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JP3088875B2 - Hydration of cyclic olefins - Google Patents

Hydration of cyclic olefins

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Publication number
JP3088875B2
JP3088875B2 JP05122145A JP12214593A JP3088875B2 JP 3088875 B2 JP3088875 B2 JP 3088875B2 JP 05122145 A JP05122145 A JP 05122145A JP 12214593 A JP12214593 A JP 12214593A JP 3088875 B2 JP3088875 B2 JP 3088875B2
Authority
JP
Japan
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reaction
oil
oil phase
phase
tank
Prior art date
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Application number
JP05122145A
Other languages
Japanese (ja)
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JPH06239780A (en
Inventor
邦彦 山下
英朗 尾花
貞 甲斐
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Asahi Kasei Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Corp
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Filing date
Publication date
Priority to CN93103121A priority Critical patent/CN1052468C/en
Application filed by Asahi Kasei Corp filed Critical Asahi Kasei Corp
Priority to JP05122145A priority patent/JP3088875B2/en
Publication of JPH06239780A publication Critical patent/JPH06239780A/en
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、環状オレフィンを水と
反応させて環状アルコールを製造する方法に関するもの
である。さらに詳しくは、環状オレフィンを水と反応さ
せて環状アルコールを製造する環状オレフィンの水和反
応方法において、水に結晶性アルミノシリケートを懸濁
してなる連続水相と環状オレフィンを含む油相とを包含
する反応系を用い、かつ、油相を特定の液滴径を有する
液滴として連続水相中に分散させて反応を行うことを特
徴とする環状オレフィンの水和反応方法に関する。本発
明の方法により、環状アルコールを高選択率および高収
率で生産できるばかりでなく、触媒活性を長時間高レベ
ルに安定して維持することができ、また、生成した環状
アルコールを容易に分離することができる。
The present invention relates to a method for producing a cyclic alcohol by reacting a cyclic olefin with water. More specifically, a method for hydrating a cyclic olefin to produce a cyclic alcohol by reacting a cyclic olefin with water includes a continuous aqueous phase obtained by suspending a crystalline aluminosilicate in water and an oil phase containing the cyclic olefin. The present invention relates to a method for hydrating a cyclic olefin, which comprises reacting a cyclic olefin using a reaction system that performs a reaction by dispersing an oil phase as a droplet having a specific droplet diameter in a continuous aqueous phase. According to the method of the present invention, not only can the cyclic alcohol be produced with high selectivity and high yield, but also the catalyst activity can be stably maintained at a high level for a long time, and the generated cyclic alcohol can be easily separated. can do.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、環状オレフィンを水と反応させて
環状アルコールを製造する水和反応方法としては、鉱
酸、特に硫酸を用いる間接あるいは直接水和反応が知ら
れている。また、他の均一触媒として芳香族スルフォン
酸を使用する方法(特公昭43−16125号公報)等
が提案されている。その明細書中の実施例2によれば、
パラトルエンスルフォン酸を含む水溶液相160gに対
し、シクロヘキサンとシクロヘキセンの混合物の油相2
00gを90℃で12時間反応させる。反応終了後、油
水分離して、水溶液相にさらに水200gを加えて、加
熱下に水蒸気蒸留を行い、シクロヘキサノールを留出回
収するものである。しかし、これらの反応系は反応物、
特に水溶液相からの分離、回収が煩雑になり、多大のエ
ネルギーを消費するという欠点がある。これらの欠点を
改善する方法として固体触媒を使用する方法、例えば、
イオン交換樹脂を使用する方法が提案されている(特公
昭38−15619号公報、特公昭44−26656号
公報)。しかし、これらイオン交換樹脂は、機械的崩壊
による樹脂の微粉化、耐熱性が不十分であること等によ
る触媒活性の低下等の問題があり、長時間安定した活性
を維持することができないという欠点がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a hydration reaction method for producing a cyclic alcohol by reacting a cyclic olefin with water, an indirect or direct hydration reaction using a mineral acid, particularly sulfuric acid, is known. A method using aromatic sulfonic acid as another homogeneous catalyst (Japanese Patent Publication No. 43-16125) has been proposed. According to Example 2 in that specification,
Oil phase 2 of a mixture of cyclohexane and cyclohexene is added to 160 g of an aqueous phase containing paratoluenesulfonic acid.
00g is reacted at 90 ° C for 12 hours. After the completion of the reaction, oil-water separation is performed, 200 g of water is further added to the aqueous phase, and steam distillation is performed under heating to distill and recover cyclohexanol. However, these systems are reactants,
In particular, there is a drawback that separation and recovery from the aqueous solution phase become complicated, and a large amount of energy is consumed. As a method of improving these disadvantages, a method using a solid catalyst, for example,
A method using an ion exchange resin has been proposed (Japanese Patent Publication No. 38-15819, Japanese Patent Publication No. 44-26656). However, these ion exchange resins have problems such as pulverization of the resin due to mechanical disintegration, reduction in catalytic activity due to insufficient heat resistance, and the like, and cannot maintain stable activity for a long time. There is.

【0003】さらに、固体触媒を使用する方法として、
結晶性アルミノシリケートを使用する方法が提案されて
いる。結晶性アルミノシリケートは水に不溶性であり、
機械的強度、耐熱性が優れており、工業触媒としての活
用が期待される。特開昭60−104028号公報によ
れば、触媒として微粒化された結晶性アルミノシリケー
トを用いる実施例が記載されている。それによれば、攪
拌機付オートクレーブ中に水と触媒および環状オレフィ
ンとしてシクロヘキセンを仕込み、反応温度50〜25
0℃で、反応時間15分〜4時間反応させ、油相より環
状アルコールとしてシクロヘキサノールを取得する方法
である。
Further, as a method of using a solid catalyst,
A method using a crystalline aluminosilicate has been proposed. Crystalline aluminosilicate is insoluble in water,
It has excellent mechanical strength and heat resistance, and is expected to be used as an industrial catalyst. JP-A-60-104028 describes an example in which finely divided crystalline aluminosilicate is used as a catalyst. According to this, water, a catalyst and cyclohexene as a cyclic olefin were charged into an autoclave equipped with a stirrer, and the reaction temperature was 50 to 25.
This is a method of reacting at 0 ° C. for a reaction time of 15 minutes to 4 hours to obtain cyclohexanol as a cyclic alcohol from the oil phase.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本反応場は、主に環状
オレフィンを含む油相と主に水を含む水相と水相に懸濁
状態で存在する触媒の固相といった三相からなる不均一
系である。このような反応場では油・水の混合が不十分
な場合、著しく反応収率が低下し、触媒本来の性能を充
分に発揮できない現象があった。また、反応終了後、反
応生成物を静置して油水分離し、油相より環状アルコー
ルを取得するのであるが、反応場で油・水の混合があま
り強いと、油・水の分離時間が大幅に長くなり、過大な
静置部を必要とすることになる。特に触媒の物性や原料
中の不純物によっては、極端な場合、エマルジョン化し
て油水分離が難しくなり、反応生成物中に触媒がリーク
し、連続して安定した反応が維持できなかった。一旦発
生したエマルジョンを破壊するためには、触媒が混入し
た反応生成物を常時遠心分離機で処理する方法が考えら
れるが、この場合、遠心分離機は触媒固形物の付着によ
って故障したり、触媒の破損を起こして触媒分離が不十
分になる等の問題があって、実用上使用に耐えられない
ものであった。また、エマルジョン化した触媒はエマル
ジョン破壊後、再使用した場合、通常の静置分離した触
媒に比べて、活性低下が著しいといった問題もあった。
このようにエマルジョン化しない反応方法が望まれてい
た。
The present reaction field is composed of three phases: an oil phase mainly containing cyclic olefins, an aqueous phase mainly containing water, and a solid phase of a catalyst suspended in the aqueous phase. It is homogeneous. In such a reaction field, if the mixing of oil and water is insufficient, there is a phenomenon that the reaction yield is remarkably reduced and the original performance of the catalyst cannot be sufficiently exhibited. After the reaction is completed, the reaction product is allowed to stand and oil-water separated to obtain a cyclic alcohol from the oil phase.If the oil-water mixture is too strong in the reaction field, the oil-water separation time This would be significantly longer and would require an excessive resting part. Particularly, depending on the physical properties of the catalyst and impurities in the raw materials, in extreme cases, the emulsion is formed and oil-water separation becomes difficult, the catalyst leaks into the reaction product, and a stable reaction cannot be maintained continuously. In order to destroy the emulsion once generated, a method of constantly treating the reaction product containing the catalyst with a centrifuge may be considered. There was a problem that the catalyst was broken and the catalyst separation became insufficient, and thus it was not practically usable. Further, when the emulsified catalyst is reused after the emulsion is destroyed, there is also a problem that the activity is remarkably reduced as compared with a usual catalyst which is separated by standing.
Thus, a reaction method that does not emulsify has been desired.

【0005】このように、従来公知の方法においては、
環状オレフィンから環状アルコールを製造する上で長期
安定した反応収率を維持することは、まだ充分満足する
ものではなく、特に油水分離を速やかに行うような実用
的な環状オレフィンの水和反応方法になっていなかっ
た。
As described above, in the conventionally known method,
Maintaining a long-term stable reaction yield in producing a cyclic alcohol from a cyclic olefin has not yet been fully satisfactory. It wasn't.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、意外なことに、こ
の目的は水に結晶性アルミノシリケートを懸濁してなる
連続水相と環状オレフィンを含む疎水性の相または油相
とを包含する反応系を用い、かつ、油相を特定の液滴径
を有する液滴として連続水相中に分散させて反応を行う
方法により達成できることを知見した。本発明は、上記
の知見に基き完成したものである。すなわち、本発明
は、工業規模で環状アルコールを有利に、かつ、高選択
率および高収率で生産できるばかりでなく、触媒活性を
長時間高レベルに安定して維持することができ、また、
生成した環状アルコールを容易に分離することができる
環状オレフィンの水和反応の提供を目的とする。本発明
の上記および他の諸目的、諸特徴および諸利益は、添付
の図面を参照しながら述べる次の詳細な説明と添付の請
求範囲の記載から明らかになろう。
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, surprisingly, the purpose of the present invention is to provide a continuous aqueous phase obtained by suspending crystalline aluminosilicate in water. Using a reaction system that includes an oil phase and a hydrophobic phase containing a cyclic olefin or an oil phase, and performing a reaction by dispersing the oil phase as a droplet having a specific droplet diameter in a continuous aqueous phase. I learned that I can do it. The present invention has been completed based on the above findings. That is, the present invention can advantageously produce a cyclic alcohol on an industrial scale, and can not only produce a high selectivity and a high yield, but also can stably maintain the catalyst activity at a high level for a long time,
An object of the present invention is to provide a hydration reaction of a cyclic olefin that can easily separate a generated cyclic alcohol. The above and other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description and the appended claims, taken in conjunction with the accompanying drawings.

【0007】すなわち、本発明によれば、一次粒子径が
0.5μm以下である結晶性アルミノシリケート触媒の
存在下で環状オレフィンを水と反応させて環状アルコー
ルを製造する環状オレフィンの水和反応方法にいて、
水に該結晶アルミノシリケートを懸濁してなる連続水相
と環状オレフィンを含む油相とを包含する反応系を用
い、かつ、油相を平均液滴径0.05〜30mmの液滴
として連続水相中に分散させて反応を行うことを特徴と
する環状オレフィンの水和反応方法が提供される。
That is, according to the present invention, the primary particle diameter is
The cyclic olefin in the presence of a crystalline aluminosilicate catalyst is 0.5μm or less have your hydration reaction method of the cyclic olefin to produce a cyclic alcohol is reacted with water,
A reaction system including a continuous aqueous phase in which the crystalline aluminosilicate is suspended in water and an oil phase containing a cyclic olefin is used, and the oil phase is formed into a droplet having an average droplet diameter of 0.05 to 30 mm. A method for hydrating a cyclic olefin is provided, wherein the reaction is carried out by dispersing in a phase.

【0008】まず本反応の機構を環状オレフィンとして
シクロヘキセンを使用する場合について説明すると、反
応場において油相中のシクロヘキセンは、油水界面を通
じて水相へ拡散溶解する。その溶解したシクロヘキセン
は、該触媒上の活性点に達し吸着され、同時に吸着され
ている水と反応してシクロヘキサノールを生成する。こ
のシクロヘキサノールは、触媒より離脱して水相に溶解
拡散する。この水相中のシクロヘキサノールは、油水界
面を通して油相に移動する。この油相より例えば、蒸留
によってシクロヘキサノールを取得する。このように、
本発明の方法の反応系は、物質移動過程を含む反応系で
ある。
First, the mechanism of this reaction will be described in the case where cyclohexene is used as a cyclic olefin. Cyclohexene in an oil phase is diffused and dissolved in an aqueous phase through an oil-water interface in a reaction field. The dissolved cyclohexene reaches the active site on the catalyst and is adsorbed, and simultaneously reacts with the adsorbed water to produce cyclohexanol. The cyclohexanol is separated from the catalyst and dissolves and diffuses in the aqueous phase. The cyclohexanol in this water phase moves to the oil phase through the oil-water interface. From this oil phase, for example, cyclohexanol is obtained by distillation. in this way,
The reaction system of the method of the present invention is a reaction system including a mass transfer process.

【0009】ここで、油相とは環状オレフィンを主成分
とし、環状アルコール、溶解した水等から構成されてい
る。また、水相とは結晶性アルミノシリケート触媒を水
に懸濁させたもので、溶解した環状オレフィン、環状ア
ルコール等から構成されている。ところで、シクロヘキ
センのような環状オレフィンの水和反応は、熱力学的に
平衡反応であり、通常の反応温度50〜250℃では、
本反応は次の(1)式に従って進行する。
Here, the oil phase comprises a cyclic olefin as a main component, a cyclic alcohol, dissolved water and the like. The aqueous phase is a suspension of a crystalline aluminosilicate catalyst in water, and is composed of dissolved cyclic olefin, cyclic alcohol, and the like. By the way, the hydration reaction of a cyclic olefin such as cyclohexene is a thermodynamic equilibrium reaction, and at a normal reaction temperature of 50 to 250 ° C.,
This reaction proceeds according to the following formula (1).

【0010】[0010]

【数1】 Kp:熱力学的平衡定数 C1 :シクロヘキサノールのモル濃度 C2 :シクロヘキセンのモル濃度 C3 :水のモル濃度(Equation 1) Kp: thermodynamic equilibrium constant C 1 : molar concentration of cyclohexanol C 2 : molar concentration of cyclohexene C 3 : molar concentration of water

【0011】ここで、熱力学平衡値Kpは10-3のオー
ダーであり、油相の存在しない水と触媒の二相系でシク
ロヘキセンを少量反応させた場合、シクロヘキサノール
の生成量は非常にわずかである。しかし、本発明で用い
た反応系では、油相を存在させることにより、例えば、
通常の反応液の水相中のシクロヘキサノール濃度は0.
1〜5重量%に対して、油相中のシクロヘキサノール濃
度は1〜30重量%と言ったように、油相と水相との間
のシクロヘキサノールの液液分配平衡が、油相に大幅に
片寄っているため、油相でのシクロヘキサノール濃度が
高められ、油相より高収率でシクロヘキサノールを取得
することが可能となっている。すなわち、油相の存在が
必須の条件であると考えられる。このような不均一系反
応では、反応物あるいは生成物の相界面への拡散、相界
面を通しての拡散などの物質移動過程が反応速度に影響
する。反応速度は総括反応速度定数と反応物濃度の積に
よって決まるが、その総括反応速度定数は、物質移動速
度定数と触媒上の反応速度定数から成り立っている。
Here, the thermodynamic equilibrium value Kp is on the order of 10 -3. When a small amount of cyclohexene is reacted in a two-phase system of water and a catalyst without an oil phase, the amount of cyclohexanol produced is very small. It is. However, in the reaction system used in the present invention, by the presence of an oil phase, for example,
The concentration of cyclohexanol in the aqueous phase of a normal reaction solution is 0.1.
The liquid-liquid distribution equilibrium of cyclohexanol between the oil phase and the aqueous phase is significantly higher than that of the oil phase, as the concentration of cyclohexanol in the oil phase is 1 to 30% by weight with respect to 1 to 5% by weight. Therefore, the concentration of cyclohexanol in the oil phase is increased, so that cyclohexanol can be obtained at a higher yield than in the oil phase. That is, it is considered that the presence of the oil phase is an essential condition. In such a heterogeneous reaction, a mass transfer process such as diffusion of a reactant or product to a phase interface or diffusion through a phase interface affects the reaction rate. The reaction rate is determined by the product of the overall reaction rate constant and the concentration of the reactant, and the overall reaction rate constant consists of the mass transfer rate constant and the reaction rate constant on the catalyst.

【0012】本発明者らは、反応速度について、攪拌機
付オートクレーブでの実験データを解析したところ、触
媒上の反応速度は比較的大きいものであるが、シクロヘ
キセンの油相から水相への溶解速度と生成シクロヘキサ
ノールの水相から油相への抽出速度等の物質移動速度
が、反応系の条件によっては触媒上の反応速度より遅く
なり、総括反応速度を落としてしまうことがあることを
見いだした。特に、弱い混合では油相が水相の上に分離
して二層を形成するような現象が起こる。この場合、油
相と水相の界面積が不足し、物質移動律速となるため、
総括反応速度は非常に遅いものとなる。ところで、油相
と水相との界面における総括物質移動速度は、境膜物質
移動係数KLと単位容積当たりの界面積aとの積KLa
で表される。境膜物質移動係数は、油相と水相の物性
(拡散係数、粘度、密度)および液滴と連続相の相対速
度、それに液滴径等に依存している。一方、界面積aは
液滴の数と各液滴の比表面積の積である。細かい液滴を
多数存在させることによって、物質移動に必要な界面積
を作ることができる。このように、液滴径としては小さ
いほど好ましいが、あまり細かくすると反応終了後、油
・水を静置分離する場合、液滴の合一に長い時間を要す
るため静置領域の必要面積は過大になる。しかも、原料
環状オレフィン中に界面活性剤的な働きをする不純物等
が僅かに存在している場合では、液滴径が細かすぎると
合一しにくくなり、エマルジョン化して油水分離が難し
くなる。
The present inventors analyzed the experimental data of the autoclave equipped with a stirrer for the reaction rate. As a result, although the reaction rate on the catalyst was relatively high, the dissolution rate of cyclohexene from the oil phase to the aqueous phase was high. It has been found that the mass transfer rate such as the extraction rate of cyclohexanol from the aqueous phase to the oil phase and the generated cyclohexanol may be lower than the reaction rate on the catalyst depending on the conditions of the reaction system, which may reduce the overall reaction rate. . In particular, in the case of weak mixing, a phenomenon occurs in which the oil phase separates from the aqueous phase to form two layers. In this case, the interfacial area between the oil phase and the aqueous phase is insufficient, and mass transfer is limited,
The overall reaction rate will be very slow. Incidentally, the overall mass transfer rate at the interface between the oil phase and the aqueous phase is represented by the product KLa of the film mass transfer coefficient KL and the interfacial area a per unit volume.
It is represented by The film mass transfer coefficient depends on the physical properties (diffusion coefficient, viscosity, density) of the oil phase and the aqueous phase, the relative velocity of the droplet and the continuous phase, the droplet diameter, and the like. On the other hand, the boundary area a is the product of the number of droplets and the specific surface area of each droplet. By providing a large number of fine droplets, an interface area necessary for mass transfer can be created. As described above, it is preferable that the diameter of the droplet is small. However, if the diameter is too small, it takes a long time for the droplets to coalesce when the oil and water are allowed to stand still after the reaction is completed. become. In addition, when a small amount of impurities or the like acting as a surfactant is present in the raw material cyclic olefin, if the droplet diameter is too small, it is difficult to unite, and the oil-water separation becomes difficult due to emulsification.

【0013】静置領域における油水分離速度は、次のよ
うにして測定できる。覗き窓をじか付けした4リットル
のステンレス製オートクレーブに所定の反応液を仕込ん
でおき、攪拌混合後、攪拌を停止すると、水相中を油滴
が上昇していき、槽上部に到達して油滴が合一して連続
油相を形成する。この連続油相の下界面は、連続油相は
連続水相の間にある分散液滴層がなくなるまで下降して
いき、ついには両連続油水相界面として停止する。攪拌
の停止から連続油相下界面の下降が止まるまでの時間を
油水分離時間とする。本発明の方法においては、通常、
反応槽容積が4リットルの場合、2〜30秒で二層分離
する。反応器が大きくなると油滴の上昇時間が長くな
り、分離時間はその分長くなる。この連続油相界面の降
下速度V0 は、静置槽を設計する上で重要な因子であ
る。反応器に供給する油相の空塔速度Ve は、V0 より
小さくする必要がある。一般に、油水の分離で液滴の合
一が律速にならない場合、液滴のサイズと界面降下速度
との関係は、ストークスの法則の領域における液滴の終
末速度Um 式(2)により求めて、油滴の水相に対する
容積比εとの関係式(3)より界面の降下速度が得られ
る。
The oil / water separation speed in the stationary region can be measured as follows. A predetermined reaction liquid is charged in a 4 liter stainless steel autoclave with a viewing window attached, and after stirring and mixing, the stirring is stopped. When the stirring is stopped, the oil droplets rise in the aqueous phase and reach the upper part of the tank. The oil droplets coalesce to form a continuous oil phase. The lower interface of this continuous oil phase descends until there is no dispersed droplet layer between the continuous water phases, and finally stops as a bicontinuous oil-water interface. The time from the stop of the stirring to the stop of the lowering of the continuous oil phase lower interface is defined as the oil-water separation time. In the method of the present invention, usually,
When the reactor volume is 4 liters, two layers are separated in 2 to 30 seconds. The larger the reactor, the longer the rise time of the oil droplets and the longer the separation time. The descending speed V 0 at the continuous oil phase interface is an important factor in designing a stationary tank. The superficial velocity V e of the oil phase supplied to the reactor needs to be smaller than V 0 . In general, when the coalescence of droplets is not rate-limiting by oil-water separation, the relationship between the droplet size and the interface descent speed is determined by the terminal velocity U m of the droplet in the region of Stokes' law according to equation (2). From the relational expression (3) with the volume ratio ε of the oil droplet to the aqueous phase, the descending speed of the interface can be obtained.

【0014】[0014]

【数2】 m :液滴の上昇速度 g :重力加速度 ρc :連続相密度 ρd :液滴の密度 dp :液滴径 μ :粘度(Equation 2) U m : rising speed of droplet g: gravitational acceleration ρ c : continuous phase density ρ d : density of droplet d p : droplet diameter μ: viscosity

【0015】[0015]

【数3】V0 =ε・Um0 :連続油相界面降下速度 ε :液滴のホールドアップ率 Um :〔数2〕で定義したとおりV 0 = ε · U m V 0 : velocity of descent at the continuous oil phase interface ε: drop-up hold-up rate U m : as defined by [Equation 2]

【0016】これらの式から判るように、油水分離時間
を短縮するには、液滴径を大きくするだけでなく、反応
液温度を高くして液滴の上昇速度を速めることにより達
成できる。一方、エマルジョンを形成したときは槽上部
に浮いてきた液滴の合一が妨げられて、連続油相になり
にくい状態であり、式(2)、(3)では表せないもの
である。
As can be seen from these equations, the oil-water separation time can be shortened not only by increasing the diameter of the droplets but also by increasing the temperature of the reaction solution to increase the rising speed of the droplets. On the other hand, when an emulsion is formed, coalescence of the droplets floating on the upper part of the tank is hindered, and it is difficult to form a continuous oil phase, which cannot be expressed by the equations (2) and (3).

【0017】このように微細な液滴を作らずに適度に細
かい液滴状態で油水を接触させることが必要である。体
積平均液滴径(以下では単に平均液滴径と言う)として
は0.05〜30mmが好ましい。さらに好ましい平均液
滴径としては0.1〜10mmである。
It is necessary to make the oil-water contact in an appropriately fine droplet state without forming such fine droplets. The volume average droplet diameter (hereinafter simply referred to as the average droplet diameter) is preferably 0.05 to 30 mm. A more preferable average droplet diameter is 0.1 to 10 mm.

【0018】ここで、水相中に分散した液滴径を測定す
る方法としては、光透過法、写真撮影法等があるが、本
発明者らは、反応系が不透明な水相を含むかめに写真撮
影法を採用した。反応槽からの混合液のサンプリング方
法としては、反応槽より僅かに低めの圧力(例えば0.
05〜0.2kg/cm2 の差圧)にした1000mlの
耐圧透明容器に、界面活性剤を0.2重量%含んだ水を
350ml張っておき、攪拌状態の反応槽よりサンプリン
グノズルを通して耐圧透明容器に、油相液滴を含むスラ
リー液を約10ml採取する。採取したスラリーは容器内
の水で希釈され、上層に油滴が浮いてきたところを写真
撮影する。その写真を2〜100倍に拡大して、通常の
物差しを使って150〜350個の液滴径を測定し、そ
れらの体積平均液滴径とした。なお、液滴径が大きい場
合は、サンプリング装置を大きくしてサンプリング途中
で液滴の合一を避けるようにした。また、簡易的には反
応器にじか付けしたガラス覗き窓より写真撮影すること
でも達成できる。
As a method for measuring the diameter of the droplets dispersed in the aqueous phase, there are a light transmission method, a photographing method and the like. However, the present inventors have determined that the reaction system contains an opaque aqueous phase. Adopted the photography method. As a method of sampling the mixed solution from the reaction tank, the pressure is slightly lower than that of the reaction tank (for example, 0.1.
350 ml of water containing 0.2% by weight of a surfactant is put in a 1000 ml pressure-resistant transparent container having a pressure difference of 0.5 to 0.2 kg / cm 2 ), and the pressure is transparent through a sampling nozzle from the stirred reaction tank. In a container, about 10 ml of a slurry liquid containing oil phase droplets is collected. The collected slurry is diluted with the water in the container, and a photograph is taken of the oil droplets floating on the upper layer. The photograph was magnified 2 to 100 times, and the diameter of 150 to 350 droplets was measured using a normal ruler, and the volume average droplet diameter was determined. When the droplet diameter was large, the sampling device was enlarged to avoid coalescence of droplets during sampling. It can also be achieved simply by taking a picture through a glass viewing window directly attached to the reactor.

【0019】本発明者らは、油相と水相のどちらを連続
相にするかについて検討した結果、水相を連続相とし、
油相を分散相とした場合は、逆の場合に比べ触媒の経時
的な活性低下が著しく小さい結果を得た。これは、水吸
着量の少ない状態で触媒が多量のシクロヘキセンと接触
すると、触媒の活性点でシクロヘキセン自身が重合して
被毒するためであろうと推定される。反応液がエマルジ
ョンを形成したときに触媒活性が低下することも、同様
にエマルジョン部分では油相が多くなり、触媒活性点を
被毒するためであろうは考えられる。このため水相が連
続相であることが必要であり、上記の理由から、油相の
分散液滴数量をむやみに高めることは好ましくない。こ
のように、油状態の環状オレフィンを分散した油相から
連続水相中に溶解して触媒上に吸着させ、油相から触媒
に直接接触しないようにすることで、長時間安定して触
媒の活性低下がない状態を維持することができるもので
ある。
The present inventors have studied which of the oil phase and the aqueous phase is to be the continuous phase.
When the oil phase was used as the dispersed phase, the results showed that the decrease in the activity of the catalyst over time was extremely small as compared with the opposite case. This is presumed to be because if the catalyst comes into contact with a large amount of cyclohexene in a state where the water adsorption amount is small, the cyclohexene itself is polymerized and poisoned at the active site of the catalyst. It is also conceivable that the catalyst activity decreases when the reaction solution forms an emulsion, possibly because the oil phase increases in the emulsion portion and poisons the catalytically active sites. For this reason, the aqueous phase needs to be a continuous phase, and for the above-mentioned reason, it is not preferable to unnecessarily increase the number of dispersed droplets of the oil phase. In this way, the cyclic olefin in the oil state is dissolved in the dispersed oil phase in the continuous aqueous phase, adsorbed on the catalyst, and is prevented from coming into direct contact with the catalyst from the oil phase, so that the catalyst can be stabilized for a long time. It is possible to maintain a state where there is no decrease in activity.

【0020】ところで、例えは、環状オレフィンとして
シクロヘキセンを用いてシクロヘキサノールを製造する
場合には、1−メチルシクロペンテン、3−メチルシク
ロペンテン、4−メチルシクロペンテン等のメチルシク
ロペンテン類への異性化があり、これらの異性化された
メチルシクロペンテン類は、さらに水和反応により副反
応生成物であるメチルシクロペンタノール等へ変化す
る。さらには、目的とするシクロヘキサノールがシクロ
ヘキセンと反応して別の副反応生成物であるジシクロヘ
キシルエーテル等を生成することもある。
For example, when cyclohexanol is produced using cyclohexene as a cyclic olefin, there is isomerization to methylcyclopentenes such as 1-methylcyclopentene, 3-methylcyclopentene and 4-methylcyclopentene, These isomerized methylcyclopentenes are further converted to methylcyclopentanol, which is a by-product, by a hydration reaction. Furthermore, the desired cyclohexanol may react with cyclohexene to produce another by-product, such as dicyclohexyl ether.

【0021】これらの副反応生成物は、シクロヘキサノ
ールへの反応収率を落とすばかりでなく、反応生成物を
蒸留分離して、目的のシクロヘキサノールを高純度で取
得する場合、沸点がそれぞれ接近しているために分離に
多大のエネルギーを必要とする(例えば、シクロヘキサ
ノール、1−メチルシクロペンタノール、3−メチルシ
クロペンタノールの沸点は、それぞれ161℃、154
℃、163℃)。さらに、シクロヘキセンをそれらの異
性体から回収する場合も、沸点がそれぞれ接近している
ため困難である(例えば、シクロヘキセン、1−メチル
シクロペンテン、3−メチルシクロペンテンの沸点は、
それぞれ83.0℃、75.8℃、65.0℃)。
These by-products not only reduce the reaction yield to cyclohexanol, but also have a boiling point close to each other when the reaction product is separated by distillation to obtain the desired cyclohexanol with high purity. Requires a large amount of energy for separation (for example, the boiling points of cyclohexanol, 1-methylcyclopentanol and 3-methylcyclopentanol are 161 ° C. and 154 ° C., respectively).
° C, 163 ° C). Furthermore, it is difficult to recover cyclohexene from the isomers because the boiling points are close to each other (for example, the boiling points of cyclohexene, 1-methylcyclopentene, and 3-methylcyclopentene are:
83.0 ° C, 75.8 ° C, 65.0 ° C respectively).

【0022】本発明者らは、これらの副反応生成物の生
成速度について解析したところ、シクロヘキセンからシ
クロヘキサノールへの主反応速度は、シクロヘキセン濃
度に一次であるのに対して、メチルシクロペンテン類の
生成速度およびジシクロヘキシルエーテルへの生成速度
は、シクロヘキセン濃度に対して0次である。また、メ
チルシクロペンテンからメチルシクロペンタノールへの
反応速度は、メチルシクロペンテン濃度は1次であるこ
とを解明した。ここで、油相と水相との界面のシクロヘ
キセンの物質移動速度が遅い場合、主反応のシクロヘキ
サノールの生成は大幅に抑制されるのに対し、メチルシ
クロペンテンやジシクロヘキシルエーテルの反応は量的
に少ないが、確実に進行するため、シクロヘキサノール
の選択率を低下させることになる。これは、連続水相中
での油滴の分散状態によるものであり、重要である。そ
のためには、反応系における水相に対する油相の比率は
容量比で0.001〜1.0が好ましく、さらに好まし
くは0.01/0.8である。
The present inventors have analyzed the formation rates of these by-products. The main reaction rate from cyclohexene to cyclohexanol is linear with the cyclohexene concentration, while the formation rate of methylcyclopentenes is high. The rate and the rate of formation into dicyclohexyl ether are zero order with respect to the cyclohexene concentration. In addition, it was found that the reaction rate of methylcyclopentene to methylcyclopentanol is primary in the concentration of methylcyclopentene. Here, when the mass transfer rate of cyclohexene at the interface between the oil phase and the aqueous phase is low, the production of the main reaction cyclohexanol is greatly suppressed, whereas the reaction of methylcyclopentene and dicyclohexyl ether is quantitatively small. However, since it proceeds reliably, the selectivity of cyclohexanol is reduced. This is due to the dispersed state of the oil droplets in the continuous aqueous phase and is important. For that purpose, the ratio of the oil phase to the aqueous phase in the reaction system is preferably 0.001 to 1.0 by volume, more preferably 0.01 / 0.8.

【0023】さらに、原料としては環状アルコール濃度
の低い環状オレフィンを使用した方が触媒当たりの生産
性は高くなるため好ましい。しかし、工業規模の連続反
応プロセスでは、反応後、静置領域の油相を取り出し
て、蒸留分離塔に掛けて、塔底より環状アルコールを取
り出して製品とし、塔頂より環状オレフィンを留出させ
て、回収環状オレフィンとし、回収環状オレフィンは原
料環状オレフィンと混合して反応器に再供給するもので
ある。このため、回収環状オレフィン中の環状アルコー
ルを実質的に0にするには、比較的大きなエネルギーと
なるために、多少(例えば約1〜2重量%)環状アルコ
ールを残留させてリサイクルを掛けることで、蒸留エネ
ルギーを極力削減することも考えうる。
Further, it is preferable to use a cyclic olefin having a low cyclic alcohol concentration as a raw material because productivity per catalyst becomes higher. However, in an industrial-scale continuous reaction process, after the reaction, the oil phase in the stationary region is taken out, applied to a distillation separation column, the cyclic alcohol is taken out from the bottom of the column to produce a product, and the cyclic olefin is distilled out from the top of the column. The recovered cyclic olefin is then mixed with the raw material cyclic olefin and re-supplied to the reactor. For this reason, in order to make the cyclic alcohol in the recovered cyclic olefin substantially zero, a relatively large amount of energy is required. Therefore, a small amount (for example, about 1 to 2% by weight) of the cyclic alcohol is left to be recycled. It is also conceivable to reduce the distillation energy as much as possible.

【0024】また、すでに述べた如く、本反応は平衡反
応であり、反応温度が低い方が副反応物の生成は少な
く、かつ、環状アルコール平衡濃度が高められるが、反
応速度は逆に遅くなるため、環状アルコール濃度を無理
に高めようとして、反応温度を下げて、多量の触媒を使
用して反応することは得策でない。通常、反応は50〜
250℃、好ましくは70〜200℃、最も好ましくは
80〜150℃で行う。また、本発明において反応槽内
の圧力に特に限定はないが、水と環状オレフィンの両方
が液状を保ちうる圧力下で行うのが好ましい。通常の反
応では、環状アルコール平衡濃度に対して30〜80%
の環状アルコール濃度で運転される。このため反応器内
の環状アルコール濃度には限界がある。したがって、該
液滴は環状オレフィンと環状アルコールを、それぞれ好
ましくは50〜100重量%と0〜50重量%、さらに
好ましくは60〜99.9重量%と0.1〜40重量%
の割合で構成することが好ましい。
As described above, this reaction is an equilibrium reaction, and the lower the reaction temperature, the less the generation of by-products, and the higher the cyclic alcohol equilibrium concentration, but the lower the reaction speed. For this reason, it is not advisable to lower the reaction temperature and use a large amount of catalyst to carry out the reaction in an attempt to forcibly increase the cyclic alcohol concentration. Usually the reaction is 50-
It is carried out at 250C, preferably 70-200C, most preferably 80-150C. In the present invention, the pressure in the reaction tank is not particularly limited, but it is preferable to perform the reaction under a pressure at which both water and the cyclic olefin can maintain a liquid state. In a normal reaction, 30 to 80% of the cyclic alcohol equilibrium concentration
It is operated at a cyclic alcohol concentration of For this reason, there is a limit to the cyclic alcohol concentration in the reactor. Therefore, the droplets preferably contain 50 to 100% by weight and 0 to 50% by weight, more preferably 60 to 99.9% by weight and 0.1 to 40% by weight, respectively, of the cyclic olefin and the cyclic alcohol.
It is preferable to configure the ratio.

【0025】本発明で使用する環状オレフィンとは、シ
クロペンテン、メチルシクロペンテン、シクロヘキセ
ン、メチルシクロヘキセン、シクロオクテン、シクロド
デセン等である。また、本発明は、たの有機溶媒を共存
させてもよい。この場合、有機溶媒とは、ハロゲン化炭
化水素、アルコール類、エーテル類、ケトン類、フェノ
ール類である。ハロゲン化炭化水素としては、塩化メチ
レン、クロロホルム、テトラクロロメタン、トリクロロ
エタン、テトラクロロエタンおよび対応する臭化物、ヨ
ウ化物、フッ化物である。アルコール類としては、メタ
ノール、エタノール、イソプロパノール、n−プロパノ
ール、イソブタノール、n−ブタノール等のC1 〜C10
のアルコール類である。
The cyclic olefin used in the present invention includes cyclopentene, methylcyclopentene, cyclohexene, methylcyclohexene, cyclooctene, cyclododecene and the like. In the present invention, another organic solvent may coexist. In this case, the organic solvents are halogenated hydrocarbons, alcohols, ethers, ketones, and phenols. Halogenated hydrocarbons are methylene chloride, chloroform, tetrachloromethane, trichloroethane, tetrachloroethane and the corresponding bromides, iodides, fluorides. Examples of the alcohols include C 1 to C 10 such as methanol, ethanol, isopropanol, n-propanol, isobutanol, and n-butanol.
Alcohols.

【0026】エーテル類としては、ジオキサン、テトラ
ヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエー
テル、ジアミルエーテル、エチレングリコール、ジエチ
レングリコールのジメチルエーテルあるいはスルフォ
ン、例えば、ジプロピルスルフォン、スルフォラン、ス
ルホキシド、例えば、ジメチルスルホキシド等の単エー
テルおよび複エーテル等である。ケトン類としては、ア
セトン、メチルエチルケトン等である。フェノール類と
しては、フェノール、クレゾール等がある。上記いずれ
の有機溶媒とも、2種以上からなる混合物があってもよ
く、用いる溶媒の特性によって、油相、水相またはその
両方に含まれる。
As ethers, dioxane, tetrahydrofuran, diethyl ether, diisopropyl ether, diisopropyl ether, diamyl ether, dimethyl ether of ethylene glycol, diethylene glycol or sulfone, for example, dipropyl sulfone, sulfolane, sulfoxide, for example, monoether such as dimethyl sulfoxide and the like; And double ethers. Ketones include acetone, methyl ethyl ketone and the like. Phenols include phenol and cresol. Any of the above organic solvents may be a mixture of two or more, and is contained in the oil phase, the aqueous phase, or both depending on the characteristics of the solvent used.

【0027】また、原料組成としては環状オレフィン純
度の高いものが望ましいが、不純物として炭化水素化合
物、例えは、ベンゼン、トルエン等の芳香族、シクロヘ
キサン、シクロペンタン等のナフテン類、ペンタン、ヘ
キサン等のパラフィン類を含有していてもよい。これら
の不純物の濃度は30重量%以下が好ましい。また、無
機物としては、例えば、水、窒素、アルゴン、炭酸ガ
ス、一酸化炭素等を含んでいてもよい。ただし、酸素は
触媒の活性低下をきたす恐れがあり、できるだけ共存し
ない方が好ましい。
The raw material composition is desirably high in cyclic olefin purity, but hydrocarbon compounds such as aromatics such as benzene and toluene, naphthenes such as cyclohexane and cyclopentane, and pentane and hexane. It may contain paraffins. The concentration of these impurities is preferably 30% by weight or less. Further, the inorganic substance may include, for example, water, nitrogen, argon, carbon dioxide, carbon monoxide and the like. However, oxygen may cause a decrease in the activity of the catalyst, and it is preferable that oxygen does not coexist as much as possible.

【0028】本発明で使用する結晶性アルミノシリケー
トは、一次粒子径が0.5μm以下のものであり、好ま
しくは0.1μm以下のものである。粒子径は微細なも
のほど本発明の効果が明確になるが、その下限は「結晶
性」と言う言葉で規定される。結晶性とは原子がある対
称にしたがって規則正しく周期的に配列しているもので
あり、X線による回折現象が認められるものである(共
立出版株式会社、化学大辞典、1963年出版、第3
巻、第349頁“結晶”の項に記載)。したがって、一
定の周期が起こり、X線回折現象が認められるために
は、結晶構造に基づくある限界の大きさが存在する。よ
って、本発明で使用する結晶性アルミノシリケートは、
X線回折現象が認められ、かつ、一次粒子径が0.5μ
m以下のものということができる。なお、一次粒子径の
測定は走査型電子顕微鏡写真(倍率20000〜100
000倍)を用いて行う。
The crystalline aluminosilicate used in the present invention has a primary particle diameter of 0.5 μm or less, preferably 0.1 μm or less. The effect of the present invention becomes clearer as the particle size becomes finer, but the lower limit is defined by the term “crystallinity”. Crystallinity means that atoms are regularly and regularly arranged in accordance with a certain symmetry, and diffraction phenomena due to X-rays are recognized (Kyoritsu Shuppan Co., Ltd., Dictionary of Chemistry, 1963, 3rd edition).
Vol., P. 349, "Crystal"). Therefore, in order for a certain period to occur and for the X-ray diffraction phenomenon to be recognized, there is a certain limit size based on the crystal structure. Therefore, the crystalline aluminosilicate used in the present invention is:
X-ray diffraction phenomenon was observed, and the primary particle diameter was 0.5 μm.
m or less. In addition, the measurement of the primary particle diameter was performed using a scanning electron microscope photograph (magnification: 2000 to 100).
000 times).

【0029】本発明で使用する一次粒子径が0.5μm
以下の結晶性アルミノシリケートは、シリカとアルミナ
のモル比を特に規定するものではないが、シリカとアル
ミナのモル比が10以上であるもの、特にシリカとアル
ミナのモル比が20以上であるものが好ましい。シリカ
とアルミナのモル比が10以上と高いと、水和反応の活
性点である酸点の酸強度は増加するが、一方、酸点の量
は著しく減少する。環状オレフィンを原料とする場合、
その性質、反応性等より、そのままでは必ずしも水和反
応の活性、選択性を向上させるものではないが、微粒化
することにより、反応の活性点の増加およびその他の作
用によって、著しい活性、選択性の向上がみられ、実用
的な意味は大きい。
The primary particle diameter used in the present invention is 0.5 μm
The following crystalline aluminosilicate does not particularly limit the molar ratio of silica to alumina, but those having a molar ratio of silica and alumina of 10 or more, particularly those having a molar ratio of silica and alumina of 20 or more. preferable. When the molar ratio of silica to alumina is as high as 10 or more, the acid strength of the acid site, which is the active site of the hydration reaction, increases, but the amount of the acid site decreases significantly. When using a cyclic olefin as a raw material,
Due to its properties, reactivity, etc., it does not necessarily improve the activity and selectivity of the hydration reaction as it is. The practical meaning is significant.

【0030】ところで、一次粒子の粒径が小さければ、
それらの凝集等によりできる二次粒子の径が大きくなっ
たものでも有効である。二次粒子径は50μm以下が好
ましい。これ以上になると、触媒粒子のマクロ細孔内で
の環状オレフィンや環状アルコールの物質移動が抑えら
れて、反応速度が低下するものである。ここで言う粒径
とは、その示された数値以下のものが少なくとも50重
量%以上であるものを言う。
By the way, if the particle size of the primary particles is small,
It is effective even if the diameter of the secondary particles formed by such aggregation is increased. The secondary particle diameter is preferably 50 μm or less. Above this, mass transfer of the cyclic olefin or cyclic alcohol in the macropores of the catalyst particles is suppressed, and the reaction rate is reduced. The particle size referred to herein means a particle having a value less than the indicated value is at least 50% by weight or more.

【0031】本発明で使用する結晶性アルミノシリケー
トは、例えば、モルデナイト、ホウシャサイト、クリノ
プチロライト、L型ゼオライト、モービル社が発表して
いるZSM系ゼオライト(ZSM−5,ZSM−11
等)、チャバサイト、エリオナイト等が挙げられる。こ
れらの混合物も有用である。また、金属元素を含有する
結晶性アルミノシリケートとして、トリウム元素を含有
するもの(特開昭60−248632)、銅および/ま
たは銀を含有するもの(特開昭60−248633)、
クロム、モリブデン、タングステンの少なくとも一種を
含有するもの(特開昭60−248634)、チタン、
ジルコニウム、ハフニウムの少なくとも一種を含有する
(特開昭60−248635)ものでもよい。また、合
成方法として尿素化合物共存下(特開昭61−6831
9)、(特開昭61−180735)、シアノアルケン
共存下(特開昭62−36017)、(特開昭63−1
54633)、(特開昭63−315512)、(特開
昭61−221141)で合成したものでもよい。無機
物のみで合成されたもの(特開平1−180835)、
(特開平1−190644)、アミン共存下での合成
(特開平1−192717)のものでもよい。特に、微
粒化された結晶性アルミノシリケートが効果的である。
The crystalline aluminosilicate used in the present invention includes, for example, mordenite, boshasite, clinoptilolite, L-type zeolite, and ZSM zeolite (ZSM-5, ZSM-11) published by Mobil.
Etc.), chabazite, erionite and the like. Mixtures of these are also useful. Examples of the crystalline aluminosilicate containing a metal element include those containing a thorium element (JP-A-60-248632), those containing copper and / or silver (JP-A-60-248633),
One containing at least one of chromium, molybdenum and tungsten (JP-A-60-248634), titanium,
It may contain at least one of zirconium and hafnium (JP-A-60-248635). In addition, a urea compound is used as a synthesis method (Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-6831).
9), (JP-A-61-180735), in the presence of a cyanoalkene (JP-A-62-36017), (JP-A-63-1)
54633), (JP-A-63-315512) and (JP-A-61-221141). Synthesized only with inorganic substances (JP-A-1-180835);
(JP-A-1-190644) and synthesis in the presence of an amine (JP-A-1-192717). In particular, finely divided crystalline aluminosilicate is effective.

【0032】反応液中の水相中の触媒は少ない場合、反
応速度が遅く反応器が大きくなり、工業的に成り立ちに
くいし、多いと水相の粘度が高くなりすぎて流動性がな
くなり、水相での環状オレフィンの拡散速度が阻害され
反応速度を落としてしまう。したがって、水に対する触
媒の重量比は0.01〜2.0の範囲が好ましく、さら
に好ましくは0.1〜1.0の範囲である。反応温度は
通常50〜250℃の範囲で行われるが、好ましくは7
0〜200℃、特に80〜150℃の範囲が好ましい。
また、反応圧力は特に制限はないが、水および環状オレ
フィンの両方が液状を保ちうる圧力にすることが好まし
い。
When the amount of the catalyst in the aqueous phase in the reaction solution is small, the reaction rate is slow and the reactor becomes large, and it is difficult to industrially work. The diffusion rate of the cyclic olefin in the phase is inhibited and the reaction rate is reduced. Therefore, the weight ratio of the catalyst to water is preferably in the range of 0.01 to 2.0, and more preferably in the range of 0.1 to 1.0. The reaction temperature is usually in the range of 50 to 250 ° C., preferably 7 to 250 ° C.
The range of 0 to 200 ° C, particularly 80 to 150 ° C, is preferred.
The reaction pressure is not particularly limited, but is preferably a pressure at which both water and the cyclic olefin can maintain a liquid state.

【0033】本発明において、油相は平均液滴径0.0
5〜30mmの液滴として連続水相中に分散していること
が必要である。ところで、水の連続相に油相の細かい液
滴を分散する方法としては、多数の孔を持つ分散器から
油相の噴出させる方法と、攪拌機などで流体に剪断力を
与えて機械的に分散させる方法がある。この場合、細か
い液滴を作るには、界面圧や粘性応力に打ち勝つに充分
な外力をある時間以上に液滴に加えて分裂する必要があ
る。このため、分散器を用いる場合には、孔径を細かく
したり噴出速度を高めたりすることで達成できる。ま
た、攪拌機を用いる場合には、剪断速度を高めればよ
く、一般的には流体に投入する攪拌動力を大きくすれば
よい。
In the present invention, the oil phase has an average droplet diameter of 0.0
It must be dispersed in the continuous aqueous phase as droplets of 5 to 30 mm. By the way, as a method of dispersing fine droplets of the oil phase in the continuous phase of water, a method of ejecting the oil phase from a disperser having many holes, and a method of mechanically dispersing the fluid by applying a shear force to the fluid with a stirrer etc. There is a way to make it happen. In this case, in order to form fine droplets, it is necessary to apply an external force sufficient to overcome the interfacial pressure and viscous stress to the droplets for a certain period of time or more to break up the droplets. Therefore, when a disperser is used, it can be achieved by reducing the hole diameter or increasing the ejection speed. In addition, when a stirrer is used, the shearing rate may be increased, and generally, the stirring power supplied to the fluid may be increased.

【0034】以下図1〜9を参照して、本発明の環状オ
レフィンの水和反応法の態様について説明するが、本発
明は、これらの態様に限定されるものではない。図1は
本発明の方法の1つの態様(第1の態様)を実施するた
めの反応槽の内部断面を示す概略図である。反応槽4は
原料供給管3に連結した分散器6を槽内下部に有し、さ
らに、温度計を入れた温度計サヤ管(共に図示せず)お
よび圧力計(図示せず)を取り付けてある。反応槽4の
上部には、生成した環状アルコールと未反応環状オレフ
ィンを含む油相の抜出管5に接続した油相出口が付けて
ある。上記したパイプ3は環状オレフィン供給管1およ
び水供給管2に接続しており、上記の油相抜出管5から
分岐した循環パイプにも接続していて、抜き出した油相
の一部をポンプ8を用いて反応相4にリサイクルして分
散器6から噴出するようにしている。また、反応槽4の
外面には電気ヒーター(図示せず)が取り付けてあり、
上記したパイプの全てにはそれぞれ流量計(図示せず)
が付いている。反応槽4の側壁には、油滴が分散した連
続水相と油相の分離状態を観察し、油水界面を見るため
のガラス製の覗き窓(図示せず)が取り付けてある。す
なわち、本発明の第1の態様によれば、反応槽内下部に
原料供給管に連結され多数の細孔を持つ少なくとも一つ
の分散器を有し、反応槽内上部に生成環状アルコールと
未反応環状オレフィンを含む反応により得られた油相を
抜出すための抜出手段に連結した油相出口を有する反応
槽において反応を行い、油相を原料供給管を通して供給
して分散器の細孔から反応系中に噴出させることによ
り、油相を平均液滴径0.05〜30mmの液滴として連
続水相中に分散および流通させることを特徴とする環状
オレフィンの水和反応方法が提供される。反応により得
られた油滴の合一により反応槽内上部に形成した油相の
連続層は、出口および抜出手段から抜出し、その一部を
抜出し手段から分岐し原料供給管に連結した導管により
反応槽に循環し、循環した油層を分散器の細孔から噴出
させる。反応槽の形状には特に限定はなく、竪型、横
型、角型、円筒型等であればよいが、スラリ−の堆積や
液淀み部分ができるだけ存在しない方がよく、竪型円筒
槽が最も望ましい。
The embodiments of the method for hydrating a cyclic olefin of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 9, but the present invention is not limited to these embodiments. FIG. 1 is a schematic diagram showing an internal cross section of a reaction vessel for performing one embodiment (first embodiment) of the method of the present invention. The reaction tank 4 has a disperser 6 connected to the raw material supply pipe 3 in the lower part of the tank, and further has a thermometer sheath pipe (both not shown) containing a thermometer and a pressure gauge (not shown) attached thereto. is there. An oil phase outlet connected to an extraction pipe 5 for an oil phase containing the generated cyclic alcohol and unreacted cyclic olefin is provided at the upper part of the reaction tank 4. The above-mentioned pipe 3 is connected to the cyclic olefin supply pipe 1 and the water supply pipe 2, and is also connected to the circulation pipe branched from the oil phase extraction pipe 5, and a part of the extracted oil phase is pumped. 8 is used to recycle to the reaction phase 4 and eject it from the disperser 6. Further, an electric heater (not shown) is attached to the outer surface of the reaction tank 4,
Flow meters (not shown) for all of the above pipes
With. On the side wall of the reaction tank 4, a glass viewing window (not shown) for observing the separation state of the continuous aqueous phase and the oil phase in which the oil droplets are dispersed and for observing the oil-water interface is attached. That is, according to the first aspect of the present invention, at least one disperser connected to the raw material supply pipe and having a large number of pores is provided in the lower part of the reaction tank, and the generated cyclic alcohol and the unreacted cyclic alcohol are provided in the upper part of the reaction tank. The reaction is carried out in a reaction vessel having an oil phase outlet connected to a withdrawing means for extracting the oil phase obtained by the reaction containing the cyclic olefin, and the oil phase is supplied through a raw material supply pipe to pass through the pores of the disperser. A method for hydrating a cyclic olefin is provided, wherein the oil phase is dispersed and circulated as a droplet having an average droplet diameter of 0.05 to 30 mm in a continuous aqueous phase by jetting the oil phase into a reaction system. . The continuous phase of the oil phase formed at the upper part in the reaction tank by coalescence of the oil droplets obtained by the reaction is extracted from the outlet and the extraction means, and a part thereof is branched from the extraction means and connected to the raw material supply pipe by a conduit. The oil is circulated to the reaction tank, and the circulated oil layer is ejected from the pores of the disperser. The shape of the reaction tank is not particularly limited, and may be a vertical type, a horizontal type, a square type, a cylindrical type, or the like. desirable.

【0035】ところで、本発明の場合は、循環せずに原
料環状オレフィン油相を流した場合、油滴の水相に対す
る容量比が充分ではないため、総括反応速度が物質移動
律速になりやすい。そこで、油相液滴ホールドアップを
高めるため、反応器上部にて合一し、連続相となった油
相、すなわち、未反応環状オレフィンと環状アルコール
生成物の一部を、例えば、ポンプなどを使って循環し、
反応槽底部に配置した分散器を通して噴出させ、反応の
場における水相に対する主に環状オレフィンを含む油相
の比率を上げることができ、物質移動律速を回避するこ
とができる。循環流量については、多いほど効果的であ
るが、本発明において水相が連続相であることは、先に
述べたとおりである。通常は、原料環状オレフィンの供
給流量に対する反応生成物循環流量は1〜150重量比
が好ましい。
In the case of the present invention, when the raw material cyclic olefin oil phase is allowed to flow without circulation, the overall reaction rate tends to be mass transfer-controlled because the volume ratio of oil droplets to the aqueous phase is not sufficient. Therefore, in order to increase the oil phase droplet hold-up, a part of the unreacted cyclic olefin and a part of the cyclic alcohol product, that is, the unreacted cyclic olefin and the cyclic alcohol product are combined at the upper part of the reactor, for example, by using a pump or the like. Circulate using
By spouting through a disperser arranged at the bottom of the reaction tank, the ratio of the oil phase containing mainly cyclic olefin to the aqueous phase at the reaction site can be increased, and mass transfer rate-limiting can be avoided. The circulation flow rate is more effective as the circulation flow rate increases, but in the present invention, the aqueous phase is a continuous phase as described above. Usually, the reaction product circulation flow rate to the feed flow rate of the raw material cyclic olefin is preferably 1 to 150 weight ratio.

【0036】環状オレフィンを反応液中に分散する分散
器としては、内径0.3〜10.0mmの穴を多数開けた
ものを用いる。用いる環状オレフィンが油滴の合一の速
いものであれば、上記の分散器で充分効果的であるが、
エマルジョンを形成し易い反応液の場合は、微細な液滴
を作らないようにするため、該穴の部分に穴径の2〜5
倍の内径で、10〜200mm長さのパイプを立てた分散
器を用いるとさらに好ましい。また、反応槽断面積の大
きさにより、その分散器配管の本数は増やすことで均一
分散を達成できる。
As the disperser for dispersing the cyclic olefin in the reaction solution, a disperser having a large number of holes having an inner diameter of 0.3 to 10.0 mm is used. If the cyclic olefin used is one that allows oil droplets to coalesce quickly, the above disperser is sufficiently effective.
In the case of a reaction solution that easily forms an emulsion, the diameter of the hole should be 2 to 5 in order to prevent the formation of fine droplets.
It is more preferable to use a disperser having a pipe with a double inner diameter and a length of 10 to 200 mm. In addition, uniform dispersion can be achieved by increasing the number of disperser pipes depending on the size of the reaction tank cross-sectional area.

【0037】本発明の他の態様(第2の態様)によれ
ば、複数の攪拌翼を備えた攪拌機を有する少なくとも一
つの反応槽において反応を行い、反応系全体を攪拌して
剪断力を生じさせるように攪拌機を操作することによ
り、連続水相中に懸濁した触媒の沈降を防止するととも
に、攪拌翼から離れたところで合一した油滴を再分散し
て連続水相中の油相を液滴状に維持することを特徴とす
る方法が提供される。図2は反応槽内に攪拌機を設置す
る本発明の方法の第2の態様の概略図である。前記した
本発明の第1の態様では、反応槽4は原料供給管3に接
続した分散器6および反応により得られる環状アルコー
ルと未反応環状オレフィンを含む反応生成物抜出管5に
接続した反応生成物出口を有しており、上記の原料供給
管3は、環状オレフィン供給管1と水供給管2に接続し
ている。第2の態様では、この第1の態様に用いる反応
槽4とは異なり、反応槽4は複数の攪拌翼9を備えた攪
拌機を有しており、反応系全体を攪拌して剪断力を生じ
させるように攪拌機を操作することにより、連続水相中
に懸濁した触媒の沈降を防止するとともに、攪拌翼9か
ら離れたところで合一した油滴を再分散して連続水相中
の油相を液滴状に維持することができる。また、反応槽
4は油相である反応生成物の出口を上部に有しており、
反応生成物出口付近には堰7を配置して静置領域が設け
られているので、得られる反応混合液を環状アルコール
を含む上層としての油相と触媒を含む下層としての水相
とへ容易に分離できる。
According to another embodiment (second embodiment) of the present invention, the reaction is carried out in at least one reaction vessel having a stirrer having a plurality of stirring blades, and the whole reaction system is stirred to generate a shear force. By operating the stirrer to prevent the sedimentation of the catalyst suspended in the continuous aqueous phase, the oil droplets that have coalesced away from the stirring blades are redispersed to remove the oil phase in the continuous aqueous phase. A method is provided for maintaining a droplet. FIG. 2 is a schematic view of a second embodiment of the method of the present invention in which a stirrer is installed in a reaction vessel. In the above-described first embodiment of the present invention, the reaction tank 4 is connected to the disperser 6 connected to the raw material supply pipe 3 and the reaction product extraction pipe 5 containing the cyclic alcohol obtained by the reaction and the unreacted cyclic olefin. It has a product outlet, and the raw material supply pipe 3 is connected to the cyclic olefin supply pipe 1 and the water supply pipe 2. In the second embodiment, unlike the reaction tank 4 used in the first embodiment, the reaction tank 4 has a stirrer having a plurality of stirring blades 9 and generates a shear force by stirring the entire reaction system. By operating the stirrer such that the catalyst suspended in the continuous aqueous phase is prevented from settling, the oil droplets that have coalesced at a distance from the stirring blade 9 are redispersed to remove the oil phase in the continuous aqueous phase. Can be maintained in the form of droplets. In addition, the reaction tank 4 has an outlet for a reaction product that is an oil phase at an upper portion,
Since the weir 7 is disposed near the outlet of the reaction product and the stationary region is provided, the obtained reaction mixture is easily converted into an oil phase as an upper layer containing a cyclic alcohol and an aqueous phase as a lower layer containing a catalyst. Can be separated.

【0038】攪拌翼9の型式はタービン、プロペラ、パ
ドル等の翼構造がよい。特に、プロペラ翼は小さい動力
で上下の循環流を発生できるため、必要以上に微細な液
滴を作らないので好ましい。攪拌機の軸は反応槽中心で
ある必要はないし、攪拌機の取り付け基数も一基である
必要はない。また、攪拌機に取り付ける翼は一段以上で
多段翼構造でもよい。さらに、多段翼の各段の翼型式は
異なっていてもよい。
The type of the stirring blade 9 is preferably a blade structure such as a turbine, a propeller, or a paddle. In particular, the propeller blades are preferable because they can generate up-and-down circulating flows with small power and do not produce unnecessarily fine droplets. The shaft of the stirrer does not need to be at the center of the reaction vessel, and the number of the stirrers does not need to be one. Further, the blade attached to the stirrer may have one or more stages and a multi-stage blade structure. Further, the blade type of each stage of the multi-stage blade may be different.

【0039】本発明の方法では、攪拌機により、下向き
の流動成分を持たせて環状オレフィンを含む油相を水相
との混合物として循環することが好ましい。具体的に
は、水相の比重に比し軽い油相を水相に混合するには、
浮き上がった油相を巻き込むような下向きの流動成分が
存在することが好ましい。流動の方向は、図2のように
中心で下向きであろうが、外側で下向きであろうがいず
れでもよい。
In the method of the present invention, it is preferred that the oil phase containing the cyclic olefin is circulated as a mixture with the aqueous phase by using a stirrer with a downward fluid component. Specifically, to mix the oil phase, which is lighter than the specific gravity of the aqueous phase, with the aqueous phase,
It is preferred that there be a downward flowing component that entrains the raised oil phase. The direction of the flow may be either downward at the center as shown in FIG. 2 or downward at the outside.

【0040】原料環状オレフィンを噴出する分散器は、
上記第1の態様で用いた多数の穴を有する配管を用いて
もよいが、攪拌軸に小型で羽根枚数の多いタービン翼を
取り付けておき、その翼の上または下に原料供給パイプ
を配置した構造にすると、適度な粗い液滴を作り、攪拌
流に乗ることができるため、原料を供給した途端に原料
が大きな油相の塊となって、静置領域へショートパスす
ることを防ぐことができる。この方法を用いた場合、原
料供給口を大きくできるため、触媒によるスケーリング
や詰まりなどが回避できる。
The disperser for ejecting the raw material cyclic olefin is:
The pipe having a large number of holes used in the first embodiment may be used, but a small turbine blade having a large number of blades is attached to the stirring shaft, and a raw material supply pipe is arranged above or below the blade. With the structure, moderately coarse droplets can be created and agitated flow can be applied, so that as soon as the raw material is supplied, the raw material is prevented from forming a large oil phase lump and short-passing to the stationary area Can be. When this method is used, the material supply port can be enlarged, so that scaling or clogging due to the catalyst can be avoided.

【0041】図3に示す反応槽は、攪拌の効果をさらに
高めるものであり、図2の装置に中空円筒10を付加し
たものである。具体的には、内外壁を有し上端と下端が
開いている中空円筒10を攪拌機を囲むように反応槽内
に配置して、反応槽4において反応系内の攪拌機と中空
円筒10の内壁との間に第1の空間を、中空円筒10の
外壁と反応槽4の内壁との間に第2の空間を設け、中空
円筒10は、上記の第1と第2の空間を反応系が十分に
循環するような断面積を有していて、ドラフトチューブ
として機能している。中空円筒10は通常攪拌機を囲む
ように配置するが、攪拌翼9が多少外にはみ出ていても
効果はさほど損なわれない。中空円筒10は通常反応槽
内壁に固定するか、固定方法については、固定する手段
が反応系の循環により生じる圧力に耐え反応系の循環流
がスムーズである限り特に限定はない。固定する手段と
しては、例えば、金属板を使用できる。中空円筒を配置
することで環状オレフィン油相の液滴を含む水相を循環
することにより、下向きの循環流を強化することがで
き、弱い攪拌動力でも油相と水相を攪拌混合することが
できるため、十分な反応速度を得ることができる。さら
に、強攪拌をしないため微細な液滴を生じることがな
く、反応後の静置領域での油・水の分離も非常に容易に
なる。また、強い攪拌により触媒の破損を起こしたり、
触媒の再生時に反応器より抜き出して濾過する場合触媒
ロスとなったり、あるいはフィルターを用いるとき目詰
まりを起こす等の問題もあったが、弱い攪拌で反応に充
分な混合ができることで、その問題が解決できたことも
効果の一つである。
The reaction tank shown in FIG. 3 further enhances the effect of stirring, and is obtained by adding a hollow cylinder 10 to the apparatus shown in FIG. Specifically, a hollow cylinder 10 having inner and outer walls and open at the upper and lower ends is arranged in the reaction vessel so as to surround the stirrer. A first space is provided therebetween, and a second space is provided between the outer wall of the hollow cylinder 10 and the inner wall of the reaction tank 4, and the hollow cylinder 10 is provided with a reaction system sufficient for the first and second spaces. It has a cross-sectional area that circulates through and functions as a draft tube. The hollow cylinder 10 is usually arranged so as to surround the stirrer. However, even if the stirring blade 9 slightly protrudes outside, the effect is not significantly impaired. The hollow cylinder 10 is usually fixed to the inner wall of the reaction vessel, or the fixing method is not particularly limited as long as the fixing means withstands the pressure generated by the circulation of the reaction system and the circulation flow of the reaction system is smooth. As a fixing means, for example, a metal plate can be used. By circulating the aqueous phase containing droplets of the cyclic olefin oil phase by arranging the hollow cylinder, the downward circulating flow can be strengthened, and the oil phase and the aqueous phase can be stirred and mixed even with weak stirring power. Therefore, a sufficient reaction rate can be obtained. Further, since no strong stirring is performed, fine droplets are not generated, and the separation of oil and water in the stationary region after the reaction becomes very easy. Also, strong stirring may cause catalyst damage,
There were problems such as catalyst loss when extracting from the reactor and filtering during regeneration of the catalyst, or clogging when using a filter, but the problem was that sufficient mixing for the reaction was possible with weak stirring. Solving the problem is one of the effects.

【0042】中空円筒付の反応器の攪拌動力は、それが
ない場合に比較して1/5から1/10で同一の反応収
率を得ることができるものである。また、攪拌型反応槽
の場合、バッフルプレートを入れるとさらに効果的にな
る。すなわち、反応槽が、反応槽内壁から実質的に中心
方向に向かって内壁の近くに張り出している少なくとも
一つの垂直方向に伸びるバッフルプレートを有してお
り、バッフルプレートはその上下に反応系内にいて空間
が残るように配設されているもので、バッフルプレート
の長さは長ければ長いほど上下の循環流が強まり効果的
である。また、バッフルプレートは一般に反応槽内壁に
固定するが、固定方法については反応槽内壁に対しバッ
フルプレートが垂直である限り特に限定はない。
[0042] The stirring power of the reactor equipped with a hollow cylinder is such that the same reaction yield can be obtained at 1/5 to 1/10 as compared with the case without it. In the case of a stirring type reaction tank, it is more effective to add a baffle plate. That is, the reaction vessel has at least one vertically extending baffle plate projecting from the inner wall of the reaction vessel substantially toward the center toward the inner wall, and the baffle plate is disposed above and below the reaction system in the reaction system. The baffle plate has a longer length, and the longer the baffle plate is, the stronger the vertical circulating flow is and the more effective the baffle plate is. In addition, the baffle plate is generally fixed to the inner wall of the reaction tank, but the method of fixing is not particularly limited as long as the baffle plate is perpendicular to the inner wall of the reaction tank.

【0043】バッフルプレートの枚数は、一般的には反
応器攪拌領域の大きさによって決まり、攪拌領域の大き
さに応じてバッフルプレートの枚数を多くするのが効果
的である。バッフルプレートは図3に示す中空円筒10
と組み合わせて用いると、下方向への循環流を強める効
果が高まるので好ましいが、バッフルプレートのみでも
その効果は達成できる。
The number of baffle plates is generally determined by the size of the reactor stirring area, and it is effective to increase the number of baffle plates according to the size of the stirring area. The baffle plate is a hollow cylinder 10 shown in FIG.
When used in combination with, the effect of strengthening the downward circulating flow is enhanced, which is preferable. However, the effect can be achieved only with the baffle plate.

【0044】油水分離し生成した環状アルコールを含む
油相のみを取り出すためには、図2と図3に示すよう
に、反応生成物出口(反応生成物抜出管5に接続してい
る)付近に堰7を配置して静置領域を設け、相分離を容
易にすることにより達成できる。すなわち、静置領域内
では反応混合液中の油滴は上昇し、上層に連続油相を、
下層に連続水相を形成する。連続油相は反応生成物抜出
管5より抜出し、これにより環状アルコールを単離す
る。一方、連続油相は比重が反応混合液よりも高いため
下降し、反応混合液と入れ換わる。反応混合液の油水分
離は、上記のようにして行われる。
In order to take out only the oil phase containing the cyclic alcohol generated by oil-water separation, as shown in FIGS. 2 and 3, the reaction product outlet (connected to the reaction product discharge pipe 5) This can be achieved by disposing a weir 7 at the bottom to provide a stationary area to facilitate phase separation. That is, the oil droplets in the reaction mixture rise in the stationary region, and a continuous oil phase is formed in the upper layer,
A continuous aqueous phase is formed in the lower layer. The continuous oil phase is withdrawn from the reaction product withdrawing tube 5, whereby the cyclic alcohol is isolated. On the other hand, since the specific gravity of the continuous oil phase is higher than that of the reaction mixture, the continuous oil phase descends and replaces the reaction mixture. Oil-water separation of the reaction mixture is performed as described above.

【0045】図4は、本発明の方法において油水分離を
行う場合の他の態様を示しており、反応により得られた
油相と水相を含む反応混合液を、パイプ12を通して反
応槽外に設けた油水分離槽11に導入して、生成した環
状アルコールを含む上層としての油相と触媒を含む下層
としての水相とに分離するものである。油相は本発明の
方法の第1の態様と同様に、パイプ5より抜出すと共
に、その一部を反応槽4に循環し、水相はパイプ13に
より反応槽4にポンプ8により循環する。パイプ12を
通しての反応槽4から油水分離槽11への反応混合液の
移動、およびパイプ13を通しての油水分離槽11から
反応槽4への移動は、重力または上記のようにポンプに
よって行う。静置領域のある反応槽に較べ、上記のよう
に油水分離槽11において油水分離を行う反応槽4で
は、適切な液滴径の油滴を生じやすいため、油水分離を
効果的に行うことができる。
FIG. 4 shows another embodiment in which oil-water separation is performed in the method of the present invention. A reaction mixture containing an oil phase and an aqueous phase obtained by the reaction is passed through a pipe 12 to the outside of the reaction tank. It is introduced into the provided oil / water separation tank 11 and is separated into an oil phase as an upper layer containing the generated cyclic alcohol and an aqueous phase as a lower layer containing the catalyst. The oil phase is extracted from the pipe 5 and a part of the oil phase is circulated to the reaction tank 4 as in the first embodiment of the method of the present invention, and the aqueous phase is circulated to the reaction tank 4 by the pipe 13 by the pump 8. The movement of the reaction mixture from the reaction tank 4 to the oil / water separation tank 11 through the pipe 12 and the movement from the oil / water separation tank 11 to the reaction tank 4 through the pipe 13 are performed by gravity or by a pump as described above. Compared with a reaction tank having a stationary area, in the reaction tank 4 for performing oil / water separation in the oil / water separation tank 11 as described above, an oil droplet having an appropriate droplet diameter is more likely to be generated, and therefore, oil / water separation can be performed effectively. it can.

【0046】なお、大量の反応混合液の油水分離は、上
記の油水分離槽11を用いる代わりに、反応槽内に邪魔
板を設置することによっても達成でき、静置領域をコン
パクトにすることができる。図5に示すように、反応槽
4を邪魔板7Aを用いて仕切ることにより、槽内下部領
域としての攪拌領域および槽内上部領域としての静置領
域5Aを設け、反応系を攪拌領域内で攪拌して剪断力を
生じさせることにより、油相が液滴となって連続水相中
に分散すると共に、邪魔板7Aを通って油滴は攪拌領域
から静置領域5Aへ移動し、静置領域5A内で油滴が合
一して連続油相を形成している。邪魔板としては、多孔
円板(その外周において反応槽内壁に直接取り付けられ
ている);無多孔円板(反応槽内壁とはその間に隙間を
設け、サポートにより反応槽内壁に固定されている);
グリッドデッキ(その外周において反応槽内壁に直接取
り付けられている);平らなドーナツ板(その外周にお
いて反応槽内壁に直接取り付けられている);頂点が下
向きの中空な円錐の先端を切り取った形のドーナツ板
(開口した上記円錐の底面外周において反応槽内壁に直
接取り付けられている);頂点が上向きの中空な円錐の
先端を切り取った形のドーナツ板(反応槽内壁とはその
間に隙間を設け、開口した上記円錐の底面外周において
反応槽内壁に直接固定されている);および頂点が下向
きの中空な円錐と頂点が上向きの中空な円錐について、
それぞれの先端を切り取って得られたものを切り取った
部分で結合した形のドーナツ板(開口した円錐底面がそ
れぞれ上向き、下向きになるようにして、各円錐底面の
外周において反応槽内壁に直接取り付けられている)を
用いることができる。
Oil-water separation of a large amount of the reaction mixture can also be achieved by installing a baffle plate in the reaction tank instead of using the oil-water separation tank 11 described above, and the stationary area can be made compact. it can. As shown in FIG. 5, the reaction tank 4 is partitioned using baffle plates 7A, thereby providing a stirring area as a lower area in the tank and a stationary area 5A as an upper area in the tank, and the reaction system in the stirring area. By generating a shearing force by stirring, the oil phase becomes droplets and disperses in the continuous aqueous phase, and the oil droplets move from the stirring region to the stationary region 5A through the baffle plate 7A, and stand still. The oil droplets unite in the region 5A to form a continuous oil phase. As a baffle plate, a perforated disk (directly attached to the inner wall of the reaction vessel at its outer periphery); a non-perforated disk (a gap is provided between the inner wall of the reaction vessel and fixed to the inner wall of the reaction vessel by a support) ;
Grid deck (peripherally attached directly to the inner wall of the reactor); flat donut plate (peripherally attached directly to the inner wall of the reactor); truncated hollow cone with a vertex pointing downwards Donut plate (directly attached to the inner wall of the reaction vessel at the outer periphery of the bottom surface of the open cone); a donut plate in which the tip of a hollow cone whose apex faces upward is cut off (a gap is provided between the inner wall of the reaction vessel and Is fixed directly to the inner wall of the reactor at the outer periphery of the bottom surface of the open cone); and for a hollow cone having a downward apex and a hollow cone having an apex upward,
A donut plate formed by cutting off the respective tips and joining them at the cut-out portion (the open conical bottom faces upward and downward, respectively, and is directly attached to the inner wall of the reaction vessel at the outer periphery of each conical bottom surface) ) Can be used.

【0047】例えば、図6に示す反応槽4は、ドーナツ
板7A−1を槽内に配置して、槽内上部領域としての静
置領域5A−1、および槽内下部領域としての攪拌領域
を設けている。ドーナツ板7A−1は、頂点が下向きの
中空な円錐と頂点が上向きの中空な円錐について、それ
ぞれの先端を切り取って得られたものを切り取った部分
で結合したものであり、開口した円錐底面がそれぞれ上
向き、下向きになるようにして、各円錐底面の外周にお
いて反応槽内壁に直接取り付けられている。また、図7
に示す反応槽4は、多孔円板7A−2を槽内に配置し
て、槽内上部領域としての静置領域5A−2、および槽
内下部領域としての攪拌領域を設けている。
For example, in the reaction tank 4 shown in FIG. 6, a donut plate 7A-1 is disposed in a tank, and a stationary area 5A-1 as an upper area in the tank and a stirring area as a lower area in the tank are provided. Provided. The donut plate 7A-1 is a combination of a hollow cone having a downwardly directed apex and a hollow cone having an upwardly directed apex, which are obtained by cutting off the respective tips and joining the cut portions. Each cone is directly attached to the inner wall of the reaction tank at the outer periphery of the bottom surface of each cone so as to face upward and downward. FIG.
In the reaction tank 4 shown in Fig. 5, a porous disk 7A-2 is arranged in the tank, and a stationary area 5A-2 as an upper area in the tank and a stirring area as a lower area in the tank are provided.

【0048】また、該邪魔板としては、後述する本発明
の方法の第4の態様に関連して述べる図10〜15に示
すような障害物を用いることもできる。
Further, as the baffle plate, an obstacle as shown in FIGS.

【0049】本発明のさらに他の態様(第3の態様)に
よれば、第1の反応槽と少なくとも一つの補足反応槽か
らなる、直列に連結した複数の反応槽を用いて反応を行
い、上記の少なくとも一つの各補足反応槽に先行する第
1の反応槽または補足反応槽で得た環状アルコールと未
反応環状オレフィンとを含む反応混合液を、各先行反応
槽の次の補足反応槽に供給して、そこで未反応環状オレ
フィンを水和する方法が提供される。
According to still another embodiment (third embodiment) of the present invention, the reaction is carried out using a plurality of serially connected reaction tanks each comprising a first reaction tank and at least one supplementary reaction tank. The reaction mixture containing the cyclic alcohol and the unreacted cyclic olefin obtained in the first reaction vessel or the supplementary reaction vessel preceding the at least one supplementary reaction vessel is supplied to the next supplementary reaction vessel of each preceding reaction vessel. A method is provided for feeding and hydrating unreacted cyclic olefins there.

【0050】図8は本発明の方法のさらに他の態様(第
3の態様)を実施するための直列に連結した二つの反応
槽の内部断面を示す概略図である。第1の反応槽4−1
には、攪拌翼9を有する攪拌機、環状オレフィンを含む
油相の供給管1と水供給管2に接続している原料供給管
3、静置領域を設けるための堰7、および入口14と出
口15を有する水蒸気流通コイルが設置してある。第1
の反応槽4−1の静置領域内で分離した油相は、パイプ
5−1から抜き出し、補足反応槽4−2の下部に供給す
る。補足反応槽4−2は第1の反応槽4−1と実質的に
同じ構造であるが、水蒸気流通コイルの代わりに、入口
16と出口17を有する水蒸気または冷却水流通コイル
を取り付ける。補足反応槽4−2に供給した油相は、水
和反応の後、静置領域内で分離し、パイプ5−2から抜
き出し、抜き出した油相は、全て蒸留して生成環状アル
コールを単離する。第1の反応槽4−1および補足反応
槽4−2は、均圧管18を通して繋がっており、不活性
ガス供給管19に均圧管18から不活性ガスを供給する
ことによって、各槽内気相部圧力が均等になるように調
節している。図8に示すような本発明の方法の第3の態
様では、図1及び図4に示すように、反応槽4−1と4
−2のそれぞれの油相抜出パイプ5−1と5−2から循
環用のパイプをそれぞれ分岐させて、抜出した油相の一
部をポンプにより各反応槽にリサイクルして、原料と共
に分散器から噴出させてもよい。
FIG. 8 is a schematic view showing the internal cross section of two reaction vessels connected in series for carrying out still another embodiment (third embodiment) of the method of the present invention. First reaction tank 4-1
A stirrer having stirring blades 9, a raw material supply pipe 3 connected to a supply pipe 1 and a water supply pipe 2 for an oil phase containing a cyclic olefin, a weir 7 for providing a stationary area, and an inlet 14 and an outlet. A steam flow coil having 15 is installed. First
The oil phase separated in the stationary region of the reaction tank 4-1 is extracted from the pipe 5-1 and supplied to the lower part of the supplementary reaction tank 4-2. The supplementary reactor 4-2 has substantially the same structure as the first reactor 4-1 except that a steam or cooling water flowing coil having an inlet 16 and an outlet 17 is attached instead of the steam flowing coil. After the hydration reaction, the oil phase supplied to the supplementary reaction tank 4-2 is separated in the stationary region, extracted from the pipe 5-2, and all the extracted oil phase is distilled to isolate the generated cyclic alcohol. I do. The first reaction tank 4-1 and the supplementary reaction tank 4-2 are connected through a pressure equalizing pipe 18, and by supplying an inert gas from the pressure equalizing pipe 18 to an inert gas supply pipe 19, a gas phase in each tank is supplied. The pressure is adjusted so that the pressures are uniform. In the third embodiment of the method of the present invention as shown in FIG. 8, as shown in FIG. 1 and FIG.
-2, a circulation pipe is branched from each of the oil phase extraction pipes 5-1 and 5-2, and a part of the extracted oil phase is recycled to each reaction tank by a pump, and dispersed together with the raw materials. It may be spouted from.

【0051】前に述べたごとく、環状オレフィンから環
状アルコールへの平衡転化率は、温度が低いほど高くな
っている。一方、反応速度は温度が高いほど速くなる。
したがって、環状オレフィンから環状アルコール単流当
たりの反応収率を高めるには、低温で長時間、触媒と接
触させる必要がある。しかし、温度が低いため反応速度
が遅く、多量の触媒を必要とし、しかも、反応槽が大き
くなってしまうと言ったように生産性が悪いことにな
る。
As mentioned previously, the equilibrium conversion of cyclic olefins to cyclic alcohols increases with lower temperature. On the other hand, the reaction rate increases as the temperature increases.
Therefore, in order to increase the reaction yield per cyclic alcohol single stream from a cyclic olefin, it is necessary to contact the catalyst at a low temperature for a long time. However, since the temperature is low, the reaction rate is low, a large amount of catalyst is required, and the productivity is poor, as described above, because the reaction tank becomes large.

【0052】本発明者らは、前記課題を解決すべく本反
応のメカニズムを注意深く検討した結果、図8に示すよ
うに直列に連結した複数の反応槽の温度を、反応系の流
れ方向に従って逐次的に低くなるように制御することに
よって、前述した方法に比較して環状アルコールの単流
当たりの反応収率をさらに増大する条件を見いだした。
The present inventors have carefully studied the mechanism of the present reaction in order to solve the above-mentioned problems. As a result, as shown in FIG. 8, the temperatures of a plurality of reaction vessels connected in series are successively changed according to the flow direction of the reaction system. By controlling the reaction yield to be as low as possible, a condition was found which further increased the reaction yield per single stream of the cyclic alcohol as compared with the above-mentioned method.

【0053】さらに、本発明の方法の第3の態様におい
ては、直列に連結した複数の反応槽内で反応系の流れが
ピストンフローに近ずくため、油相中の環状アルコール
濃度が平衡濃度である10〜40重量%に近ずき、単流
当たりの反応収率を上げることができる。
Further, in the third embodiment of the method of the present invention, the flow of the reaction system approaches the piston flow in the plurality of reaction tanks connected in series, so that the cyclic alcohol concentration in the oil phase is equal to the equilibrium concentration. It approaches a certain 10 to 40% by weight, and the reaction yield per single stream can be increased.

【0054】上記した本発明の方法の第3の態様の効果
は、図9に示すような、障害物によって複数の小室に仕
切られており、各室が少なくとも一つの攪拌翼セットを
有する反応槽を用いても達成できる。すなわち、本発明
のさらに他の態様(第3の態様)によれば、図9に示す
ように、反応槽4が複数の攪拌翼9を備えた攪拌機を有
し、該複数の攪拌翼9は多段式に配列された複数の攪拌
翼セットよりなり、反応槽4は障害物20によって多段
式に配列する複数の小室に分けられ、各室が少なくとも
一つの攪拌翼セットを含むようにして、それぞれに反応
系の攪拌領域を設け、上記攪拌機を作動して各室内の反
応系全体を攪拌して連続水相中に油相を分散させると共
に、連続水相中に懸濁した触媒の沈降を防止し、各室内
で攪拌翼9から離れたところで合一した油滴を再分散
し、障害物20により分けられた互いに隣り合う二つの
小室の間において、あらかじめ定められた方向に従って
第1の小室から第2の小室に向かって反応系が流れるこ
とを可能にすると同時に、反応系が上記の方向に対して
逆流するのを妨げて第2の小室の反応系が第2の小室の
反応系と逆混合することを防ぐようにした方法が提供さ
れる。このようにして、障害物20により仕切られてで
きた各小室は、攪拌機を有する個々の反応槽として機能
する。
The effect of the third embodiment of the method of the present invention described above is as shown in FIG. 9, in which a plurality of small chambers are partitioned by obstacles, and each chamber has at least one stirring blade set. Can also be achieved. That is, according to still another embodiment (third embodiment) of the present invention, as shown in FIG. 9, the reaction tank 4 has a stirrer provided with a plurality of stirring blades 9, and the plurality of stirring blades 9 The reaction vessel 4 is divided into a plurality of small chambers arranged in a multi-stage manner by an obstacle 20, and each chamber includes at least one stirring blade set. Providing a stirring area for the system, operating the stirrer to stir the entire reaction system in each chamber to disperse the oil phase in the continuous aqueous phase, and to prevent the sedimentation of the catalyst suspended in the continuous aqueous phase, In each chamber, the coalesced oil droplets are re-dispersed at a distance from the stirring blade 9, and between the two adjacent chambers separated by the obstacle 20, from the first chamber to the second chamber in a predetermined direction. That the reaction system flows toward the cell At the same time, a method is provided that prevents the reaction system from backflowing in the above direction, thereby preventing the reaction system in the second compartment from backmixing with the reaction system in the second compartment. . In this way, each of the compartments formed by the obstacles 20 functions as an individual reaction tank having a stirrer.

【0055】また、図9に示す反応槽では、最上部の障
害物により該障害物下方領域としての攪拌領域および該
障害物上方領域としての静置領域を設け、反応系を攪拌
領域内で攪拌して剪断力を生じさせることにより油相が
液滴となって連続水相中に分散すると共に、障害物を通
って油滴は攪拌領域から静置領域へ移動し、静置領域内
で該油滴が合一して連続油相を形成するようにしてい
る。
Further, in the reaction tank shown in FIG. 9, a stirring area as an area below the obstacle and a stationary area as an area above the obstacle are provided by the uppermost obstacle, and the reaction system is stirred in the stirring area. As a result, the oil phase is dispersed as droplets in the continuous aqueous phase by causing a shear force, and the oil droplets move from the stirring region to the stationary region through the obstacles, and are moved in the stationary region. The oil droplets coalesce to form a continuous oil phase.

【0056】障害物20については特に限定はなく、例
えば、多孔板、金網、ドーナツ板、半月板、グリッドデ
ッキ、円錐型アングルデッキ、反応槽内壁にサポートで
固定された円板(その外周と反応槽内壁との間には隙間
がある)等があり、これらを組み合わせて使ってもよ
い。
The obstacle 20 is not particularly limited, and may be, for example, a perforated plate, a wire mesh, a donut plate, a meniscus, a grid deck, a conical angle deck, or a disk fixed to the inner wall of a reaction tank with a support (the outer periphery and the reaction tube). There is a gap between the inner wall of the tank and the like), and these may be used in combination.

【0057】図10〜12に3種類の障害物を示す。図
10は障害物の一例である多孔板20A;図11は障害
物の他の一例である円板20B;図12は障害物のさら
に他の一例である平らなドーナツ板20C(その外周に
おいて反応槽内壁に直接取り付けられている)。図1
0、13〜15に図12のドーナツ板の例をさらに示
す。図13は障害物としてのドーナツ板のさらに他の一
例である頂点が下向きの中空な円錐の先端を切り取った
形のドーナツ板20C−1(開口した上記円錐の底面外
周において反応槽内壁に直接取り付けられている);図
14は障害物としてのドーナツ板のさらに他の一例であ
る頂点が上向きの中空な円錐の先端を切り取った形のド
ーナツ板20C−2(反応槽内壁とはその間に隙間を設
け、開口した上記円錐の底面外周において反応槽内壁に
直接固定されている);および図15は障害物としての
ドーナツ板のさらに他の一例である頂点が下向きの中空
な円錐と頂点が上向きの中空な円錐について、それぞれ
の先端を切り取って得られたものを切り取った部分で結
合した形のドーナツ板20C−3(開口した円錐底面が
それぞれ上向き、下向きになるようにして、各円錐底面
の外周において反応槽内壁に直接取り付けられている)
を示している。上記の反応槽において、反応系はそれぞ
れの図に示した矢印の向きに流れる。
FIGS. 10 to 12 show three types of obstacles. FIG. 10 shows a perforated plate 20A as an example of an obstacle; FIG. 11 shows a disc 20B as another example of an obstacle; FIG. 12 shows a flat donut plate 20C as another example of an obstacle (reaction at the outer periphery thereof). Directly attached to the inner wall of the tank). FIG.
0, 13 to 15 further show examples of the donut plate of FIG. FIG. 13 shows still another example of a donut plate as an obstacle. A donut plate 20C-1 in which the tip of a hollow cone whose top is downward is cut off is directly attached to the inner wall of the reaction vessel at the outer periphery of the bottom surface of the cone. FIG. 14 shows another example of a donut plate as an obstacle, a donut plate 20C-2 in which the tip of a hollow cone with an apex pointing upward is cut off (a gap is formed between the donut plate 20C-2 and the inner wall of the reaction tank). Provided and fixed directly to the inner wall of the reaction vessel at the outer periphery of the bottom of the above-mentioned cone); and FIG. 15 shows another example of a donut plate as an obstacle, a hollow cone having a downward apex and an upward cone. Donut plate 20C-3 (open cone bottom faces upward and downward, respectively) in the form of a hollow cone that is obtained by cutting off the respective ends and joining the cut-out portions. Ensure a mounted directly to the reaction vessel inner wall at the outer periphery of each conical bottom)
Is shown. In the above-mentioned reaction tank, the reaction system flows in the direction of the arrow shown in each figure.

【0058】反応槽内径に対する各小室(すなわち、攪
拌領域)の高さの比は0.2〜2であることが好まし
い。また、攪拌翼9の形状は、各攪拌領域毎に同じでも
違っていてもよく、各攪拌領域の攪拌翼セットの位置に
ついては、十分な攪拌が行われていれば特に限定はな
い。
The ratio of the height of each small chamber (that is, the stirring area) to the inner diameter of the reaction vessel is preferably 0.2 to 2. The shape of the stirring blade 9 may be the same or different for each stirring region, and the position of the stirring blade set in each stirring region is not particularly limited as long as sufficient stirring is performed.

【0059】図9に戻って説明するが、反応槽4には反
応系の温度調節のため、さらに加熱用の水蒸気ジャケッ
ト21と冷却用の冷却水ジャケット22を反応槽外面に
取り付けてある。
Referring back to FIG. 9, a heating steam jacket 21 and a cooling water jacket 22 are attached to the outer surface of the reaction tank 4 to adjust the temperature of the reaction system.

【0060】このような多段式反応槽において、原料供
給管出口近くの反応系では油相中のシクロヘキサノール
濃度が低く、平衡濃度には達していないので、反応温度
を高めてシクロヘキセンからシクロヘキサノールへの反
応速度を速くすることで、触媒当たりの生産性を上げる
ことができる。一方、後段になるにしたがってシクロヘ
キサノール濃度が高まり、平衡濃度に近ずくため、反応
温度を低めに抑えることによって、反応速度は多少落と
しても平衡値を高くすることになり、最終の単流反応収
率が向上する。したがって、障害物によって反応槽を複
数の小室に分ける場合は、上記の複数の小室の温度を、
反応系の流れ方向にしたがって逐次的に低くなるように
制御することが好ましい。
In such a multi-stage reaction tank, the concentration of cyclohexanol in the oil phase is low in the reaction system near the outlet of the raw material supply pipe, and the equilibrium concentration has not been reached. Therefore, the reaction temperature is raised to convert cyclohexene to cyclohexanol. By increasing the reaction rate of, the productivity per catalyst can be increased. On the other hand, the concentration of cyclohexanol increases in the later stages and approaches the equilibrium concentration, so by lowering the reaction temperature, the equilibrium value is increased even if the reaction rate is slightly reduced, and the final single-flow reaction The yield is improved. Therefore, when dividing the reaction tank into a plurality of small chambers by obstacles, the temperature of the plurality of small chambers is
It is preferable to control the temperature to decrease gradually according to the flow direction of the reaction system.

【0061】ただ、本反応は発熱反応であり、断熱で多
段反応を行うと、後段に行くにしたがって反応系の温度
が上昇することになり、逆に単流反応収率を下げること
になるので、一般に最下部小室中の反応系を加熱すると
共に、それに続く各段の反応域を適当に冷却していく。
具体的な反応温度としては、初反応域を110〜170
℃とし、後段に行くにしたがい反応温度を下げていき、
最終段温度を初反応温度より1〜30℃下げてやること
が好ましい。また、反応域の温度制御手段としては、冷
却水または水蒸気を流すパイプをコイル状にして容器内
に配置してもよいし、容器そのものをジャケット構造と
して冷却水または水蒸気を流してもよい。各段の冷却水
または水蒸気量は、各ミキサーセトラーごとに独立して
制御できるようにしておくとよい。
However, this reaction is an exothermic reaction, and if a multi-stage reaction is carried out adiabatically, the temperature of the reaction system will increase as going to the subsequent stage, and conversely the single-stream reaction yield will decrease, so that Generally, the reaction system in the lowermost chamber is heated and the subsequent reaction zones in each stage are appropriately cooled.
As a specific reaction temperature, the initial reaction zone is 110 to 170
° C and lower the reaction temperature as you go to the next stage.
It is preferable to lower the temperature of the final stage by 1 to 30 ° C. from the initial reaction temperature. Further, as the temperature control means for the reaction zone, a pipe for flowing cooling water or steam may be arranged in a coil shape in a vessel, or the vessel itself may have a jacket structure for flowing cooling water or steam. It is preferable that the amount of cooling water or steam in each stage can be controlled independently for each mixer settler.

【0062】反応生成物を得るためには、小室のうち最
上部の小室は反応生成物出口を有しており、反応生成物
出口付近には堰を配置して静置領域を設け、得られる反
応混合液を生成した環状オレフィンを含む上層としての
油相と、触媒を含む下層としての連続水相とへの分離を
容易にするのが好ましい。もしくは図4に示すように、
得られる反応混合液を反応槽外に設けた油水分離槽に導
入して、生成した環状アルコールを含む上層としての油
相と触媒を含む下層としての水相とに分離した後、油相
を抜出しその一部を反応槽に循環すると共に、水相を反
応槽に循環するようにしてもよい。
In order to obtain the reaction product, the uppermost chamber among the small chambers has a reaction product outlet, and a weir is provided near the reaction product outlet to provide a stationary area. It is preferable to facilitate separation into an oil phase as the upper layer containing the cyclic olefin that has produced the reaction mixture and a continuous aqueous phase as the lower layer containing the catalyst. Or, as shown in FIG.
The obtained reaction mixture is introduced into an oil / water separation tank provided outside the reaction tank, and separated into an oil phase as an upper layer containing the generated cyclic alcohol and an aqueous phase as a lower layer containing the catalyst, and then the oil phase is extracted. A part thereof may be circulated to the reaction tank, and the aqueous phase may be circulated to the reaction tank.

【0063】本発明の方法の第4の態様においては、多
段式に配列した複数の小室内で反応系の流れがピストン
フローに近ずくため、上記した第3の態様と同様に、油
相中の環状アルコール濃度が平衡濃度である10〜40
重量%に近ずき、単流当たりの反応収率を上げることが
できる。
In the fourth embodiment of the method of the present invention, the flow of the reaction system approaches the piston flow in a plurality of small chambers arranged in a multistage manner. Cyclic alcohol concentration of 10 to 40 is the equilibrium concentration
% By weight, and the reaction yield per single stream can be increased.

【0064】さらに、本発明の方法の第4の態様におい
ては、上記した第3の態様と同様に、複数の反応槽を直
列に連結することにより、反応収率をさらち上げること
もできる。
Further, in the fourth embodiment of the method of the present invention, similarly to the above-described third embodiment, the reaction yield can be further increased by connecting a plurality of reaction vessels in series.

【0065】[0065]

【実施例】以下に実施例および比較例を挙げて本発明を
さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例に
限定されるものではない。 (実施例1)平均一次粒子径0.04μmで、SiO2
/Al2 3 比が28であるH型のZSM−5の触媒を
用いて、シクロヘキセンの水和反応を以下の条件にて行
った。シクロヘキセンの水和反応器として、図1に示す
ような、24リットルのステンレス製円筒型耐圧反応槽
4の内部に、温度計およびサヤ管(図示せず)・原料供
給管3・油相抜出し管5に連結した反応生成物(油相)
出口・圧力計(図示せず)を取り付け、反応槽4内下部
に、多数の細孔を有する配管からなる分散器6を原料供
給管3に接続した。さらに、反応槽4外面に温調用電気
ヒーター(図示せず)を取り付け、油相抜出し管5より
分岐し、循環ポンプ8を介して原料供給管3に接続し、
油の循環配管を設けた。また、原料供給管3にはシクロ
ヘキセン供給管1と水供給管2を接続した。それぞれの
配管には全て流量計(図示せず)を取り付けた。反応生
成物出口は反応槽4の上方に設けた。なお、油水分離状
態を観察し界面位置を測定するために、反応槽4の側面
の一部にじか付けのガラス製の覗き窓(図示せず)を設
けた。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. (Example 1) An average primary particle diameter of 0.04 μm and SiO 2
The hydration reaction of cyclohexene was performed under the following conditions using an H-type ZSM-5 catalyst having a / Al 2 O 3 ratio of 28. As a cyclohexene hydration reactor, as shown in FIG. 1, a thermometer and sheath pipe (not shown), a raw material supply pipe 3 and an oil phase extraction pipe are provided inside a 24-liter stainless steel pressure-resistant reactor 4. Reaction product connected to 5 (oil phase)
An outlet / pressure gauge (not shown) was attached, and a disperser 6 composed of a pipe having many pores was connected to the raw material supply pipe 3 in the lower part of the reaction tank 4. Further, an electric heater for temperature control (not shown) is attached to the outer surface of the reaction tank 4, branched from the oil phase extraction pipe 5, connected to the raw material supply pipe 3 via the circulation pump 8,
Oil circulation piping was provided. Further, a cyclohexene supply pipe 1 and a water supply pipe 2 were connected to the raw material supply pipe 3. A flow meter (not shown) was attached to each pipe. The reaction product outlet was provided above the reaction tank 4. In order to observe the oil-water separation state and measure the interface position, a glass viewing window (not shown) was provided directly on a part of the side surface of the reaction tank 4.

【0066】水和反応は、はじめに反応槽内を窒素パー
ジした後、30重量%の触媒濃度の水スラリー19.7
kgを反応槽内に仕込み、パイプ1,3および分散器6
を通じて直ちにシクロヘキセン液を導入して、反応槽内
や循環ポンプおよび配管内に液張りを行った。循環ポン
プ8を起動して、循環流量は600リットル/hr一定
になるよう調整し、反応槽内にシクロヘキセン油滴を分
散状態にした。電気ヒーターにて昇温して、反応槽内温
を120℃一定となるように制御した。反応槽内圧は6
kg/cm2 ゲージ一定になるように窒素ガスにて常時
加圧した。原料シクロヘキセン液を定常時約6.1kg
/hr(:kg/時間:以下同じ)で供給を開始し、反
応槽内油水界面レベルは反応生成物出口より少し下方で
一定に位置するように、消費水量に見合った分の水を原
料供給管を通じて供給した。気液界面は反応生成物出口
より上方に位置するように、反応生成物抜出し量を制御
した。全系安定化後、反応槽出の反応生成物中のシクロ
ヘキサノール濃度は11.0重量%であり、シクロヘキ
サノールへの選択率は99.5%であった。この値は反
応律速状態の反応成績であり、満足な値である。反応槽
中の油相の平均液滴径は2mmであった。抜出した反応生
成物中には全く触媒はなく、良好な油水分離状態であっ
た。引き続き、油水分離時間を評価するため、一時的に
原料供給および循環を同時に停止した。原料供給および
循環停止後26秒で上部に連続油相、下部に連続水相を
形成し、その両相の中間に存在する油の液滴は完全に消
滅していた。なお、攪拌中の液滴のホールドアップ率は
10.5容量%であった。
In the hydration reaction, first, the inside of the reaction tank was purged with nitrogen, and then 19.7 of a water slurry having a catalyst concentration of 30% by weight was used.
kg into the reactor, pipes 1 and 3 and disperser 6
, A cyclohexene solution was immediately introduced to fill the inside of the reaction tank, the circulation pump and the piping. The circulation pump 8 was started, the circulation flow rate was adjusted to be constant at 600 liter / hr, and cyclohexene oil droplets were dispersed in the reaction tank. The temperature was raised by an electric heater, and the temperature inside the reaction tank was controlled to be constant at 120 ° C. Reaction tank internal pressure is 6
It was constantly pressurized with nitrogen gas so that kg / cm 2 gauge was constant. About 6.1 kg of raw material cyclohexene liquid at steady state
/ Hr (: kg / hour: the same applies hereinafter), and feed the water in an amount corresponding to the water consumption so that the oil-water interface level in the reaction tank is located slightly below the reaction product outlet. Feeded through tube. The reaction product withdrawal amount was controlled so that the gas-liquid interface was located above the reaction product outlet. After stabilization of the entire system, the concentration of cyclohexanol in the reaction product discharged from the reactor was 11.0% by weight, and the selectivity to cyclohexanol was 99.5%. This value is a reaction result in the reaction-limited state, and is a satisfactory value. The average droplet diameter of the oil phase in the reaction tank was 2 mm. The extracted reaction product had no catalyst at all and was in a good oil-water separation state. Subsequently, in order to evaluate the oil-water separation time, the feed and circulation were temporarily stopped at the same time. A continuous oil phase was formed at the upper part and a continuous water phase was formed at the lower part 26 seconds after the supply of the raw material and the circulation were stopped, and the oil droplets existing between the two phases were completely disappeared. The hold-up rate of the droplets during stirring was 10.5% by volume.

【0067】(実施例2〜4)実施例1の水和反応装置
を用い、反応条件は実施例1と同様にして、循環流量の
みを表1に示すように変えて反応成績をみた。結果は表
1のとおりであった。抜出した反応生成物中には全く触
媒はなく、良好な油水分離状態であった。
(Examples 2 to 4) Using the hydration reactor of Example 1, the reaction conditions were the same as in Example 1, and only the circulation flow rate was changed as shown in Table 1, and the reaction results were examined. The results were as shown in Table 1. The extracted reaction product had no catalyst at all and was in a good oil-water separation state.

【0068】(比較例1)実施例1の水和反応装置を用
い、反応条件は実施例1と同様であるが、分散器6を取
り除き、原料供給管3より直接噴出させるようにして、
循環を200リットル/hrとして反応させた。その結
果、反応槽抜き出し反応生成物中のシクロヘキサノール
濃度は1〜3%であり、その濃度も変動していた。シク
ロヘキサノールへの選択率は98.5%であった。この
ときの反応槽内の油相の平均液滴径は40mmであった。
比較例1の結果を実施例1から4の結果とともに表1に
示す。
(Comparative Example 1) Using the hydration reactor of Example 1, the reaction conditions were the same as in Example 1, except that the disperser 6 was removed and the material was directly ejected from the raw material supply pipe 3.
The reaction was carried out at a circulation rate of 200 l / hr. As a result, the concentration of cyclohexanol in the reaction product withdrawn from the reactor was 1 to 3%, and the concentration also fluctuated. The selectivity to cyclohexanol was 98.5%. At this time, the average droplet diameter of the oil phase in the reaction tank was 40 mm.
Table 1 shows the results of Comparative Example 1 together with the results of Examples 1 to 4.

【0069】[0069]

【表1】 [Table 1]

【0070】(実施例5)図2に示すような、内部の状
態が観察できるようにガラスの覗き窓(図示せず)をじ
か付けした4リットルのステンレス製攪拌機付オートク
レーブ4を用いて、内部に温度計およびサヤ管(図示せ
ず)・原料供給管3・油相抜出管5に連結した反応生成
物(油相)出口・圧力計(図示せず)を取り付け、攪拌
機9の攪拌翼はプロペラ翼一段として、その翼下直近く
に、実施例1と同様の分散器6を原料供給管3に接続し
て設け、反応生成物出口の付近の気液界面を貫いた堰7
を設けて、油水分離する静置領域とした。さらに、オー
トクレーブ外面に温調用電気ヒーター(図示せず)を取
り付け、原料供給管3にはシクロヘキセン供給管1と水
供給管2を接続した。それぞれの配管には全て流量計
(図示せず)を取り付けた。反応生成物出口はオートク
レーブの上方に設けた。攪拌部内壁面に中心方向に向っ
て内壁の近くに張り出しているバッフルプレート(図示
せず)を4枚装着した。
Example 5 As shown in FIG. 2, an autoclave 4 with a stainless steel stirrer of 4 liters having a glass observation window (not shown) was attached so that the internal state could be observed. A thermometer, a sheath pipe (not shown), a reaction product (oil phase) outlet and a pressure gauge (not shown) connected to a raw material supply pipe 3 and an oil phase extraction pipe 5 are attached, and the stirrer 9 is stirred. As a blade of a propeller blade, a disperser 6 similar to that of the first embodiment was provided immediately below the blade, connected to the raw material supply pipe 3, and a weir 7 penetrating the gas-liquid interface near the outlet of the reaction product.
To provide a stationary area for oil-water separation. Further, an electric heater for temperature control (not shown) was attached to the outer surface of the autoclave, and the raw material supply tube 3 was connected to the cyclohexene supply tube 1 and the water supply tube 2. A flow meter (not shown) was attached to each pipe. The reaction product outlet was provided above the autoclave. Four baffle plates (not shown) projecting from the inner wall surface of the stirring section toward the center and near the inner wall were mounted.

【0071】水和反応は、はじめに、水和反応槽4内を
窒素パージした後、実施例1と同一の新触媒で、30重
量%の触媒濃度の水スラリー2.68kgを反応槽内に
仕込み、攪拌機を530rpmで回転し、電気ヒーター
にて昇温して反応槽内温を120℃一定になるように制
御した。原料シクロヘキセン液を徐々に供給していき、
定常時約0.85kg/hrとした。反応槽内圧は6k
g/cm2 ゲージ一定になるように窒素にて常時加圧し
た。反応槽内静置領域の油水界面レベルは、パイプ5に
連結した反応生成物出口より下方に位置するように、消
費水量に見合った分の水を原料供給管3を通じて供給し
た。気液界面は油相抜出管5をオーバーフロー型式にす
ることで一定に保つことにした。全系安定後、反応槽出
の反応生成物中のシクロヘキサノール濃度は11.1重
量%であり、シクロヘキサノールへの選択率は99.5
%であった。この値は反応律速状態の反応成績であり、
満足な値である。また、このときの攪拌動力は約0.5
Kw/m3 (容積は全反応系の容積)であった。反応槽
中の油相の平均液滴径は0.22mmであった。抜出した
反応生成物中には全く触媒はなく、良好な油水分離状態
であった。
In the hydration reaction, first, after purging the inside of the hydration reaction tank 4 with nitrogen, 2.68 kg of a water slurry having a catalyst concentration of 30% by weight with the same new catalyst as in Example 1 was charged into the reaction tank. Then, the stirrer was rotated at 530 rpm, and the temperature in the reaction tank was controlled to be constant at 120 ° C. by heating with an electric heater. The raw material cyclohexene solution is gradually supplied,
The constant value was about 0.85 kg / hr. Reaction tank internal pressure is 6k
The pressure was constantly increased with nitrogen so that the g / cm 2 gauge was constant. Water corresponding to the consumed water amount was supplied through the raw material supply pipe 3 so that the oil-water interface level in the stationary region in the reaction tank was located below the reaction product outlet connected to the pipe 5. The gas-liquid interface was kept constant by making the oil phase extraction pipe 5 an overflow type. After the entire system was stabilized, the concentration of cyclohexanol in the reaction product discharged from the reactor was 11.1% by weight, and the selectivity to cyclohexanol was 99.5.
%Met. This value is the reaction result in the reaction limited state,
This is a satisfactory value. The stirring power at this time is about 0.5
Kw / m 3 (volume is the volume of the whole reaction system). The average droplet diameter of the oil phase in the reaction tank was 0.22 mm. The extracted reaction product had no catalyst at all and was in a good oil-water separation state.

【0072】引き続き、一時的に攪拌と原料供給を同時
に停止して、油水分離時間をバッチで評価した。結果
は、攪拌および原料供給停止後12秒で上部に連続油
相、下部に連続水相が形成し、中間の油の液滴の分散相
は完全に消滅していた。このときの液滴のホールドアッ
プ率は30容積%であった。上記の反応条件で50時間
運転した結果、反応生成物中のシクロヘキサノール濃度
は10.8重量%でシクロヘキサノールへの選択率は9
9.5%であった。ほとんど触媒の活性低下はなく、し
かも、抜出した反応生成物中には触媒の混入はなかっ
た。また、50時間経過後の油水の分離状態を反応開始
時と同様な方法で評価したところ、攪拌および原料供給
停止後13秒で液滴の分散相は完全に消滅していた。こ
のように長期安定した反応が維持できることが分かっ
た。
Subsequently, the stirring and the raw material supply were temporarily stopped at the same time, and the oil / water separation time was evaluated in batches. As a result, a continuous oil phase was formed on the upper part and a continuous aqueous phase was formed on the lower part 12 seconds after the suspension of the stirring and the supply of the raw material, and the dispersed phase of the intermediate oil droplets was completely disappeared. The droplet hold-up rate at this time was 30% by volume. After operating for 50 hours under the above reaction conditions, the cyclohexanol concentration in the reaction product was 10.8% by weight, and the selectivity to cyclohexanol was 9%.
It was 9.5%. There was almost no decrease in the activity of the catalyst, and no catalyst was mixed in the extracted reaction product. The state of separation of the oil and water after 50 hours was evaluated by the same method as that at the start of the reaction. As a result, the dispersed phase of the droplets was completely disappeared 13 seconds after the stirring and the supply of the raw material were stopped. Thus, it was found that a long-term stable reaction could be maintained.

【0073】(実施例6〜8)実施例5の水和反応装置
を用い、反応条件は実施例5と同様にして、攪拌の回転
数のみを表2に示すように変えて反応成績をみた。結果
は表2のとおりである。抜出した反応生成物中には全く
触媒はなく良好な油水分離状態であった。
(Examples 6 to 8) Using the hydration reaction apparatus of Example 5, the reaction conditions were the same as in Example 5, and only the rotation speed of stirring was changed as shown in Table 2, and the reaction results were examined. . The results are as shown in Table 2. The extracted reaction product contained no catalyst at all and was in a good oil-water separation state.

【0074】(比較例2)実施例5の水和反応装置を用
い、反応条件は実施例5と同様であるが、攪拌機回転数
を310rpmで反応させたところ、反応器抜出し反応
生成物中のシクロヘキサノール濃度は1〜2%であり、
シクロヘキサノールへの選択率は98.0%であった。
攪拌状態は、反応器上部に油連続相が存在し、二層分離
しており、ほとんど油の分散相が見られない状態であっ
た。比較例2の結果を実施例5から8の結果と共に表2
に示す。
(Comparative Example 2) The reaction conditions were the same as in Example 5 using the hydration reactor of Example 5, but the reaction was carried out at 310 rpm with a stirrer rotation speed. The cyclohexanol concentration is 1-2%,
The selectivity to cyclohexanol was 98.0%.
The stirring state was such that an oil continuous phase was present in the upper part of the reactor, separated into two layers, and almost no oil dispersed phase was observed. Table 2 shows the results of Comparative Example 2 together with the results of Examples 5 to 8.
Shown in

【0075】[0075]

【表2】 [Table 2]

【0076】(実施例9)実施例5の反応槽4の内部
に、中空円筒10(ドラフトチューブ)を攪拌翼9を囲
うように、かつ、反応槽底面より多少離して設置した。
攪拌翼9等他の設備は全て実施例5と同一とした。反応
生成物抜出口の位置を実施例5より多少上げて配置し
た。なお、触媒は実施例1と同一の新触媒にした。反応
条件も、実施例5と同様にした。全系安定後、反応槽出
の反応生成物中のシクロヘキサノール濃度は11.2重
量%であり、シクロヘキセンの選択率は99.5%であ
った。抜出した反応生成物中には全く触媒はなく、良好
な油水分離状態であった。実施例5と同様にして、バッ
チにて油水分離時間を測定した。油水分離時間は攪拌お
よび原料供給停止後11秒であった。この時の油滴のホ
ールドアップ率は40容積%であった。
(Example 9) A hollow cylinder 10 (draft tube) was placed inside the reaction vessel 4 of Example 5 so as to surround the stirring blade 9 and slightly away from the bottom of the reaction vessel.
All other equipment such as the stirring blade 9 was the same as in Example 5. The position of the reaction product outlet was set slightly higher than in Example 5. The catalyst used was the same as the new catalyst in Example 1. The reaction conditions were the same as in Example 5. After the whole system was stabilized, the concentration of cyclohexanol in the reaction product discharged from the reaction vessel was 11.2% by weight, and the selectivity of cyclohexene was 99.5%. The extracted reaction product had no catalyst at all and was in a good oil-water separation state. The oil-water separation time was measured in batches in the same manner as in Example 5. The oil-water separation time was 11 seconds after the stirring and the supply of the raw materials were stopped. The oil droplet hold-up rate at this time was 40% by volume.

【0077】(実施例10〜12)実施例9の反応装置
を用い、反応条件は回転数を表3に示すように変えた以
外、全て実施例9と同一条件で実施した。結果は表3の
とおりである。抜出した反応生成物中には全く触媒はな
く、良好な油水分離状態であった。ドラフトチューブを
付けることにより、攪拌回転数を下げた割には、反応槽
出の反応生成物中のシクロヘキサノール濃度は高く保た
れていることが分かる。
(Examples 10 to 12) Using the reactor of Example 9, the reaction conditions were all the same as in Example 9 except that the number of revolutions was changed as shown in Table 3. Table 3 shows the results. The extracted reaction product had no catalyst at all and was in a good oil-water separation state. It can be seen that the concentration of cyclohexanol in the reaction product from the reaction tank was kept high even though the stirring rotation speed was lowered by attaching the draft tube.

【0078】(比較例3)実施例9の反応装置を用い、
反応条件は回転数を50rpmに下げた以外、全て同一
条件で実施した。反応生成物中のシクロヘキサノール濃
度は1〜2重量%であり、シクロヘキセンの選択率は9
7.8%であった。攪拌状態は、反応器上部に油連続相
が存在し、二層分離しており、ほとんど油の分散相が見
られない状態であった。比較例3の結果を実施例9〜1
2の結果と共に表3に示す。
(Comparative Example 3) Using the reactor of Example 9,
All reaction conditions were the same except that the number of revolutions was reduced to 50 rpm. The cyclohexanol concentration in the reaction product is 1-2% by weight, and the selectivity of cyclohexene is 9%.
It was 7.8%. The stirring state was such that an oil continuous phase was present in the upper part of the reactor, separated into two layers, and almost no oil dispersed phase was observed. The results of Comparative Example 3 were compared with Examples 9-1.
The results are shown in Table 3 together with the results of Example 2.

【0079】[0079]

【表3】 [Table 3]

【0080】(実施例13)図4に示すように、実施例
9の反応装置で、ドラフトチューブと油水分離するため
反応槽内の堰7を取り除き、油水分離槽11として下部
が円錐形の1リットル容器に、反応液導入管12、反応
生成物抜出管5、水スラリー抜出管13を設け、反応液
導入管12および水スラリー抜出管13は、攪拌機付オ
ートクレーブの側面にそれぞれ取り付けている。また、
油水分離槽11にはガラス製の覗き窓をじか付けして、
油水界面を測定できるようにした。油水分離槽11から
の反応生成物の抜出しは、反応槽4と油水分離槽11の
気液界面をほぼ同一に、かつ、一定に保つように調節し
た。
Example 13 As shown in FIG. 4, in the reactor of Example 9, the weir 7 in the reaction tank was removed to separate oil and water from the draft tube. A liter container is provided with a reaction solution introduction tube 12, a reaction product extraction tube 5, and a water slurry extraction tube 13, and the reaction solution introduction tube 12 and the water slurry extraction tube 13 are attached to side surfaces of an autoclave with a stirrer, respectively. I have. Also,
A glass viewing window is attached directly to the oil-water separation tank 11,
It was made possible to measure the oil-water interface. Withdrawal of the reaction product from the oil / water separation tank 11 was adjusted so that the gas-liquid interface between the reaction tank 4 and the oil / water separation tank 11 was kept substantially the same and constant.

【0081】油水分離槽11出の反応生成物(油相)の
一部は、循環ポンプ8を介して原料供給管3に循環する
ようにした。循環流量は20リットル/hrとした。攪
拌機の回転数は100rpmで、投入攪拌動力は0.0
1Kw/m3 であった。水和反応は、実施例9と同様に
して実施した結果、全系安定化後の反応槽出の反応生成
物中のシクロヘキサノール濃度は11.2重量%であ
り、選択率は99.5%と実施例9と同一結果を得た。
抜出した反応生成物中には全く触媒はなく、良好な油水
分離状態であった。引き続き、一時的に原料供給および
攪拌およびポンプによる循環を同時に停止して、バッチ
での油水分離時間を測定した結果、油水分離時間は4秒
であった。
A part of the reaction product (oil phase) from the oil / water separation tank 11 was circulated to the raw material supply pipe 3 via the circulation pump 8. The circulation flow rate was 20 l / hr. The rotation speed of the stirrer is 100 rpm, and the input stirring power is 0.0
It was 1 Kw / m 3 . The hydration reaction was carried out in the same manner as in Example 9. As a result, the cyclohexanol concentration in the reaction product discharged from the reactor after stabilization of the entire system was 11.2% by weight, and the selectivity was 99.5%. And the same result as in Example 9.
The extracted reaction product had no catalyst at all and was in a good oil-water separation state. Subsequently, the supply of the raw material, the stirring and the circulation by the pump were temporarily stopped simultaneously, and the oil-water separation time in the batch was measured. As a result, the oil-water separation time was 4 seconds.

【0082】(実施例14)実施例5の水和反応装置を
用い、反応条件は実施例5と同様にして、原料をシクロ
ペンテンに変えて反応成績をみた結果、全系安定化後の
反応槽出の反応生成物中のシクロペンタノール濃度は
7.1重量%であり、シクロペンタノールの選択率は9
9.5%と良好な反応成績を得た。抜出した反応生成物
中には全く触媒はなく、良好な油水分離状態であった。
引き続き、実施例5と同様にして原料供給および攪拌を
停止し、油水分離時間を測定した結果、油水分離時間は
13秒であった。
(Example 14) Using the hydration reactor of Example 5, the reaction conditions were the same as in Example 5, and the reaction results were examined by changing the starting material to cyclopentene. The cyclopentanol concentration in the resulting reaction product was 7.1% by weight, and the selectivity for cyclopentanol was 9%.
A good reaction result of 9.5% was obtained. The extracted reaction product had no catalyst at all and was in a good oil-water separation state.
Subsequently, the raw material supply and stirring were stopped in the same manner as in Example 5, and the oil-water separation time was measured. As a result, the oil-water separation time was 13 seconds.

【0083】(実施例15)実施例5の反応槽内部に、
図5に示すような攪拌領域と静置領域を区分するための
邪魔板7Aを設け、攪拌翼等他の設備は全て実施例5と
同一とした。なお、触媒は実施例1と同一の新触媒にし
た。反応条件も、実施例5と同様にした。反応安定化
後、反応槽出の反応生成物中のシクロヘキサノール濃度
は11.0重量%であり、シクロヘキセンの選択率は9
9.5%であった。抜出した反応生成物中には全く触媒
はなく、良好な油水分離状態であった。実施例5と同様
にして、バッチにて油水分離時間を測定した。油水分離
時間は攪拌機停止後11秒であった。
(Example 15) Inside the reaction vessel of Example 5,
As shown in FIG. 5, a baffle plate 7A for separating the stirring area from the stationary area was provided, and all other equipment such as stirring blades were the same as in Example 5. The catalyst used was the same as the new catalyst in Example 1. The reaction conditions were the same as in Example 5. After the reaction was stabilized, the concentration of cyclohexanol in the reaction product discharged from the reactor was 11.0% by weight, and the selectivity of cyclohexene was 9%.
It was 9.5%. The extracted reaction product had no catalyst at all and was in a good oil-water separation state. The oil-water separation time was measured in batches in the same manner as in Example 5. The oil-water separation time was 11 seconds after stopping the stirrer.

【0084】(比較例4)実施例5の水和反応装置を用
い、反応条件は実施例5と同様であるが、攪拌機の回転
数を1000rpmで反応させたところ、反応槽より抜
出した反応生成物中に触媒が一部混入しており、油水の
分離が不十分であった。このときの反応生成物中のシク
ロヘキサノール濃度は10.9重量%で、シクロヘキサ
ノール選択率は99.5%であった。この時の反応槽内
の油相の平均液滴径は0.03mmであった。
(Comparative Example 4) Using the hydration reaction apparatus of Example 5, the reaction conditions were the same as in Example 5, but when the reaction was performed at 1000 rpm with the rotation speed of the stirrer, the reaction product extracted from the reaction tank was produced. A part of the catalyst was mixed in the product, and the separation of oil and water was insufficient. At this time, the cyclohexanol concentration in the reaction product was 10.9% by weight, and the cyclohexanol selectivity was 99.5%. At this time, the average droplet diameter of the oil phase in the reaction tank was 0.03 mm.

【0085】引き続き、一時的に攪拌と原料供給を同時
に停止して油水分離時間をバッチで評価した結果、攪拌
停止後、74秒たっても一部エマルジョン層が残ってい
た。上記の反応条件で、連続して50時間運転した結
果、反応生成物中のシクロヘキサノール濃度は8.5重
量%に低下していた。なお、反応槽4から流出した触媒
は、遠心分離器で油水分離処理して回収した。その回収
した触媒は、反応槽4に予備ノズル(図示せず)より投
入して、反応槽4内の触媒量を初期充填量と同一になる
ようにした。比較例4の結果を実施例13〜15の結果
と共に表4に示す。
Subsequently, the stirring and the raw material supply were temporarily stopped at the same time, and the oil-water separation time was evaluated in batches. As a result, a part of the emulsion layer remained even 74 seconds after the stirring was stopped. As a result of operating continuously for 50 hours under the above reaction conditions, the cyclohexanol concentration in the reaction product was reduced to 8.5% by weight. In addition, the catalyst which flowed out of the reaction tank 4 was subjected to oil-water separation treatment with a centrifugal separator and collected. The recovered catalyst was charged into the reaction tank 4 from a preliminary nozzle (not shown) so that the amount of the catalyst in the reaction tank 4 was equal to the initial charge amount. Table 4 shows the results of Comparative Example 4 together with the results of Examples 13 to 15.

【0086】[0086]

【表4】 [Table 4]

【0087】(実施例16)シクロヘキセンの水和反応
槽として、図8に示すような、実施例5の4リットルの
ステンレス製攪拌機付耐圧容器オートクレーブ4を2槽
直列に連結して用いた。第2段反応槽4−2を第1段反
応槽4−1より位置を下げて設置し、第1段反応槽4−
1の反応液抜出管5−1は第2段反応槽4−2の原料供
給管3に接続した。第1段反応槽4−1と第2段反応槽
4−2の気相部は同一圧力になるように均圧管12を設
けている。この均圧管には加圧用不活性ガス供給管13
を接続している。第1段反応槽4−1には、入口14お
よび出口15を有する水蒸気流通コイルを組み込み、第
2段反応槽4−2には入口16および出口17を有する
水蒸気または冷却水流通コイルを組み込んで、温度制御
できるようにした。水和反応は、はじめに、それぞれの
装置内を窒素パージした後、30重量%の触媒濃度の水
スラリー5.36kgをそれぞれの反応器内に仕込み、
攪拌機を530rpmで回転し、上記したコイルのそれ
ぞれに水蒸気を導入して、第1段反応槽4−1および第
2段反応槽4−2内の温度を昇温し、それぞれ120℃
一定になるようにした。フレッシュなシクロヘキセン液
を徐々に供給していき、定常時約1.7kg/hrとし
た。反応器内圧は7kg/cm2 ゲージ一定になるよう
に窒素にて常時加圧した。各反応槽内静置領域の油水界
面レベルは反応生成物(油相)抜出管より下方に位置す
るように、消費水量に見合った分の水を原料導入管を通
じてそれぞれの反応槽に供給した。気液界面は反応生成
物(油相)抜出管をそれぞれオーバーフロー型式にする
ことで一定に保つことにした。なお、第2段反応槽4−
2に組み込んだ、入口16と出口17を有するコイルに
ついては、水蒸気から冷却水に切り換えて、第2段反応
槽4−2内温度を120℃一定に制御した。全系安定化
後、反応槽出の生成物中のシクロヘキサノール濃度は1
2.2重量%であり、シクロヘキサノールへの選択率は
99.5%であった。また、このときの攪拌動力は約
0.5Kw/m3 (容積は反応系の容積)であった。実
施例5と同一触媒量当たりのシクロヘキセン供給量であ
るが、シクロヘキサノール濃度が実施例5で得られたシ
クロヘキサノール濃度に比べると、比率として約10%
高くなったことが判る。抜き出した反応生成物中には全
く触媒はなく、良好な油水分離状態であった。
Example 16 As a cyclohexene hydration reaction tank, the 4-liter stainless steel pressure-resistant autoclave 4 with a stirrer of Example 5 as shown in FIG. 8 was used by connecting two tanks in series. The second-stage reaction tank 4-2 is installed at a position lower than the first-stage reaction tank 4-1.
The reaction liquid extraction pipe 5-1 of the first was connected to the raw material supply pipe 3 of the second-stage reaction tank 4-2. The gas phase portions of the first-stage reaction tank 4-1 and the second-stage reaction tank 4-2 are provided with a pressure equalizing tube 12 so as to have the same pressure. This pressure equalizing pipe has an inert gas supply pipe 13 for pressurization.
Are connected. The first-stage reactor 4-1 incorporates a steam flow coil having an inlet 14 and an outlet 15, and the second-stage reactor 4-2 incorporates a steam or cooling water flow coil having an inlet 16 and an outlet 17. , Temperature control. In the hydration reaction, first, after purging each device with nitrogen, 5.36 kg of a water slurry having a catalyst concentration of 30% by weight was charged into each reactor.
The stirrer was rotated at 530 rpm, steam was introduced into each of the above-described coils, and the temperatures in the first-stage reaction tank 4-1 and the second-stage reaction tank 4-2 were increased to 120 ° C.
It was fixed. Fresh cyclohexene solution was gradually supplied to a steady state of about 1.7 kg / hr. The pressure inside the reactor was constantly increased with nitrogen so as to be constant at 7 kg / cm 2 gauge. Water corresponding to the amount of water consumed was supplied to each reaction tank through the raw material introduction pipe so that the oil-water interface level in the stationary area in each reaction tank was located below the reaction product (oil phase) extraction pipe. . The gas-liquid interface was kept constant by making each of the reaction product (oil phase) extraction pipes an overflow type. In addition, the second-stage reaction tank 4-
With respect to the coil having the inlet 16 and the outlet 17 incorporated in No. 2, the temperature in the second-stage reaction tank 4-2 was controlled to be constant at 120 ° C. by switching from steam to cooling water. After stabilization of the whole system, the concentration of cyclohexanol in the product discharged from the reaction vessel should be 1
2.2% by weight, and the selectivity to cyclohexanol was 99.5%. The stirring power at this time was about 0.5 Kw / m 3 (the volume is the volume of the reaction system). Although the amount of cyclohexene supplied per catalyst amount is the same as in Example 5, the concentration of cyclohexanol is about 10% as compared with the concentration of cyclohexanol obtained in Example 5.
You can see that it has become higher. The extracted reaction product had no catalyst at all and was in a good oil-water separation state.

【0088】(実施例17,18)実施例16の水和反
応装置を用い、反応条件は実施例16と同様にして、反
応温度のみを表5に示すように変えて反応成績をみた。
結果は表5のとおりである。
(Examples 17 and 18) Using the hydration reactor of Example 16, the reaction conditions were the same as in Example 16, and only the reaction temperature was changed as shown in Table 5, and the reaction results were examined.
The results are as shown in Table 5.

【0089】(比較例5)実施例16の水和反応装置を
用い、反応条件は実施例16と同様であるが、第1段目
の反応槽温度を120℃とし、第2段目の反応槽温度を
130℃として反応させたところ、反応槽4−2から抜
出した反応生成物(油相)中のシクロヘキサノール濃度
は9.2%であり、シクロヘキサノールの選択率は9
9.3%であった。すなわち、120℃一定温度で反応
を行う実施例16に比べ反応槽より抜出した反応生成物
中のシクロヘキサノール濃度は比率として約25%低か
った。比較例5の結果を実施例13〜15の結果と共に
表5に示す。
Comparative Example 5 Using the hydration reaction apparatus of Example 16, the reaction conditions were the same as in Example 16, except that the temperature of the first-stage reaction tank was set to 120 ° C., and the second-stage reaction was performed. When the reaction was performed at a tank temperature of 130 ° C., the cyclohexanol concentration in the reaction product (oil phase) extracted from the reaction tank 4-2 was 9.2%, and the selectivity of cyclohexanol was 9%.
It was 9.3%. That is, the concentration of cyclohexanol in the reaction product extracted from the reaction vessel was about 25% lower than that in Example 16 in which the reaction was performed at a constant temperature of 120 ° C. Table 5 shows the results of Comparative Example 5 together with the results of Examples 13 to 15.

【0090】[0090]

【表5】 [Table 5]

【0091】(実施例19)シクロヘキセンの水和反応
器として、図9に示すような、32リットルのステンレ
ス製攪拌機付円筒型耐圧反応槽4の内部に、温度計およ
びサヤ管(図示せず)、原料供給管3、反応生成物抜出
し管5および気液面計・液液界面計・圧力計(これらは
図示せず)を取り付け、反応槽内下部に、多数の細孔を
有する配管からなる分散器6を原料供給管3に接続し
た。攪拌翼9はディスクタービン翼10段として反応槽
内を仕切ることにより複数の小室を設け、その最下段翼
直近下に、分散器6を配置した。各攪拌翼9の間に開孔
率14%の多孔板(図10の20Aに示すものと同じも
の)を障害物20として設けた。反応生成物抜出管5は
最上段攪拌翼の上方に設け、反応生成物抜出管5付近の
液相を油・水分離する静置領域とした。さらに、最下段
の小室の周りには温度制御できる水蒸気ジャケット21
を取り付けた。また、下から第2段目の小室から第10
段目の小室の周りには冷却ジャケット22を設けて温度
調整に使用した。この冷却ジャケットには冷却水量をそ
れぞれ制御できるバルブを設けた。原料供給管3にはシ
クロヘキセン供給管1と水供給管2を接続した。それぞ
れの配管は全て流量計を取り付けた。水和反応は、はじ
めに反応槽内を窒素パージした後、実施例1と同一の新
触媒で、30重量%の触媒濃度の水スラリー19.7k
gを反応槽内に仕込み、攪拌機を350rpmで回転し
た。水蒸気をジャケット21に流通して昇温し反応槽内
温度を120℃一定となるようにし、反応槽内圧は7k
g/cm2 ゲージ一定になるよう窒素ガスにて常時加圧
した。フレッシュなシクロヘキセン液を定常時約6.1
kg/hrで供給を開始し、冷却水をジャケット22に
流通して温度120℃一定になるように冷却した。反応
槽内油水界面レベルは反応生成物出口より少し下方で一
定に位置するように、消費水量に見合った分の水を原料
供給管3を通じて供給した。気液界面は反応生成物抜出
口より上方に位置するように反応液抜出し量を制御し
た。全系安定化後、反応槽での反応生成物中のシクロヘ
キサノール濃度は13.0重量%であり、シクロヘキサ
ノールへの選択率は99.5%であった。上記の結果か
ら、実施例5と同一の触媒量当たりのシクロヘキセン供
給量であるが、反応生成物中のシクロヘキサノール濃度
は、多段化することで向上していることが判る。抜き出
した反応生成物中には全く触媒はなく、良好な油水分離
状態であった。
Example 19 As a cyclohexene hydration reactor, a thermometer and a sheath tube (not shown) were placed inside a 32 liter stainless steel pressure-resistant reactor 4 with a stirrer as shown in FIG. , A raw material supply pipe 3, a reaction product extraction pipe 5, and a gas-liquid level gauge / liquid-liquid interface gauge / pressure gauge (these are not shown). Disperser 6 was connected to raw material supply pipe 3. The stirring blade 9 was provided with a plurality of small chambers by partitioning the inside of the reaction tank as 10 stages of disk turbine blades, and the disperser 6 was disposed immediately below the lowest stage blade. A perforated plate (same thing as 20A in FIG. 10) having a porosity of 14% was provided as an obstacle 20 between each stirring blade 9. The reaction product extraction pipe 5 was provided above the uppermost stirring blade, and was a stationary area for separating the liquid phase near the reaction product extraction pipe 5 from oil and water. Further, a steam jacket 21 capable of controlling the temperature is provided around the lowermost chamber.
Was attached. In addition, from the second chamber from the bottom to the 10th
A cooling jacket 22 was provided around the small chamber of the stage and used for temperature adjustment. The cooling jacket was provided with a valve capable of controlling the amount of cooling water. The raw material supply pipe 3 was connected to a cyclohexene supply pipe 1 and a water supply pipe 2. All pipes were fitted with flow meters. The hydration reaction was carried out by first purging the inside of the reaction vessel with nitrogen, and then using the same new catalyst as in Example 1 and a water slurry having a catalyst concentration of 30% by weight of 19.7 k.
g was charged into the reaction tank, and the stirrer was rotated at 350 rpm. The water vapor is circulated through the jacket 21 to raise the temperature so that the temperature inside the reaction vessel becomes constant at 120 ° C., and the pressure inside the reaction vessel becomes 7 k
It was constantly pressurized with nitrogen gas so that g / cm 2 gauge was constant. Fresh cyclohexene solution at steady state about 6.1
The supply was started at a rate of kg / hr, and cooling water was circulated through the jacket 22 and cooled to a constant temperature of 120 ° C. Water corresponding to the amount of water consumed was supplied through the raw material supply pipe 3 so that the level of the oil-water interface in the reaction tank was located slightly below the reaction product outlet. The reaction liquid withdrawal amount was controlled so that the gas-liquid interface was located above the reaction product discharge outlet. After stabilization of the entire system, the concentration of cyclohexanol in the reaction product in the reaction vessel was 13.0% by weight, and the selectivity to cyclohexanol was 99.5%. From the above results, it can be seen that the cyclohexene supply amount per catalyst amount is the same as in Example 5, but the concentration of cyclohexanol in the reaction product is improved by increasing the number of stages. The extracted reaction product had no catalyst at all and was in a good oil-water separation state.

【0092】(実施例20)実施例19の水和反応装置
を用い、反応条件は実施例19と同様にして、反応温度
のみを表6に示すように変えて反応成績をみた。反応槽
内温度を最下段小室内の反応系温度を120℃一定とな
るようにし、最上段小室内の反応系温度を105℃一定
になるようにし、その間の温度分布はほぼ直線的に変わ
るように冷却水流量にて制御した。全系安定化後、反応
槽出の反応生成物中のシクロヘキサノール濃度は15.
1重量%であり、シクロヘキサノールへの選択率は9
9.6%であった。これより、実施例19の一定温度の
場合に比べて、反応生成物中のシクロヘキサノール濃度
が高められていることが明らかになった。実施例19と
20の結果を表6に示す。
Example 20 Using the hydration reactor of Example 19, the reaction conditions were the same as in Example 19, and only the reaction temperature was changed as shown in Table 6, and the reaction results were examined. The temperature in the reaction tank is set so that the temperature of the reaction system in the lowermost chamber is kept constant at 120 ° C., and the temperature of the reaction system in the upper chamber is made constant at 105 ° C., and the temperature distribution during that period changes almost linearly. Was controlled by the flow rate of the cooling water. After stabilization of the whole system, the cyclohexanol concentration in the reaction product discharged from the reaction vessel was 15.
1% by weight and the selectivity to cyclohexanol is 9
It was 9.6%. This revealed that the concentration of cyclohexanol in the reaction product was higher than that of Example 19 at a constant temperature. Table 6 shows the results of Examples 19 and 20.

【0093】[0093]

【表6】 [Table 6]

【0094】[0094]

【発明の効果】本発明によると、反応系において、水相
を連続相とし、該水相中に触媒を懸濁させ、環状オレフ
ィン油相を細かい液滴として水と反応させるため、反応
律速下の反応系を提供でき、実質的に収率よく環状アル
コールが得られる。さらに、触媒の経時滴活性低下を著
しく抑制し、結果として、長時間高活性と高選択性を維
持することができるようになった。しかも、反応終了
後、油水分離が非常に容易にでき、静置領域をコンパク
トにできるとともに、反応生成物中にはリーク触媒もな
く、長期安定した反応が維持できるようになった。ま
た、ドラフトチューブ付反応槽を用いた場合、触媒の破
損をさらに少なくすることが可能となり、攪拌のエネル
ギーも少なくてすむことになった。
According to the present invention, in the reaction system, the aqueous phase is a continuous phase, the catalyst is suspended in the aqueous phase, and the cyclic olefin oil phase is reacted with water as fine droplets. And a cyclic alcohol can be obtained with a substantially high yield. Further, the decrease in the dropping activity of the catalyst with time is remarkably suppressed, and as a result, high activity and high selectivity can be maintained for a long time. In addition, after the completion of the reaction, oil-water separation was very easy, the stationary area could be made compact, and there was no leak catalyst in the reaction product, and a long-term stable reaction could be maintained. In addition, when a reaction vessel with a draft tube was used, it was possible to further reduce damage to the catalyst and to reduce the energy for stirring.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の方法の第1の態様を実施するための原
料供給管に連結した分散器を有する反応槽の内部断面の
概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of an internal cross section of a reaction vessel having a disperser connected to a raw material supply pipe for performing a first embodiment of the method of the present invention.

【図2】本発明の方法の第2の態様を実施するための攪
拌機を有する堰を設けた反応槽の内部断面の概略図であ
る。
FIG. 2 is a schematic view of an internal cross section of a reaction tank provided with a weir having a stirrer for performing the second embodiment of the method of the present invention.

【図3】本発明の方法の第2の態様において、さらに中
空円筒(ドラフトチューブ)を設置した反応槽の内部断
面の概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram of an internal cross section of a reaction tank further provided with a hollow cylinder (draft tube) in the second embodiment of the method of the present invention.

【図4】本発明の方法の第2の態様において、堰を取り
除き代わりに反応槽外に油水分離槽を設けた反応装置の
内部断面の概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram of an internal cross section of a reactor in which a weir is removed and an oil / water separation tank is provided outside the reactor in place of the second embodiment of the method of the present invention.

【図5】本発明の方法の第2の態様において、図2に示
すような堰の代わりに邪魔板を配置した反応槽の内部断
面の概略図である。
FIG. 5 is a schematic view of an internal cross section of a reaction vessel in which a baffle plate is arranged instead of a weir as shown in FIG. 2 in the second embodiment of the method of the present invention.

【図6】邪魔板としてドーナツ板を配置した反応槽の斜
視図である。
FIG. 6 is a perspective view of a reaction tank in which a donut plate is arranged as a baffle plate.

【図7】邪魔板として多孔円板を配置した反応槽の斜視
図である。
FIG. 7 is a perspective view of a reaction tank in which a perforated disk is arranged as a baffle plate.

【図8】本発明の方法の第3の態様を実施するための、
直列に連結した二つの反応槽の内部断面の概略図であ
る。
FIG. 8 for implementing a third aspect of the method of the invention;
It is the schematic of the internal cross section of two reaction tanks connected in series.

【図9】本発明の方法の第4の態様を実施するための、
多段式の攪拌槽の内部断面の概略図である。
FIG. 9 for performing a fourth aspect of the method of the present invention;
It is the schematic of the internal cross section of a multistage stirring tank.

【図10】図9の障害物の例を示すもので、多孔円板を
用いた反応槽下部の斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing an example of the obstacle in FIG. 9 and showing a lower part of a reaction tank using a perforated disk.

【図11】図9の障害物の例を示すもので、円板を用い
た反応槽下部の斜視図である。
11 is a perspective view showing an example of the obstacle in FIG. 9 and showing a lower portion of a reaction tank using a disk.

【図12】図9の障害物の例を示すもので、ドーナツ板
を用いた反応槽下部の斜視図である。
12 is a perspective view showing an example of the obstacle in FIG. 9 and showing a lower part of a reaction tank using a donut plate. FIG.

【図13】図12において、別のドーナツ板を用いた反
応槽下部の斜視図である。
FIG. 13 is a perspective view of the lower part of the reaction tank using another donut plate in FIG.

【図14】図12において、さらに別のドーナツ板を用
いた反応槽下部の斜視図である。
FIG. 14 is a perspective view of a lower portion of a reaction tank using still another donut plate in FIG.

【図15】図12において、上記とは別のドーナツ板を
用いた反応槽下部の斜視図である。
FIG. 15 is a perspective view of the lower part of the reaction tank using a donut plate different from the above in FIG.

【符号の説明】 1 シクロヘキセン供給管 2 水供給管 3 原料供給管 4 水和反応槽 5 反応生成物抜出管 5A 連続油相 6 分散器 7 油水分離堰 8 循環ポンプ 9 攪拌翼 10 中空円筒(ドラフトチューブ) 11 油水分離槽 12 反応液導入管 13 水スラリー戻し管 14 水蒸気入口 15 水蒸気ドレン出口 16 冷却水入口 17 冷却水出口 18 均圧管 19 不活性ガス供給管 20 障害物 21 水蒸気ジャケット 22 冷却水ジャケット 23 障害物固定ラブ[Description of Signs] 1 Cyclohexene supply pipe 2 Water supply pipe 3 Raw material supply pipe 4 Hydration reaction tank 5 Reaction product extraction pipe 5A Continuous oil phase 6 Disperser 7 Oil / water separation weir 8 Circulation pump 9 Stirrer blade 10 Hollow cylinder ( (Draft tube) 11 oil / water separation tank 12 reaction liquid introduction pipe 13 water slurry return pipe 14 steam inlet 15 steam drain outlet 16 cooling water inlet 17 cooling water outlet 18 equalizing pipe 19 inert gas supply pipe 20 obstacle 21 steam jacket 22 cooling water Jacket 23 Obstacle fixed love

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−97736(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 29/04 C07C 35/02 C07C 35/08 C07B 61/00 300 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-5-97736 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C07C 29/04 C07C 35/02 C07C 35 / 08 C07B 61/00 300

Claims (24)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一次粒子径が0.5μm以下である結晶
性アルミノシリケート触媒の存在下で環状オレフィンを
水と反応させて環状アルコールを製造する環状オレフィ
ンの水和反応方法において、水に結晶性アルミノシリケ
ートを懸濁してなる連続水相と環状オレフィンを含む油
相とを包含する反応系を用い、かつ、油相を平均液滴径
0.05〜30mmの液滴として連続水相中に分散させて
反応を行うことを特徴とする環状オレフィンの水和反応
方法。
1. A method for hydrating a cyclic olefin, which comprises producing a cyclic alcohol by reacting a cyclic olefin with water in the presence of a crystalline aluminosilicate catalyst having a primary particle size of 0.5 μm or less . Using a reaction system including a continuous aqueous phase in which an aluminosilicate is suspended and an oil phase containing a cyclic olefin, and dispersing the oil phase in the continuous aqueous phase as droplets having an average droplet diameter of 0.05 to 30 mm. A method for hydrating a cyclic olefin, wherein the reaction is carried out.
【請求項2】 連続水相に対する油相の容量比が0.0
01〜1.0であることを特徴とする請求項1に記載の
方法。
2. The volume ratio of the oil phase to the continuous water phase is 0.0
2. The method according to claim 1, wherein the number is from 01 to 1.0.
【請求項3】 水に対する触媒の重量比が0.01〜
2.0であることを特徴とする請求項1または2に記載
の方法。
3. The weight ratio of the catalyst to water is from 0.01 to 3.
The method according to claim 1 or 2 , wherein the method is 2.0.
【請求項4】 油相が環状オレフィンを50〜100重
量%、および環状オレフィンに対応する環状アルコール
を0〜50重量%含有していることを特徴とする請求項
1ないしのいずれかに記載の方法。
Wherein 50 to 100 wt% oil phase of the cyclic olefin, and claims 1, characterized in that it a cyclic alcohol corresponding to the cyclic olefin containing 0-50 wt% according to any one of 3 the method of.
【請求項5】 反応を、50〜250℃で、水と環状オ
レフィンの両方が液状を保ちうる圧力下で行うことを特
徴とする請求項1ないしのいずれかに記載の方法。
5. A reaction, at 50 to 250 ° C., the method according to any one of claims 1 to 4 both water and cycloolefin is characterized in that under pressures which can keep the liquid.
【請求項6】 反応を少なくとも一つの反応槽において
行い、反応槽はその内下部に、原料供給管に連結され多
数の細孔を持つ少なくとも一つの分散器を有し、油相を
原料供給管を通して供給して分散器の細孔から反応系中
に噴出させることにより、油相を液滴として連続水相中
に分散および流通させることを特徴とする請求項1ない
のいずれかに記載の方法。
6. The reaction is carried out in at least one reaction tank. The reaction tank has at least one disperser connected to a raw material supply pipe at a lower portion thereof and having a large number of pores. through by ejected from the pores of supplying disperser in the reaction system, according to claim 1, <br/> to 5, characterized in that dispersing and distribution oil phase in a continuous aqueous phase as droplets The method according to any of the above.
【請求項7】 反応槽がその内上部に、生成環状アルコ
ールと未反応環状オレフィンを含む反応により得られた
油相を抜出すための抜出手段に連結した油相出口を有
し、反応により得られた油滴の合一により反応槽内上部
に形成した油相の連続層を出口および抜出手段から抜出
し、その一部を抜出し手段から分岐し原料供給管に連結
した導管により反応槽に循環し、循環した油層を分散器
の細孔から噴出させることを特徴とする請求項に記載
の方法。
7. An oil phase outlet connected to a withdrawing means for withdrawing an oil phase obtained by a reaction containing a formed cyclic alcohol and an unreacted cyclic olefin in an upper portion of the reaction vessel, A continuous layer of the oil phase formed in the upper part of the reaction tank by the coalescence of the obtained oil droplets is withdrawn from the outlet and withdrawal means, and a part thereof is branched from the withdrawal means and connected to the raw material supply pipe by a conduit connected to the raw material supply pipe to the reaction vessel. The method according to claim 6 , wherein the oil is circulated and the circulated oil layer is ejected from pores of the disperser.
【請求項8】 原料環状オレフィンの供給流量に対する
上記の循環する油相の流量が重量比で1〜150である
ことを特徴とする請求項に記載の方法。
8. The method according to claim 7 , wherein the flow rate of the circulating oil phase relative to the feed flow rate of the raw material cyclic olefin is 1 to 150 by weight.
【請求項9】 複数の攪拌翼を備えた攪拌機を有する少
なくとも一つの反応槽において反応を行い、反応系全体
を攪拌して剪断力を生じさせるように攪拌機を操作する
ことにより、連続水相中に懸濁した触媒の沈降を防止す
るとともに、攪拌翼から離れたところで合一した油滴を
再分散して連続水相中の油相を液滴状に維持することを
特徴とする請求項1ないしのいずれかに記載の方法。
9. A reaction is carried out in at least one reaction tank having a stirrer having a plurality of stirring blades, and the stirrer is operated so as to stir the entire reaction system to generate a shear force. 2. The method according to claim 1, further comprising: preventing sedimentation of the catalyst suspended in the oil, and redispersing the oil droplets at a distance from the stirring blade to maintain the oil phase in the continuous aqueous phase in the form of droplets. 6. The method according to any one of claims 1 to 5 .
【請求項10】 反応槽が複数の攪拌翼を備えた攪拌機
を有しており、反応系全体を攪拌して剪断力を生じさせ
るように攪拌機を操作することにより、連続水相中に懸
濁した触媒の沈降を防止するとともに、攪拌翼から離れ
たところで合一した油滴を再分散して連続水相中の油相
を液滴状に維持することを特徴とする請求項に記載の
方法。
10. The reaction vessel has a stirrer having a plurality of stirring blades, and the suspension is suspended in a continuous aqueous phase by operating the stirrer so as to stir the entire reaction system to generate a shearing force. 7. The method according to claim 6 , wherein the settling of the catalyst is prevented, and the oil droplets united away from the stirring blade are redispersed to maintain the oil phase in the continuous aqueous phase in the form of droplets. Method.
【請求項11】 第1の反応槽と少なくとも一つの補足
反応槽からなる、直列に連結した複数の反応槽を用いて
反応を行い、上記の少なくとも一つの各補足反応槽に先
行する第1の反応槽または補足反応槽で得た環状アルコ
ールと未反応環状オレフィンとを含む反応混合液を、各
先行反応槽の次の補足反応槽に供給して、そこで該未反
応環状オレフィンを水和することを特徴とする請求項
6、9または10に記載の方法。
11. A reaction is carried out using a plurality of serially connected reaction tanks comprising a first reaction tank and at least one supplementary reaction tank, and a first reaction tank preceding each of the at least one supplementary reaction tank. Supplying the reaction mixture containing the cyclic alcohol and the unreacted cyclic olefin obtained in the reaction tank or the supplementary reaction tank to the next supplementary reaction tank of each preceding reaction tank, where the unreacted cyclic olefin is hydrated. Claims characterized by the following:
The method according to 6, 9 or 10 .
【請求項12】 反応槽が油相である反応生成物の出口
を上部に有しており、反応生成物出口付近には堰を配置
して静置領域を設け、得られる反応混合液を環状アルコ
ールを含む上層としての油相と、触媒を含む下層として
の水相とへ分離するのを容易にすることを特徴とする請
求項ないし11のいずれかに記載の方法。
12. The reaction vessel has an outlet for a reaction product which is an oil phase at an upper portion thereof, a weir is disposed near the reaction product outlet to provide a stationary area, and the obtained reaction mixture is annularly formed. The method according to any of claims 9 to 11 , wherein the separation is facilitated into an oil phase as an upper layer containing an alcohol and an aqueous phase as a lower layer containing a catalyst.
【請求項13】 反応槽を邪魔板を用いて仕切ることに
より槽内下部領域としての攪拌領域および槽内上部領域
としての静置領域を設け、反応系を攪拌領域内で攪拌し
て剪断力を生じさせることにより油相が液滴となって連
続水相中に分散すると共に、邪魔板を通って油滴は攪拌
領域から静置領域へ移動し、静置領域内で油滴が合一し
て連続油相を形成するようにしたことを特徴とする請求
ないし11のいずれかに記載の方法。
13. A reaction chamber is partitioned by using a baffle plate to provide a stirring area as a lower area in the tank and a stationary area as an upper area in the tank, and agitating the reaction system in the stirring area to reduce a shearing force. This causes the oil phase to be dispersed as droplets in the continuous aqueous phase, and the oil droplets move from the stirring region to the stationary region through the baffle plate, where the oil droplets coalesce in the stationary region. the method according to any one of claims 9 to 11, characterized in that so as to form a continuous oil phase Te.
【請求項14】 邪魔板が多孔円板、無多孔円板、ドー
ナツ板およびグリッドデッキからなる群から選ばれるこ
とを特徴とする請求項13に記載の方法。
14. The method of claim 13 , wherein the baffle is selected from the group consisting of a perforated disk, a non-perforated disk, a donut plate, and a grid deck.
【請求項15】 内外壁を有し上端と下端が開いている
中空円筒を攪拌機を囲むように反応槽内に配置して、反
応槽において反応系内の攪拌機と円筒内壁との間に第1
の空間を、円筒外壁と反応槽内壁との間に第2の空間を
設け、円筒は、上記の第1と第2の空間を反応系が十分
に循環するような断面積を有していて、ドラフトチュー
ブとして機能することを特徴とする請求項ないし14
のいずれかに記載の方法。
15. A hollow cylinder having an inner wall and an outer wall and having an open upper end and a lower end is disposed in a reaction vessel so as to surround the stirrer. In the reaction vessel, a first cylinder is provided between the stirrer in the reaction system and the inner wall of the cylinder.
Is provided with a second space between the outer wall of the cylinder and the inner wall of the reaction tank, and the cylinder has a cross-sectional area such that the reaction system sufficiently circulates through the first and second spaces. , to 9 claims, characterized in that it functions as a draft tube 14
The method according to any of the above.
【請求項16】 反応槽が、反応槽内壁から実質的に中
心方向に向かって内壁の近くに張り出している少なくと
も一つの垂直方向に伸びるバッフルプレートを有してお
り、バッフルプレートはその上下に反応系内にいて空間
が残るように配設されていることを特徴とする請求項
ないし15のいずれかに記載の方法。
16. The reactor has at least one vertically extending baffle plate projecting from the inner wall of the reactor substantially toward the center and near the inner wall, and the baffle plate is disposed above and below the baffle plate. 10. A system according to claim 9, wherein the space is left in the system.
16. The method according to any one of claims 15 to 15 .
【請求項17】 複数の攪拌翼は多段式に配列された複
数の攪拌翼セットよりなり、反応槽は障害物によって多
段式に配列する複数の小室に分けられ、各室が少なくと
も一つの攪拌翼セットを含むようにしてそれぞれに反応
系の攪拌領域を設け、 上記攪拌機を作動して各室内の反応系全体を攪拌して連
続水相中に油相を分散させると共に、該連続水相中に懸
濁した触媒の沈降を防止し各室内で攪拌翼から離れたと
ころで合一した油滴を再分散し、 障害物により分けられた互いに隣り合う二つの小室の間
において、あらかじめ定められた方向に従って第1の小
室から第2の小室に向かって反応系が流れることを可能
にすると同時に、反応系が上記の方向に対して逆流する
のを妨げて第2の小室の反応系が第2の小室の反応系と
逆混合することを防ぐようにすることを特徴とする請求
ないし11および15ないし16のいずれかに記載
の方法。
17. A plurality of agitating blades are composed of a plurality of agitating blade sets arranged in a multistage manner, and a reaction tank is divided into a plurality of small chambers arranged in a multistage manner by obstacles, and each chamber is provided with at least one agitating blade. A stirrer is provided for each reaction system so as to include the set, and the above stirrer is operated to stir the entire reaction system in each chamber to disperse the oil phase in the continuous aqueous phase and suspend the oil phase in the continuous aqueous phase. In order to prevent sedimentation of the catalyst and to re-disperse the coalesced oil droplets away from the agitating blades in each chamber, a first direction is defined according to a predetermined direction between two adjacent small chambers separated by obstacles. At the same time as allowing the reaction system to flow from the second chamber toward the second chamber, and preventing the reaction system from flowing back in the above-described direction, thereby allowing the reaction system in the second chamber to react in the second chamber. Backmixing with the system The method according to any one of claims 9 to 11 and 15 to 16, characterized in that the Guyo.
【請求項18】 最上部の障害物により該障害物下方領
域としての攪拌領域および該障害物上方領域としての静
置領域を設け、反応系を攪拌領域内で攪拌して剪断力を
生じさせることにより油相が液滴となって連続水相中に
分散すると共に、障害物を通って油滴は攪拌領域から静
置領域へ移動し、静置領域内で油滴が合一して連続油相
を形成するようにしたことを特徴とする請求項17に記
載の方法。
18. A stirrer area as a lower area of the obstacle and a stationary area as an upper area of the obstacle are provided by an uppermost obstacle, and the reaction system is agitated in the agitation area to generate a shearing force. As a result, the oil phase becomes droplets and is dispersed in the continuous aqueous phase, and the oil droplets move from the stirring area to the stationary area through the obstacles, where the oil droplets coalesce in the stationary area to form a continuous oil. The method of claim 17 , wherein a phase is formed.
【請求項19】 小室のうち最上部の小室が反応生成物
出口を有しており、反応生成物出口付近には堰を配置し
て静置領域を設け、得られる反応混合液を生成した環状
オレフィンを含む上層としての油相と触媒を含む下層と
しての連続水相とへの分離を容易にすることを特徴とす
る請求項17または18に記載の方法。
19. The uppermost chamber of the small chambers has a reaction product outlet, and a weir is arranged near the reaction product outlet to provide a stationary area, and an annular ring in which an obtained reaction mixture is generated. 19. The method according to claim 17 or 18 , wherein the separation is facilitated into an oil phase as the upper layer containing the olefin and a continuous aqueous phase as the lower layer containing the catalyst.
【請求項20】 反応により得られた油相と水相を含む
反応混合液を反応槽外に設けた油水分離槽に導入して、
生成した環状アルコールを含む上層としての油相と触媒
を含む下層としての水相とに分離した後、油相を抜出し
その一部を反応槽に循環すると共に、水相を反応槽に循
環することを特徴とする請求項1またはに記載の方
法。
20. A reaction mixture containing an oil phase and an aqueous phase obtained by the reaction is introduced into an oil / water separation tank provided outside the reaction tank,
After separating the oil phase as the upper layer containing the generated cyclic alcohol and the aqueous phase as the lower layer containing the catalyst, withdrawing the oil phase and circulating a part of the oil phase to the reaction tank, and circulating the aqueous phase to the reaction tank The method according to claim 1 or 6 , wherein:
【請求項21】 反応により得られた油相と水相を含む
反応混合液を反応槽外に設けた油水分離槽に導入して、
生成した環状アルコールを含む上層としての油相と触媒
を含む下層としての水相とに分離した後、油相を抜出し
その一部を反応槽に循環すると共に、水相を反応槽に循
環することを特徴とする請求項ないし11のいずれか
に記載の方法。
21. A reaction mixture containing an oil phase and an aqueous phase obtained by the reaction is introduced into an oil / water separation tank provided outside the reaction tank,
After separating the oil phase as the upper layer containing the generated cyclic alcohol and the aqueous phase as the lower layer containing the catalyst, withdrawing the oil phase and circulating a part of the oil phase to the reaction tank, and circulating the aqueous phase to the reaction tank the method according to any one of claims 9 to 11, characterized in.
【請求項22】 反応により得られた油相と水相を含む
反応混合液を反応槽外に設けた油水分離槽に導入して、
生成した環状アルコールを含む上層としての油相と触媒
を含む下層としての水相とに分離した後、油相を抜出し
その一部を反応槽に循環すると共に、水相を反応槽に循
環することを特徴とする請求項17に記載の方法。
22. A reaction mixture containing an oil phase and an aqueous phase obtained by the reaction is introduced into an oil / water separation tank provided outside the reaction tank,
After separating the oil phase as the upper layer containing the generated cyclic alcohol and the aqueous phase as the lower layer containing the catalyst, withdrawing the oil phase and circulating a part of the oil phase to the reaction tank, and circulating the aqueous phase to the reaction tank The method according to claim 17 , characterized in that:
【請求項23】 複数の反応槽の温度を、反応系の流れ
方向に従って逐次的に低くなるように制御することを特
徴とする請求項11に記載の方法。
23. The method according to claim 11 , wherein the temperatures of the plurality of reaction vessels are controlled so as to decrease sequentially according to the flow direction of the reaction system.
【請求項24】 複数の小室の温度を、反応系の流れ方
向に従って逐次的に低くなるように制御することを特徴
とする請求項17に記載の方法。
24. The method according to claim 17 , wherein the temperature of the plurality of small chambers is controlled so as to gradually decrease in accordance with the flow direction of the reaction system.
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