、本発明は、アルカリ金属囚を
、無水炭酸カリウムを主成分とする担体帥に担持した触
媒において、(1)該アルカリ金属囚がナトリウム金属
(a)及びカリウム金属(b)の混合物からなり、その
組成がナトリウム金属(a)20ないし90グラム原子
%の範囲及びカリウム金属(b)10ないし80グラム
原子%の範囲からなること、及び(4)該担体帥が、炭
素(c)及び無水炭酸カリウム(d)から構成され、且
つ該炭素(c)の含有率が該無水炭酸カリウム(d)に
対して0.8ないし3重量%の範囲にある圧縮成形粒状
担体であること、を特徴とするα−オレフインの二量化
用触媒である。The present invention is based on the discovery that the above object can be achieved by using a catalyst in which an alkali metal mixture of a specific composition is supported on a compression-molded granular carrier containing anhydrous potassium carbonate having specific properties as a main component. It is. To summarize the present invention, the present invention provides a catalyst in which an alkali metal prisoner is supported on a carrier film containing anhydrous potassium carbonate as a main component, (1) the alkali metal prisoner contains sodium metal (a) and potassium metal (b). (4) the carrier is carbon ( c) and anhydrous potassium carbonate (d), and the content of the carbon (c) is in the range of 0.8 to 3% by weight based on the anhydrous potassium carbonate (d). This is a catalyst for dimerization of α-olefin, which is characterized by the following.
本発明の触媒の構成成分の一つであるアルカリ金属囚は
、ナトリウム金属(a)及びカリウム金属(b)の混合
物からなり、且つその組成は、ナトリウム金属(a)2
0ないし90グラム原子%の範囲及び、カリウム金属(
b)10ないし80グラム原子%の範囲からなることが
必要である。The alkali metal prison, which is one of the constituent components of the catalyst of the present invention, consists of a mixture of sodium metal (a) and potassium metal (b), and its composition is sodium metal (a) 2
in the range of 0 to 90 gram at% and potassium metal
b) Must be comprised in the range of 10 to 80 gram at%.
該アルカリ金属のうちのナトリウム金属の組成比が90
グラム原子%より大きくなり、且つカリウム金属の組成
比が10グラム原子%より小さくなると、触媒活性及び
二量化生成物への選択性が低下するようになり、特に最
高活性を示すまでの誘導期が著しく長くなる。またナト
リウム金属の組成比が20グラム原子%より小さくなり
、且つカリウム金属の組成比が80グラム原子%より大
きくなると、触媒の初期活性は高くなるが、活性低下が
著しくなり触媒寿命が短くなる。更に、アルカリ金属混
合物の組成が、ナトリウム金属(a)30ないし85グ
ラム原子%の範囲及びカリウム金属(b)15ないし7
0グラム原子%の範囲にあると、触媒活性、触媒寿命及
び目的とする二量化生成物への選択性の優れた触媒が得
られるので好ましい。このアルカリ金属混合物には、必
要に応じて他の成分を配合して担持成分とすることもで
きる。また、担持成分中の該アルカリ金属混合物の担体
8への担持割合は、担体帥の構成成分の該無水炭酸カリ
ウム(d)に対して通常0.5ないし10重量%、好ま
しくは1ないし5重量%の範囲である。The composition ratio of sodium metal among the alkali metals is 90
When the composition ratio of potassium metal becomes larger than 10 gram at % and less than 10 gram at %, the catalytic activity and selectivity to dimerization products decrease, and in particular, the induction period until the maximum activity is shown decreases. becomes noticeably longer. Further, when the composition ratio of sodium metal becomes less than 20 g at % and the composition ratio of potassium metal becomes more than 80 g at %, the initial activity of the catalyst becomes high, but the activity decreases significantly and the catalyst life becomes short. Furthermore, the composition of the alkali metal mixture is in the range of 30 to 85 gram at% of sodium metal (a) and 15 to 7 of potassium metal (b).
A content in the range of 0 g at % is preferable because a catalyst with excellent catalyst activity, catalyst life, and selectivity to the desired dimerization product can be obtained. If necessary, other components may be added to this alkali metal mixture to form a supporting component. The proportion of the alkali metal mixture in the supported components on the carrier 8 is usually 0.5 to 10% by weight, preferably 1 to 5% by weight based on the anhydrous potassium carbonate (d) as a component of the carrier. % range.
本発明の触媒の他の構成成分である担体8は、無水炭酸
カリウムを主成分とする担体であり、更に具体的には炭
素(c)及び無水炭酸カリウム(d)から構成される圧
縮成形粒状担体である。この担体帥を構成する該炭素(
c)の含有率は、該無水炭酸カリウム(d)に対して0
.8ないし3重量%の範囲にあることが必要である。該
担体8中の炭素(c)の含有率が0.8重量%以上にお
いては、従来の公知文献に記載されている0.5重量%
の場合に比べて、触媒寿命及びα−オレフインの二量化
生成物への選択性が顕著に向上するようになる。また、
該炭素(c)の含有率が3重量%より大きくなつても、
触媒活性及び二量化生成物への選択性は、いずれももは
や向上しなくなることの他に、圧縮成形した際に強度の
ある担体が得難くなり、この担体から調製された触媒は
寿命が短くなるので、工業的規模で利用することができ
ない。触媒活性が高く、触媒寿命が長く、しかも二量化
生成物への選択性の高い触媒とするためには、該炭素(
c)の含有率は、該無水炭酸カリウム(d)に対して0
.8ないし2重量%の範囲にあることが好ましい。また
、本発明の触媒の担体8の構成成分の無水炭酸カリウム
(d)は通常の無水炭酸カリウムであるが、触媒活性、
触媒寿命及び目的とする二量化生成物への選択性が更に
向上した触媒を.得るためには、適宜の性状を有する無
水炭酸カリウムの原粉を圧縮成形することにより得られ
る担体を使用することが好ましい。The carrier 8, which is another component of the catalyst of the present invention, is a carrier mainly composed of anhydrous potassium carbonate, and more specifically, a compression-molded granular carrier composed of carbon (c) and anhydrous potassium carbonate (d). It is a carrier. The carbon (
The content of c) is 0 relative to the anhydrous potassium carbonate (d).
.. It is necessary that the content be in the range of 8 to 3% by weight. When the content of carbon (c) in the carrier 8 is 0.8% by weight or more, it is 0.5% by weight as described in conventional known literature.
The catalyst life and the selectivity to the dimerization product of α-olefin are significantly improved compared to the case of . Also,
Even if the content of carbon (c) is greater than 3% by weight,
In addition to the fact that both the catalytic activity and the selectivity towards dimerization products are no longer improved, it becomes difficult to obtain a strong support when compression molded, and the lifetime of the catalyst prepared from this support is shortened. Therefore, it cannot be used on an industrial scale. The carbon (
The content of c) is 0 relative to the anhydrous potassium carbonate (d).
.. Preferably it is in the range of 8 to 2% by weight. In addition, anhydrous potassium carbonate (d), which is a component of the carrier 8 of the catalyst of the present invention, is ordinary anhydrous potassium carbonate, but the catalytic activity is
A catalyst with further improved catalyst life and selectivity to the desired dimerization product. In order to obtain this, it is preferable to use a carrier obtained by compression molding raw powder of anhydrous potassium carbonate having appropriate properties.
本発明の触媒を構成する圧縮成形粒状担体8の構成成分
である炭素(c)として具体的には、グラフアイト、無
定形炭素などを例示することができる。Specific examples of carbon (c) which is a component of the compression-molded granular carrier 8 constituting the catalyst of the present invention include graphite, amorphous carbon, and the like.
これらの炭素のうちでは、グラフアイトが好適に使用さ
れる。前述のように、本発明の触媒を構成する必須の担
持成分は、ナトリウム金属(a)及びカリウム金属(b
)からなるアルカリ金属混合物であるが、その組成が前
記本発明の範囲にあるならば、該担持成分には、前記必
須のアルカリ金属混合物の他に、必要に応じて他の成分
を配合した混合物として担持させてもよい。Among these carbons, graphite is preferably used. As mentioned above, the essential supporting components constituting the catalyst of the present invention include sodium metal (a) and potassium metal (b).
), but if the composition is within the scope of the present invention, the supporting component may include a mixture containing other components as necessary in addition to the essential alkali metal mixture. It may also be supported as
ここで、担持成分が前記アルカリ金属混合物のみからな
る場合には、ナトリウム−カリウム合金からなる液状物
又は固状物であるが、前記アルカリ金属混合物に、前記
他成分を配合した担持成分はペースト状である。Here, when the supported component consists only of the alkali metal mixture, it is a liquid or solid material consisting of a sodium-potassium alloy, but when the supported component is a mixture of the alkali metal mixture and the other components, it is in the form of a paste. It is.
本発明の触媒は種種の方法によつて調製することができ
る。The catalyst of the present invention can be prepared by various methods.
まず本発明の触媒を構成する該圧縮成形粒状担体帥は、
通常次の方法によつて調製することができる。前記炭素
(c)及び前記無水炭酸カリウム(d)からなり、且つ
特定の組成の粉末状組成物を、打錠成形、機、圧縮成形
機、ペレタイザ一などによつて圧縮成形することにより
、該圧縮成形粒状担体8が得られる。First, the compression-molded granular carrier film constituting the catalyst of the present invention is:
It can usually be prepared by the following method. By compression molding a powdered composition consisting of the carbon (c) and the anhydrous potassium carbonate (d) and having a specific composition using a tablet molding machine, a compression molding machine, a pelletizer, etc. A compression-molded granular carrier 8 is obtained.
この圧縮成形粒状担体の形状は、いかなる形状のもので
も差支えないが、通常、錠剤状、ペレツト状、球状など
に成形されており、その粒径は、通常0.5m1L以上
、好ましくは1ないし10關の範囲である。本発明の触
媒は、前記方法によつて調製された該圧縮成形粒状担体
8に、前記担持成分を担持させることにより調製される
。The shape of this compression-molded granular carrier may be any shape, but it is usually formed into a tablet, pellet, or spherical shape, and the particle size is usually 0.5ml or more, preferably 1 to 10ml. This is within the scope of the matter. The catalyst of the present invention is prepared by supporting the above-mentioned supported components on the compression-molded granular carrier 8 prepared by the above-mentioned method.
該圧縮成形粒状担体帥に、前記担持成分を担持させる方
法としては種種の方法を採用することができる。ここで
いずれの場合にも、担持成分のアルカリ金属としてナト
リウム金属(a)を使用すると、このナトリウム金属(
a)は、無水炭酸カリウム(d)と加熱下に接触するこ
とによりアルカリ金属が交換反応を越し、カリウム金属
及び無水炭酸ナトリウムを生成するので、調製後の触媒
の担持成分中のナトリウム金属(a)及びカリウム金属
(b)からなるアルカリ金属囚の組成を、前記本発明の
範囲になるように調製する必要がある。したがつて、担
持前のアルカリ金属成分としては、ナトリウム金属を単
独で使用することもできるし、あるいはナトリウム金属
とカリウム金属の合金として使用することもできる。担
持方法として具体的には、次の方法を例示することがで
きる。(1)ナトリウム金属と前記圧縮成形粒状担体帥
とを、不活性ガス雰囲気中で、加熱下及びかくはん下に
接触させる方法。Various methods can be employed to support the above-mentioned supporting components on the compression-molded granular carrier web. In either case, when sodium metal (a) is used as the alkali metal of the supported component, this sodium metal (
When a) comes into contact with anhydrous potassium carbonate (d) under heating, the alkali metal undergoes an exchange reaction and produces potassium metal and anhydrous sodium carbonate. ) and potassium metal (b) must be adjusted to fall within the scope of the present invention. Therefore, as the alkali metal component before being supported, sodium metal can be used alone, or an alloy of sodium metal and potassium metal can be used. Specifically, the following method can be exemplified as the supporting method. (1) A method in which sodium metal and the compression-molded granular carrier film are brought into contact with each other under heating and stirring in an inert gas atmosphere.
(2)ナトリウム金属及び必要に応じてその他の担持成
分からなる混合物と前記圧縮成形粒状担体帥とを、不活
性ガス雰囲気中で、加熱下及びかくはん下に接触させる
方法。(2) A method in which a mixture of sodium metal and optionally other supported components is brought into contact with the compression-molded granular carrier film under heating and stirring in an inert gas atmosphere.
3ナトリウム金属とカリウム金属の合金及び前記圧縮成
形粒状担体帥とを、不活性ガス雰囲気中で、加熱下及び
かくはん下に接触させる方法。A method in which an alloy of trisodium metal and potassium metal and the compression-molded granular carrier are brought into contact with each other under heating and stirring in an inert gas atmosphere.
(4)ナトリウム金属とカリウム金属の合金及び必要に
応じてその他の担持成分からなる混合物と前記圧縮成形
粒状担体圓とを、不活性ガス雰囲気中で、加熱下及びか
くはん下に接触させる方法0ここで担持処理の際の温度
は通常150ないし400℃の範囲であるが、触媒活性
、触媒寿命及び二量化生成物への選択性の優れた触媒を
得るためには、200ないし350℃の範囲の温度で担
持処理を行うことが好ましい。(4) A method of bringing a mixture consisting of an alloy of sodium metal and potassium metal and other supported components as necessary into contact with the compression-molded granular carrier circle in an inert gas atmosphere while heating and stirring. The temperature during the supporting treatment is usually in the range of 150 to 400°C, but in order to obtain a catalyst with excellent catalytic activity, catalyst life, and selectivity to dimerization products, it is necessary to set the temperature in the range of 200 to 350°C. Preferably, the supporting treatment is carried out at temperature.
従来から公知のα−オレフインの二量化触媒はα−オレ
フインの変化率の高い領域で通常使用されていたが、そ
の欠点は、その触媒の活性低下が著しく、またα−オレ
フインの変化率を下げて使用しても、触媒の活性低下及
び二量化生成物への選択性をそれほど向上させることが
できなかつた。Conventionally known α-olefin dimerization catalysts have been commonly used in areas where the conversion rate of α-olefin is high, but their drawbacks are that the activity of the catalyst is significantly reduced, and it is difficult to reduce the conversion rate of α-olefin. However, even if the catalyst was used, it was not possible to significantly reduce the activity of the catalyst and improve the selectivity to dimerized products.
これに対して、本発明の触媒は、従来から公知のいずれ
の触媒と比べても、α−オレフインの変化率の高い領域
でも活性低下が抑制されることの他に、α−オレフイン
の変化率が低い領域、特にα一オレフインの変化率が5
0%以下の領域では、触媒活性の低下が著しく抑制され
て触媒寿命が長く、しかも二量化生成物への選択性が高
いという特徴がある。本発明の触媒は、α−オレフイン
の二量化反応又は共二量化反応に使用される。In contrast, compared to any conventionally known catalyst, the catalyst of the present invention not only suppresses the decrease in activity even in the region where the conversion rate of α-olefin is high, but also is low, especially when the rate of change of α-olefin is 5.
In the range of 0% or less, the decrease in catalyst activity is significantly suppressed, the catalyst life is long, and the selectivity to dimerization products is high. The catalyst of the present invention is used in the dimerization reaction or co-dimerization reaction of α-olefin.
α−オレフインとして具体的には、エチレン、プロピレ
ン、1−ブテン、イソブチレン、1−ベンゼンなどの低
級α−オレフインが挙げられる。これらの二量化反応又
は共二量化反応のうちでは、プロピレンの二量化による
4−メチル−1−ベンゼンの製造、1−ブテンとエチレ
ンの共二量化による3−メチル−1−ベンゼンの製造、
イソブチレンとエチレンとの共二量化による2−メチル
−1−ベンゼンの製造に本発明の触媒を使用することが
好ましく、特にプロピレンの二量化による4−メチル−
1−ベンゼンの製造に本発明の触媒を使用することが好
ましい。本発明の触媒を使用したα−オレフインの二量
化反応又は共二量化反応は、加熱下に気相法又は液相法
で実施されるが、気相法で実施することが好ましい。Specific examples of α-olefins include lower α-olefins such as ethylene, propylene, 1-butene, isobutylene, and 1-benzene. Among these dimerization reactions or co-dimerization reactions, production of 4-methyl-1-benzene by dimerization of propylene, production of 3-methyl-1-benzene by co-dimerization of 1-butene and ethylene,
Preference is given to using the catalyst of the invention for the production of 2-methyl-1-benzene by co-dimerization of isobutylene and ethylene, in particular for the production of 4-methyl-1-benzene by co-dimerization of propylene.
Preference is given to using the catalyst of the invention for the production of 1-benzene. The dimerization reaction or co-dimerization reaction of α-olefin using the catalyst of the present invention is carried out by a gas phase method or a liquid phase method under heating, but it is preferably carried out by a gas phase method.
気相法で反応を行う場合の温度は、通常oないし300
℃、好ましくは100ないし 襠.200℃である。反
応の際の圧力は、通常常圧なιル200kg/Cd−
G、好ましくは20なιル150kg/CrlL−Gの
範囲である。反応は固定床方式で行うこともできるし、
流動床方式で行うこともできるが、固定床方式で行うこ
とが好ましい。固定床方式で反応を行う場合に、α−オ
レフインの液空間速度(LHSV)は、通常0.1ない
し10hr−1、好ましくは0.5なιル5hr−1の
範囲である。反応終了後の混合物から常法に従つて未反
応のα−オレフイン及び生成物を分離し、未反応のα−
オレフインは、反応に循環再使用される。次に、本発明
の方法を実施例によつて具体的に説明するが、本発明は
これによりなんら限定されるものではない。なお、実施
例の中で示した担体及び担持触媒の物性は以下のように
して測定した。The temperature when carrying out the reaction by the gas phase method is usually between o and 300 °C.
℃, preferably 100 to 0.5℃. The temperature is 200°C. The pressure during the reaction is usually normal pressure 200kg/Cd-
G, preferably in the range of 150kg/CrlL-G. The reaction can also be carried out in a fixed bed method,
Although it can be carried out using a fluidized bed method, it is preferable to use a fixed bed method. When the reaction is carried out in a fixed bed mode, the liquid hourly space velocity (LHSV) of the α-olefin is generally in the range of 0.1 to 10 hr−1, preferably 0.5 hr−1. After completion of the reaction, unreacted α-olefin and product are separated from the mixture according to a conventional method, and unreacted α-olefin and product are separated from the mixture.
The olefin is recycled to the reaction. EXAMPLES Next, the method of the present invention will be specifically explained using Examples, but the present invention is not limited thereto. The physical properties of the carrier and supported catalyst shown in the examples were measured as follows.
(1)無水炭酸カリウムの原粉の粒度分布の測定16メ
ツシユから200メツシユまでのJIS規格標準ふるい
を組合せ、その上部に約150Iの無水炭酸カリウムの
原粉の試料を入れ、全体をポリエチレン製の袋に入れて
密封する。(1) Measurement of particle size distribution of raw powder of anhydrous potassium carbonate Combine JIS standard standard sieves from 16 mesh to 200 mesh, put a sample of raw powder of anhydrous potassium carbonate of about 150 I on top of the sieves, and place the whole into a polyethylene sieve. Put it in a bag and seal it.
このふるいをロータップ型振動ふるい振とう器(栗原製
作所製19−45)にセツトし、振とう数290回/分
、ハンマー数156回/分の条件で10分間ふるい分け
した。ふるい分けした後の各ふるい上の無水炭酸カリウ
ムの重量を測定し、その重量百分率を計算してRRS線
図から平均粒径を測定した。(2)担体の細孔容積比の
測定
あらかじめ300℃で2時間加熱乾燥した約101の担
体試料を用いて、水銀中及び四塩化炭素中で担体の比重
を40℃の条件で測定し、担体の体積のうち細孔容積が
占める割合を、細孔容積比として次式により容量百分率
で求めた。This sieve was set in a low-tap type vibrating sieve shaker (19-45 manufactured by Kurihara Seisakusho), and sieved for 10 minutes under the conditions of shaking at 290 times/min and hammering at 156 times/min. The weight of the anhydrous potassium carbonate on each sieve after sieving was measured, the weight percentage was calculated, and the average particle size was determined from the RRS diagram. (2) Measurement of pore volume ratio of carrier Using approximately 101 carrier samples that had been heat-dried at 300°C for 2 hours, the specific gravity of the carrier was measured in mercury and carbon tetrachloride at 40°C. The ratio of the pore volume to the volume of the pore volume was determined as a volume percentage using the following formula as the pore volume ratio.
ここで、DHfl及びDCCl4は、それぞれ水銀中及
び四塩化炭素中で測定した担体の比重を表わL/,,ρ
Hθ及びf)COl4は、それぞれ40℃の水銀及び四
塩化炭素の密度を表わす。(3)担体中のグラフアイト
含量の測定
あらかじめ300℃で2時間加熱乾燥した50gの担体
試料に、水100m1及びメタノール20m1を加え、
20分間マグネチツクスターラ一でかくはんしたのち、
更に超音波洗浄器で30分間かくはんした。Here, DHfl and DCCl4 represent the specific gravity of the carrier measured in mercury and carbon tetrachloride, respectively; L/,,ρ
Hθ and f) COl4 represent the densities of mercury and carbon tetrachloride at 40°C, respectively. (3) Measurement of graphite content in the carrier 100 ml of water and 20 ml of methanol were added to 50 g of the carrier sample, which had been heated and dried at 300°C for 2 hours in advance.
After stirring with a magnetic stirrer for 20 minutes,
Further, the mixture was stirred for 30 minutes using an ultrasonic cleaner.
遊離したグラフアイトを水で洗浄したのち、100℃で
2時間乾燥して重量を測定し、担体中の無水炭酸カリウ
ムに対する重量百分率で表わした。(4)担持アルカリ
金属成分組成の測定
精秤した担持触媒約2gに、窒素雰囲気中で水15m1
を加え、発生した水素ガスの量をガスビユレツトで測定
した。The liberated graphite was washed with water, dried at 100° C. for 2 hours, and its weight was measured and expressed as a percentage by weight relative to the anhydrous potassium carbonate in the carrier. (4) Measurement of supported alkali metal component composition About 2 g of the supported catalyst was accurately weighed, and 15 ml of water was added in a nitrogen atmosphere.
was added, and the amount of hydrogen gas generated was measured using a gas bottle.
測定時の温度をTCO、圧力をP(MmH9)、TCc
)における水の分圧をPH2O(MmH9)、発生した
気体の量をV(ゴ)、測定担持触媒M(g)中の担持ア
ルカリ金゜属量をA(fl)及び炭素含有量をC(g)
とし、無水炭酸カリウム1001に対する担持アルカリ
金属量をB(9原子)として、A及びBの値を次式から
求めた。他方、担持触媒2gに窒素雰囲気中で無水のイ
ソプロピルアルコール50m1を加え、室温で1時間放
置したのち、担体及びその他の固形分を遠心分離した。The temperature at the time of measurement is TCO, the pressure is P (MmH9), TCc
) is the partial pressure of water at PH2O (MmH9), the amount of gas generated is V (g), the amount of alkali metal metal supported in the measured supported catalyst M (g) is A (fl), and the carbon content is C ( g)
The values of A and B were determined from the following formula, assuming that the amount of alkali metal supported on anhydrous potassium carbonate 1001 was B (9 atoms). On the other hand, 50 ml of anhydrous isopropyl alcohol was added to 2 g of the supported catalyst in a nitrogen atmosphere, and after the mixture was left to stand at room temperature for 1 hour, the carrier and other solids were centrifuged.
このようにして得られた、イソプロピルアルコール中に
溶出したナトリウムアルコキシドの量及びカリウムアル
コキシドの量を原子吸光法により測定し、その両方の値
力横らNa/K比を求めた。また、担持触媒を構成する
担持アルカリ金属成分中の無水炭酸カリウム1009に
対するNa量及びK量は、先に求めた無水炭酸カリウム
1009に対する担持アルカリ金属量B(9原子)の値
及びNa/K比の値から次式によつて求めた。The amounts of sodium alkoxide and potassium alkoxide eluted into the isopropyl alcohol thus obtained were measured by atomic absorption spectrometry, and the Na/K ratio was determined from both values. In addition, the amount of Na and the amount of K with respect to anhydrous potassium carbonate 1009 in the supported alkali metal component constituting the supported catalyst are the previously determined value of the supported alkali metal amount B (9 atoms) with respect to anhydrous potassium carbonate 1009 and the Na/K ratio. It was calculated from the value of by the following formula.
(5)無水炭酸カリウムの原粉の嵩密度の測定下端に試
料の落し口を有し且つその内径が26.5mm)上端の
内径が94mm、高さが100m7nであり、しかも内
容積が150m1である漏斗を、この漏斗の下端の試料
落し口までの高さが100mmになるように垂直に固定
した。(5) Measurement of bulk density of raw powder of anhydrous potassium carbonate It has a sample drop opening at the lower end and its inner diameter is 26.5 mm) The inner diameter at the upper end is 94 mm, the height is 100 m7n, and the internal volume is 150 m1. A certain funnel was fixed vertically so that the height from the bottom end of the funnel to the sample drop opening was 100 mm.
この漏斗の試料落し口の真下に、内径39WLm)高さ
81mm及び内容積98.0m1の円筒型の受器を置い
た。前記漏斗に無水炭酸カリウム試料の粉末を入れ、下
端の試料落し口を開けて、試料の粉体を受器に落下させ
た。受器上部の盛り上つた試料を水平にすり切つた。受
器中の試料の重量を測定し、嵩密度を求めた。その他の
物性は通常の方法によつて測定した。A cylindrical receiver with an inner diameter of 39 WLm, a height of 81 mm, and an internal volume of 98.0 m1 was placed directly below the sample droplet of this funnel. Anhydrous potassium carbonate sample powder was placed in the funnel, a sample drop opening at the bottom was opened, and the sample powder was dropped into the receiver. The raised sample at the top of the receiver was ground horizontally. The weight of the sample in the receiver was measured and the bulk density was determined. Other physical properties were measured by conventional methods.
実施例 1(1)触媒の調製
平均粒径が450μで、且つ100μ未満の粒径のもの
が0.5重量%、600μを越え1000μまでの粒径
のものが27.6重量%である粒度分布を持ち、嵩密度
が1.1g/ mlである無水炭酸カリウムを使用し、
無水炭酸カリウムに対して1.0重量%のグラフアイト
を含有する直径3mm、高さ3mmの円筒状の担体を打
錠成形した。Example 1 (1) Preparation of catalyst Particle size with an average particle size of 450μ, 0.5% by weight of particles with a particle size of less than 100μ, and 27.6% by weight of particles with a particle size of more than 600μ and up to 1000μ using anhydrous potassium carbonate with a bulk density of 1.1 g/ml,
A cylindrical carrier with a diameter of 3 mm and a height of 3 mm containing 1.0% by weight of graphite based on anhydrous potassium carbonate was compressed into tablets.
この担体97.5gを窒素気流中350℃、2時間乾燥
させたのち、窒素雰囲気の・もとで2.5gのナトリウ
ムを加え、230℃で5時間かくはんして触媒を調製し
た。After drying 97.5 g of this carrier at 350° C. for 2 hours in a nitrogen stream, 2.5 g of sodium was added under a nitrogen atmosphere, and the mixture was stirred at 230° C. for 5 hours to prepare a catalyst.
担体及び担持触媒の物性は、後記表1に各例の結果と一
緒に示した。(2)二量化反応
前記(1)で調製した触媒を使用してプロピレンの二量
化反応を行つた。The physical properties of the carrier and supported catalyst are shown in Table 1 below together with the results of each example. (2) Dimerization reaction A propylene dimerization reaction was carried out using the catalyst prepared in (1) above.
耐圧気相反応器に触媒を充てんし、この反応器の圧力を
100kg/一一 G及び温度を157℃に維持しなが
らプロピレンを液空間速度(LHSV)0.85hr−
1で供給し、連続反応を行つた。その結果、プロピレン
の転化率は5時間後最高83%に達し、その後除除に低
下した。最高活性の半減期、すなわちプロピレンの最高
転化率が半減するまでに要する時間は1800時間であ
つた。また、生成物のヘキセン留分中の4−メチル−1
−ベンゼンの含有率は92%であつた。実施例 2
実施例1の山で調製した触媒を使用し、プロピレンの二
量化反応を、LHSV2.7Ohr−1150℃の条件
で行つた以外は、実施例1の(2)と同様にして行つた
。A pressure-resistant gas phase reactor was filled with a catalyst, and propylene was heated at a liquid hourly space velocity (LHSV) of 0.85 hr- while maintaining the reactor pressure at 100 kg/11 G and temperature at 157°C.
The reaction was carried out continuously. As a result, the propylene conversion rate reached a maximum of 83% after 5 hours, and then decreased to almost zero. The half-life of maximum activity, ie, the time required for the maximum conversion of propylene to be halved, was 1800 hours. In addition, 4-methyl-1 in the hexene fraction of the product
-The content of benzene was 92%. Example 2 The same procedure as in (2) of Example 1 was carried out except that the catalyst prepared in the mountain of Example 1 was used and the dimerization reaction of propylene was carried out under the conditions of LHSV 2.7 Ohr-1150°C. .
その結果を表1に示した。比較例 1
実施例1の(1)においてナトリウムの担持条件を変え
て調製することにより、表1に示した触媒を得た。The results are shown in Table 1. Comparative Example 1 The catalyst shown in Table 1 was obtained by changing the loading conditions for sodium in Example 1 (1).
この触媒を使用して実施例2と同じ条件でプロピレンの
二量化反応を行つた。結果を表1に示した。実施例3及
び4、比較例2及び3
実施例1の(1)において、グラフアイト含量が炭酸カ
リウムに対して、1.5重量%(実施例3)、2.0重
量(Fb(実施例4)、0.5重量%(比較例2)4.
0重量%(比較例3)の表1に示した担体を打錠成形し
た。Using this catalyst, a propylene dimerization reaction was carried out under the same conditions as in Example 2. The results are shown in Table 1. Examples 3 and 4, Comparative Examples 2 and 3 In (1) of Example 1, the graphite content was 1.5% by weight (Example 3) and 2.0% by weight (Fb (Example)) based on potassium carbonate. 4), 0.5% by weight (Comparative Example 2)4.
The carrier shown in Table 1 containing 0% by weight (Comparative Example 3) was compressed into tablets.
これらの担体を用いて、実施例1の(1)に準じた方法
で調製することにより表1に示した触媒を得た。Using these carriers, the catalysts shown in Table 1 were obtained by preparing according to the method (1) of Example 1.
この触媒を使用して、実施例2と同じ条件でプロピレン
の二量化反応を行つた。Using this catalyst, a propylene dimerization reaction was carried out under the same conditions as in Example 2.
その結果を表1に示した。The results are shown in Table 1.
実施例5、比較例4
実施例1の(1)において、グラフアイト含量が炭酸カ
リウムに対して、0.8重量%(実施例5)と0.6重
量%(比較例4)の表1に示した担体を打錠成形した。Example 5, Comparative Example 4 In (1) of Example 1, Table 1 shows that the graphite content is 0.8% by weight (Example 5) and 0.6% by weight (Comparative Example 4) with respect to potassium carbonate. The carrier shown in 1 was compressed into tablets.
これらの担体を用いて、実施例1(7)(1)に準じた
方法で調製することにより表1に示した触媒を得た。Using these carriers, the catalysts shown in Table 1 were obtained by preparing according to the method described in Example 1 (7) and (1).
この触媒を使用して、実施例2と同じ条件でプロピレン
の二量化反応を行つた。Using this catalyst, a propylene dimerization reaction was carried out under the same conditions as in Example 2.
その結果を表1に示した。上記表1から明らかなように
本発明の触媒は、触媒活性、触媒寿命及び二量化生成物
への選択性に関する効果が、比較例の触媒に比べて格別
顕著である。The results are shown in Table 1. As is clear from Table 1 above, the catalyst of the present invention has particularly remarkable effects on catalyst activity, catalyst life, and selectivity to dimerization products compared to the catalyst of the comparative example.
Claims (1)
とする担体〔B〕に担持した触媒において、(i)該ア
ルカリ金属〔A〕がナトリウム金属(a)及びカリウム
金属(b)の混合物からなり、その組成がナトリウム金
属(a)20ないし90グラム原子%の範囲及びカリウ
ム金属(b)10ないし80グラム原子%の範囲からな
ること、及び(ii)該担体〔B〕が、炭素(c)及び
無水炭酸カリウム(d)から構成され、且つ該炭素(c
)の含有率が該無水炭酸カリウム(d)に対して0.8
ないし3重量%の範囲にある圧縮成形粒状担体であるこ
と、を特徴とするα−オレフィンの二量化用触媒。 2 該担体〔B〕が、無水炭酸カリウムに対して0.8
ないし2重量%の範囲の炭素を含有する圧縮成形粒状担
体である特許請求の範囲第1項に記載の触媒。 3 該アルカリ金属〔A〕の組成が、ナトリウム金属(
a)30ないし85グラム原子%の範囲及びカリウム金
属(b)15ないし70グラム原子%の範囲からなり、
且つその担持割合が該無水炭酸カリウム(d)に対して
1ないし5重量%の範囲にあるアルカリ金属である特許
請求の範囲第1項又は第2項に記載の触媒。 4 該炭素(c)がグラファイトである特許請求の範囲
第1項ないし第3項のいずれかに記載の触媒。[Scope of Claims] 1. A catalyst in which an alkali metal [A] is supported on a carrier [B] whose main component is anhydrous potassium carbonate, in which (i) the alkali metal [A] is a sodium metal (a) and a potassium metal; (b) having a composition consisting of 20 to 90 gram at % of sodium metal (a) and 10 to 80 gram at % of potassium metal (b); and (ii) said carrier [B ] is composed of carbon (c) and anhydrous potassium carbonate (d), and the carbon (c
) content is 0.8 with respect to the anhydrous potassium carbonate (d)
A catalyst for the dimerization of α-olefins, characterized in that it is a compression-molded granular carrier in the range of 3% to 3% by weight. 2 The carrier [B] is 0.8 to anhydrous potassium carbonate.
A catalyst according to claim 1, which is a compression-molded granular support containing carbon in the range from 2% to 2% by weight. 3 The composition of the alkali metal [A] is sodium metal (
a) in the range of 30 to 85 gram at % and potassium metal (b) in the range of 15 to 70 gram at %;
The catalyst according to claim 1 or 2, wherein the alkali metal is supported in a proportion of 1 to 5% by weight based on the anhydrous potassium carbonate (d). 4. The catalyst according to any one of claims 1 to 3, wherein the carbon (c) is graphite.
Priority Applications (7)
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| JP56209969A JPS5940504B2 (en) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | Catalyst for α-olefin dimerization |
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| EP82111941A EP0083083B1 (en) | 1981-12-28 | 1982-12-23 | Catalyst composition suitable for the dimerization or codimerization of alpha-olefins |
| DE8282111941T DE3263441D1 (en) | 1981-12-28 | 1982-12-23 | Catalyst composition suitable for the dimerization or codimerization of alpha-olefins |
| KR8205846A KR870000972B1 (en) | 1981-12-28 | 1982-12-28 | Dimerization Catalyst Composition of α-olefins |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56209969A JPS5940504B2 (en) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | Catalyst for α-olefin dimerization |
Publications (2)
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Family
ID=16581673
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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| JP4498213B2 (en) * | 2005-05-24 | 2010-07-07 | 三井化学株式会社 | An α-olefin dimerization catalyst and a method for producing an α-olefin dimer. |
| JP4809205B2 (en) * | 2006-12-19 | 2011-11-09 | 三井化学株式会社 | An α-olefin dimerization catalyst and a method for producing an α-olefin dimer. |
| JP6014277B2 (en) | 2013-12-17 | 2016-10-25 | 三井化学株式会社 | Molded product and method for producing the same, catalyst for α-olefin dimerization, and method for producing α-olefin dimer |
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| KR102568455B1 (en) | 2018-03-29 | 2023-08-18 | 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 | POROUS MOLDED ARTICLE AND METHOD FOR PRODUCING SAME, CATALYST FOR α-OLEFIN DIMERIZATION USE AND METHOD FOR PRODUCING SAME, AND METHOD FOR PRODUCING α-OLEFIN DIMER |
| TW202348588A (en) | 2022-03-30 | 2023-12-16 | 日商三井化學股份有限公司 | Method for producing olefin dimer, olefin dimerization catalyst |
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1981
- 1981-12-28 JP JP56209969A patent/JPS5940504B2/en not_active Expired
Also Published As
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| JPS58114737A (en) | 1983-07-08 |
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