JPS6332338B2 - - Google Patents
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- JPS6332338B2 JPS6332338B2 JP3585783A JP3585783A JPS6332338B2 JP S6332338 B2 JPS6332338 B2 JP S6332338B2 JP 3585783 A JP3585783 A JP 3585783A JP 3585783 A JP3585783 A JP 3585783A JP S6332338 B2 JPS6332338 B2 JP S6332338B2
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Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
(目的及び背景)
この発明は分子状酸素を供給することなく1−
ブテン又は2−ブテンを金属酸化物に接触させ金
属酸化物の結合酸素による酸化脱水素によりブタ
ジエンを製造する方法に関するものである。 ブタン又はブテンからブタジエンを製造する方
法としては、酸素の不存在下ブタン又はブテンを
触媒に接触させて脱水素を行う方法や、酸素の存
在下ブテンを触媒に接触させて酸化脱水素を行う
方法が知られているが、前者は遊離炭素の生成が
多く、対策として水蒸気を添加し、更に頻繁に触
媒再生を行わなければならず、また後者は各種含
酸素炭化水素化合物類を副生するので精製工程が
複雑になるという欠点がある。 またブテンの酸化脱水素によるブタジエン製造
における各種触媒(金属酸化物)の反応特性を調
べるための一手段としてヘリウムガス中の金属酸
化物、具体的にはMo−Bi、Mo−Sb、Mo−As
に高温で接触させる方法を採つたことが報告され
ている(越後谷ほか、日本化学会昭和53年年会)。
これはブテンが酸化脱水素されブタジエンが生成
されることをしめしてはいるが、その実用化のた
めの具体的な方法についてはなんら提示されてい
ない。 本発明は金属酸化物の結合酸素による1−ブテ
ン又は2−ブテンの酸化脱水素を行うものであ
る。この反応においては金属酸化物は還元され金
属又はその低次酸化物になる性質を利用するもの
であり、この反応を効果的に続行させるには金属
又はその低次酸化物を空気等の酸素含有ガスで酸
化し繰返し使用して金属酸化物の結合酸素による
1−ブテン又は2−ブテンの酸化脱水素反応のみ
を行わせることを必要とする。 本発明者等はかかる着想に基いて試験を行つた
ところ遊離炭素の生成のない点は予想した通りで
あつたが副反応としてCO及びCO2がかなり生成
することが認められた。本発明者等はこの理由に
ついて追求した結果、酸素含有ガスで酸化焼成し
た後、水蒸気又は水蒸気含有ガスで処理すること
によつて副反応によるCO及びCO2の生成を減少
させられることを見出し本発明を完成するに至つ
たものである。 (構成及び効果) 本発明のブタジエン製造法は、1−ブテン又は
2−ブテンをビスマス、スズ及びテルルからなる
群から選ばれる金属の酸化物に接触させ上記金属
の酸化物の結合酸素による酸化脱水素によりブタ
ジエンを製造し、同時に生成した金属及び/又は
その低次酸化物を酸素含有ガスにより酸化し、次
いで水蒸気又は水蒸気含有ガスで処理した後再び
1−ブテン又は2−ブテンと接触させ酸化脱水素
に使用することによりなる。 即ち本発明は、1−ブテン又は2−ブテンの酸
化脱水素においてビスマス、スズ及びテルルから
なる群から選ばれる金属の酸化物を酸素キヤリヤ
ーとして使用すること、この使用により生成した
金属及び/又はその低次酸化物を酸素含有ガスに
より酸化すること及び使用する金属酸化物を使用
前に水蒸気又は水蒸気含有ガスで処理する点に特
色がある。 酸素キヤリヤーは上記金属の酸化物又はその混
合物そのもの、あるいはそれらを多孔性担体例え
ばアルミナ、シリカアルミナ、チタニヤ、マグネ
シヤ、ボリヤなどに担持した形や稀釈剤と混合し
成形した形で使用され、流動床(移動床)反応で
も固定床反応でもよい。1−ブテン又は2−ブテ
ンの酸化脱水素反応、金属やその低次酸化物の酸
化反応及び金属酸化物の水蒸気又は水蒸気含有ガ
スによる処理をすべて流動床(移動床)で行い金
属又はその酸化物をこの間で循環させれば、1−
ブテン又は2−ブテンの酸化脱水素によるブタジ
エンの生成を完全に連続して行うことができる。
固定床の場合は反応塔を2基併設し、それぞれを
交互に1−ブテン又は2−ブテンの酸化脱水素反
応用及び金属又はその低次酸化物の酸化と水蒸気
又は水蒸気含有ガス処理用にあてて切替操作を行
えばブタジエンの生成を実質的に連続して行うこ
とができる。 金属酸化物はその全部が完全にその金属の最高
原子価の酸化物である必要はなく、また金属の低
次酸化物はその全部が完全にその金属の最低原子
価の酸化物である必要はない。要するに反応前後
において結合酸素の増減がある状態で使用すれば
よいのであつて、どのような条件で使用するかは
1−ブテン又は2−ブテンの反応率、ブタジエン
の選択率、装置容積及び必要エネルギー等の因子
を総合的に判断して決定すればよい。 又原料は1−ブテン又は2−ブテンの単独ガス
に限られるものではなく、それらの混合ガスでも
よい。 水蒸気は水蒸気そのものに限らず水蒸気含有ガ
スであつてもよい。例えば水蒸気に窒素などの不
活性ガスを混合したものや燃焼排ガスなども可能
である。 酸素キヤリヤーとして使用する金属の種類にも
よるが、1−ブテン又は2−ブテンの酸化脱水素
によるブタジエンの生成反応温度は約300〜600
℃、好ましくは350〜550℃、反応圧力は常圧程度
である。 金属やその低次酸化物を酸素含有ガス(空気)
で速やかに酸化焼成する為にはブタジエン生成反
応の温度よりも高めである方がよく、金属の種類
にもよるが、通常400〜700℃で行う。前段の酸化
焼成に続いてそれよりも温度の低い水蒸気または
水蒸気含有ガスを送入すれば、吸着酸素を除去す
る働きをすると共に金属酸化物の温度を下げて次
段の1−ブテン又は2−ブテンの酸化脱水素反応
に適した温度にする働きもする。 水蒸気または水蒸気含有ガス処理時間あるいは
送入量は酸化脱水素反応における副生物の減少の
程度を見て実験的に定めればよい。さらに酸化脱
水素反応時に水蒸気を供給することは副生物の生
成を抑制する効果がある。 実施例 1 酸素キヤリヤーとしてビスマスの酸化物を使用
した。γ−アルミナに硝酸ビスマス水溶液を含浸
させ、乾燥させたものを空気を流通しつつ600℃
で3時間焼成し、γ−アルミナ担持Bi2O3とし
た。ステンレス製U字形の反応管(酸素キヤリヤ
ー充填部の内径10ミリ)にγ−アルミナに担持さ
せたBi2O32mlを充填し、反応管を温度制御器付
の砂流動浴槽(電熱加熱式)中に設置し加熱して
温度設定し、ヘリウムガスをキヤリヤーガスとし
て水蒸気を、水蒸気/酸素キヤリヤー=2(モル
当量/モル当量)となる分量だけ導入した。その
後1−ブテン(純度99%以上)を導入した。反応
管出口ガスはそのままガスクロマトグラフイーに
供給し生成物および未反応ガスの分析を行つた。 同様にしてγ−アルミナに担持したSnO及び
TeO2についても同様な方法で試験を行つた。結
果を第1表に示す。 いずれの場合も酸化脱水素反応副生物はCOお
よびCO2で、その他はガスクロマトグラフイーに
よる検知限界以下であつた。
ブテン又は2−ブテンを金属酸化物に接触させ金
属酸化物の結合酸素による酸化脱水素によりブタ
ジエンを製造する方法に関するものである。 ブタン又はブテンからブタジエンを製造する方
法としては、酸素の不存在下ブタン又はブテンを
触媒に接触させて脱水素を行う方法や、酸素の存
在下ブテンを触媒に接触させて酸化脱水素を行う
方法が知られているが、前者は遊離炭素の生成が
多く、対策として水蒸気を添加し、更に頻繁に触
媒再生を行わなければならず、また後者は各種含
酸素炭化水素化合物類を副生するので精製工程が
複雑になるという欠点がある。 またブテンの酸化脱水素によるブタジエン製造
における各種触媒(金属酸化物)の反応特性を調
べるための一手段としてヘリウムガス中の金属酸
化物、具体的にはMo−Bi、Mo−Sb、Mo−As
に高温で接触させる方法を採つたことが報告され
ている(越後谷ほか、日本化学会昭和53年年会)。
これはブテンが酸化脱水素されブタジエンが生成
されることをしめしてはいるが、その実用化のた
めの具体的な方法についてはなんら提示されてい
ない。 本発明は金属酸化物の結合酸素による1−ブテ
ン又は2−ブテンの酸化脱水素を行うものであ
る。この反応においては金属酸化物は還元され金
属又はその低次酸化物になる性質を利用するもの
であり、この反応を効果的に続行させるには金属
又はその低次酸化物を空気等の酸素含有ガスで酸
化し繰返し使用して金属酸化物の結合酸素による
1−ブテン又は2−ブテンの酸化脱水素反応のみ
を行わせることを必要とする。 本発明者等はかかる着想に基いて試験を行つた
ところ遊離炭素の生成のない点は予想した通りで
あつたが副反応としてCO及びCO2がかなり生成
することが認められた。本発明者等はこの理由に
ついて追求した結果、酸素含有ガスで酸化焼成し
た後、水蒸気又は水蒸気含有ガスで処理すること
によつて副反応によるCO及びCO2の生成を減少
させられることを見出し本発明を完成するに至つ
たものである。 (構成及び効果) 本発明のブタジエン製造法は、1−ブテン又は
2−ブテンをビスマス、スズ及びテルルからなる
群から選ばれる金属の酸化物に接触させ上記金属
の酸化物の結合酸素による酸化脱水素によりブタ
ジエンを製造し、同時に生成した金属及び/又は
その低次酸化物を酸素含有ガスにより酸化し、次
いで水蒸気又は水蒸気含有ガスで処理した後再び
1−ブテン又は2−ブテンと接触させ酸化脱水素
に使用することによりなる。 即ち本発明は、1−ブテン又は2−ブテンの酸
化脱水素においてビスマス、スズ及びテルルから
なる群から選ばれる金属の酸化物を酸素キヤリヤ
ーとして使用すること、この使用により生成した
金属及び/又はその低次酸化物を酸素含有ガスに
より酸化すること及び使用する金属酸化物を使用
前に水蒸気又は水蒸気含有ガスで処理する点に特
色がある。 酸素キヤリヤーは上記金属の酸化物又はその混
合物そのもの、あるいはそれらを多孔性担体例え
ばアルミナ、シリカアルミナ、チタニヤ、マグネ
シヤ、ボリヤなどに担持した形や稀釈剤と混合し
成形した形で使用され、流動床(移動床)反応で
も固定床反応でもよい。1−ブテン又は2−ブテ
ンの酸化脱水素反応、金属やその低次酸化物の酸
化反応及び金属酸化物の水蒸気又は水蒸気含有ガ
スによる処理をすべて流動床(移動床)で行い金
属又はその酸化物をこの間で循環させれば、1−
ブテン又は2−ブテンの酸化脱水素によるブタジ
エンの生成を完全に連続して行うことができる。
固定床の場合は反応塔を2基併設し、それぞれを
交互に1−ブテン又は2−ブテンの酸化脱水素反
応用及び金属又はその低次酸化物の酸化と水蒸気
又は水蒸気含有ガス処理用にあてて切替操作を行
えばブタジエンの生成を実質的に連続して行うこ
とができる。 金属酸化物はその全部が完全にその金属の最高
原子価の酸化物である必要はなく、また金属の低
次酸化物はその全部が完全にその金属の最低原子
価の酸化物である必要はない。要するに反応前後
において結合酸素の増減がある状態で使用すれば
よいのであつて、どのような条件で使用するかは
1−ブテン又は2−ブテンの反応率、ブタジエン
の選択率、装置容積及び必要エネルギー等の因子
を総合的に判断して決定すればよい。 又原料は1−ブテン又は2−ブテンの単独ガス
に限られるものではなく、それらの混合ガスでも
よい。 水蒸気は水蒸気そのものに限らず水蒸気含有ガ
スであつてもよい。例えば水蒸気に窒素などの不
活性ガスを混合したものや燃焼排ガスなども可能
である。 酸素キヤリヤーとして使用する金属の種類にも
よるが、1−ブテン又は2−ブテンの酸化脱水素
によるブタジエンの生成反応温度は約300〜600
℃、好ましくは350〜550℃、反応圧力は常圧程度
である。 金属やその低次酸化物を酸素含有ガス(空気)
で速やかに酸化焼成する為にはブタジエン生成反
応の温度よりも高めである方がよく、金属の種類
にもよるが、通常400〜700℃で行う。前段の酸化
焼成に続いてそれよりも温度の低い水蒸気または
水蒸気含有ガスを送入すれば、吸着酸素を除去す
る働きをすると共に金属酸化物の温度を下げて次
段の1−ブテン又は2−ブテンの酸化脱水素反応
に適した温度にする働きもする。 水蒸気または水蒸気含有ガス処理時間あるいは
送入量は酸化脱水素反応における副生物の減少の
程度を見て実験的に定めればよい。さらに酸化脱
水素反応時に水蒸気を供給することは副生物の生
成を抑制する効果がある。 実施例 1 酸素キヤリヤーとしてビスマスの酸化物を使用
した。γ−アルミナに硝酸ビスマス水溶液を含浸
させ、乾燥させたものを空気を流通しつつ600℃
で3時間焼成し、γ−アルミナ担持Bi2O3とし
た。ステンレス製U字形の反応管(酸素キヤリヤ
ー充填部の内径10ミリ)にγ−アルミナに担持さ
せたBi2O32mlを充填し、反応管を温度制御器付
の砂流動浴槽(電熱加熱式)中に設置し加熱して
温度設定し、ヘリウムガスをキヤリヤーガスとし
て水蒸気を、水蒸気/酸素キヤリヤー=2(モル
当量/モル当量)となる分量だけ導入した。その
後1−ブテン(純度99%以上)を導入した。反応
管出口ガスはそのままガスクロマトグラフイーに
供給し生成物および未反応ガスの分析を行つた。 同様にしてγ−アルミナに担持したSnO及び
TeO2についても同様な方法で試験を行つた。結
果を第1表に示す。 いずれの場合も酸化脱水素反応副生物はCOお
よびCO2で、その他はガスクロマトグラフイーに
よる検知限界以下であつた。
【表】
実施例 2
実施例1と同一の装置を使用し、γ−アルミナ
に担持させたBi2O3を酸素キヤリヤーとして、2
−ブテンからのブタジエン生成について実施例1
と同様な方法で試験を行つた。なお2−ブテン/
酸素キヤリヤーは、6.9(モル当量/モル当量)と
した。結果を第2表に示す。
に担持させたBi2O3を酸素キヤリヤーとして、2
−ブテンからのブタジエン生成について実施例1
と同様な方法で試験を行つた。なお2−ブテン/
酸素キヤリヤーは、6.9(モル当量/モル当量)と
した。結果を第2表に示す。
【表】
(効果)
1−ブテン又は2−ブテンから高選択率でブタ
ジエンを製造することができる。
ジエンを製造することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 1−ブテン又は2−ブテンを、ビスマス、ス
ズ及びテルルからなる群から選ばれる金属の酸化
物に接触させ上記金属の酸化物の結合酸素による
酸化脱水素によりブタジエンを製造し、同時に生
成した金属及び/又はその低次酸化物を酸素含有
ガスにより酸化し、次いで水蒸気又は水蒸気含有
ガスで処理した後再び1−ブテン又は2−ブテン
と接触させ酸化脱水素に使用することよりなるブ
タジエンの製造法。 2 金属の酸化物が担体に担持した固体粒子及
び/又は稀釈剤と混合し成形した固体粒子である
特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 酸素含有ガスによる金属及び/又はその低次
酸化物の酸化を酸化脱水素の反応温度より高い温
度で行う特許請求の範囲第1項記載の方法。 4 1−ブテン又は2−ブテンを金属の酸化物に
接触させる工程に水蒸気又は水蒸気含有ガスを供
給する特許請求の範囲第1項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3585783A JPS59161324A (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | ブタジエン製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3585783A JPS59161324A (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | ブタジエン製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59161324A JPS59161324A (ja) | 1984-09-12 |
| JPS6332338B2 true JPS6332338B2 (ja) | 1988-06-29 |
Family
ID=12453653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3585783A Granted JPS59161324A (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | ブタジエン製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59161324A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0296887U (ja) * | 1989-01-18 | 1990-08-01 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS606625A (ja) * | 1983-06-25 | 1985-01-14 | Jgc Corp | イソブテンの処理法 |
| JPH07112988B2 (ja) * | 1986-09-19 | 1995-12-06 | 日揮株式会社 | 固体酸素キャリヤー、その製造法及び固体酸素キャリヤーを使用する方法 |
| JPH04102805U (ja) * | 1991-02-14 | 1992-09-04 | 富泰 本多 | 複合板 |
| JP6300280B2 (ja) * | 2015-03-26 | 2018-03-28 | Jxtgエネルギー株式会社 | 共役ジエンの製造方法 |
-
1983
- 1983-03-07 JP JP3585783A patent/JPS59161324A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0296887U (ja) * | 1989-01-18 | 1990-08-01 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59161324A (ja) | 1984-09-12 |
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