(57)【要約】【課題】冬季においても配管中において凍結し難いイソプロピルベンゼン系化合物の製造用触媒を提供する。【解決手段】塩化アルミニウム錯体と有機溶媒とからなり、該有機溶媒が少なくともトリイソプロピルベンゼンを６０ｗｔ％〜１５ｗｔ％、ジイソプロピルベンゼンを２ｗｔ％以上含有し、かつ凝固点が０℃以下であることを特徴とするイソプロピルベンゼン系化合物の製造用触媒。たとえば、塩化アルミニウム錯体触媒反応器にパラジイソプロピルベンゼンおよびトリイソプロピルベンゼンを含む混合溶剤に、イソプロピルベンゼンおよびベンゼンを含む混合溶剤を加え、攪拌下に塩化水素ガスを液中に吹き込みつつ、液温２０〜４０℃に保ちつつ、固体塩化アルミニウムを急激に反応しないように徐々に添加し、次いで３０〜５０℃に温度をあげて所定時間攪拌・混合し、液体塩化アルミニウム触媒の均一溶液が得られる【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩化アルミニウム錯体と有機溶媒とからなり、該有機溶媒が少なくともトリイソプロピルベンゼンを６０ｗｔ％〜１５ｗｔ％、ジイソプロピルベンゼンを２ｗｔ％以上含有し、かつ凝固点が０℃以下であることを特徴とするイソプロピルベンゼン系化合物の製造用触媒。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロピレンとベンゼンまたはトルエンを反応させてイソプロピルベンゼン系化合物の製造用触媒に関するものである。更に詳しくは、本発明は、塩化アルミニウム錯体と有機溶媒とからなり、高い触媒活性を維持しつつ冬季に配管中において凍結し難いイソプロピルベンゼン系化合物の製造用触媒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆるフリーデルクラフト型の反応に用いられる触媒の製造方法について、塩化アルミニウムを含有するアルキルベンゼン系溶媒中で塩化水素ガスを供給して反応させて得られる塩化アルミニウム錯体と有機溶媒からなる触媒の製造方法は公知であり、アルキルベンゼン系溶媒についてもクメン、メタジイソプロピルベンゼン、パラジイソプロピルベンゼン、シメン、トリイソプロピルベンゼンの他ベンゼン等の成分を含有してもよいことが知られている（例えば特許文献１参照）。この触媒は、活性が高く優れた触媒であるが凝固点が高く、冬季には天候状況によって配管内で凍結してしまい製造プラントの運転トラブルを生じる等の欠点もあった。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−４６８７６号公報（第２頁〜第３頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
かかる状況の下、本発明が解決しようとする課題は、プロピレンとベンゼンまたはトルエンを反応させてイソプロピルベンゼン系化合物を得るイソプロピルベンゼン系化合物製造用触媒において、冬季においても配管中において凍結し難いイソプロピルベンゼン系化合物の製造用触媒を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、塩化アルミニウム錯体と有機溶媒とからなり、該有機溶媒が少なくともトリイソプロピルベンゼンを６０ｗｔ％〜１５ｗｔ％、ジイソプロピルベンゼンを２ｗｔ％以上含有し、かつ凝固点が０℃以下であることを特徴とするイソプロピルベンゼン系化合物の製造用触媒に係るものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の触媒の調製に用いる溶媒はアルキルベンゼンとしては、クメン、メタジイソプロピルベンゼン、パラジイソプロピルベンゼン等のジイソプロピルベンゼン、トリイソプロピルベンゼンおよびシメン等をあげることができるが、少なくともトリイソプロピルベンゼンを６０ｗｔ％〜１５ｗｔ％、ジイソプロピルベンゼンを２ｗｔ％以上含有し、かつ凝固点が０℃以下であることが本発明の最大の特徴である。本発明の効果を損ねない範囲において、ベンゼン等の他の成分を含有してもよい。
【０００７】
本発明の触媒の調製は、例えば以下の如く行われる。
【０００８】
塩化アルミニウム錯体触媒反応器にパラジイソプロピルベンゼンおよびトリイソプロピルベンゼンを含む混合溶剤に、イソプロピルベンゼンおよびベンゼンを含む混合溶剤を加え、攪拌下に塩化水素ガスを液中に吹き込みつつ、液温２０〜４０℃に保ちつつ、固体塩化アルミニウムを急激に反応しないように徐々に添加する。次いで３０〜５０℃に温度をあげて所定時間攪拌・混合し、液体塩化アルミニウム触媒の均一溶液が得られる。混合溶剤の添加量は、上記塩化アルミニウム錯体の合成反応において、添加した混合溶剤が消費されるので、触媒調製後のトリイソプロピルベンゼンが６０ｗｔ％〜１５ｗｔ％、ジイソプロピルベンゼンが２ｗｔ％以上含有するように調整して加える必要がある。このようにして得られる触媒の凝固点は０℃以下であり、冬季においても配管中では、凍結することなく用いることができる。
【０００９】
本発明の触媒調製における、塩化アルミニウムを含有し、アルキルベンゼン系溶媒中に塩化水素ガスを供給して反応させる方法について説明する。アルキルベンゼン系溶媒中の塩化アルミニウムの含有量は２０〜５０重量％が好ましく、更に好ましくは２５〜４０重量％である。該含有量が低すぎると十分な活性を有する触媒ができなくなることがあり、一方該濃度が高すぎると経済性の面で不利である。反応温度は２０〜１５０℃が好ましく、更に好ましくは３０〜１１０℃である。反応温度が低すぎると反応が十分に進行しない場合があり、一方反応温度が高すぎるとアルキルベンゼンの分解反応や重質化反応が発生する場合がある。反応時間は、特に限定はないが、一般に１０分〜１０時間程度である。なお、反応時間とは、反応が流通方式（連続方式）で行われる場合は平均滞留時間をいい、反応がバッチ方式で行われる場合は一バッチの反応時間をいう。
【００１０】
塩化アルミニウムを含有し、アルキルベンゼン系溶媒中に塩化水素ガスを供給して反応させる具体的方法としては、次の方法をあげることができる。すなわち、塩化アルミニウムを含有するアルキルベンゼン系溶媒中に塩化水素ガスを供給する。塩化アルミニウム、アルキルベンゼンおよび塩化水素の比率は塩化アルミニウム１モルあたり、アルキルベンゼン０．６〜４モル、塩化水素０．４〜１．５モル程度である。またこの時の温度は、通常２０〜１５０℃程度である。塩化アルミニウムとしては特に制限はなく、純度についても高純度のものに限らず、通常のものを使用する方法をあげることができる。なお、塩化水素ガスとしては、含有水分が０．１重量％以下のものが触媒活性低下防止の観点から好ましい。
【００１１】
本発明の液体塩化アルミニウム触媒は、プロピレンとベンゼン、トルエン物を反応させ、クメン、メタジイソプロピルベンゼン、パラジイソプロピルベンゼン、トリイソプロピルベンゼンおよびシメンからなる群から選ばれる一のイソプロピルベンゼン系化合物を得る製造するイソプロピルベンゼン系化合物の製造方法に最適に用いることができる。この反応を行うには、本発明の液体塩化アルミニウム触媒の存在下、ベンゼン、トルエン等芳香族化合物とプロピレンを攪拌混合すればよい。ベンゼン、トルエン等１モルに対するプロピレン量は通常０．３〜２モル程度である。反応混合物中の触媒濃度は、反応液中の塩化アルミニウム濃度で０．００２〜１．０重量％が好ましく、更に好ましくは０．００３〜０．０１重量％である。触媒濃度が過小であるとクメン、メタジイソプロピルベンゼン、パラジイソプロピルベンゼン、トリイソプロピルベンゼン、シメンの生成反応が十分に進行せず、一方触媒濃度が過大であると経済性の面で不利である。反応時間としては０．０１〜０．７時間が好ましく、反応温度としては８０〜１５０℃が好ましい。反応圧力には制限はなく、常圧でも加圧でもよい。反応は、バッチ式、連続式のいずれでも行なうことができる。連続式の場合は多槽の連続攪拌槽方式が好ましく用いられる。反応により生じたクメン、メタジイソプロピルベンゼン、パラジイソプロピルベンゼン、トリイソプロピルベンゼン、シメンを反応混合物中から分離回収するには、通常の方法が用いられる。たとえば、反応混合物より分液操作により触媒を分離した後に、又は反応混合物より触媒を分離することなく、反応混合物を水洗することにより触媒を不活性化して除去した後、更に水酸化ナトリウム水溶液で洗浄することにより触媒を完全に除去し、油層と水層に分離する。次に、得られた油層を蒸留することにより、クメン、メタジイソプロピルベンゼン、パラジイソプロピルベンゼン、トリイソプロピルベンゼン、シメンよりなる留分を得る。また、反応に用いた触媒を、反応終了後、反応混合物から分液操作により分離回収し、分離された触媒を、反応系に循環して再度使用することも好ましい方法である。
【００１２】
【実施例】
本発明を実施例に基づいて、具体的に説明するが、もとより本発明はこの実施例に限られるものではない。
実施例１
（１）錯体触媒の調製
１．５ｍ３の塩化アルミニウム錯体触媒反応器にパラジイソプロピルベンゼン４８重量％およびトリイソプロピルベンゼン４９重量％を含む混合溶剤を８０重量％に、イソプロピルベンゼン８０重量％およびベンゼン２０重量％を含む混合溶剤２０重量％を加え、攪拌下塩化水素ガス１７ｋｇ／Ｈｒを液中に吹き込みつつ、液温３０℃で固体塩化アルミニウム６５０ｋｇを１３０分かけて添加した。さらに５０℃で２８０分攪拌混合し、均一な液体塩化アルミニウム錯体を得た。この触媒の調製後の溶媒組成は、ベンゼン１ｗｔ％、クメン１９ｗｔ％、パラジイソプロピルベンゼン７ｗｔ％、１，３，５−トリイソピロピルベンゼン５７ｗｔ％であり、凝固点は−２℃〜−１℃であった。
【００１３】
（２）アルキル化反応およびトランスアルキル化反応
（１）で得た触媒を用いて、アルキル化反応およびトランスアルキル化反応を行った。アルキル化反応槽とトランスアルキル化反応槽を直列に配したオーバーフロー方式の連続反応設備を用いた。アルキル化反応槽へ、上記の錯体触媒、塩化水素助触媒、プロピレン、ベンゼンの他リサイクルクメン留分およびリサイクルのパラジイソプロピルベンゼン留分を連続的にフィードし、攪拌下８０℃で反応させた。かくして得た反応液を常法に従って後処理し純度９９％以上、オルトジイソプロピルベンゼン含有量０．５％以下のメタジイソプロピルベンゼンを得た。
【００１４】
実施例２
（１）錯体触媒の調製
５ｍ３の塩化アルミニウム錯体触媒反応器にパラジイソプロピルベンゼン４８重量％およびトリイソプロピルベンゼン４９重量％を含む混合溶剤を６０重量％に、イソプロピルベンゼン８０重量％およびベンゼン２０重量％を含む混合溶剤４０重量％で行なったこと以外は実施例１と同様に行なった。この触媒の調製後の溶媒組成は、ベンゼン６ｗｔ％、クメン２５ｗｔ％、パラジイソプロピルベンゼン４ｗｔ％、１，３，５−トリイソピロピルベンゼン５２ｗｔ％であり、凝固点は−１０℃〜−８℃であった。
【００１５】
比較例１
液体塩化アルミニウム錯体調製をトリイソプロピルベンゼン４８重量％、パラジイソプロピルベンゼン４９重量％を含む混合溶剤を用いて行なった以外は、実施例１と同様に行なった。この触媒の凝固点は＋１２℃〜１５℃であった。
【００１６】
表１に実施例および比較例の触媒調製後の溶媒組成と凝固点の関係をまとめて示す。
【００１７】
【表１】
2004160354.tif 000002
【００１８】
【発明の効果】
本発明により、プロピレンとベンゼンまたはトルエンを反応させてイソプロピルベンゼン系化合物を得るイソプロピルベンゼン系化合物製造用触媒において、冬季においても配管中において凍結し難いイソプロピルベンゼン系化合物の製造用触媒を提供することができた。