エタンとベンゼンからのスチレンモノマーの一段階合成触媒の開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650811
• Research Institution: Kansai University
• Principal Investigator: 鈴木 俊光 関西大学, 工学部, 教授 (70026045)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 池永 直樹 関西大学, 工学部, 講師 (20232209)
• Keywords: アルキル化 / ベンゼン / エチルベンゼン / ゼオライト / 白金触媒 / 脱水素

Research Abstract

現行のナフサのクラッキングを経てベンゼンのエチル化、エチルベンゼンの脱水素を経るスチレン製造プロセスを簡略化するために、一段階でエタンとベンゼンからスチレンを合成しようと試みた。エタンによるベンゼンのアルキル化触媒について、種々検討を行った。ベンゼンのエチレンによるアルキル化にはゼオライト触媒が有効なことが既に知られているが、エタンを用いてベンゼンのアルキル化を行うには、エチレンを用いたときより高い温度が必用なので、高温でのエチレンによるベンゼンのアルキル化反応について検討し,H-ZSM5触媒が、エチレンに対しては400℃程度まで活性を示すことを見いだした。次いでエタンによるベンゼンのアルキル化に有効な触媒について検討し、白金担持-H-ZSM5が良好な触媒活性を示すことを見いだした。また、この触媒を使用前に前処理として、水素還元を行うと触媒活性が向上することを見いだした。
反応は白金触媒上でエタンが脱水素されエチレンになりゼオライト上でエチル化が起こり、エチルベンゼンが生成するものと、推察された。アルキル化の最適温度とエタンの脱水素の反応温度に若干の差があるため、エチルベンゼンの収率は現在のところ,10%を越えていないが、加圧下で反応を行うなどさらにエチレン濃度を高めることができれば、さらに高収率を達成できる重要な知見を見いだした。

Research Products

• [Publications] S. Kato, N. Ikenaga, T. Suzuki: "Alkylation of Benzne with Ethane over Pt-loaded H-ZSM5 Catalyst"Chemistry Letters. 207-208 (1999)
• [Publications] T. Suzuki, S. Kato, N. Ikenaga: "Alkylation of benzene with ethane over platinum-loaded H-ZSM5 catalyst"4th European Congress of Catalysis Preprints Rimini Italy Sept. 1999. 37-38 (1999)