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JP2011153047A - Method for producing zeolite and method for producing ε-caprolactam - Google Patents

Method for producing zeolite and method for producing ε-caprolactam Download PDF

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JP2011153047A
JP2011153047A JP2010016536A JP2010016536A JP2011153047A JP 2011153047 A JP2011153047 A JP 2011153047A JP 2010016536 A JP2010016536 A JP 2010016536A JP 2010016536 A JP2010016536 A JP 2010016536A JP 2011153047 A JP2011153047 A JP 2011153047A
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zeolite
reaction
catalyst
caprolactam
producing
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Application number
JP2010016536A
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Japanese (ja)
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Masahiro Hoshino
正大 星野
Koji Kasai
幸司 笠井
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing zeolite excellent in catalytic activity and catalytic life, and to provide a method for producing ε-caprolactam with high yield for a long period of time by using the zeolite thus obtained. <P>SOLUTION: The zeolite is produced by firing a crystal obtained by a hydrothermal synthesis of a silicon compound, subjecting the crystal to a contact treatment with an aqueous solution containing ammonia and/or an ammonium salt, and heat treating the crystal at 500 to 700°C. The obtained zeolite is used as a catalyst to produce ε-caprolactam by Beckmann rearrangement reaction of cyclohexane in a gas phase in the presence of the catalyst. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ゼオライトを製造する方法に関するものである。また本発明は、ゼオライトを触媒として用いて、シクロヘキサノンオキシムからε−カプロラクタムを製造する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing zeolite. The present invention also relates to a method for producing ε-caprolactam from cyclohexanone oxime using zeolite as a catalyst.

従来、ε−カプロラクタムの製造方法の1つとして、固体触媒としてゼオライトを使用し、該ゼオライトの存在下、シクロヘキサノンオキシムを気相にてベックマン転位反応させる方法が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。かかるゼオライトの製造方法として、例えば、特開平5−170732号公報(特許文献3)には、ケイ素化合物の水熱合成反応により得られた結晶を、焼成した後、アンモニア、低級アルキルアミン、アリルアミン及び水酸化アルキルアンモニウムから選ばれる塩基性物質とアンモニウム塩の水溶液、又はアンモニア水で接触処理する方法が提案されている。また、特開2004−75518号公報(特許文献4)には、ケイ素化合物の水熱合成反応により得られた結晶を、焼成した後、4級アンモニウム塩とアンモニアの水溶液で接触処理する方法が提案されている。   Conventionally, as one method for producing ε-caprolactam, a method has been proposed in which zeolite is used as a solid catalyst and cyclohexanone oxime is subjected to Beckmann rearrangement reaction in the gas phase in the presence of the zeolite (for example, Patent Document 1). 2). As a method for producing such a zeolite, for example, in JP-A-5-170732 (Patent Document 3), after calcination of a crystal obtained by a hydrothermal synthesis reaction of a silicon compound, ammonia, lower alkylamine, allylamine and A method of contact treatment with an aqueous solution of a basic substance selected from alkylammonium hydroxide and an ammonium salt, or aqueous ammonia has been proposed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-75518 (Patent Document 4) proposes a method in which a crystal obtained by a hydrothermal synthesis reaction of a silicon compound is calcined and then contact-treated with an aqueous solution of a quaternary ammonium salt and ammonia. Has been.

特開平2−250866号公報JP-A-2-250866 特開平2−275850号公報JP-A-2-275850 特開平5−170732号公報JP-A-5-170732 特開2004−75518号公報JP 2004-75518 A

しかしながら、前記従来の方法では、必ずしも触媒活性や触媒寿命の点で満足できないことがあった。そこで、本発明の目的は、触媒活性及び触媒寿命の点で優れるゼオライトを製造する方法を提供することにある。また本発明のもう1つの目的は、こうして得られたゼオライトを触媒として用いて、シクロヘキサノンオキシムを高転化率で反応させて、長期間にわたり生産性良くε−カプロラクタムを製造しうる方法を提供することにある。   However, the conventional methods are not always satisfactory in terms of catalyst activity and catalyst life. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing zeolite that is excellent in terms of catalyst activity and catalyst life. Another object of the present invention is to provide a method capable of producing ε-caprolactam over a long period of time with high productivity by reacting cyclohexanone oxime at a high conversion rate using the zeolite thus obtained as a catalyst. It is in.

本発明者等は、前記目的を達成すべく鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have completed the present invention.

すなわち本発明は、ケイ素化合物の水熱合成反応により得られた結晶を焼成した後、アンモニア及び/又はアンモニウム塩を含む水溶液で接触処理し、次いで、500〜700℃で熱処理することを特徴とするゼオライトの製造方法を提供するものである。   That is, the present invention is characterized in that after a crystal obtained by a hydrothermal synthesis reaction of a silicon compound is calcined, it is contact-treated with an aqueous solution containing ammonia and / or an ammonium salt, and then heat-treated at 500 to 700 ° C. A method for producing zeolite is provided.

また、本発明によれば、前記方法により製造されたゼオライトの存在下に、シクロヘキサノンオキシムを気相にてベックマン転位反応させることによるε−カプロラクタムの製造方法も提供される。   The present invention also provides a method for producing ε-caprolactam by subjecting cyclohexanone oxime to a Beckmann rearrangement reaction in the gas phase in the presence of the zeolite produced by the above method.

本発明によれば、優れた触媒活性及び触媒寿命を有するゼオライトを製造することができ、こうして得られたゼオライトを触媒として、シクロヘキサノンオキシムを気相にてベックマン転位反応させることにより、シクロヘキサノンオキシムを高転化率で反応させることができ、長期間にわたり生産性良くε−カプロラクタムを製造することができる。   According to the present invention, a zeolite having excellent catalytic activity and catalyst life can be produced, and cyclohexanone oxime is increased by causing Beckmann rearrangement reaction of cyclohexanone oxime in the gas phase using the zeolite thus obtained as a catalyst. The reaction can be carried out at a conversion rate, and ε-caprolactam can be produced with good productivity over a long period of time.

以下、本発明を詳細に説明する。本発明が製造の対象とするゼオライトは、その骨格を構成する元素としてケイ素及び酸素を含むものであり、実質的にケイ素と酸素から骨格が構成される結晶性シリカであってもよいし、骨格を構成する元素としてさらに他の元素を含む結晶性メタロシリケート等であってもよい。メタロシリケート等の場合、ケイ素および酸素以外に存在しうる元素としては、例えば、Be、B、Al、Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Sb、La、Hf、Bi等が挙げられ、必要に応じてそれらの2種以上が含まれていてもよい。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. The zeolite to be produced by the present invention contains silicon and oxygen as elements constituting the skeleton, and may be crystalline silica substantially composed of silicon and oxygen. It may be a crystalline metallosilicate that further contains other elements as an element constituting the element. In the case of metallosilicates and the like, elements that may exist other than silicon and oxygen include, for example, Be, B, Al, Ti, V, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Zr, Nb, Sb, La, Hf, Bi, etc. are mentioned, and two or more of them may be included as necessary.

前記ゼオライトとしては、種々の構造のものが知られているが、中でもペンタシル型構造を有するものが好ましく、特にMFI構造を有するものが好ましい。   As the zeolite, those having various structures are known. Among them, those having a pentasil type structure are preferable, and those having an MFI structure are particularly preferable.

ケイ素化合物の水熱合成反応は、公知の方法を適宜採用することができるが、中でも、ケイ素化合物を水及び水酸化テトラアルキルアンモニウムと混合し、この混合液を熱処理する処方が、好適に採用される。ケイ素化合物としては、オルトケイ酸テトラメチル、オルトケイ酸テトラエチル、オルトケイ酸テトラプロピル、オルトケイ酸テトラブチルのようなオルトケイ酸テトラアルキルが好ましく用いられる。水酸化テトラアルキルアンモニウムは、鋳型剤ないし塩基として作用しうるものであり、水酸化テトラメチルアンモニウムや水酸化テトラプロピルアンモニウムが好ましく用いられる。   For the hydrothermal synthesis reaction of the silicon compound, a known method can be adopted as appropriate, and among them, a formulation in which the silicon compound is mixed with water and tetraalkylammonium hydroxide and the mixed solution is heat-treated is suitably employed. The As the silicon compound, tetraalkyl orthosilicate such as tetramethyl orthosilicate, tetraethyl orthosilicate, tetrapropyl orthosilicate, tetrabutyl orthosilicate is preferably used. Tetraalkylammonium hydroxide can act as a templating agent or base, and tetramethylammonium hydroxide or tetrapropylammonium hydroxide is preferably used.

前記混合液を調製する際には、必要に応じてケイ素化合物、水及び水酸化テトラアルキルアンモニウム以外の成分を混合原料として用いてもよい。例えば、混合液中の水酸化物イオン濃度を調整するために、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムのような塩基性化合物を混合してもよい。また、混合液中のテトラアルキルアンモニウムイオン濃度を調整するために、臭化テトラアルキルアンモニウムのようなテトラアルキルアンモニウム塩を混合してもよい。   When preparing the mixed solution, components other than the silicon compound, water, and tetraalkylammonium hydroxide may be used as a mixed raw material as necessary. For example, in order to adjust the hydroxide ion concentration in the mixed solution, a basic compound such as sodium hydroxide or potassium hydroxide may be mixed. Further, in order to adjust the tetraalkylammonium ion concentration in the mixed solution, a tetraalkylammonium salt such as tetraalkylammonium bromide may be mixed.

前記混合液中、ケイ素に対する水のモル比は、通常5〜100、好ましくは10〜60に調整され、ケイ素に対するテトラアルキルアンモニウムイオンのモル比は、通常0.1〜0.6、好ましくは0.2〜0.5に調整され、ケイ素に対する水酸化物イオンのモル比は、通常0.1〜0.6、好ましくは0.2〜0.5に調整される。また、先に例示したケイ素及び酸素以外の元素を含む化合物を混合する場合には、前記混合液中、これら元素に対するケイ素のモル比は、好ましくは5以上、さらに好ましくは500以上に調整される。   In the mixed solution, the molar ratio of water to silicon is usually adjusted to 5 to 100, preferably 10 to 60, and the molar ratio of tetraalkylammonium ions to silicon is usually 0.1 to 0.6, preferably 0. The molar ratio of hydroxide ion to silicon is usually adjusted to 0.1 to 0.6, preferably 0.2 to 0.5. Moreover, when mixing the compound containing elements other than silicon and oxygen exemplified above, the molar ratio of silicon to these elements in the mixed solution is preferably adjusted to 5 or more, more preferably 500 or more. .

前記混合液を水熱合成反応に付する際の熱処理温度は、通常80〜160℃であり、また熱処理時間は、通常1〜200時間である。   The heat treatment temperature for subjecting the mixed solution to a hydrothermal synthesis reaction is usually 80 to 160 ° C., and the heat treatment time is usually 1 to 200 hours.

前記の水熱合成反応により得られる反応混合物から、濃縮、ろ過等により結晶を分離し、この結晶を必要に応じて乾燥等の処理に付した後、焼成する。この焼成は、通常、酸素含有ガス雰囲気下、例えば、空気雰囲気下や空気と窒素との混合ガス雰囲気下に、400〜600℃の温度で好適に行われる。また、この酸素含有ガス雰囲気下の焼成の前ないし後に、窒素等の不活性ガス雰囲気下での焼成を行ってもよい。   Crystals are separated from the reaction mixture obtained by the hydrothermal synthesis reaction by concentration, filtration or the like, and the crystals are subjected to a treatment such as drying as necessary, and then baked. This firing is usually suitably performed at a temperature of 400 to 600 ° C. in an oxygen-containing gas atmosphere, for example, in an air atmosphere or a mixed gas atmosphere of air and nitrogen. Further, before or after firing in an oxygen-containing gas atmosphere, firing in an inert gas atmosphere such as nitrogen may be performed.

前記焼成後の結晶に対し、アンモニア及び/又はアンモニウム塩を含む水溶液による接触処理を行う。ここで用いられるアンモニウム塩は、アンモニアの塩であり、例えば、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム等が挙げられる。なお、この水溶液による接触処理の前に前記焼成後の結晶に対して、必要に応じて他の処理を施しておいてもよく、例えば、200℃以下で水又は水蒸気による接触処理を行うことにより、結晶の強度を向上させることができる。   The fired crystals are subjected to contact treatment with an aqueous solution containing ammonia and / or an ammonium salt. The ammonium salt used here is a salt of ammonia, and examples thereof include ammonium chloride, ammonium sulfate, and ammonium nitrate. In addition, before the contact treatment with this aqueous solution, the fired crystals may be subjected to other treatments as necessary, for example, by performing contact treatment with water or water vapor at 200 ° C. or lower. The crystal strength can be improved.

前記水溶液に含まれるアンモニア及び/又はアンモニウム塩の濃度は、水溶液のpHが通常9以上、好ましくは9〜13となるように調整するのがよい。また、前記水溶液には、必要に応じてアンモニア及びアンモニウム塩以外の成分が含まれていてもよく、例えば、アミンや4級アンモニウム化合物を添加してもよい。   The concentration of ammonia and / or ammonium salt contained in the aqueous solution is preferably adjusted so that the pH of the aqueous solution is usually 9 or more, preferably 9 to 13. Moreover, components other than ammonia and ammonium salt may be contained in the aqueous solution as necessary. For example, an amine or a quaternary ammonium compound may be added.

前記アミンとしては、例えば、モノメチルアミン、モノエチルアミン、モノプロピルアミン、モノブチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミンのようなアルキルアミン類や、モノアリルアミン、ジアリルアミン、トリアリルアミンのようなアリルアミン類等が挙げられ、必要に応じてそれらの2種以上を用いてもよい。   Examples of the amine include alkylamines such as monomethylamine, monoethylamine, monopropylamine, monobutylamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, Examples include allylamines such as monoallylamine, diallylamine, and triallylamine, and two or more of them may be used as necessary.

前記4級アンモニウム化合物としては、例えば、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、n−プロピルトリメチルアンモニウム、テトラ−n−プロピルアンモニウム、テトラ−n−ブチルアンモニウム、4,4’−トリメチレンビス(ジメチルピペリジウム)、ベンジルトリメチルアンモニウム、ジベンジルジメチルアンモニウム、1,1’−ブチレンビス(4−アザ−1−アゾニアビシクロ[2,2,2]オクタン)、トリメチルアダマンチルアンモニウムのような各種4級アンモニウムのハロゲン化物、硫酸塩、硝酸塩等が挙げられ、必要に応じてそれらの2種以上を用いることもできる。中でも、臭化テトラ−n−プロピルアンモニウムのようなハロゲン化4級アンモニウムが好ましい。   Examples of the quaternary ammonium compound include tetramethylammonium, tetraethylammonium, n-propyltrimethylammonium, tetra-n-propylammonium, tetra-n-butylammonium, 4,4′-trimethylenebis (dimethylpiperididium). , Quaternary ammonium halides such as benzyltrimethylammonium, dibenzyldimethylammonium, 1,1′-butylenebis (4-aza-1-azoniabicyclo [2,2,2] octane), trimethyladamantylammonium, sulfate Nitrates and the like, and two or more of them can be used as necessary. Among them, a quaternary ammonium halide such as tetra-n-propylammonium bromide is preferable.

前記水溶液による接触処理は、回分式で行ってもよいし、連続式で行ってもよく、例えば、攪拌槽中で結晶を前記水溶液に浸漬して攪拌してもよいし、結晶を充填した管状容器に前記水溶液を流通させてもよい。   The contact treatment with the aqueous solution may be performed batchwise or continuously, for example, the crystal may be immersed in the aqueous solution in a stirring tank and stirred, or the tube filled with the crystal You may distribute | circulate the said aqueous solution to a container.

前記水溶液による接触処理の温度は、通常50〜250℃、好ましくは50〜200℃、さらに好ましくは60〜150℃であり、接触処理の時間は通常0.1〜10時間である。また、前記水溶液の使用量は、結晶100重量部に対して通常100〜5000重量部である。   The temperature of the contact treatment with the aqueous solution is usually 50 to 250 ° C., preferably 50 to 200 ° C., more preferably 60 to 150 ° C., and the contact treatment time is usually 0.1 to 10 hours. Moreover, the usage-amount of the said aqueous solution is 100-5000 weight part normally with respect to 100 weight part of crystals.

前記水溶液による接触処理後の結晶は、必要に応じて水洗、乾燥等の処理に付される。なお、前記水溶液による接触処理は、必要に応じて複数回行ってもよい。   The crystals after the contact treatment with the aqueous solution are subjected to treatments such as washing with water and drying as necessary. In addition, you may perform the contact process by the said aqueous solution in multiple times as needed.

前記水溶液による接触処理後の結晶に対し、500〜700℃で熱処理を行う。該熱処理の温度は、通常500〜700℃、好ましくは525〜675℃、さらに好ましくは550〜650℃であり、熱処理の時間は通常0.1〜100時間である。   The crystals after the contact treatment with the aqueous solution are heat-treated at 500 to 700 ° C. The temperature of the heat treatment is usually 500 to 700 ° C, preferably 525 to 675 ° C, more preferably 550 to 650 ° C, and the heat treatment time is usually 0.1 to 100 hours.

前記熱処理は、酸素含有ガスの雰囲気下で行ってもよいし、窒素等の不活性ガスの雰囲気下で行ってもよい。また、該熱処理は、酸素含有ガス又は不活性ガスの雰囲気下、多段階で行ってもよい。   The heat treatment may be performed in an oxygen-containing gas atmosphere or an inert gas atmosphere such as nitrogen. Further, the heat treatment may be performed in multiple stages in an atmosphere of an oxygen-containing gas or an inert gas.

前記熱処理に酸素含有ガスを用いる場合、酸素源としては、通常、空気や純酸素が用いられ、必要に応じて不活性ガスで希釈される。酸素含有ガスとしては、中でも、空気が好ましい。酸素含有ガス雰囲気下で行う焼成は、通常、酸素含有ガスの気流下で行われる。   When an oxygen-containing gas is used for the heat treatment, air or pure oxygen is usually used as the oxygen source, and diluted with an inert gas as necessary. Of these, air is preferred as the oxygen-containing gas. Firing performed in an oxygen-containing gas atmosphere is usually performed in an oxygen-containing gas stream.

前記熱処理に用いられる不活性ガスは、例えば、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが挙げられる。不活性ガスとしては、中でも、窒素が好ましい。不活性ガス雰囲気下で行う焼成は、通常、不活性ガスの気流下で行われる。   Examples of the inert gas used for the heat treatment include inert gases such as nitrogen, carbon dioxide, helium, and argon. Among these, nitrogen is preferable as the inert gas. Baking performed under an inert gas atmosphere is usually performed under an inert gas stream.

前記熱処理は、水蒸気を含有するガス雰囲気下で行うのが好ましい。水蒸気を含有するガス中の水蒸気濃度は、通常0.05〜100体積%、好ましくは0.5〜30体積%、さらに好ましくは2.0〜20体積%、最も好ましくは3.0〜10体積%である。該水蒸気を含有するガスに含まれうる水蒸気以外の成分としては、前記酸素含有ガスや前記不活性ガスが挙げられる。また、水蒸気の使用量は、結晶100重量部に対して通常0.1〜10000重量部、好ましくは1.0〜1000重量部、さらに好ましくは10〜100重量部である。   The heat treatment is preferably performed in a gas atmosphere containing water vapor. The water vapor concentration in the gas containing water vapor is usually 0.05 to 100% by volume, preferably 0.5 to 30% by volume, more preferably 2.0 to 20% by volume, and most preferably 3.0 to 10% by volume. %. Examples of components other than water vapor that can be contained in the gas containing water vapor include the oxygen-containing gas and the inert gas. Moreover, the usage-amount of water vapor | steam is 0.1-10000 weight part normally with respect to 100 weight part of crystals, Preferably it is 1.0-1000 weight part, More preferably, it is 10-100 weight part.

前記熱処理は、流動層式で行ってもよいし、固定床式で行ってもよく、例えば、結晶を充填した管状容器に前記酸素含有ガス、不活性ガス及び水蒸気を含有するガスの少なくとも一つを流通させて行うことができる。   The heat treatment may be performed in a fluidized bed type or a fixed bed type. For example, at least one of the oxygen-containing gas, the inert gas and the gas containing water vapor in a tubular container filled with crystals. Can be distributed.

本発明のゼオライトは、有機合成反応用触媒をはじめ各種用途に用いることができるが、中でも、シクロヘキサノンオキシムを気相にてベックマン転位反応させることによりε−カプロラクタムを製造する際の触媒として、好適に用いることができる。   The zeolite of the present invention can be used for various applications including a catalyst for organic synthesis reaction. Among them, as a catalyst for producing ε-caprolactam by carrying out a Beckmann rearrangement reaction of cyclohexanone oxime in a gas phase. Can be used.

前記触媒としてのゼオライトは、使用する反応器等に合わせて、成形して使用することができる。成形方法としては、例えば、固体を圧縮して成形する方法や、スラリーを噴霧して乾燥する方法等が挙げられる。また、成形した触媒は、例えば、200℃以下で水又は水蒸気による接触処理を行うことにより、強度を向上させることができる。また、この触媒は、実質的にゼオライトのみからなるものであってもよいし、ゼオライトを担体に担持したものであってもよい。   Zeolite as the catalyst can be molded and used in accordance with the reactor to be used. Examples of the molding method include a method of compressing and molding a solid, and a method of spraying and drying a slurry. In addition, the strength of the molded catalyst can be improved by performing contact treatment with water or water vapor at 200 ° C. or lower, for example. Further, this catalyst may be substantially composed only of zeolite, or may be one in which zeolite is supported on a carrier.

ベックマン転位の反応条件は、反応温度が通常250〜500℃、好ましくは300〜450℃であり、反応圧力が通常0.005〜0.5MPa、好ましくは0.005〜0.2MPaである。この反応は、固定床形式で行ってもよいし、流動床形式で行ってもよく、原料のシクロヘキサノンオキシムの供給速度は、触媒1kgあたりの供給速度(kg/h)、すなわち空間速度WHSV(h−1)として、通常0.1〜20h−1、好ましくは0.2〜10h−1である。 The reaction conditions for the Beckmann rearrangement are a reaction temperature of usually 250 to 500 ° C., preferably 300 to 450 ° C., and a reaction pressure of usually 0.005 to 0.5 MPa, preferably 0.005 to 0.2 MPa. This reaction may be carried out in a fixed bed format or a fluidized bed format, and the feed rate of the raw material cyclohexanone oxime is determined according to the feed rate (kg / h) per kg of the catalyst, that is, the space velocity WHSV (h −1 ) is usually 0.1 to 20 h −1 , preferably 0.2 to 10 h −1 .

シクロヘキサノンオキシムは、例えば、単独で反応系内に導入してもよいし、窒素、アルゴン、二酸化炭素等の不活性ガスと共に導入してもよい。また、特開平2−250866号公報に記載の如きエーテルを共存させる方法、特開平2−275850号公報に記載の如き低級アルコールを共存させる方法、特開平5−201965号公報に記載の如きアルコール及び/又はエーテルと水を共存させる方法、特開平5−201966号公報に記載の如きアンモニアを共存させる方法、特開平6−107627号公報に記載の如きメチルアミンを共存させる方法等も有効である。   Cyclohexanone oxime, for example, may be introduced alone into the reaction system, or may be introduced together with an inert gas such as nitrogen, argon or carbon dioxide. Further, a method of coexisting an ether as described in JP-A-2-250866, a method of coexisting a lower alcohol as described in JP-A-2-275850, an alcohol as described in JP-A-5-201965, and A method of coexisting ether and water, a method of coexisting ammonia as described in JP-A No. 5-201966, a method of coexisting methylamine as described in JP-A No. 6-107627 are also effective.

また前記反応は、触媒を空気等の酸素含有ガス雰囲気下に焼成する操作と組み合わせて実施してもよく、この触媒焼成処理により、触媒上に析出した炭素質物質を燃焼除去することができ、シクロヘキサノンオキシムの転化率やε−カプロラクタムの選択率の持続性を高めることができる。例えば、反応を固定床式で行う場合には、固体触媒を充填した固定床式反応器に、シクロヘキサノンオキシムを必要に応じて他の成分と共に供給して反応を行った後、シクロヘキサノンオキシムの供給を止め、次いで、酸素含有ガスを供給して焼成を行い、さらに、これら反応及び焼成を繰り返す処方が、好適に採用される。また、反応を流動床式で行う場合には、固体触媒が流動した流動床式反応器に、シクロヘキサノンオキシムを必要に応じて他の成分と共に供給して反応を行いながら、該反応器から固体触媒を連続的又は断続的に抜き出し、焼成器で焼成してから再び反応器に戻す処方が、好適に採用される。   In addition, the reaction may be performed in combination with an operation of calcining the catalyst in an oxygen-containing gas atmosphere such as air, and by this catalyst calcining treatment, the carbonaceous material deposited on the catalyst can be removed by combustion. The sustainability of the conversion ratio of cyclohexanone oxime and the selectivity of ε-caprolactam can be increased. For example, when the reaction is carried out in a fixed bed type, cyclohexanone oxime is supplied together with other components to the fixed bed type reactor filled with the solid catalyst as necessary, and then the reaction is carried out. Stopping, then supplying an oxygen-containing gas, firing, and further repeating these reactions and firing are suitably employed. Further, when the reaction is performed in a fluidized bed type, the cyclohexanone oxime is supplied to the fluidized bed reactor in which the solid catalyst has flowed together with other components as necessary, and the reaction is carried out from the reactor. Is preferably employed in such a manner that is extracted continuously or intermittently, calcined in a calciner, and returned to the reactor again.

なお、前記反応により得られた反応混合物の後処理操作としては、公知の方法を適宜採用することができ、例えば、反応生成ガスを冷却して凝縮させた後、抽出、蒸留、晶析等の操作を行うことにより、ε−カプロラクタムを分離することができる。   In addition, as a post-treatment operation of the reaction mixture obtained by the reaction, a known method can be appropriately employed. For example, after cooling and condensing the reaction product gas, extraction, distillation, crystallization, etc. By performing the operation, ε-caprolactam can be separated.

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、シクロヘキサノンオキシムの空間速度WHSV(h−1)は、シクロヘキサノンオキシムの供給速度(g/h)を触媒重量(g)で除することにより算出した。また、シクロヘキサノンオキシム及びε−カプロラクタムの分析はガスクロマトグラフィーにより行い、シクロヘキサノンオキシムの転化率及びε−カプロラクタムの選択率は、供給したシクロヘキサノンオキシムのモル数をX、未反応のシクロヘキサノンオキシムのモル数をY、生成したε−カプロラクタムのモル数をZとして、それぞれ以下の式により算出した。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto. The space velocity WHSV (h −1 ) of cyclohexanone oxime was calculated by dividing the supply rate (g / h) of cyclohexanone oxime by the catalyst weight (g). The analysis of cyclohexanone oxime and ε-caprolactam was carried out by gas chromatography. The conversion rate of cyclohexanone oxime and the selectivity of ε-caprolactam were X for the number of moles of cyclohexanone oxime supplied and the number of moles of unreacted cyclohexanone oxime. Y and the number of moles of the produced ε-caprolactam were set as Z and were calculated by the following formulas.

・シクロヘキサノンオキシムの転化率(%)=[(X−Y)/X]×100
・ε−カプロラクタムの選択率(%)=[Z/(X−Y)]×100
Conversion of cyclohexanone oxime (%) = [(X−Y) / X] × 100
Ε-caprolactam selectivity (%) = [Z / (XY)] × 100

実施例1
(a)ゼオライトの製造
[水熱合成(1)]
ステンレス製オートクレーブに、オルトケイ酸テトラエチル[Si(OC]100重量部、40重量%水酸化テトラ−n−プロピルアンモニウム水溶液57.4重量部、48重量%水酸化カリウム水溶液0.36重量部、及び水279重量部を入れ、室温にて120分間激しく攪拌した後、105℃にて36時間攪拌し、水熱合成反応を行った。得られた反応混合物をろ過し、濾残を洗液のpHが9付近になるまでイオン交換水で連続的に洗浄した後、110℃にて乾燥し、結晶を得た。
Example 1
(A) Production of zeolite [hydrothermal synthesis (1)]
In a stainless steel autoclave, 100 parts by weight of tetraethyl orthosilicate [Si (OC 2 H 5 ) 4 ], 57.4 parts by weight of a 40% by weight aqueous tetra-n-propylammonium hydroxide solution, and 0.36% by weight of a 48% by weight aqueous potassium hydroxide solution 0.36. Part by weight and 279 parts by weight of water were added and stirred vigorously at room temperature for 120 minutes, and then stirred at 105 ° C. for 36 hours to conduct a hydrothermal synthesis reaction. The obtained reaction mixture was filtered, and the residue was continuously washed with ion-exchanged water until the pH of the washing solution was around 9, and then dried at 110 ° C. to obtain crystals.

[焼成(1)]
前記[水熱合成(1)]で得られた結晶を、530℃にて1時間窒素流通下に焼成した後、530℃にて1時間空気流通下に焼成し、粉末状白色結晶を得た。この粉末状白色結晶は、粉末X線回折で分析した結果、MFIゼオライトと同定された。
[Firing (1)]
The crystals obtained in [Hydrothermal Synthesis (1)] were baked under nitrogen flow at 530 ° C. for 1 hour, and then baked under air flow at 530 ° C. for 1 hour to obtain powdered white crystals. . The powdery white crystals were identified as MFI zeolite as a result of powder X-ray diffraction analysis.

[水溶液による接触処理(1)]
前記[焼成(1)]で得られた結晶7.0重量部をオートクレーブに入れ、この中に、7.5重量%硝酸アンモニウム水溶液77重量部と25重量%アンモニア水溶液118重量部との混合液(pH=11.5)を加えて、90℃にて1時間攪拌した後、ろ過により結晶を分離した。この結晶に対し、前記と同様の硝酸アンモニウム水溶液とアンモニア水溶液との混合液による処理をさらに2回繰り返した後、水洗、乾燥を行った。
[Contact treatment with aqueous solution (1)]
7.0 parts by weight of the crystals obtained in the above [calcination (1)] were put in an autoclave, and a mixture of 77 parts by weight of 7.5% by weight aqueous ammonium nitrate solution and 118 parts by weight of 25% by weight aqueous ammonia solution ( pH = 11.5) was added and the mixture was stirred at 90 ° C. for 1 hour, and then the crystals were separated by filtration. The same treatment with a mixed solution of an ammonium nitrate aqueous solution and an ammonia aqueous solution as described above was further repeated twice, and then the crystals were washed with water and dried.

[熱処理(1)]
前記[水溶液による接触処理(1)]で得られた結晶1.0gを、内径1.2cmの石英ガラス製反応管中に充填して触媒層を形成させ、3.7体積%の水蒸気を含有する空気を70ml/minの速度で流通させながら、室温から600℃まで3時間かけて昇温した後、600℃にて5時間保持した。こうして得られたゼオライトを、下記(b)で触媒として使用した。
[Heat treatment (1)]
1.0 g of the crystal obtained in the above [contact treatment with aqueous solution (1)] is filled in a quartz glass reaction tube having an inner diameter of 1.2 cm to form a catalyst layer, and contains 3.7% by volume of water vapor. The temperature was raised from room temperature to 600 ° C. over 3 hours while flowing air at a rate of 70 ml / min, and then held at 600 ° C. for 5 hours. The zeolite thus obtained was used as a catalyst in the following (b).

(b)ε−カプロラクタムの製造
前記(a)で得られたゼオライト0.375gを、内径1cmの石英ガラス製反応管中に充填して触媒層を形成させ、窒素4.2L/hの流通下、350℃にて1時間予熱処理した。次いで、窒素4.2L/hの流通下、触媒層の温度を327℃に下げた後、気化させたシクロヘキサノンオキシム/メタノール=1/1.8(重量比)の混合物を8.4g/h(シクロヘキサノンオキシムのWHSV=8h−1)の供給速度で反応管に供給し、反応を行った。反応開始から5.5時間後〜5.75時間後の反応ガスを捕集し、ガスクロマトグラフィーにより分析した。シクロヘキサノンオキシムの転化率は99.93%であり、ε−カプロラクタムの選択率は95.73%であった。
(B) Production of ε-caprolactam 0.375 g of the zeolite obtained in (a) above was filled in a quartz glass reaction tube having an inner diameter of 1 cm to form a catalyst layer, and under a flow of 4.2 L / h of nitrogen. And pre-heat treatment at 350 ° C. for 1 hour. Next, the temperature of the catalyst layer was lowered to 327 ° C. under a flow of 4.2 L / h of nitrogen, and then a vaporized mixture of cyclohexanone oxime / methanol = 1 / 1.8 (weight ratio) was 8.4 g / h ( The reaction was carried out by supplying the reaction tube at a feed rate of cyclohexanone oxime (WHSV = 8 h −1 ). The reaction gas from 5.5 hours to 5.75 hours after the start of the reaction was collected and analyzed by gas chromatography. The conversion of cyclohexanone oxime was 99.93% and the selectivity for ε-caprolactam was 95.73%.

実施例2
[熱処理(1)]において、室温から650℃まで3.5時間かけて昇温した後、650℃にて5時間保持した以外は、実施例1(a)と同様の操作を行った。得られたゼオライトを触媒に用いて、実施例1(b)と同様に反応を行った。シクロヘキサノンオキシムの転化率は99.90%であり、ε−カプロラクタムの選択率は96.18%であった。
Example 2
In [Heat Treatment (1)], the same operation as in Example 1 (a) was performed except that the temperature was raised from room temperature to 650 ° C. over 3.5 hours and then maintained at 650 ° C. for 5 hours. Using the obtained zeolite as a catalyst, a reaction was carried out in the same manner as in Example 1 (b). The conversion of cyclohexanone oxime was 99.90% and the selectivity for ε-caprolactam was 96.18%.

比較例1
[熱処理(1)]において、室温から450℃まで2.25時間かけて昇温した後、450℃にて5時間保持した以外は、実施例1(a)と同様の操作を行った。得られたゼオライトを触媒に用いて、実施例1(b)と同様に反応を行った。シクロヘキサノンオキシムの転化率は99.77%であり、ε−カプロラクタムの選択率は96.38%であった。
Comparative Example 1
In [Heat Treatment (1)], the same operation as in Example 1 (a) was performed except that the temperature was raised from room temperature to 450 ° C. over 2.25 hours and then maintained at 450 ° C. for 5 hours. Using the obtained zeolite as a catalyst, a reaction was carried out in the same manner as in Example 1 (b). The conversion of cyclohexanone oxime was 99.77% and the selectivity for ε-caprolactam was 96.38%.

比較例2
[熱処理(1)]において、室温から750℃まで4.25時間かけて昇温した後、750℃にて5時間保持した以外は、実施例1(a)と同様の操作を行った。得られたゼオライトを触媒に用いて、実施例1(b)と同様に反応を行った。シクロヘキサノンオキシムの転化率は99.16%であり、ε−カプロラクタムの選択率は95.09%であった。
Comparative Example 2
In [Heat Treatment (1)], the same operation as in Example 1 (a) was performed except that the temperature was raised from room temperature to 750 ° C. over 4.25 hours and then maintained at 750 ° C. for 5 hours. Using the obtained zeolite as a catalyst, a reaction was carried out in the same manner as in Example 1 (b). The conversion of cyclohexanone oxime was 99.16% and the selectivity for ε-caprolactam was 95.09%.

比較例3
実施例1(a)において、[熱処理(1)]を省略した以外は、同様の操作を行った。得られたゼオライトを触媒に用いて、実施例1(b)と同様に反応を行った。シクロヘキサノンオキシムの転化率は99.86%であり、ε−カプロラクタムの選択率は95.89%であった。
Comparative Example 3
In Example 1 (a), the same operation was performed except that [Heat treatment (1)] was omitted. Using the obtained zeolite as a catalyst, a reaction was carried out in the same manner as in Example 1 (b). The conversion of cyclohexanone oxime was 99.86% and the selectivity for ε-caprolactam was 95.89%.

比較例4
実施例1(a)において、[水溶液による接触処理(1)]を省略した以外は、同様の操作を行った。得られたゼオライトを触媒に用いて、実施例1(b)と同様に反応を行った。シクロヘキサノンオキシムの転化率は8.16%であり、ε−カプロラクタムの選択率は9.34%であった。
Comparative Example 4
In Example 1 (a), the same operation was performed except that [Contact treatment with aqueous solution (1)] was omitted. Using the obtained zeolite as a catalyst, a reaction was carried out in the same manner as in Example 1 (b). The conversion of cyclohexanone oxime was 8.16% and the selectivity for ε-caprolactam was 9.34%.

実施例1〜2、比較例1〜4の反応結果を表1にまとめる。   The reaction results of Examples 1-2 and Comparative Examples 1-4 are summarized in Table 1.

実施例3
(c)ゼオライトの製造
[水熱合成(2)]
実施例1(a)の[水熱合成(1)]と同様の操作を行い、結晶を得た。
Example 3
(C) Production of zeolite [hydrothermal synthesis (2)]
The same operation as in [Hydrothermal synthesis (1)] of Example 1 (a) was performed to obtain crystals.

[焼成(2)]
前記[水熱合成(2)]で得られた結晶を、530℃にて1時間窒素流通下に焼成した後、530℃にて1時間空気流通下に焼成し、粉末状白色結晶を得た。この粉末状白色結晶は、粉末X線回折で分析した結果、MFIゼオライトと同定された。次いで、この粉末状白色結晶を、80℃の水蒸気で3時間接触処理した。
[Firing (2)]
The crystals obtained in [Hydrothermal synthesis (2)] were fired under nitrogen flow at 530 ° C. for 1 hour, and then fired under air flow at 530 ° C. for 1 hour to obtain powdery white crystals. . The powdery white crystals were identified as MFI zeolite as a result of powder X-ray diffraction analysis. Next, this powdery white crystal was subjected to contact treatment with water vapor at 80 ° C. for 3 hours.

[水溶液による接触処理(2)]
前記[焼成(2)]で得られた結晶8.8重量部をオートクレーブに入れ、この中に、7.5重量%硝酸アンモニウム水溶液96重量部、25重量%アンモニア水溶液147重量部及び臭化テトラ−n−プロピルアンモニウム0.003重量部との混合液(pH=11.5)を加えて、90℃にて1時間攪拌した後、ろ過により結晶を分離した。この結晶に対し、前記と同様の硝酸アンモニウム水溶液、アンモニア水溶液及び臭化テトラ−n−プロピルアンモニウムの混合液による処理をさらに2回繰り返した後、水洗、乾燥を行った。
[Contact treatment with aqueous solution (2)]
8.8 parts by weight of the crystals obtained in the above [calcination (2)] were put in an autoclave, and 96 parts by weight of a 7.5% by weight aqueous ammonium nitrate solution, 147 parts by weight of a 25% by weight aqueous ammonia solution and tetrabromide- A mixed solution (pH = 11.5) with 0.003 part by weight of n-propylammonium was added and stirred at 90 ° C. for 1 hour, and then crystals were separated by filtration. The crystal was further treated twice with the same ammonium nitrate aqueous solution, ammonia aqueous solution and tetra-n-propylammonium bromide mixed solution as described above, and then washed with water and dried.

[熱処理(2)]
前記[水溶液による接触処理(2)]で得られた結晶2.0gを、内径1.2cmの石英ガラス製反応管中に充填して触媒層を形成させ、3.7体積%の水蒸気を含有する空気を70ml/minの速度で流通させながら、室温から600℃まで3時間かけて昇温した後、600℃にて5時間保持した。こうして得られたゼオライトを、下記(d)で触媒として使用した。
[Heat treatment (2)]
A catalyst layer is formed by filling 2.0 g of the crystal obtained in the above [contact treatment with aqueous solution (2)] into a reaction tube made of quartz glass having an inner diameter of 1.2 cm, and contains 3.7% by volume of water vapor. The temperature was raised from room temperature to 600 ° C. over 3 hours while flowing air at a rate of 70 ml / min, and then held at 600 ° C. for 5 hours. The zeolite thus obtained was used as a catalyst in the following (d).

(d)ε−カプロラクタムの製造
前記(c)で得られたゼオライト0.375gを、内径1cmの石英ガラス製反応管中に充填して触媒層を形成させ、窒素4.2L/hの流通下、350℃にて1時間予熱処理した。次いで、窒素4.2L/hの流通下、触媒層の温度を343℃に下げた後、気化させたシクロヘキサノンオキシム/メタノール=1/1.8(重量比)の混合物を8.4g/h(シクロヘキサノンオキシムのWHSV=8h−1)の供給速度で反応管に供給し、反応を行った。反応開始から20時間後〜20.25時間後の反応ガスを捕集し、ガスクロマトグラフィーにより分析した。シクロヘキサノンオキシムの転化率は99.98%であり、ε−カプロラクタムの選択率は96.73%であった。
(D) Production of ε-caprolactam 0.375 g of the zeolite obtained in (c) above was filled in a quartz glass reaction tube having an inner diameter of 1 cm to form a catalyst layer, and under a flow of nitrogen of 4.2 L / h And pre-heat treatment at 350 ° C. for 1 hour. Next, under a flow of 4.2 L / h of nitrogen, the temperature of the catalyst layer was lowered to 343 ° C., and then the vaporized mixture of cyclohexanone oxime / methanol = 1 / 1.8 (weight ratio) was 8.4 g / h ( The reaction was carried out by supplying the reaction tube at a feed rate of cyclohexanone oxime (WHSV = 8 h −1 ). The reaction gas 20 hours to 20.25 hours after the start of the reaction was collected and analyzed by gas chromatography. The conversion of cyclohexanone oxime was 99.98% and the selectivity for ε-caprolactam was 96.73%.

実施例4
[熱処理(2)]において、3.7体積%の水蒸気を含有する空気に代えて、乾燥空気(水蒸気濃度<500体積ppm)を使用した以外は、実施例3(c)と同様の操作を行った。得られたゼオライトを触媒に用いて、実施例3(d)と同様に反応を行った。シクロヘキサノンオキシムの転化率は99.97%であり、ε−カプロラクタムの選択率は96.41%であった。
Example 4
In [Heat Treatment (2)], the same operation as in Example 3 (c) was performed except that dry air (water vapor concentration <500 ppm by volume) was used instead of air containing 3.7% by volume of water vapor. went. The obtained zeolite was used as a catalyst and reacted in the same manner as in Example 3 (d). The conversion of cyclohexanone oxime was 99.97% and the selectivity for ε-caprolactam was 96.41%.

比較例5
[熱処理(2)]において、室温から750℃まで4.25時間かけて昇温した後、750℃にて5時間保持した以外は、実施例3(c)と同様の操作を行った。得られたゼオライトを触媒に用いて、実施例3(d)と同様に反応を行った。シクロヘキサノンオキシムの転化率は98.21%であり、ε−カプロラクタムの選択率は96.19%であった。
Comparative Example 5
In [Heat Treatment (2)], the same operation as in Example 3 (c) was performed except that the temperature was raised from room temperature to 750 ° C. over 4.25 hours and then maintained at 750 ° C. for 5 hours. The obtained zeolite was used as a catalyst and reacted in the same manner as in Example 3 (d). The conversion of cyclohexanone oxime was 98.21% and the selectivity for ε-caprolactam was 96.19%.

比較例6
実施例3(c)において、[熱処理(2)]を省略した以外は、同様の操作を行った。得られたゼオライトを触媒に用いて、実施例3(d)と同様に反応を行った。シクロヘキサノンオキシムの転化率は99.95%であり、ε−カプロラクタムの選択率は96.24%であった。
Comparative Example 6
In Example 3 (c), the same operation was performed except that [Heat treatment (2)] was omitted. The obtained zeolite was used as a catalyst and reacted in the same manner as in Example 3 (d). The conversion of cyclohexanone oxime was 99.95% and the selectivity for ε-caprolactam was 96.24%.

実施例5
実施例3(c)で得られたゼオライト0.375gを、内径1cmの石英ガラス製反応管中に充填して触媒層を形成させ、窒素4.2L/hの流通下、350℃にて1時間予熱処理した。次いで、窒素4.2L/hの流通下、触媒層の温度を343℃に下げた後、気化させたシクロヘキサノンオキシム/メタノール=1/1.8(重量比)の混合物を8.4g/h(シクロヘキサノンオキシムのWHSV=8h−1)の供給速度で反応管に供給し、10.25時間反応を行った。
Example 5
0.375 g of the zeolite obtained in Example 3 (c) was charged into a quartz glass reaction tube having an inner diameter of 1 cm to form a catalyst layer, and 1 at 350 ° C. under a flow of 4.2 L / h of nitrogen. Preheated for hours. Next, under a flow of 4.2 L / h of nitrogen, the temperature of the catalyst layer was lowered to 343 ° C., and then the vaporized mixture of cyclohexanone oxime / methanol = 1 / 1.8 (weight ratio) was 8.4 g / h ( Cyclohexanone oxime WHSV = 8 h −1 ) was supplied to the reaction tube and reacted for 10.25 hours.

シクロヘキサノンオキシム/メタノール混合物の供給を停止し、窒素を空気に切り替え、空気5L/hの流通下、触媒層の温度を340℃から430℃に昇温した後、430℃にて20時間焼成処理した。その後、空気を窒素に切り替え、窒素4.2L/hの流通
下、触媒層の温度を343℃に調整した。
The supply of the cyclohexanone oxime / methanol mixture was stopped, nitrogen was switched to air, and the temperature of the catalyst layer was increased from 340 ° C. to 430 ° C. under a flow of 5 L / h, followed by calcination at 430 ° C. for 20 hours. . Thereafter, the air was switched to nitrogen, and the temperature of the catalyst layer was adjusted to 343 ° C. under a flow of 4.2 L / h of nitrogen.

以上の反応から焼成の一連の操作をさらに7回繰返し、合計8回の反応を行った。1回目、2回目、5回目、8回目の各反応において、反応開始後10〜10.25時間の間、反応ガスを捕集し、ガスクロマトグラフィーで分析して求めたシクロヘキサノンオキシムの転化率およびε−カプロラクタムの選択率を表2に示す。   From the above reaction, a series of firing operations was further repeated 7 times, and a total of 8 reactions were performed. In each of the first, second, fifth, and eighth reactions, the reaction gas was collected for 10 to 10.25 hours after the start of the reaction, and the conversion rate of cyclohexanone oxime determined by gas chromatography analysis and Table 2 shows the selectivity of ε-caprolactam.

比較例7
実施例3(c)において、[熱処理(2)]を省略した以外は、同様の操作を行った。得られたゼオライトを触媒に用いて、実施例5と同様に反応から焼成の一連の操作を繰返し、合計8回の反応を行った。1回目、2回目、5回目、8回目の各反応において、反応開始後10〜10.25時間の間、反応ガスを捕集し、ガスクロマトグラフィーで分析して求めたシクロヘキサノンオキシムの転化率およびε−カプロラクタムの選択率を表2に示す。
比較例8
実施例1(a)において、[熱処理(1)]を省略した以外は、同様の操作を行った。得られたゼオライトを触媒に用いて、実施例5と同様に反応から焼成の一連の操作を繰返し、合計8回の反応を行った。1回目、2回目、5回目、8回目の各反応において、反応開始後10〜10.25時間の間、反応ガスを捕集し、ガスクロマトグラフィーで分析して求めたシクロヘキサノンオキシムの転化率およびε−カプロラクタムの選択率を表2に示す。
Comparative Example 7
In Example 3 (c), the same operation was performed except that [Heat treatment (2)] was omitted. Using the obtained zeolite as a catalyst, a series of operations from reaction to calcination was repeated in the same manner as in Example 5 for a total of 8 reactions. In each of the first, second, fifth, and eighth reactions, the reaction gas was collected for 10 to 10.25 hours after the start of the reaction, and the conversion rate of cyclohexanone oxime determined by gas chromatography analysis and Table 2 shows the selectivity of ε-caprolactam.
Comparative Example 8
In Example 1 (a), the same operation was performed except that [Heat treatment (1)] was omitted. Using the obtained zeolite as a catalyst, a series of operations from reaction to calcination was repeated in the same manner as in Example 5 for a total of 8 reactions. In each of the first, second, fifth, and eighth reactions, the reaction gas was collected for 10 to 10.25 hours after the start of the reaction, and the conversion rate of cyclohexanone oxime determined by gas chromatography analysis and Table 2 shows the selectivity of ε-caprolactam.

表2に示すとおり、実施例5では、600℃で熱処理を施した触媒を使用することにより、反応から焼成の一連の操作を繰返しても、シクロヘキサノンオキシムの転化率を高く維持できることがわかる。これに対して、比較例7及び8では、熱処理を施さなかった触媒を使用し、反応から焼成の一連の操作を繰返すと、シクロヘキサノンオキシムの転化率の低下割合が実施例5に対して大きいことがわかる。   As shown in Table 2, it can be seen that in Example 5, by using a catalyst that had been heat-treated at 600 ° C., the conversion rate of cyclohexanone oxime could be maintained high even when a series of operations from reaction to calcination was repeated. On the other hand, in Comparative Examples 7 and 8, when a catalyst not subjected to heat treatment was used and a series of operations from reaction to calcination was repeated, the reduction rate of the conversion rate of cyclohexanone oxime was larger than that in Example 5. I understand.

Claims (4)

ケイ素化合物の水熱合成反応により得られた結晶を焼成した後、アンモニア及び/又はアンモニウム塩を含む水溶液で接触処理し、次いで、500〜700℃で熱処理することを特徴とするゼオライトの製造方法。   A method for producing a zeolite, comprising calcining a crystal obtained by a hydrothermal synthesis reaction of a silicon compound, followed by contact treatment with an aqueous solution containing ammonia and / or an ammonium salt, and then heat treatment at 500 to 700 ° C. 前記熱処理を水蒸気を含有するガス雰囲気下で行うことを特徴とする請求項1に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein the heat treatment is performed in a gas atmosphere containing water vapor. ゼオライトがペンタシル型ゼオライトである請求項1又は2に記載の製造方法。   The production method according to claim 1 or 2, wherein the zeolite is a pentasil-type zeolite. 請求項1〜3のいずれかに記載の方法によりゼオライトを製造し、このゼオライトの存在下に、シクロヘキサノンオキシムを気相にてベックマン転位反応させることを特徴とするε−カプロラクタムの製造方法。   A method for producing ε-caprolactam, comprising producing a zeolite by the method according to claim 1, and subjecting cyclohexanone oxime to a Beckmann rearrangement reaction in the gas phase in the presence of the zeolite.
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