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JP3470357B2 - Method for producing anilines - Google Patents

Method for producing anilines

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Publication number
JP3470357B2
JP3470357B2 JP21309093A JP21309093A JP3470357B2 JP 3470357 B2 JP3470357 B2 JP 3470357B2 JP 21309093 A JP21309093 A JP 21309093A JP 21309093 A JP21309093 A JP 21309093A JP 3470357 B2 JP3470357 B2 JP 3470357B2
Authority
JP
Japan
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reaction
zeolite
product
catalyst
phenol
Prior art date
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JP21309093A
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Japanese (ja)
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幹 丹羽
直伸 片田
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Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Publication date
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (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、フェノール類とアミノ
化剤とを特定の触媒の存在下に反応させて、高収率でア
ニリン類を製造するための方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing anilines in high yield by reacting phenols with an aminating agent in the presence of a specific catalyst.

【0002】[0002]

【従来の技術】アニリン類は芳香族ニトロ化合物を接触
還元する方法、芳香族ハロゲン化物を高温高圧下にアミ
ノ化剤と反応させる方法、あるいはフェノール類とアミ
ノ化剤とを反応させる方法等により製造されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Anilines are produced by catalytic reduction of aromatic nitro compounds, reaction of aromatic halides with an aminating agent at high temperature and high pressure, or reaction of phenols with an aminating agent. Has been done.

【0003】しかしながら、芳香族ニトロ化合物を接触
還元する方法では、芳香族ニトロ化合物の合成工程にお
いて、ニトロ化剤として硝酸、触媒として硫酸を多量に
必要とする。そのため、中和工程で多量のアルカリ物質
が必要となり、その塩類を含む高濃度の排水が多量に生
ずる。また、取り扱う酸による装置腐食が問題となり、
高価な材質等が必要となり、さらに窒素酸化物が飛散す
ることによる大気汚染等、好ましくない問題点がある。
However, the method of catalytically reducing an aromatic nitro compound requires a large amount of nitric acid as a nitrating agent and a large amount of sulfuric acid as a catalyst in the step of synthesizing an aromatic nitro compound. Therefore, a large amount of alkaline substance is required in the neutralization step, and a large amount of high-concentration waste water containing the salt is generated. In addition, equipment corrosion due to the acid handled becomes a problem,
There is an unfavorable problem that expensive materials are required and air pollution due to scattering of nitrogen oxides occurs.

【0004】芳香族ハロゲン化物を用いる方法は、芳香
族のハロゲン化に腐食性の高いハロゲン、例えば塩素等
を使用するため、高価な耐食性材料を使用する必要が生
ずる。また、芳香族ハロゲン化物を高温、高圧下でアミ
ノ化剤、例えばアンモニアと反応させても収率が低く、
工業的にはほとんど実用化されていない。
The method using an aromatic halide uses a highly corrosive halogen, such as chlorine, for halogenating an aromatic, so that it is necessary to use an expensive corrosion resistant material. Further, the yield is low even when the aromatic halide is reacted with an aminating agent such as ammonia at high temperature and high pressure,
It has hardly been put to practical use industrially.

【0005】これらの問題点を解決するため、フェノー
ル類とアミノ化剤とを反応させる方法がアニリン類を得
るプロセスとして注目される。即ち、フェノール類とア
ミノ化剤を固定床触媒に通過させるだけでアニリン類を
製造できるために、製造プロセスも極めて簡略化できる
ほか、多量の廃酸や中和工程に伴う排水もなく、また、
窒素酸化物による大気汚染も無い等優れた利点が認めら
れる。
In order to solve these problems, a method of reacting phenols with an aminating agent has attracted attention as a process for obtaining anilines. That is, since the aniline can be produced by simply passing the phenols and the aminating agent through the fixed bed catalyst, the production process can be extremely simplified, and there is no large amount of waste acid or waste water accompanying the neutralization step, and
Excellent advantages such as no air pollution due to nitrogen oxides are recognized.

【0006】フェノール類とアミノ化剤とを反応させる
アニリン類の製造方法は、例えば特公昭42−2357
1号公報に開示されており、シリカ−アルミナ、ジルコ
ニア−アルミナ、チタニア−アルミナ等から選ばれる触
媒の存在下に、300〜600℃の温度で反応させるこ
とにより、アニリン類が製造されている。しかしなが
ら、開示された触媒系は強酸性固体酸であり、アミノ化
反応の初期活性は高いものの、生成したアニリン類の分
解反応や樹脂状物質の副生を招き、急激な活性低下が起
きる。このため、酸素や空気等を用いて触媒の再生操作
を頻繁に行う必要があった。
A method for producing anilines by reacting phenols with an aminating agent is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 42-2357.
The anilines are produced by reacting at a temperature of 300 to 600 ° C. in the presence of a catalyst selected from silica-alumina, zirconia-alumina, titania-alumina, etc. However, the disclosed catalyst system is a strongly acidic solid acid, and although the initial activity of the amination reaction is high, it causes a decomposition reaction of the formed aniline and a by-product of the resinous substance, resulting in a sharp decrease in activity. Therefore, it is necessary to frequently perform a catalyst regeneration operation using oxygen, air, or the like.

【0007】このような活性低下を改良する触媒とし
て、弱酸性の金属酸化物であるアルミナを修飾する試み
がなされている。例えば、特公昭49−14738号公
報にはγ−アルミナをほう酸で処理する方法、特公昭4
9−29176号公報にはγ−アルミナを塩化アルミニ
ウムで処理する方法、特開昭63−126549号公報
にはγ−アルミナを酸処理して、アルカリ金属の含有量
を0.5重量%以下にする方法等が開示されている。し
かし、これらのアルミナを修飾した触媒系では活性がま
だ低いため、フェノール類の原料供給速度を低くするこ
とにより、フェノール類の転化率を高めている。例え
ば、前記の特開昭63−126549号公報には、フェ
ノールの供給速度、即ち液空間速度(LHSV)を、L
HSV=0.045/hrと低くして、転化率を高めた
例が開示されているが、反応装置が過大となり経済的に
は著しく不利となる。
Attempts have been made to modify alumina, which is a weakly acidic metal oxide, as a catalyst for improving such activity deterioration. For example, JP-B-49-14738 discloses a method of treating γ-alumina with boric acid.
9-29176 discloses a method of treating γ-alumina with aluminum chloride, and JP-A-63-126549 discloses acid treatment of γ-alumina to reduce the content of alkali metal to 0.5% by weight or less. A method for doing so is disclosed. However, since the activity of these catalyst systems modified with alumina is still low, the conversion rate of phenols is increased by lowering the feed rate of phenols as a raw material. For example, in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 63-126549, the supply rate of phenol, that is, the liquid hourly space velocity (LHSV) is
Although an example in which the conversion rate is increased by lowering HSV to 0.045 / hr is disclosed, the reactor is too large, which is economically extremely disadvantageous.

【0008】また、特開昭48−67229号公報およ
び特開昭48−96475号公報には、酸強度の弱いチ
タニア−ジルコニア、チタニア−シリカ、チタン−タン
グステン、チタン−ニオブ、ジルコニウム−ニオブ、お
よびジルコニウム−タングステンから選ばれた複合酸化
物固体酸触媒が開示されている。しかし、これらの触媒
系では、400〜500℃の高い反応温度が必要であ
り、このような厳しい温度条件下では、生成したアニリ
ン類の分解反応や樹脂状物質の副生を招き、急激な活性
低下が起きる。またこのような条件下では、アミノ化
剤、例えばアンモニアの分解は避けられない。このた
め、しばしば反応装置の窒素脆化が起き、装置の耐用年
数を短くする等の問題点がある。
Further, in JP-A-48-67229 and JP-A-48-96475, titania-zirconia, titania-silica, titanium-tungsten, titanium-niobium, zirconium-niobium, and weak acid strength are disclosed. A complex oxide solid acid catalyst selected from zirconium-tungsten is disclosed. However, these catalyst systems require a high reaction temperature of 400 to 500 ° C., and under such severe temperature conditions, a decomposition reaction of the produced aniline compound and a by-product of a resinous substance are caused, resulting in a rapid activity. A decline occurs. Also, under such conditions, decomposition of the aminating agent, eg ammonia, is unavoidable. As a result, the reactor often suffers from nitrogen embrittlement, which shortens the useful life of the reactor.

【0009】一方、特開昭57−179138号公報に
はZSM−5、ZSM−11等のゼオライトを触媒とす
るアニリン合成法が開示されている。特開昭57−17
9138号公報で開示されているゼオライトの特徴は、
n−ヘキサンと3−メチルペンタンの分解速度比C.
I.(コンストレイン指数)が1から12までのゼオラ
イトに分類されることである(参考文献:J.Cata
l.,67,218(1981))。また、開示された
ゼオライトの結晶構造の特徴は、酸素原子による10員
環で形成される中孔径の細孔開孔部を有していることで
ある。このようなゼオライトを触媒として使用すること
により、約97%の高いアニリン選択率を得ることがで
き、また、樹脂状物質の副生が抑えられるため、触媒再
生の間隔を延ばすことができるとされている。
On the other hand, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 57-179138 discloses an aniline synthesis method using a zeolite such as ZSM-5 or ZSM-11 as a catalyst. JP-A-57-17
The characteristics of the zeolite disclosed in Japanese Patent No. 9138 are as follows.
Decomposition rate ratio of n-hexane and 3-methylpentane C.I.
I. (Constraint index) is classified into zeolites from 1 to 12 (reference: J. Catalog)
l. , 67, 218 (1981)). A feature of the crystal structure of the disclosed zeolite is that it has a medium pore size pore opening portion formed by a 10-membered ring of oxygen atoms. It is said that by using such a zeolite as a catalyst, a high aniline selectivity of about 97% can be obtained, and since the by-product of the resinous substance is suppressed, the catalyst regeneration interval can be extended. ing.

【0010】しかし、これらのゼオライトはアニリン選
択率が高いものの、触媒活性は工業的に満足できるもの
ではなく、前記公報記載の実施例では、510℃もの高
い反応温度で反応させることにより収率を高めている。
しかし、このような高い温度条件下では、前述の樹脂状
物質の副生および窒素脆化による問題が発生し好ましく
ない。
However, although these zeolites have a high aniline selectivity, their catalytic activity is not industrially satisfactory. In the examples described in the above publications, the yield can be increased by reacting at a reaction temperature as high as 510.degree. I am raising.
However, under such a high temperature condition, the above-mentioned by-product of the resinous substance and the problem of nitrogen embrittlement occur, which is not preferable.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
に鑑みなされたものであり、低い反応温度で効率よくア
ニリン類を製造する方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above prior art, and an object thereof is to provide a method for efficiently producing anilines at a low reaction temperature.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前述の問
題点を解決するため鋭意検討した。その結果、フェノー
ル類とアミノ化剤とを反応させてアニリン類を製造する
反応において、ゼオライトβを触媒として使用すると、
従来の酸化物触媒やZSM−5等の中孔径のゼオライト
触媒と比較して、高活性かつ高収率でアニリン類が製造
でき、かつ低温で反応できるため、従来の触媒において
問題となったアンモニアの分解はほとんど起こらず、樹
脂状物質の副生も抑制できることを見いだし本発明を完
成するに至った。即ち本発明はフェノール類とアミノ化
剤とを反応させてアニリン類を製造する方法において、
ゼオライトβを触媒として使用することを特徴とするア
ニリン類の製造方法である。以下、本発明を詳細に説明
する。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made extensive studies to solve the above-mentioned problems. As a result, when zeolite β is used as a catalyst in the reaction for producing anilines by reacting phenols with an aminating agent,
Compared with conventional oxide catalysts and medium pore size zeolite catalysts such as ZSM-5, anilines can be produced with high activity and high yield and can be reacted at low temperature. It has been found that the decomposition of the resin hardly occurs, and the by-product of the resinous substance can be suppressed, and the present invention has been completed. That is, the present invention is a method for producing anilines by reacting phenols with an aminating agent,
A method for producing anilines, which comprises using zeolite β as a catalyst. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0013】本発明においては、触媒としてゼオライト
βを用いる。ゼオライトは、一般にM2/n・T23・x
SiO2と標記される結晶性シリケートである。ここ
で、Tはゼオライト骨格中の元素で、アルミニウム、
鉄、ほう素などの3価の金属が一般的であり、またxは
通常2以上の整数である。ゼオライトはTO4四面体と
SiO4四面体が、O/(Si+T)比が2となるよう
に、酸素原子を介して規則正しく三次元的に配列した結
晶性化合物である。そしてTが3価のカチオンであるた
め、TO4は負電荷を帯び、このためこの負電荷を中和
するために、正の電荷を持つMが必要となる。従ってM
は、ゼオライトの骨格構造を維持するためにはカチオン
でありさえすればよく、水素、アルカリ金属、アルカリ
土類金属が一般的である。nはMが1価のカチオンであ
れば1であり、2価、3価のカチオンであれば、それぞ
れ2、3となる。この様にゼオライトの基本構造はTO
4、SiO4四面体からなるものであり、Mはイオン交換
することができる。
In the present invention, zeolite β is used as a catalyst. Zeolite is generally M 2 / n · T 2 O 3 · x
It is a crystalline silicate designated as SiO 2 . Here, T is an element in the zeolite skeleton, aluminum,
Trivalent metals such as iron and boron are common, and x is usually an integer of 2 or more. Zeolite is a crystalline compound in which TO 4 tetrahedra and SiO 4 tetrahedra are regularly and three-dimensionally arranged through oxygen atoms so that the O / (Si + T) ratio is 2. Since T is a trivalent cation, TO 4 has a negative charge, and therefore, M having a positive charge is required to neutralize this negative charge. Therefore M
In order to maintain the skeletal structure of zeolite, only a cation is necessary, and hydrogen, alkali metal and alkaline earth metal are common. n is 1 when M is a monovalent cation, and is 2 or 3 when M is a divalent or trivalent cation. Thus, the basic structure of zeolite is TO
4 and SiO 4 tetrahedra, and M can be ion-exchanged.

【0014】本発明の方法において使用するゼオライト
βは、X線回折で以下の特徴的パターンで規定されるゼ
オライトである。
The zeolite β used in the method of the present invention is a zeolite defined by the following characteristic pattern by X-ray diffraction.

【0015】[0015]

【表1】 [Table 1]

【0016】この様なゼオライトβは酸素12員環から
なる細孔を有し、またC.I.値(コンストレイン指
数)が0.6と1より小さいという特徴をもっている。
ゼオライトβの構造に関しては、例えば”Atlas
of Zeolite Structure Type
s”に詳しく記述されている。またゼオライトの合成方
法に特に制限はなく、例えば米国特許3308069
号、同4642226号および欧州特許出願15984
6号、165208号、186447号等に記載の方法
で合成することができる。
Such zeolite β has pores consisting of a 12-membered oxygen ring, and has a C.I. I. It has the characteristic that the value (constraint index) is 0.6 and smaller than 1.
For the structure of zeolite β, see, for example, “Atlas
of Zeolite Structure Type
In addition, there is no particular limitation on the method for synthesizing zeolite, and for example, US Pat. No. 3,308,069.
No. 4,642,226 and European Patent Application 15984.
It can be synthesized by the method described in No. 6, 165208, 186447 or the like.

【0017】ゼオライトβのシリコンとT元素の原子比
は2〜1000、好ましくは2.5〜300である。ま
た、ゼオライトβは必要ならば脱アルミニウム処理して
用いても良い。脱アルミニウム処理は公知の方法により
行うことができる。例えば所定温度に保った塩酸水溶液
に浸漬することにより、容易に脱アルミニウムできる。
The atomic ratio of silicon to T element of zeolite β is 2 to 1000, preferably 2.5 to 300. If necessary, the zeolite β may be treated with dealumination before use. The dealumination treatment can be performed by a known method. For example, dealumination can be easily carried out by immersing in a hydrochloric acid aqueous solution kept at a predetermined temperature.

【0018】ゼオライトβはアルカリ金属型で用いても
さしつかえないが、反応に使用する前にプロトン型に変
換する方が好ましい。プロトン型に変換する方法は公知
の方法でよく、例えばアルカリ金属イオンをアンモニウ
ムイオンに交換し、焼成してプロトン型に変換すること
ができる。さらにこのプロトン型ゼオライトを、周期表
のIBからVIII族の他の適当な金属イオンとイオン
交換して用いてもよい。このときプロトン交換率は通常
10〜100%であり、より好ましくは50〜100%
である。
The zeolite β may be used in the alkali metal form, but it is preferably converted into the proton form before being used in the reaction. A method of converting into a proton type may be a known method, for example, an alkali metal ion may be exchanged with an ammonium ion, followed by firing to convert into a proton type. Further, the proton type zeolite may be ion-exchanged with another suitable metal ion of Group IB to VIII of the periodic table. At this time, the proton exchange rate is usually 10 to 100%, more preferably 50 to 100%.
Is.

【0019】本発明に用いるゼオライトβは粉末でも、
また成型して用いても良いが、成型して用いる方が好ま
しい。成型方法は、例えば混練押し出しまたは打錠成型
等の公知の方法を用いることができる。成型を円滑に行
うため、ゼオライトβとともにバインダーを使用しても
良い。バインダーとしてはシリカ、アルミナ、粘土など
の無機化合物またはセルロース等の有機化合物を使用す
ることができる。
The zeolite β used in the present invention may be powder,
It may be molded and used, but it is preferably molded and used. As a molding method, a known method such as kneading extrusion or tablet molding can be used. A binder may be used together with the zeolite β in order to facilitate the molding. As the binder, an inorganic compound such as silica, alumina or clay or an organic compound such as cellulose can be used.

【0020】本発明で原料として使用されるフェノール
類は、芳香環に水酸基を有する化合物であって、例えば
フェノール、クレゾール等の1価フェノール、カテコー
ル、ヒドロキノン、レゾルシン等の多価フェノールある
いはメチルフェノール、エチルフェノール等のアルキル
フェノール等を例示できる。これらのうち、特にフェノ
ールが好ましく用いられる。
The phenols used as raw materials in the present invention are compounds having a hydroxyl group in the aromatic ring, and examples thereof include monohydric phenols such as phenol and cresol, polyhydric phenols such as catechol, hydroquinone and resorcin, or methylphenol, Examples thereof include alkylphenols such as ethylphenol. Of these, phenol is particularly preferably used.

【0021】一方、本発明で使用するアミノ化剤はアン
モニア、アンモニアを発生する化合物または有機アミン
類である。アンモニアを発生する化合物とは、熱分解等
によりアンモニアガスを発生する無機化合物であり、例
えば炭酸アンモニウムや硫酸アンモニウム等があげられ
る。また、有機アミン類としてはメチルアミン、エチル
アミン、プロピルアミン、ブチルアミン、アニリン、シ
クロヘキシルアミン等の1級アミン類、ジメチルアミ
ン、ジエチルアミン等の2級アミン類等があげられる。
これらのうち、特にアンモニアが好ましく用いられる。
On the other hand, the aminating agent used in the present invention is ammonia, a compound that generates ammonia, or an organic amine. The compound that generates ammonia is an inorganic compound that generates ammonia gas by thermal decomposition or the like, and examples thereof include ammonium carbonate and ammonium sulfate. Examples of the organic amines include primary amines such as methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, aniline and cyclohexylamine, and secondary amines such as dimethylamine and diethylamine.
Of these, ammonia is particularly preferably used.

【0022】本発明において、触媒を用いてフェノール
類とアミノ化剤とを反応させ、アニリン類を製造する反
応において反応は、気相中で行っても、液相中で行って
もよいが、アニリン類を高収率および高選択率で得るに
は、気相反応がより好ましい。また、反応温度は約20
0〜600℃であり、より好ましくは300〜500℃
である。そして、反応圧力は常圧であっても加圧であっ
てもよく、好ましくは約1〜50気圧である。さらにフ
ェノール類に対するアミノ化剤のモル比は、約1〜50
とすることが好ましく、より好ましくは5〜30であ
る。本反応を実施するにあたり必要ならば、不活性な気
体、例えば窒素、アルゴン、スチーム等を用いて希釈す
ることもできる。
In the present invention, in the reaction for producing anilines by reacting phenols with an aminating agent using a catalyst, the reaction may be carried out in a gas phase or a liquid phase. The gas phase reaction is more preferable for obtaining the anilines with high yield and high selectivity. The reaction temperature is about 20.
0 to 600 ° C, more preferably 300 to 500 ° C
Is. The reaction pressure may be normal pressure or increased pressure, preferably about 1 to 50 atm. Further, the molar ratio of the aminating agent to the phenols is about 1 to 50.
Is preferable, and more preferably 5 to 30. If necessary in carrying out this reaction, it can be diluted with an inert gas such as nitrogen, argon or steam.

【0023】また本発明における反応条件のひとつとし
て、液空間速度(LHSV)の範囲は0.01〜10/
hrで行うことができ、好ましくは0.05〜2/hr
である。ここで液空間速度とは単位時間当たりのフェノ
ール類の供給容積(l/hr)を反応塔または管に充填
された触媒容積(l)により割ることにより求められる
値である。
As one of the reaction conditions in the present invention, the liquid hourly space velocity (LHSV) range is 0.01 to 10 /.
It can be carried out in hr, preferably 0.05 to 2 / hr
Is. Here, the liquid hourly space velocity is a value obtained by dividing the supply volume (l / hr) of phenols per unit time by the catalyst volume (l) packed in the reaction column or tube.

【0024】反応は連続法、回分法のいずれの方式であ
ってもよいが、工業的見地から連続法で行うことが好ま
しい。
The reaction may be carried out by either a continuous method or a batch method, but from the industrial viewpoint, it is preferable to carry out the continuous method.

【0025】以下にフェノール類としてフェノールを、
アミノ化剤としてアンモニアを使用し、連続式気相反応
によりアニリンを合成する場合について説明する。例え
ば原料は、フェノールまたはフェノ−ルと溶媒との混合
物、及び液体アンモニアを一緒に、あるいは別々に気化
させて混合するか、加熱されたフェノール中を加熱した
アンモニアを通過させ気化させて混合される。次にこの
混合ガスを、触媒を充填した反応器中に供給する。そし
て反応後、反応器から取り出された反応生成物の圧力を
常圧に戻し冷却する。この反応生成物中には多量のアン
モニアが溶存するため、蒸留分離によりアンモニアを分
離し反応器へ再循環させ使用する。一方、アンモニアを
除去した反応生成液は次の脱水蒸留工程に送られ、次に
アニリンの分離精製を行い、アニリンは回収され、未反
応フェノールは反応器に循環され再使用される。
Below, phenol is used as the phenol.
A case where aniline is synthesized by a continuous gas phase reaction using ammonia as an aminating agent will be described. For example, the raw materials are mixed by vaporizing and mixing a mixture of phenol or phenol and a solvent and liquid ammonia together or separately, or by passing heated ammonia through heated ammonia to be vaporized. . This mixed gas is then fed into the reactor filled with catalyst. After the reaction, the pressure of the reaction product taken out of the reactor is returned to normal pressure and cooled. Since a large amount of ammonia is dissolved in this reaction product, the ammonia is separated by distillation separation and is recycled to the reactor for use. On the other hand, the reaction product liquid from which ammonia has been removed is sent to the next dehydration distillation step, and then aniline is separated and purified, aniline is recovered, and unreacted phenol is recycled to the reactor for reuse.

【0026】[0026]

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお
実施例において、分析は反応液および気相ともガスクロ
マトグラフィーで行った。カラムはFFAPおよびCP
−WAXを使用した。
EXAMPLES The present invention will now be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In the examples, the analysis was carried out by gas chromatography for both the reaction solution and the gas phase. Columns are FFAP and CP
-WAX was used.

【0027】また反応生成物の選択率および収率は以下
の式より計算した。
The selectivity and yield of the reaction product were calculated by the following formula.

【0028】選択率(%)=((単位時間に生成したア
ニリンのモル数)/(単位時間に反応したフェノールの
モル数))×100 収率(%)=((単位時間に生成したアニリンのモル
数)/(単位時間に供給したフェノールのモル数))×
100 実施例1 ゼオライトβ(PQ社製 CP811BL−25)を触
媒として用いた。またこのゼオライトβのシリカ/アル
ミナ比は25であった。はじめにゼオライトβを反応管
に0.65g充填し、窒素とアンモニアガスを体積比5
0:16.6の割合で流通し、電気炉にて加熱し、所定
温度まで昇温した。次にフェノールをポンプで所定量供
給した。その時の反応条件は、反応温度450℃、反応
圧力は常圧、フェノールの供給速度はLHSV換算で
1.29/hr、アンモニアのフェノールに対する供給
モル比9とした。反応開始して4時間後定常状態に達し
た。その後反応管出口に気液分離器を置き、反応液を捕
集した。生成物の分析を行ったところ、アニリン収率2
1.2%を得た。ジフェニルアミンの副生は検出されな
かった。
Selectivity (%) = ((number of moles of aniline formed per unit time) / (number of moles of phenol reacted per unit time)) × 100 Yield (%) = ((aniline formed per unit time (Moles of phenol) / (moles of phenol fed per unit time)) x
100 Example 1 Zeolite β (CP811BL-25 manufactured by PQ) was used as a catalyst. The silica / alumina ratio of this zeolite β was 25. First, 0.65 g of zeolite β was charged in a reaction tube, and nitrogen and ammonia gas were mixed in a volume ratio of 5
It was circulated at a ratio of 0: 16.6, heated in an electric furnace and heated to a predetermined temperature. Next, a predetermined amount of phenol was supplied by a pump. The reaction conditions at that time were a reaction temperature of 450 ° C., a reaction pressure of normal pressure, a phenol feed rate of 1.29 / hr in terms of LHSV, and a feed molar ratio of ammonia to phenol of 9. A steady state was reached 4 hours after the start of the reaction. After that, a gas-liquid separator was placed at the outlet of the reaction tube to collect the reaction solution. When the product was analyzed, the yield of aniline was 2
1.2% was obtained. No diphenylamine by-product was detected.

【0029】実施例2 触媒として、ゼオライトβ(東ソ−(株)製 Tβ−1
03)を用いた。このゼオライトβの、原子吸光法によ
り求めたシリカ/アルミナ比は24.8であった。ゼオ
ライトβを反応管に10g充填し、アンモニアガスの流
通下に、電気炉にて加熱し、所定温度まで昇温した。次
にフェノールをポンプで所定量供給した。その時の反応
は反応温度332℃、反応圧力15kg/cm2G、フ
ェノールの供給速度はLHSV換算で0.09/hr、
アンモニアのフェノールに対する供給モル比20での条
件下で行った。定常状態に達した後、反応管出口に気液
分離器を置き、反応液を捕集した。
Example 2 Zeolite β (Tβ-1 manufactured by Toso Corporation) was used as a catalyst.
03) was used. The silica / alumina ratio of this zeolite β determined by an atomic absorption method was 24.8. 10 g of zeolite β was filled in a reaction tube, and heated in an electric furnace under a flow of ammonia gas to raise the temperature to a predetermined temperature. Next, a predetermined amount of phenol was supplied by a pump. The reaction at that time was a reaction temperature of 332 ° C., a reaction pressure of 15 kg / cm 2 G, a phenol supply rate of 0.09 / hr in terms of LHSV,
It was carried out under the condition of a feed molar ratio of ammonia to phenol of 20. After reaching a steady state, a gas-liquid separator was placed at the outlet of the reaction tube to collect the reaction solution.

【0030】生成物の分析の結果、収率80.9%であ
り、アニリンの選択率は97.1%で、副生成物はジフ
ェニルアミンのみであった。反応開始後2時間で定常状
態に達し、反応開始後8時間まで経時変化は認められな
かった。
As a result of analysis of the product, the yield was 80.9%, the selectivity of aniline was 97.1%, and the by-product was only diphenylamine. A steady state was reached 2 hours after the start of the reaction, and no change with time was observed until 8 hours after the start of the reaction.

【0031】実施例3 反応温度を357℃にした以外は実施例2と同一の条件
で反応を行い生成物を得た。生成物の分析を行ったとこ
ろ、収率95%を得た。アニリンの選択率は95.9%
で、副生成物はジフェニルアミンのみであった。反応開
始後2時間で定常状態に達し、反応開始後8時間まで経
時変化は認められなかった。
Example 3 A product was obtained by carrying out the reaction under the same conditions as in Example 2 except that the reaction temperature was changed to 357 ° C. Analysis of the product gave a yield of 95%. Aniline selectivity is 95.9%
The only by-product was diphenylamine. A steady state was reached 2 hours after the start of the reaction, and no change with time was observed until 8 hours after the start of the reaction.

【0032】実施例4 ゼオライトβ(東ソー(株)製 Tβ−100)を触媒
として用いた。このゼオライトβのシリカ/アルミナ比
は35.9であった。また反応は実施例2と同一の条件
で行い、生成物を得た。生成物の分析を行ったところ、
収率82.3%を得た。アニリンの選択率は96.9%
で、副生成物はジフェニルアミンのみであった。反応開
始後2時間で定常状態に達し、反応開始後8時間まで経
時変化は認められなかった。
Example 4 Zeolite β (Tβ-100 manufactured by Tosoh Corporation) was used as a catalyst. The silica / alumina ratio of this zeolite β was 35.9. The reaction was performed under the same conditions as in Example 2 to obtain a product. When the product was analyzed,
A yield of 82.3% was obtained. Aniline selectivity is 96.9%
The only by-product was diphenylamine. A steady state was reached 2 hours after the start of the reaction, and no change with time was observed until 8 hours after the start of the reaction.

【0033】実施例5 ゼオライトβ(東ソー(株)製 Tβ−84)を触媒と
して用いた。このゼオライトβのシリカ/アルミナ比は
46.3であった。また反応は実施例2と同一の条件で
行い生成物を得た。生成物の分析を行ったところ、収率
60.8%でアニリンの選択率は97.2%で、副生成
物はジフェニルアミンのみであった。反応開始後2時間
で定常状態に達し、反応開始後8時間まで経時変化は認
められなかった。
Example 5 Zeolite β (Tβ-84 manufactured by Tosoh Corporation) was used as a catalyst. The silica / alumina ratio of this zeolite β was 46.3. The reaction was performed under the same conditions as in Example 2 to obtain a product. When the product was analyzed, the yield was 60.8%, the aniline selectivity was 97.2%, and the by-product was only diphenylamine. A steady state was reached 2 hours after the start of the reaction, and no change with time was observed until 8 hours after the start of the reaction.

【0034】比較例1 HZSM−5(日揮(株)社製)を用いた以外は実施例
1と同様の条件で反応を行い生成物を得た。反応を開始
して4時間後定常状態に達した。生成物の分析を行った
ところ、アニリン収率14.4%を得た。ジフェニルア
ミンの副生は検出されなかった。
Comparative Example 1 A reaction product was obtained under the same conditions as in Example 1 except that HZSM-5 (manufactured by JGC Corporation) was used. A steady state was reached 4 hours after the reaction started. Analysis of the product gave an aniline yield of 14.4%. No diphenylamine by-product was detected.

【0035】比較例2 日本触媒学会参照触媒のHM−20(JRC−Z−HM
−20)を用いた以外は実施例1と同様の条件で反応を
行い生成物を得た。反応を開始して3時間後、生成物の
分析を行ったところ、アニリン収率2.7%を得た。ジ
フェニルアミンの副生は検出されなかった。
Comparative Example 2 HM-20 (JRC-Z-HM), which is a reference catalyst of the Japan Catalysis Society
A reaction was performed under the same conditions as in Example 1 except that -20) was used to obtain a product. The product was analyzed 3 hours after the reaction was started, and an aniline yield of 2.7% was obtained. No diphenylamine by-product was detected.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上述べたとおり、本発明によれば低い
反応温度で反応させても高収率で、かつ高選択率を維持
しながら、経済的に有利なアニリン類を製造することが
可能となる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the present invention, it is possible to produce economically advantageous anilines while maintaining a high yield and a high selectivity even when they are reacted at a low reaction temperature. Becomes

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 209/18 B01J 29/70 C07C 211/43 C07B 61/00 300 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C07C 209/18 B01J 29/70 C07C 211/43 C07B 61/00 300

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】フェノール類とアミノ化剤とを反応させて
アニリン類を製造する方法において、ゼオライトβを触
媒として使用することを特徴とするアニリン類の製造方
法。
1. A process for producing anilines by reacting phenols with an aminating agent, wherein zeolite β is used as a catalyst.
【請求項2】フェノール類がフェノールであり、アミノ
化剤がアンモニアである請求項1に記載の製造方法。
2. The production method according to claim 1, wherein the phenol is phenol and the aminating agent is ammonia.
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DE102007039155A1 (en) 2007-08-16 2009-02-19 Leibnitz-Institut für Katalyse e.V. an der Universität Rostock Catalytically preparing aromatic or heteroaromatic aryl amine, preferably N-monoalkyl aryl- or heteroaryl-amine, comprises reacting aliphatic amine with aryl amine in the presence of ruthenium-, iridium- or rhodium-compound as catalyst
CN116060101B (en) * 2021-10-31 2024-10-01 中国石油化工股份有限公司 Catalyst for synthesizing diphenylamine, preparation method and application thereof

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