JP2979675B2 - フェノールの製造方法およびフェノールの製造装置 - Google Patents
フェノールの製造方法およびフェノールの製造装置Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トルエンを触媒の存在
下で気相酸化してフェノールを製造する方法及びその製
造装置に関するものである。
下で気相酸化してフェノールを製造する方法及びその製
造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】フェノールの製造方法としては、ベンゼ
ンからクメンを経由するクメン法およびトルエンから安
息香酸を経由するダウ法などのプロセスが確立されてお
り、すでに工業的規模で実施されている。しかしなが
ら、これら既存のプロセスはいずれも二段あるいはそれ
以上の工程を必要とし、製造装置および運転操作が複雑
であるため、より単純な一段合成法の確立が要望されて
いる。トルエンからフェノールを一段の反応工程で製造
する方法としてはこれまでにいくつか知られており、例
えば600〜900℃の温度でトルエンにメタンなどのパラフ
ィン系炭化水素を共存させて酸素と反応させる方法があ
った（特開昭47-39037号公報）。また、アルコール類の
共存下、400ないし1000℃の温度でトルエンと酸素とを
反応させる方法があった（特開昭52-27730号公報）。
ンからクメンを経由するクメン法およびトルエンから安
息香酸を経由するダウ法などのプロセスが確立されてお
り、すでに工業的規模で実施されている。しかしなが
ら、これら既存のプロセスはいずれも二段あるいはそれ
以上の工程を必要とし、製造装置および運転操作が複雑
であるため、より単純な一段合成法の確立が要望されて
いる。トルエンからフェノールを一段の反応工程で製造
する方法としてはこれまでにいくつか知られており、例
えば600〜900℃の温度でトルエンにメタンなどのパラフ
ィン系炭化水素を共存させて酸素と反応させる方法があ
った（特開昭47-39037号公報）。また、アルコール類の
共存下、400ないし1000℃の温度でトルエンと酸素とを
反応させる方法があった（特開昭52-27730号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
47-39037号公報に開示された方法においては、フェノー
ルの選択率および収率（転化率と選択率との積）がとも
に充分でなく、最高でもフェノール選択率19.2％、フェ
ノール収率7.5％であった。また、タール状物質が多量
に生成するとともに、炭素質の析出や樹脂状物質の生成
による反応管等の閉塞がおこるため、連続的な運転が困
難であった。
47-39037号公報に開示された方法においては、フェノー
ルの選択率および収率（転化率と選択率との積）がとも
に充分でなく、最高でもフェノール選択率19.2％、フェ
ノール収率7.5％であった。また、タール状物質が多量
に生成するとともに、炭素質の析出や樹脂状物質の生成
による反応管等の閉塞がおこるため、連続的な運転が困
難であった。
【０００４】また、特開昭52-27730号公報に開示された
方法も、フェノールの選択率および収率がともに充分で
なく、最高でもフェノール選択率22.6％、フェノール収
率9.3％であった。またクレゾール、ベンゼン、スチレ
ン、エチルベンゼン、ベンズアルデヒド、タール状物質
などの副生成物が多量に生成するため、生成フェノール
の精製工程が必要であり、経済的に不利であった。
方法も、フェノールの選択率および収率がともに充分で
なく、最高でもフェノール選択率22.6％、フェノール収
率9.3％であった。またクレゾール、ベンゼン、スチレ
ン、エチルベンゼン、ベンズアルデヒド、タール状物質
などの副生成物が多量に生成するため、生成フェノール
の精製工程が必要であり、経済的に不利であった。
【０００５】本発明は以上の問題点を解決し、一段の反
応工程で製造でき、しかもトルエンから高選択率、高収
率でフェノールを製造でき、かつ連続運転が可能で生成
フェノールの精製工程が不要であるフェノールの製造方
法及び装置を提供することを目的とする。
応工程で製造でき、しかもトルエンから高選択率、高収
率でフェノールを製造でき、かつ連続運転が可能で生成
フェノールの精製工程が不要であるフェノールの製造方
法及び装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意研究したところ、トルエンを気相
接触酸化してフェノールを製造するにあたって、上流側
に酸化バナジウムを含む触媒を配置し、かつ下流側に酸
化鉄、酸化ニッケルおよび塩基性化合物を含む触媒を配
置した反応器を使用することにより、高い選択率および
高い収率でフェノールを製造し得ることを見い出し本発
明を完成した。
を達成するために鋭意研究したところ、トルエンを気相
接触酸化してフェノールを製造するにあたって、上流側
に酸化バナジウムを含む触媒を配置し、かつ下流側に酸
化鉄、酸化ニッケルおよび塩基性化合物を含む触媒を配
置した反応器を使用することにより、高い選択率および
高い収率でフェノールを製造し得ることを見い出し本発
明を完成した。
【０００７】すなわち、本発明のフェノールの製造方法
は、トルエンを気相接触酸化してフェノールを製造する
方法において、トルエンを含む反応ガスをまず酸化バナ
ジウムを含む触媒と接触させ、次いで酸化鉄、酸化ニッ
ケルおよび塩基性化合物を含む触媒と接触させることを
特徴として構成されている。
は、トルエンを気相接触酸化してフェノールを製造する
方法において、トルエンを含む反応ガスをまず酸化バナ
ジウムを含む触媒と接触させ、次いで酸化鉄、酸化ニッ
ケルおよび塩基性化合物を含む触媒と接触させることを
特徴として構成されている。
【０００８】本発明のフェノール製造装置は、トルエン
を気相接触酸化してフェノールを製造するにあたり、ト
ルエンを含む反応ガスをまずに酸化バナジウムを含む触
媒とを接触させ、次いで酸化鉄、酸化ニッケルおよび塩
基性化合物を含む触媒とを接触させることを特徴として
構成されている。
を気相接触酸化してフェノールを製造するにあたり、ト
ルエンを含む反応ガスをまずに酸化バナジウムを含む触
媒とを接触させ、次いで酸化鉄、酸化ニッケルおよび塩
基性化合物を含む触媒とを接触させることを特徴として
構成されている。
【０００９】まず、本発明に使用される触媒のうち反応
器内の上流側に配置される酸化バナジウムを含む触媒に
ついて説明する。ここで酸化バナジウムはＶ2Ｏ5であ
り、Ｖ 2Ｏ4等を含むことができる。
器内の上流側に配置される酸化バナジウムを含む触媒に
ついて説明する。ここで酸化バナジウムはＶ2Ｏ5であ
り、Ｖ 2Ｏ4等を含むことができる。
【００１０】反応器内の上流側に配置される触媒として
酸化バナジウムのみから成る触媒を使用した場合には、
トルエンの燃焼反応を中心とした副反応が進行しやすく
なるため、触媒には各種の化合物を添加することが好ま
しい。好ましい添加物はリチウム、ナトリウム、カリウ
ム、ルビジウム、セシウム等のアルカリ金属の酸化物、
硫酸塩、炭酸塩、水酸化物もしくは硝酸塩である。この
ほかマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリ
ウム、チタン、ジルコニウム、ニオブ、クロム、モリブ
デン、タングステン、マンガン、スズ、リン、アンチモ
ン等の酸化物の１種または２種以上を添加することもで
きる。また、触媒中のこれら添加物の含有率は、約0.01
〜10重量％の範囲が好ましい。添加物の含有率が約0.01
重量％より小さい場合は、トルエンの燃焼反応が優先し
て高いフェノールの選択率が得られない。また、添加物
の含有率が約10重量％より大きい場合は、トルエンの転
化率が低下する。
酸化バナジウムのみから成る触媒を使用した場合には、
トルエンの燃焼反応を中心とした副反応が進行しやすく
なるため、触媒には各種の化合物を添加することが好ま
しい。好ましい添加物はリチウム、ナトリウム、カリウ
ム、ルビジウム、セシウム等のアルカリ金属の酸化物、
硫酸塩、炭酸塩、水酸化物もしくは硝酸塩である。この
ほかマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリ
ウム、チタン、ジルコニウム、ニオブ、クロム、モリブ
デン、タングステン、マンガン、スズ、リン、アンチモ
ン等の酸化物の１種または２種以上を添加することもで
きる。また、触媒中のこれら添加物の含有率は、約0.01
〜10重量％の範囲が好ましい。添加物の含有率が約0.01
重量％より小さい場合は、トルエンの燃焼反応が優先し
て高いフェノールの選択率が得られない。また、添加物
の含有率が約10重量％より大きい場合は、トルエンの転
化率が低下する。
【００１１】さらに、上記の触媒を各種の触媒担体に担
持させて使用することもできる。好ましい触媒担体とし
てはγ−アルミナ、α−アルミナ、酸化チタン、シリカ
ゲル、炭化珪素等があげられる。
持させて使用することもできる。好ましい触媒担体とし
てはγ−アルミナ、α−アルミナ、酸化チタン、シリカ
ゲル、炭化珪素等があげられる。
【００１２】触媒の製造は公知の方法で行うことがで
き、担体を使用する場合には例えば含浸法が利用でき
る。含浸法で水溶液を利用する場合には、酸化バナジウ
ムの原料としてメタバナジン酸アンモニウム、ショウ酸
バナジル等の水溶性でかつ熱分解して容易に酸化バナジ
ウムに変換しうるバナジウム化合物の水溶液を用いれば
よい。そのほか酸化バナジウムアセチルアセトナート等
の有機溶媒に可溶な化合物を有機溶媒に溶解させて使用
することもできる。酸化バナジウム以外の各種化合物の
添加時期は、活性成分である酸化バナジウムを担体に担
持する前後、もしくは酸化バナジウム担持時のいずれの
時期でもよい。
き、担体を使用する場合には例えば含浸法が利用でき
る。含浸法で水溶液を利用する場合には、酸化バナジウ
ムの原料としてメタバナジン酸アンモニウム、ショウ酸
バナジル等の水溶性でかつ熱分解して容易に酸化バナジ
ウムに変換しうるバナジウム化合物の水溶液を用いれば
よい。そのほか酸化バナジウムアセチルアセトナート等
の有機溶媒に可溶な化合物を有機溶媒に溶解させて使用
することもできる。酸化バナジウム以外の各種化合物の
添加時期は、活性成分である酸化バナジウムを担体に担
持する前後、もしくは酸化バナジウム担持時のいずれの
時期でもよい。
【００１３】上記のように調製された触媒組成物は、空
気中90〜150℃で12〜36時間乾燥後、焼成される。焼成
は空気中または窒素等の不活性ガス中350〜700℃の温度
で１〜10時間加熱して行うのが好ましい。
気中90〜150℃で12〜36時間乾燥後、焼成される。焼成
は空気中または窒素等の不活性ガス中350〜700℃の温度
で１〜10時間加熱して行うのが好ましい。
【００１４】次に、反応器内の下流側に配置される酸化
鉄、酸化ニッケルおよび塩基性化合物を含む触媒につい
て説明する。ここで酸化鉄はＦe2Ｏ3であり、Ｆe3Ｏ4等
を含むことができ、また酸化ニッケルはＮiＯであり、
Ｎi2Ｏ3等を含むことができる。
鉄、酸化ニッケルおよび塩基性化合物を含む触媒につい
て説明する。ここで酸化鉄はＦe2Ｏ3であり、Ｆe3Ｏ4等
を含むことができ、また酸化ニッケルはＮiＯであり、
Ｎi2Ｏ3等を含むことができる。
【００１５】塩基性化合物はアルカリ金属またはアルカ
リ土類金属の化合物が好ましく、Ｌi2Ｏ、Ｎa2Ｏ、Ｋ2
Ｏ、Ｒb2Ｏ、Ｃs2Ｏ等のアルカリ金属の酸化物もしくは
炭酸塩、水酸化物、硝酸塩等またはＭgＯ、ＣaＯ、Ｓr
Ｏ、ＢaＯ等のアルカリ土類金属の酸化物もしくは炭酸
塩、水酸化物、硝酸塩等である。
リ土類金属の化合物が好ましく、Ｌi2Ｏ、Ｎa2Ｏ、Ｋ2
Ｏ、Ｒb2Ｏ、Ｃs2Ｏ等のアルカリ金属の酸化物もしくは
炭酸塩、水酸化物、硝酸塩等またはＭgＯ、ＣaＯ、Ｓr
Ｏ、ＢaＯ等のアルカリ土類金属の酸化物もしくは炭酸
塩、水酸化物、硝酸塩等である。
【００１６】塩基性化合物の含有率は、酸化物換算で約
0.05〜30重量％の範囲が好ましい。塩基性化合物の含有
率が約0.05重量％より小さい場合はＣＯ、ＣＯ2の生成
が増加してフェノールの選択率が低下する。また、塩基
性化合物の含有率が約30重量％より大きい場合は、トル
エンの転化率が低下する。
0.05〜30重量％の範囲が好ましい。塩基性化合物の含有
率が約0.05重量％より小さい場合はＣＯ、ＣＯ2の生成
が増加してフェノールの選択率が低下する。また、塩基
性化合物の含有率が約30重量％より大きい場合は、トル
エンの転化率が低下する。
【００１７】触媒中の酸化ニッケルと酸化鉄との比率
（ＮiＯ／Ｆe2Ｏ3)は、重量比で約0.1〜10の範囲が好ま
しい。酸化ニッケルの占める割合が約10より大きい場合
は、完全燃焼によるＣＯ、ＣＯ2の生成が増大しフェノ
ールの選択率が低下する。また、酸化ニッケルの占める
割合が約0.1より小さい場合は、ベンゼンの生成が顕著
となりフェノールの選択率が低下する。
（ＮiＯ／Ｆe2Ｏ3)は、重量比で約0.1〜10の範囲が好ま
しい。酸化ニッケルの占める割合が約10より大きい場合
は、完全燃焼によるＣＯ、ＣＯ2の生成が増大しフェノ
ールの選択率が低下する。また、酸化ニッケルの占める
割合が約0.1より小さい場合は、ベンゼンの生成が顕著
となりフェノールの選択率が低下する。
【００１８】触媒の製造は、従来この種の触媒に使用さ
れている一般的な調製方法で行うことができる。例え
ば、製造原料として鉄およびニッケルの硝酸塩、炭酸
塩、有機酸塩、ハロゲン化物、水酸化物、酸化物等を使
用できる。鉄、ニッケルおよび塩基性化合物の混合方法
は通常の沈澱法、混練法、含浸法等を使用できる。例え
ば、調製した水酸化鉄と水酸化ニッケルのゲル状混合物
に塩基性化合物をそのまま、あるいは溶液の状態で混合
した後、乾燥、焼成する。また、酸化鉄と酸化ニッケル
の混練物に塩基性化合物を混合してもよく、酸化鉄と酸
化ニッケルの混合焼成物に塩基性化合物を混合してもよ
く、酸化鉄と酸化ニッケルの混合焼成物に塩基性化合物
を含浸担持してもよく、さらに酸化鉄、酸化ニッケルお
よび塩基性化合物を粉末にして混合した後、圧縮成形し
てペレット状にしてもよい。
れている一般的な調製方法で行うことができる。例え
ば、製造原料として鉄およびニッケルの硝酸塩、炭酸
塩、有機酸塩、ハロゲン化物、水酸化物、酸化物等を使
用できる。鉄、ニッケルおよび塩基性化合物の混合方法
は通常の沈澱法、混練法、含浸法等を使用できる。例え
ば、調製した水酸化鉄と水酸化ニッケルのゲル状混合物
に塩基性化合物をそのまま、あるいは溶液の状態で混合
した後、乾燥、焼成する。また、酸化鉄と酸化ニッケル
の混練物に塩基性化合物を混合してもよく、酸化鉄と酸
化ニッケルの混合焼成物に塩基性化合物を混合してもよ
く、酸化鉄と酸化ニッケルの混合焼成物に塩基性化合物
を含浸担持してもよく、さらに酸化鉄、酸化ニッケルお
よび塩基性化合物を粉末にして混合した後、圧縮成形し
てペレット状にしてもよい。
【００１９】触媒は、酸化鉄と酸化ニッケルの混合以降
の調製段階において空気中または不活性ガス中で焼成処
理して、酸化鉄、酸化ニッケル、鉄とニッケルとの複合
酸化物の１種または２種以上に結晶化させることが好ま
しい。焼成温度は約600〜1000℃の範囲が好ましい。焼
成温度が約600℃より低い場合は完全燃焼によるＣＯ、
ＣＯ2の生成が顕著となり、かつ触媒表面に炭素質物質
の析出をもたらす。また、焼成温度が約1000℃より高い
場合は、充分なトルエン転化率が得られない。
の調製段階において空気中または不活性ガス中で焼成処
理して、酸化鉄、酸化ニッケル、鉄とニッケルとの複合
酸化物の１種または２種以上に結晶化させることが好ま
しい。焼成温度は約600〜1000℃の範囲が好ましい。焼
成温度が約600℃より低い場合は完全燃焼によるＣＯ、
ＣＯ2の生成が顕著となり、かつ触媒表面に炭素質物質
の析出をもたらす。また、焼成温度が約1000℃より高い
場合は、充分なトルエン転化率が得られない。
【００２０】この触媒も前記、酸バナジウムを含む触媒
と同様に各種化合物を添加することができ、また酸化チ
タン、シリカ等の触媒担体に担持させて使用することも
できる。
と同様に各種化合物を添加することができ、また酸化チ
タン、シリカ等の触媒担体に担持させて使用することも
できる。
【００２１】本発明のフェノールの製造方法では、原料
のトルエンと共に酸素を供給するが、供給する酸素は原
料のトルエンに対して約0.2〜50倍モルの範囲が好まし
い。酸素の供給量が約50倍モルより多いと、原料トルエ
ンの完全酸化が起こりやすくなる。また、酸素の供給量
が約0.2倍モルより少ない場合は、充分なトルエン転化
率が得られない。
のトルエンと共に酸素を供給するが、供給する酸素は原
料のトルエンに対して約0.2〜50倍モルの範囲が好まし
い。酸素の供給量が約50倍モルより多いと、原料トルエ
ンの完全酸化が起こりやすくなる。また、酸素の供給量
が約0.2倍モルより少ない場合は、充分なトルエン転化
率が得られない。
【００２２】また、供給する酸素は分子状酸素でもよい
が一般的には空気が使用され、さらにこれを不活性ガス
で希釈したものでもよい。
が一般的には空気が使用され、さらにこれを不活性ガス
で希釈したものでもよい。
【００２３】反応は一般に水蒸気の存在下において行う
が、供給する水蒸気は原料のトルエンに対して約１倍モ
ルから100倍モルが好ましい。水蒸気の供給量が約100倍
モルより多いと経済的でなく、また約１倍モルより少な
いと一般にフェノールの選択率が低下する。
が、供給する水蒸気は原料のトルエンに対して約１倍モ
ルから100倍モルが好ましい。水蒸気の供給量が約100倍
モルより多いと経済的でなく、また約１倍モルより少な
いと一般にフェノールの選択率が低下する。
【００２４】空間速度は約100〜10000h-1の範囲が好ま
しい。空間速度が約100より小さい場合は充分な空時収
率が得られず、また約10000より大きい場合はトルエン
転化率が低くなる。
しい。空間速度が約100より小さい場合は充分な空時収
率が得られず、また約10000より大きい場合はトルエン
転化率が低くなる。
【００２５】反応温度は約250〜600℃の範囲が好まし
く、特に約300〜500℃の範囲が好ましい。反応温度が60
0℃より高いとフェノールの選択率が低下し、また反応
温度が250℃より低いとトルエン転化率が小さくなる。
く、特に約300〜500℃の範囲が好ましい。反応温度が60
0℃より高いとフェノールの選択率が低下し、また反応
温度が250℃より低いとトルエン転化率が小さくなる。
【００２６】反応圧力は、反応条件下で供給原料が気体
状態を保つ範囲であれば特に制限はないが、通常は常圧
または若干の加圧状態である。
状態を保つ範囲であれば特に制限はないが、通常は常圧
または若干の加圧状態である。
【００２７】
【作用】本発明のフェノールの製造方法及び製造装置で
は、まずトルエンを含む反応ガスが反応器の上流側に配
置された酸化バナジウムを含む触媒に接触し、安息香酸
およびベンズアルデヒドとなり、次いでこれらが下流側
に配置された酸化鉄、酸化ニッケルおよび塩基性化合物
を含む触媒に接触しフェノールとなるが、未反応のトル
エンが下流側に配置された触媒に接触してもトルエンが
全く変化を受けないために、全体として高い選択率およ
び高い収率でフェノールを生成させる。
は、まずトルエンを含む反応ガスが反応器の上流側に配
置された酸化バナジウムを含む触媒に接触し、安息香酸
およびベンズアルデヒドとなり、次いでこれらが下流側
に配置された酸化鉄、酸化ニッケルおよび塩基性化合物
を含む触媒に接触しフェノールとなるが、未反応のトル
エンが下流側に配置された触媒に接触してもトルエンが
全く変化を受けないために、全体として高い選択率およ
び高い収率でフェノールを生成させる。
【００２８】
【実施例】本発明によるフェノールの製造装置の一実施
例を図面に基づいて説明する。図１はフェノールの製造
装置に用いる反応器の模式図である。図１において、符
号１は石英製の反応器で、この反応器１の上流側（図中
上段側）には上流側触媒室２が設けられるとともに、下
流側（図中、下段側）には下流側触媒室３が設けられて
いる。この上流側触媒室２には酸化バナジウムを含む触
媒が充填され、下流側触媒室３には酸化鉄、酸化ニッケ
ルおよび塩基性化合物を含む触媒が充填されている。
例を図面に基づいて説明する。図１はフェノールの製造
装置に用いる反応器の模式図である。図１において、符
号１は石英製の反応器で、この反応器１の上流側（図中
上段側）には上流側触媒室２が設けられるとともに、下
流側（図中、下段側）には下流側触媒室３が設けられて
いる。この上流側触媒室２には酸化バナジウムを含む触
媒が充填され、下流側触媒室３には酸化鉄、酸化ニッケ
ルおよび塩基性化合物を含む触媒が充填されている。
【００２９】そして、この反応器１の上流側から、トル
エンを含む反応ガス４を送り込み、上流側触媒室２及び
下流側触媒室３を順次通過させてフェノールを生成し、
下流側からこの生成フェノールを排出する。
エンを含む反応ガス４を送り込み、上流側触媒室２及び
下流側触媒室３を順次通過させてフェノールを生成し、
下流側からこの生成フェノールを排出する。
【００３０】I.触媒の調製 実施例１〜３ 酸化バナジウム−硫酸カリウム−チタニア触媒を次のよ
うに調製した。イオン交換水約50mlにメタバナジン酸ア
ンモニウム（ＮＨ4ＶＯ3)3.39ｇを溶解した水溶液に、
ＳＯ2ガスを流通させながら50％硫酸水溶液５mlを少量
ずつ加え、青色透明水溶液を得た。ついで、この水溶液
に硫酸カリウム（Ｋ2ＳＯ4) 0.5ｇを加え、加熱して溶
解させた。さらに、この水溶液にチタニア（関東化学
(株)製、アナターゼ型）49.5ｇを投入し蒸発乾固した
後、120℃で24時間乾燥し、さらに空気中400℃で５時間
焼成して目的の触媒を得た。
うに調製した。イオン交換水約50mlにメタバナジン酸ア
ンモニウム（ＮＨ4ＶＯ3)3.39ｇを溶解した水溶液に、
ＳＯ2ガスを流通させながら50％硫酸水溶液５mlを少量
ずつ加え、青色透明水溶液を得た。ついで、この水溶液
に硫酸カリウム（Ｋ2ＳＯ4) 0.5ｇを加え、加熱して溶
解させた。さらに、この水溶液にチタニア（関東化学
(株)製、アナターゼ型）49.5ｇを投入し蒸発乾固した
後、120℃で24時間乾燥し、さらに空気中400℃で５時間
焼成して目的の触媒を得た。
【００３１】得られた触媒の組成は、Ｖ2Ｏ5：Ｋ2Ｓ
Ｏ4：ＴiＯ2＝5.0：1.0：94.0（重量比）であった。
Ｏ4：ＴiＯ2＝5.0：1.0：94.0（重量比）であった。
【００３２】酸化鉄−酸化ニッケル−酸化ナトリウム触
媒は次の要領で調製した。硝酸鉄（Ｆe(ＮＯ3)3・９Ｈ2
Ｏ）200ｇと硝酸ニッケル（Ｎi(ＮＯ3)2・６Ｈ2Ｏ）144
ｇとをイオン交換水500mlに溶解させたものと、水酸化
ナトリウム約100ｇをイオン交換水500mlに溶解させたも
のとを常温のイオン交換水２ｌにpHを７〜８に保ちなが
ら滴下した。滴下終了後、約１時間攪拌を続け生成した
沈澱の濾過および洗浄を行った。
媒は次の要領で調製した。硝酸鉄（Ｆe(ＮＯ3)3・９Ｈ2
Ｏ）200ｇと硝酸ニッケル（Ｎi(ＮＯ3)2・６Ｈ2Ｏ）144
ｇとをイオン交換水500mlに溶解させたものと、水酸化
ナトリウム約100ｇをイオン交換水500mlに溶解させたも
のとを常温のイオン交換水２ｌにpHを７〜８に保ちなが
ら滴下した。滴下終了後、約１時間攪拌を続け生成した
沈澱の濾過および洗浄を行った。
【００３３】次に、このゲル状物質に炭酸ナトリウム
（Ｎa2ＣＯ3・10Ｈ2Ｏ）1.77ｇを含む100mlの水溶液を
加え、約１時間攪拌した。そして、ゲル状物質を空気中
120℃で24時間乾燥し、さらに空気中800℃で４時間焼成
して目的の触媒を得た。
（Ｎa2ＣＯ3・10Ｈ2Ｏ）1.77ｇを含む100mlの水溶液を
加え、約１時間攪拌した。そして、ゲル状物質を空気中
120℃で24時間乾燥し、さらに空気中800℃で４時間焼成
して目的の触媒を得た。
【００３４】得られた触媒の組成は、Ｆe2Ｏ3：ＮiＯ：
Ｎa2Ｏ＝51.4：48.1：0.5（重量比）であった。
Ｎa2Ｏ＝51.4：48.1：0.5（重量比）であった。
【００３５】II.反応方法 図１に示す石英製反応管の上段に、所定のメッシュに分
級した上記Ｖ2Ｏ5−Ｋ 2ＳＯ4−ＴiＯ2触媒を、また下段
に上記Ｆe2Ｏ3−ＮiＯ−Ｎa2Ｏ触媒を下段にそれぞれ所
定量充填した。そして、この反応管の上部からトルエ
ン、水蒸気、空気および窒素からなる反応ガスを所定量
供給し、所定の温度で反応させた。
級した上記Ｖ2Ｏ5−Ｋ 2ＳＯ4−ＴiＯ2触媒を、また下段
に上記Ｆe2Ｏ3−ＮiＯ−Ｎa2Ｏ触媒を下段にそれぞれ所
定量充填した。そして、この反応管の上部からトルエ
ン、水蒸気、空気および窒素からなる反応ガスを所定量
供給し、所定の温度で反応させた。
【００３６】III.反応条件および実験結果 反応条件および実験結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【発明の効果】本発明は、上流側に酸化バナジウムを含
む触媒を配置し、かつ下流側に酸化鉄、酸化ニッケルお
よび塩基性化合物を含む触媒を配置した反応器を使用す
ることにより、トルエンから高い選択率および高い収率
でフェノールを製造できる効果を有する。また、反応が
一段で行われることから反応器も一つでよく、反応装置
全体をコンパクトにできる効果を有する。さらに、トル
エンからフェノールを連続的に製造することができ、か
つ生成フェノールの精製工程が不要である。
む触媒を配置し、かつ下流側に酸化鉄、酸化ニッケルお
よび塩基性化合物を含む触媒を配置した反応器を使用す
ることにより、トルエンから高い選択率および高い収率
でフェノールを製造できる効果を有する。また、反応が
一段で行われることから反応器も一つでよく、反応装置
全体をコンパクトにできる効果を有する。さらに、トル
エンからフェノールを連続的に製造することができ、か
つ生成フェノールの精製工程が不要である。
【図１】本発明のフェノール製造装置に用いる反応器の
一実施例の模式図である。
一実施例の模式図である。
１ 反応器 ２ 上流側触媒室 ３ 下流側触媒室 ４ トルエンを含む反応ガス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００ Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００ (56)参考文献 特開 平４−277029（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−330946（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−215844（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C07C 37/50 B01J 23/22 B01J 23/78 B01J 27/055 C07C 39/04 C07B 61/00 300
Claims (3)
- 【請求項１】 トルエンを気相接触酸化してフェノール
を製造するにあたり、トルエンを含む反応ガスをまずに
酸化バナジウムを含む触媒とを接触させ、次いで酸化
鉄、酸化ニッケルおよび塩基性化合物を含む触媒とを接
触させることを特徴とするフェノールの製造方法 - 【請求項２】 塩基性化合物がアルカリ金属またはアル
カリ土類金属の化合物である請求項１に記載のフェノー
ルの製造方法 - 【請求項３】 上流側に酸化バナジウムを含む触媒が配
置されるとともに、下流側に酸化鉄、酸化ニッケルおよ
び塩基性化合物を含む触媒が配置された反応器を具備す
ることを特徴とするトルエンを気相接触酸化してフェノ
ールを製造する装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3038594A JP2979675B2 (ja) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | フェノールの製造方法およびフェノールの製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3038594A JP2979675B2 (ja) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | フェノールの製造方法およびフェノールの製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04279538A JPH04279538A (ja) | 1992-10-05 |
| JP2979675B2 true JP2979675B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=12529625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3038594A Expired - Fee Related JP2979675B2 (ja) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | フェノールの製造方法およびフェノールの製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2979675B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0639553B1 (en) * | 1993-08-20 | 1998-01-14 | Nkk Corporation | Catalyst and method for producing phenols |
| JP5729150B2 (ja) * | 2011-06-08 | 2015-06-03 | トヨタ自動車株式会社 | Ｃ２−３オレフィンの製造方法及び製造装置 |
-
1991
- 1991-03-05 JP JP3038594A patent/JP2979675B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04279538A (ja) | 1992-10-05 |
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