(57)【要約】【課題】固形の水添触媒の充填層にオレフィンを含有する液と水素を含むガスをアップフローで通過させるオレフィンの水添反応であって、単位触媒あたりの反応速度が速いという優れた効果を有するオレフィンの水添方法を提供する。【解決手段】固形の水添触媒の充填層にオレフィンを含有する液と水素を含むガスをアップフローで通過させるオレフィンの水添方法であって、ガス空塔速度が３ｃｍ／ｓｅｃ以上であるオレフィンの水添方法。オレフィンの具体例としてスチレン類をあげることができる。反応温度は通常２０〜５００℃、好ましくは４０〜３５０℃であり、反応圧力は通常０．１〜２０ＭＰａ、好ましくは０．１〜１０ＭＰａである。触媒の使用量は、供給するオレフィンを含有する液の空間速度として通常０．０１〜５０ｈｒ−１である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形の水添触媒の充填層にオレフィンを含有する液と水素を含むガスをアップフローで通過させるオレフィンの水添方法であって、ガス空塔速度が３ｃｍ／ｓｅｃ以上であるオレフィンの水添方法。
【請求項２】
オレフィンがスチレン類である請求項１記載のオレフィンの水添方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固形の水添触媒の充填層にオレフィンを含有する液と水素を含むガスをアップフローで通過させるオレフィンの水添方法に関するものである。更に詳しくは、本発明は、固形の水添触媒の充填層にオレフィンを含有する液と水素を含むガスをアップフローで通過させるオレフィンの水添方法であって、単位触媒あたりの反応速度が速いという優れた効果を有するオレフィンの水添方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
固形の水添触媒の充填層にオレフィンを含有する液と水素を含むガスをアップフローで通過させるオレフィンの水添方法としては、たとえば特許文献１の米国特許第３１２７４５２号にα―メチルスチレンと水素をアップフローで触媒層に供給し、水添する技術が開示されている。しかしながら、従来の方法においては、低コストでクメンを製造するという観点において、必ずしも満足できるものではなかった。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許第３１２７４５２号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
かかる状況において、本発明が解決しようとする課題は、固形の水添触媒の充填層にオレフィンを含有する液と水素を含むガスをアップフローで通過させるオレフィンの水添方法であって、単位触媒あたりの反応速度が速いという優れた効果を有するオレフィンの水添方法に関するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、固形の水添触媒の充填層にオレフィンを含有する液と水素を含むガスをアップフローで通過させるオレフィンの水添方法であって、ガス空塔速度が３ｃｍ／ｓｅｃ以上であるオレフィンの水添方法に係るものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
固形の水添触媒としては、オレフィンを水添するもので、たとえば、成分としてＣｕＯ、Ｃｒ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＦｅＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｓｍ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＭｎＯ２、Ｃｏ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯを少なくとも１種類含有する金属酸化物や、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｒｕを含む貴金属触媒があげられる。本発明の固形の水添触媒としては担体を用いたものでもよく、又は、担体を用いないものでも良い。担体としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、マグネシア、シリカアルミナなどの金属酸化物及びこれらの複合酸化物；ベントナイト、モンモリロナイト、ケイソウ土、酸性白土、活性炭、セラミックなどをあげることができる。また、触媒の形状としては、球状、円筒状などをあげることができ、触媒の大きさは通常０．５〜１０ｍｍで小さすぎると圧力損失が増加し、経済性が悪くなり、大きすぎると触媒活性の低下や装置内で反応流体が偏流し好ましくない。
【０００７】
オレフィンの水添反応は、上記の水添触媒を充填した反応器を用いて行われる。反応温度は通常２０〜５００℃、好ましくは４０〜３５０℃であり、反応圧力は通常０．１〜２０ＭＰａ、好ましくは０．１〜１０ＭＰａである。触媒の使用量は、供給するオレフィンを含有する液の空間速度として通常０．０１〜５０ｈｒ−１であり、フレッシュのオレフィンを含有する原料液は、適当な溶媒で希釈したり、水添反応後の反応液を一部リサイクルした液で希釈しても良い。水素の量は送入するオレフィンの量に対して、通常１．０〜３０倍モル数であり、供給されるオレフィンと反応しない適当なガスで希釈したり、過剰の水素はリサイクルして使用しても良い。
【０００８】
オレフィンとしては、スチレン類等、二重、三重結合を含有する化合物をあげることができる。スチレン類としては、スチレン、α―メチルスチレン等をあげることができる。
【０００９】
本発明においては、固形の水添触媒の充填層にオレフィンを含有する液と水素を含むガスをアップフローで通過させる。アップフローとする理由は、液を偏流させることなく、均一に充填層に流す事ができるため、反応熱によるホットスポットの生成により、反応温度の制御が困難になり、反応が暴走する事を抑制できるからである。
【００１０】
本発明の最大の特徴は、ガス空塔速度が３ｃｍ／ｓｅｃ以上である点にあり、好ましくは３．５ｃｍ／ｓｅｃ以上である。ガス空塔速度が低すぎると、オレフィンの水添反応速度が速いため、気相中の水素が液に溶解する速度が律速になり、見かけの反応速度の低下、すなわち、充填層単位あたりの反応量が低下する。更に、オレフィンの水添反応速度の低下により、オレフィンの２量化やそれ以上の重合物の生成によるタール化反応が起こり、収率が低下する。ガス空塔速度は１０ｃｍ／ｓｅｃ以下であることが好ましい。ガス空塔速度が高すぎると、触媒同士の摩擦により摩耗粉が発生し、充填層の圧力損失が増加する場合がある。なお、ガス空塔速度は、下記式（１）により得られる。
（ガス空塔速度）＝（実ガス体積流量）／（反応器断面積）          （１）
【００１１】
【実施例】
次に本発明を実施例により説明する。
実施例１
内径４ｍｍの反応器に、銅を含有する触媒１２ｃｃを充填し、２１重量％のα―メチルスチレン（ＡＭＳ）を含有する液を４８ｇ／ｍｉｎで供給し、供給ＡＭＳモル数に対して１．５倍モル数の水素を供給する。圧力は１．０ＭＰａＧ、温度は２００℃で行った。このときのガス線速は７ｃｍ／ｓｅｃであり、触媒あたりのα―メチルスチレンの反応量は、４９ｋｍｏｌ／ｍ３触媒／ｈｒであった。
【００１２】
実施例２
内径４ｍｍの反応器に、パラジウムを含有する触媒２．２ｃｃを充填し、１８重量％のα―メチルスチレン（ＡＭＳ）を含有する液を３．３ｇ／ｍｉｎで供給し、供給ＡＭＳモル数に対して１．５倍モル数の水素を供給する。圧力は１．０ＭＰａＧ、温度は１８０℃で行った。このときのガス線速は６．５ｃｍ／ｓｅｃであり、触媒あたりのα―メチルスチレンの反応量は、７１ｋｍｏｌ／ｍ３触媒／ｈｒであった
【００１３】
比較例１
原料を１．６ｇ／ｍｉｎで供給し、反応温度を２１０℃、圧力を１．４ＭＰａＧで反応する以外は、実施例１と同じ条件で行った。このときのガス線速は２．７ｃｍ／ｓｅｃであり、触媒あたりのα―メチルスチレンの反応量は、１４ｋｍｏｌ／ｍ３触媒／ｈｒであった。
【００１４】
比較例２
原料を１．６ｇ／ｍｉｎで供給する以外は、実施例２と同じ条件で行った。このときのガス線速は２．８ｃｍ／ｓｅｃであり、触媒あたりのα―メチルスチレンの反応量は、４２ｋｍｏｌ／ｍ３触媒／ｈｒであった
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明により、固形の水添触媒の充填層にオレフィンを含有する液と水素を含むガスをアップフローで通過させるオレフィンの水添反応であって、単位触媒あたりの反応速度が速いという優れた効果を有するオレフィンの水添方法を提供することができた。