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JPH054136B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH054136B2
JPH054136B2 JP58131844A JP13184483A JPH054136B2 JP H054136 B2 JPH054136 B2 JP H054136B2 JP 58131844 A JP58131844 A JP 58131844A JP 13184483 A JP13184483 A JP 13184483A JP H054136 B2 JPH054136 B2 JP H054136B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
zeolite
dealkylation
weight
catalyst composition
raw material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58131844A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6025543A (ja
Inventor
Tamio Onodera
Atsuji Sakai
Yasuo Yamazaki
Koji Sumitani
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
Priority to JP58131844A priority Critical patent/JPS6025543A/ja
Publication of JPS6025543A publication Critical patent/JPS6025543A/ja
Publication of JPH054136B2 publication Critical patent/JPH054136B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】
 発明の技術分野 本発明は、觊媒組成物およびその觊媒組成物を
䜿甚しおアルキルベンれン類を脱アルキル化する
方法に関する。 曎に詳しくは、或る特定の線栌子面間隔の特
城づけられる結晶性アルミノシリケヌトれオラむ
トを含有する觊媒組成物およびベンれン栞の栞炭
玠に炭玠数以䞊のアルキル基を少くずも䞀個有
するアルキルベンれン及び又はメチル基を回
以䞊有するポリメチルベンれンから、これらのア
ルキル基を遞択的に脱アルキル化する方法に関す
る。  埓来技術 珟圚、工業的に利甚されおいる芳銙族炭化氎玠
のうち、ベンれン、トル゚ン及びキシレン以
䞋、この぀の芳銙族炭化氎玠はたずめお
“BTX”ず略称するこずがあるは、その生産量
及び需芁からみお、工業的に最も有甚なものであ
る。 埓来、かかるBTXは、接觊改質油、熱分解ガ
゜リンなどの原料油から芳銙族炭化氎玠成分を溶
媒抜出等により分離した埌、その抜出液から蒞留
分離するこずにより埗られる。䞀方、BTXを分
離した埌に釜残に残る䞻ずしお炭玠数以䞊の芳
銙族炭化氎玠を含む高沞点残枣はそのたたでは利
甚䟡倀が䜎く、埓来その倧郚分は燃料ずしお䜿甚
されおいるに過ぎない。 他方、キシレンの皮の異性䜓及び堎合により
゚チルベンれンを含む炭玠原子数個の留分以
䞋、C8留分ず呌ぶこずがあるから、工業的に
最も䟡倀の倧きな−キシレンをできるだけ倚量
に回収するため、埓来からC8留分を異性化觊媒
の存圚䞋に凊理するこずが行なわれおおり、工業
的にはC8留分を異性化反応に付する工皋、埗ら
れる異性化反応混合物からキシレン異性䜓を分離
する工皋及び分離埌の残䜙成分を異性化反応工皋
に適宜組合わせお実斜されおいる。この際の異性
化反応工皋では、䞻反応であるキシレン類の異性
化の他に、キシレン類の䞍均化、゚チルベンれン
類の䞍均化、キシレン類ず゚チルベンれンのトラ
ンス−アルキル化がおこり、この副反応の結果、
゚チルトル゚ン類、トリメチルベンれン類、゚チ
ルキシレン類、ゞ゚チルベンれン類等の炭玠原子
数個以䞊C9 +のアルキル眮換芳銙族炭化氎
玠混合物以䞋、“ヘビヌ゚ンド”ず呌ぶこずが
あるを発生する。 ここで、䞊蚘のC9 +アルキル眮換芳銙族炭化氎
玠混合物を、䟋えば氎玠化−脱アルキル化凊理す
るこずによ぀お、より工業的䟡倀の高いBTXに
効果的に倉換するこずができれば、パラ−キシレ
ン補造プロセスにおいおはキシレン収率の向䞊、
埪環流量の枛少による燃量䜿甚量の䜎䞋、副補品
の䟡倀向䞊などの点から、工業的に倚倧な利益を
発生するこずは自明のこずであり、埓来からこの
倉換法に぀いお皮々怜蚎されおいる。 埓来、この氎玠化−脱アルキル化凊理のための
觊媒組成物及び又は凊理条件に぀いおいろいろ
ず提案されおいる。䟋えば䞋蚘のものが挙げられ
る。 (i) C7−C8アルキル芳銙族炭化氎玠を590℃以䞊
の枩床、H2HCモル比以䞊でクロミア・ア
ルミナ觊媒䞊で脱アルキル化反応を行わせる方
法英囜特蚱第959609号明现曞参照。 (ii) アルキル芳銙族炭化氎玠を含む留分を氎玠ず
共に少量のい黄の存圚䞋で、540〜820℃の枩
床、20〜68気圧の圧力の条件䞋でクロミア・ア
ルミナ觊媒を甚いお氎玠化脱アルキル化反応を
行う方法ベルギヌ特蚱第618928号明现曞参
照。 (iii) 沞点220〓以䞊の芳銙族に富む原料を氎玠の
存圚䞋、氎玠化脱氎玠成分ず組合せたZSM−
觊媒ず500−1000〓、玄100−600psig、
WHSV0.5〜15、H2HCモル比−の範囲
の条件䞋で接觊させお芳銙族炭化氎玠を補造す
る方法米囜特蚱第3948958号明现曞参照。 (iv) C8より倧きい分子量の芳銙族炭化氎玠を氎
玠の存圚䞋で550−1000〓、玄100〜2000psig、
H2HCモル比0.5−1.0、WHSV0.5〜200の範
囲の条件䞋でZSM−觊媒ず接觊させお通垞
の䞍均化あるいはアルキル亀換反応による重質
芳銙族炭化氎玠が実質的に生成しないC6−C8
芳銙族炭化氎玠を補造する方法米囜特蚱第
3945913号明现曞参照。 これら埓来技術に蚘茉されおいる觊媒組成物を
䜿甚する氎玠化−脱アルキル化法の欠点は、䞀般
に、比范的高い枩床450〜650℃及び圧力
〜30Kgcm2で行われおいるこずであり、曎に
ベンれン環の瞮合反応、ベンれン環の氎添反応等
の副反応が倚く、觊媒組成物自䜓の安定性が悪い
こずである。 そこで本発明者らは、前述した劂き埓来法にお
ける氎玠化脱アルキル化方法の欠点を改良し、或
る特定の脱アルキル化反応を行うこずができ、副
反応の少ない方法に぀いお研究を進めたずころ、
特定の結晶性アルミノシリケヌトれオラむト、遞
択された金属および耐火性無機酞化物を或る䞀定
割合で含有する觊媒組成物は、アルキルベンれン
類の脱アルキル化を意図的に行うこずができる優
れた觊媒であるこずを芋出し本発明に到達した。 本発明によれば、  SiO2Al2O3モル比が10〜100の範囲であ
り䞔぀線栌子面間隔が衚−に瀺した特城を
有する結晶性アルミノシリケヌトれオラむト  癜金、パラゞりム、ロゞりムおよびむリゞり
ムよりなる矀から遞ばれた少くずも䞀皮の金属 および  耐火性無機酞化物 より䞻ずしおなる觊媒組成物であ぀お、該觊媒組
成物は組成物を基準ずしお前蚘の金属を0.001
〜重量含有しおおり䞔぀前蚘の結晶性アル
ミノシリケヌトれオラむトを10〜90重量含有し
おいる觊媒組成物が、提䟛され、さらに䞊蚘觊媒
組成物に気盞で氎玠の存圚䞋アルキルベンれン類
を含有する炭化氎玠原料を接觊せしめるこずによ
る脱アルキル化方法が提䟛される。 かゝる本発明の結晶性アルミノシリケヌトれオ
ラむト以䞋単に“れオラむト”ず略称するこず
があるは、ZSM−ず同様に高いSiO2Al2O3
モル比の組成を有するが、線回折における
栌子面間隔においおZSM−ずは明確に区別さ
れる。 以䞋本発明の觊媒組成物を圢成しおいるれオラ
むトに぀いおさらに詳しく説明する。本発明のれ
オラむトはれオラむトZSM−ず同様に高い
SiO2Al2O3モル比を有しおおり、その割合
は10〜100の範囲、奜たしくは15〜70の範囲、よ
り奜たしくは20〜50の範囲にある。 たた本発明のれオラむトは䞋蚘衚−に瀺され
た線栌子面間隔の特城を有しおいるが、本発明
者らの解析によれば本発明のれオラむトの線回
折チダヌトをZSM−のそれず詳现に比范怜蚎
するず、若干の盞違が認められるこずがわか぀
た。その぀の倧きな盞違点はZSM−の最匷
ピヌクを䞎える線栌子面間隔Åは、米囜
特蚱第3702886号明现曞によれば、Å3.85
2Ξ23.14に認められるが、本発明のれオラむ
トはその最匷ピヌクが分枝し、Å3.86およ
び3.832Ξ23.05に分れお認められるこずであ
る。 たた、他の぀の倧きな盞違点はZSM−に
おいお認められるÅ3.002Ξ29.76の
぀のピヌクが、本発明のれオラむトでは同じ
Å3.002Ξ29.75においお分枝した凹型の
ピヌクずしお芳察されるこずである。この埌者の
凹型ピヌクは本発明の党おのれオラむトに認めら
れるわけではないが、ほずんどの堎合認められ
る。次に本発明のれオラむトの線栌子面間隔
Åずその盞察匷床を瀺す。この盞察匷床
I0は、Å3.862Ξ23.05の匷床
I0を100ずした堎合の各ピヌクの盞察的匷床
〔I0〕を100〜60がVS非垞に匷い、60
〜40が匷い、40〜20が䞭䜍、20〜10が
匱いで衚わしたものである。
【衚】
〔䜆し、匏は無氎の状態における酞化物の圢で衚わしたものであり、は䟡の䞀皮たたは二皮以䞊の陜むオン、は0.5〜、は10〜200の倀を瀺す〕
ここでは、方法で補造された盎埌のれオ
ラむトではアルカリ金属殊にナトリりムを衚わ
すが、これは通垞知られたむオン亀換法に埓぀
お、氎玠むオン、アンモニりムむオン、他の金
属むオンなどの陜むオンに亀換するこずができ
る。もちろんナトリりムむオン以倖の他の陜む
オンに亀換したものであ぀おも本質的に本発明
の前蚘れオラむトの芁件を具備しおいるもので
ある。 たた䞊蚘匏においおはれオラむトに
結合しおいるカチオンの量の指暙であり、本発
明のれオラむトの堎合には0.5〜、奜たしく
は0.9〜の範囲内であるこずができる。 この方法によ぀お埗られたれオラむトは、
前述した特城を有しおいる他に、公知のれオラ
むトZSM−及びその他の類䌌れオラむトず
比范しお䞋蚘の特城を有しおいる。その特城の
぀は、シクロヘキサン−ヘキサン吞
着比が異垞に倧きいこずである。この方法に
よるれオラむトは、前蚘吞着比が少なくずも
0.7、奜たしくは少なくずも0.8、䞀局奜たしく
は0.9以䞊の倀を有しおいる。シクロヘキサ
ン−ヘキサン吞着比は、埌述する定矩に
埓぀お枬定される倀であるが、ZSM−はそ
の倀がいずれも0.7よりも䜎い倀であ぀お、0.7
以䞊のものは本発明者らが知る限り存圚しな
い。 この吞着比は−ヘキサンに察するシクロヘ
キサンの吞着割合を瀺す倀であ぀お、この倀が
高い皋れオラむト䞭の现孔の埄倧きさが倧
きいこずを瀺す指暙ずなる。この方法による
れオラむトの吞着比の䞊限は䞀般に1.3皋床、
兞型的には1.2皋床であり、このれオラむトは
適床の现孔埄をも぀おいる。 次にこの方法によ぀お埗られたれオラむト
の特城を衚わす指暙である「シクロヘキサ
ン−ヘキサン吞着比」及び「シクロヘキ
サン分解指数比」の定矩及び枬定法に぀いお詳
现に説明する。 (1) シクロヘキサン−ヘキサン吞着比
以䞋C.N.A.倀ず略蚘するこずがある このシクロヘキサン−ヘキサン吞
着比は、れオラむトの単䜍重量圓りに吞着さ
れる−ヘキサンの重量に察するシクロヘキ
サンの重量比を衚わし、れオラむトの现孔埄
を芏定するパラメヌタヌであり、この倀が倧
きくなるずいうこずは、シクロヘキサンのよ
うな分子断面積の倧きい分子が现孔内に拡散
しやすくなるこずを衚す。 れオラむト単䜍重量圓りの吞着量は次のよ
うに枬定される。即ち、電気炉䞭で450℃に
お時間焌成したペレツト状のれオラむトを
吞着装眮のスプリング・バランスを甚いお粟
料する。次いで吞着管内を真空にした埌、60
±mmHgに達する迄シクロヘキサン又は
−ヘキサンをガス状にお導入し、20±℃に
お時間保持する。れオラむトに吞着したシ
クロヘキサン又は−ヘキサンの吞着量は吞
着前埌のスプリング・バランスの長さの差か
ら枬定するこずができる。 (2) シクロヘキサン分解指数比以䞋C.D.R.倀
ず略称するこずがある シクロヘキサン分解指数比は、同䞀のシリ
カアルミナモル比を有する掻性化され
た状態の型ZSM−に察しお本発明で埗
られた型れオラむトのシクロヘキサン分解
指数の割合ずしお定矩される。 シクロヘキサン分解指数は、50重量パヌセ
ントのγ−アルミナを含む10〜20メツシナの
ペレツト状に成型したれオラむトを電気炉䞭
で450℃にお時間焌成した埌、その䞀定重
量を固定床反応噚に充填し、350℃、䞀気圧
の条件䞋で重量単䜍時間空間速床WHSV
2HR-1党重量基準のシクロヘキサン及
び氎玠シクロヘキサンモル比
の氎玠を䟛絊するこずによ぀お枬定される。
この時のシクロヘキサンの転化量フむヌド
100重量圓りをシクロヘキサン分解指数ず
いう。尚WHSVは次匏 単䜍時間圓りの炭化氎玠原料の䟛絊重量觊媒の重量 により蚈算される倀である。 方法 この方法もたた本発明者らが先に芋出し既
に提案した方法であり、その出願は昭和58幎
月日に「結晶性アルミノシリケヌトれオラむ
トの補造方法および新芏結晶性アルミノシリケ
ヌトれオラむト」ずいう発明の名称で出願され
た。その内容はその出願明现曞に具䜓的䞔぀詳
现に説明されおいるが以䞋にその芁旚を説明す
る。 この方法は、シリカ源、アルミナ源䞊びに
れオラむトZSM−及び䞋蚘に瀺す特性をも
぀れオラむトから遞ばれるれオラむトを該れオ
ラむト圓り〜200ミリモルのアルカリ金
属氎酞化物を含む氎溶液䞭にお、結晶性アルミ
ノシリケヌトれオラむトが生成するような枩
床、圧力及び時間条件䞋に維持するこずを特城
ずする、䞋蚘特性をも぀ (a) シリカアルミナのモル比が10〜100の範
囲にあり、 (b) 線栌子面間隔が明现曞の衚−に瀺し
たずおりであり、䞔぀ (c) −ヘキサンの比吞着量が少なくずも0.07
である、 結晶性アルミノシリケヌトれオラむトの補造方
法である。 この方法は、埓来のZSM−の補造にお
けるように有機アミン類を実質的に䜿甚するこ
ずなく、換蚀すればかかる有機アミンに由来す
る有機カチオンが実質的に存圚しない条件䞋
に、ZSM−又は方法によ぀お予め補造さ
れたれオラむトの存圚䞋に、れオラむトの補造
を行なうこずに本質的特城を有する。 この方法は、原料ずしお通垞れオラむトの
合成に䜿甚されるシリカ源、アルミナ源及びア
ルカリ金属氎酞化物の氎溶液ずれオラむト
ZSM−及び方法で補造されるれオラむト
から遞ばれる出発れオラむトを䜿甚するのみ
で、原料ずしお䜿甚した出発れオラむトに察し
お数倍、奜適条件䞋では拟数倍に盞圓する極め
お高い収率でれオラむトを合成するこずができ
る。 この方法においお、シリカ源ずしおは、れ
オラむト補造に通垞に䜿甚されるものがいづれ
も䜿甚可胜であり、䟋えばシリカ粉末、コロむ
ド状シリカ、氎溶性ケむ玠化合物、ケむ酞など
が挙げられる。これらの具䜓䟋を詳しく説明す
るず、シリカ粉末ずしおは、゚ヌロゞルシリ
カ、発煙シリカ、シリカゲルの劂きアルカリ金
属ケむ酞塩から沈降法により補造された沈降シ
リカが奜適であり、コロむド状シリカずしおは
皮々の粒子埄のもの䟋えば10〜50ミクロンの粒
子埄のものが有利に利甚できる。たた、氎溶性
ケむ玠化合物ずしおは、アルカリ金属オキシド
モルに察しおSiO21〜モル、特に〜モ
ルを含有するアルカリ金属ケむ酞塩䟋えば氎ガ
ラス、ケむ酞ナトリりム、ケむ酞カリりムなど
が挙げられる。シリカ源ずしおは就䞭、コロむ
ド状シリカたたは氎ガラスが奜たしい。 䞀方、アルミナ源ずしおは、䞀般にれオラむ
トの補造に䜿甚されおいるものは、いずれも䜿
甚可胜であり、䟋えば、アルミナ、アルミニり
ムの鉱酞塩、アルミン酞塩などが挙げられ、具
䜓的には、コロむド状アルミナ、プ゜むドベヌ
マむト、ベヌマむト、γ−アルミナ、α−アル
ミナ、β−アルミナ・䞉氎和物の劂き氎和され
たもしくは氎和されうる状態のアルミナ塩化
アルミニりム、硝酞アルミニりム、硫酞アルミ
ニりムアルミン酞ナトリりム、アルミン酞カ
リりムなどが䟋瀺されるが、この䞭でアルミン
酞ナトリりムたたはアルミニりムの鉱酞塩が奜
適である。 たた、シリカ及びアルミナ共通の䟛絊源ずし
おアルミノケむ酞塩化合物、䟋えば倩然に産出
される長石類、カオリン、酞性癜土、ベントナ
むト、モンモリロナむト等を䜿甚するこずも可
胜であり、これらアルミノケむ酞塩を前述した
シリカ源の䞀郚たたは党郚ず代替しおもよい。 本発明の原料混合物におけるシリカ源の量は
SiO2に換算しお䞀般に、原料ずする出発れオ
ラむトは圓り0.1〜200ミリモルの範囲、奜
たしくは〜100ミリモルの範囲、さらに奜た
しくは〜80ミリモルの範囲内ずするこずが有
利であり、たたアルミナ源の量はAl2O3に換算
しお䞀般に出発れオラむト圓り0.01〜20ミ
リモル、奜たしくは0.1〜10ミリモル、さらに
奜たしくは0.5〜ミリモルの範囲内ずなるよ
うにするこずが奜たしい。か぀、このシリカ源
ずアルミナ源の混合比は限定的ではないが、䞀
般には、それぞれSiO2及びAl2O3に換算しお
SiO2Al2O3モル比が〜200の範囲、奜たし
くは〜100の範囲内ずなるようにするこずが
奜たしい。このモル比がよりも少ないず目的
ずするれオラむトは埗られず、たた200を越え
るず倉性の割合が䜎くなる。 アルカリ金属氎酞化物ずしおは特に氎酞化ナ
トリりム及び氎酞化カリりムが奜適であり、こ
れらはそれぞれ単独で甚いるこずができ、或い
は組合わせお甚いおもよい。 かかるアルカリ金属氎酞化物は、出発れオラ
むト圓り〜200ミリモル、奜たしくは
〜100ミリモル、さらに奜たしくは10〜80ミリ
モルの範囲の量で䜿甚される。たた、前蚘シリ
カ源及びアルミナ源に察しおアルカリ金属氎酞
化物は、アルカリ金属氎酞化物SiO2
Al2O3モル比に換算しお、䞀般に0.1〜10、奜
たしくは0.2〜、さらに奜たしくは0.3〜の
範囲内の量で䜿甚される。 䞊蚘アルカリ金属氎酞化物は通垞氎溶液の圢
で䜿甚され、その際の氎溶液䞭におけるアルカ
リ金属氎酞化物の濃床は䞀般に、反応系䞭の氎
の党量を基準にしお氎モル圓り〜100ミリ
モル、奜たしくは〜50ミリモル、さらに奜た
しくは10〜40ミリモルずするのが奜郜合であ
る。 さらに、この方法においお、生成れオラむ
トの結晶母䜓ずなりうる出発ZSM−は公知
のものであり、アルカリ金属カチオンず共に或
る特定の有機カチオンを組み合わせ、シリカ
源、アルミナ源ず共にアルカリ氎溶液䞭におい
お氎熱合成条件䞋で合成されるずころの公知の
方法に埓぀お埗るこずができる䟋えば、特公
昭46−10064号公報参照。 この公知の方法で合成したれオラむトZSM
−は通垞十分氎掗した埌、䟋えば300〜700
℃、奜たしくは400〜600℃の範囲の枩床で焌成
するこずによ぀お有機カチオンが陀去される。
しかしながら、方法で䜿甚するZSM−に
はかゝる有機カチオンを焌华したものであ぀お
も或いは残留したものであ぀おも差支えない。 たた、原料混合物であるZSM−れオラむ
トは、前蚘の焌成操䜜の埌に公知の方法に埓぀
お、れオラむト䞭に元々存圚するむオンの䞀郚
たたは党郚を他のカチオン䟋えばリチりム、
銀、アンモニりムなどの䞀䟡カチオンマグネ
シりム、バリりムなどの二䟡のアルカリ土類カ
チオンコバルト、ニツケル、癜金、パラゞり
ム等の第族金属カチオン皀土類金属の劂き
䟡のカチオンによ぀おむオン亀換したもので
あ぀おも良い。 さらにこの方法では、䞊蚘ZSM−れオ
ラむトの代わりに、この方法で埗られたれオ
ラむトを出発れオラむトずしお甚いおも本発明
の目的を達成するこずもできる。かかるれオラ
むトの圢態は、それが合成盎埌のスラリヌ状で
あ぀おも良く、液ず分離し、也燥、焌成過皋
を経たものであ぀おも良い。さらに該れオラむ
トが前蚘ZSM−れオラむトず同様に、前蚘
金属カチオンずむオン亀換したものであ぀おも
さし぀かえない。 方法においおは、前蚘した劂き、シリカ
源、アルミナ源、アルカリ金属氎酞化物、れオ
ラむトおよび氎を前述した劂き割合ずなるよう
な原料混合物を結晶性れオラむトが生成するの
に充分な濃床、圧力及び時間条件䞋に維持する
こずによりれオラむトの合成が行われる。 䞊蚘のれオラむト合成反応の枩床は限定的で
はないが、埓来のZSM−補造の際の枩床条
件ず本質的に同じ範囲ずするこずができ、通垞
90℃以䞊、奜たしくは100〜250℃、さらに奜た
しくは120〜200℃の範囲の枩床が有利に甚いら
れる。 曎にこの方法を甚いるならば、埓来の方法
よりも著しく反応速床が促進されおいる結果、
反応時間は通垞30分〜日、奜たしくは時間
〜日、特に奜たしくは時間〜日は充分で
ある。圧力はオヌトクレヌブ䞭での自生圧乃至
それ以䞊の加圧が適甚され、自生圧䞋に行うの
が䞀般的で、窒玠ガスなどの䞍掻性ガス雰囲気
䞋で行぀おも良い。 この方法に埓いれオラむトを合成するにあ぀
おは、前述した原料成分の党おを混合物ずしお
反応釜に仕蟌み前蚘の条件䞋で反応を行うバツ
チ方法を甚いるこずができる。或いは、アルカ
リ金属氎酞化物の氎溶液及び出発れオラむトを
予め仕蟌んだ反応釜にスラリヌ状のシリカ源、
アルミナ源を連続的に送絊し぀぀段階的に反応
を行わせしめる連続方法を甚いおも良い。 さらに、前蚘方法で埗られた生成物の䞀郚を
取り出し、これに新たにアルカリ金属氎酞化物
の氎溶液、シリカ源及びアルミナ源をバツチ匏
で或いは連続的に䟛絊しお反応を行わせるこず
もできる。 れオラむトの圢成反応は、所望の枩床に原料
混合物を加熱し、芁すれば撹拌䞋にれオラむト
が圢成される迄継続される。 かくしお結晶が圢成された埌、反応混合物を
宀枩たで冷华し、䟋えばむオン䌝導床が50ÎŒ
cm以䞋ずなる迄氎掗し、結晶を分別する。
さらに芁すれば、結晶は也燥する為に、垞圧或
いは枛圧䞋で50℃以䞊で〜24時間保持され
る。 かくしお䞊蚘方法によるならば、原料ずし
お通垞、れオラむトの合成に䜿甚されるシリカ
源、アルミナ源及びアルカリ金属氎溶液の他に
れオラむトZSM−或いは、方法で埗られ
るれオラむトを䜿甚するのみで原料ずしお䜿甚
したれオラむトに察しお、バツチ匏では数倍、
奜適条件䞋では拟数倍に盞圓する量のれオラむ
トを合成するこずができ、連続匏では癟倍以䞊
のれオラむト合成も可胜である。 かくしお埗られたれオラむトは、陜むオンが
アルカリ金属むオンを含有するものであり、そ
れ自䜓公知の方法、䟋えばこれに塩化アンモニ
りム氎溶液を䜜甚させおむオン亀換しカチオン
サむトをアンモニりムむオンで眮換するこずも
でき、これをさらに焌成すればアンモニりムむ
オンを掻性化された状態である氎玠むオンに倉
えるこずができる。 曎に、埗られたれオラむトのアルカリ金属む
オンの䞀郚又は党郚を他のカチオンず亀換する
こずもできる。むオン亀換し埗るカチオンずし
おは、䟋えばリチりム、カリりム、銀などの䞀
䟡金属カチオンマグネシりム、カルシりム、
バリりムなどのアルカリ土類金属カチオンマ
ンガン、鉄、コバルト、ニツケル、銅、亜鉛な
どの二䟡遷移金属カチオンロゞりム、パラゞ
りム、癜金などの貎金属を含むカチオンラン
タン、セリりムなどの皀土類金属カチオンなど
が含たれる。 前蚘の皮々のカチオンず亀換する堎合には、
公知の方法に埓぀お行えば良く、れオラむトを
所望するカチオンを含有する氎溶液を含む氎溶
性もしくは非氎溶性の媒䜓ず接觊凊理すれば良
い。かかる接觊凊理は、バツチたたは連続匏の
いずれの方匏によ぀おも達成できる。 かくしお埗られたれオラむトは100〜600℃、
奜たしくは300〜500℃の枩床で、〜40時間、
奜たしくは〜24時間焌成しおもよく、この焌
成したものも本発明のれオラむトずしお䜿甚さ
れる。 この方法によ぀お埗られたれオラむトは、
前蚘した特城を有しおいる他に、公知のれオラ
むトZSM−及びその他の類䌌れオラむトず
比范しお䞋蚘の劂き特城を有しおいる。その特
城の぀は、−ヘキサンの比吞着量が少なく
ずも0.07であるずいう極めお高い倀を有
するこずである。 この−ヘキサンの比吞着量は䞋蚘の定矩に
埓぀お枬定された倀である。−ヘキサンの比
吞着量はれオラむトの现孔容積に関連する芁因
であり、この倀が倧きいこずは、れオラむトの
チダンネルChannelsの现孔容積が倧きい
こずを意味する。しかし−ヘキサンの比吞着
量には自ずず䞊限があり、この方法により補
造されるれオラむトの−ヘキサンの比吞着量
の䞊限は䞀般に0.1皋床、兞型的には
0.08皋床であり、奜適には0.07〜0.09
の範囲の−ヘキサン比吞着量を有しお
いる。 前蚘方法により補造されるれオラむトのさ
らにもう぀の特性ずしお−メチルペンタ
ンシクロヘキサン吞着比を挙げるこずがで
きる。この吞着比は埌述する方法で枬定される
倀であるが、このれオラむトは䞀般に1.1〜
1.6、奜たしくは1.2〜1.5、さらに奜たしくは
1.25〜1.45の範囲の−メチルペンタンシ
クロヘキサン吞着比を持぀こずができる。 この−メチルペンタンシクロヘキサ
ン吞着比は、れオラむトのチダンネルの现孔
埄に関連する芁因であり、この倀が倧きいこず
はシクロヘキサン分子の劂きその断面の倧きな
分子はそのれオラむトのチダンネルに入り難
く、䞀方シクロヘキサンよりその断面が小さい
−メチルペンタン分子がそのチダンネルに入
り易いこずを意味する。 埓぀お、吞着比が䞊蚘範囲のチダンネルの现
孔埄を有するれオラむトを觊媒ずしお䜿甚する
堎合には特異な圢状遞択性を発揮するため工業
的には䟡倀の高い新芏な觊媒ずなる。 次に方法のれオラむトの特城を衚わす指暙
である「−ヘキサンの比吞着量」及び「
−メチルペンタンシクロヘキサン吞着比」
の定矩及び枬定法に぀いお詳现に説明する。 (i) −ヘキサンの比吞着量 この指数は、䞋蚘の䞀定条件䞋においおれ
オラむト重量に吞着される−ヘキサン
の重量ずしお定矩され次のように枬定され
る。即ち電気マツフル炉䞭で450℃、時間
焌成したペレツト状れオラむトを吞着装眮の
スプリング・バランスを甚いお粟秀する。次
いで吞着管内を時間排気mmHgした
埌、吞着管内が50±mmHgに達するたで
−ヘキサンをガス状にお導入し、宀枩20±
℃にお時間保持する。吞着した−ヘ
キサンの重量は吞着前埌のスプリング・バラ
ンスの長さの差から算出するこずができる。 (ii) −メチルペンタンシクロヘキサン
吞着比 この指数は、䞀定条件の条件䞋においおれ
オラむト圓りに吞着されるシクロヘキサ
ンの重量に察する−メチルペンタンの重量
比で衚わされる。各成分の吞着量の枬定方法
は䞊蚘(i)項ず党く同じである。 なお前蚘方法により埗られたれオラむトの
化孊的組成は、前蚘方法のれオラむトのそれ
ずほが同じであるのでここでは説明を省略す
る。 方法 特開昭56−17926号公報蚘茉の方法により埗
られたれオラむト。 方法 特開昭57−123815号公報蚘茉の方法により埗
られたれオラむト。 方法 特開昭51−67299号公報蚘茉のれオラむト。 これら方法〜方法のれオラむトは、本発
明においお特定した特城を有しおいるが、他に
シクロヘキサン−ヘキサン吞着比が0.7
より小さく、䞀般には0.4〜0.7である点が特城
の぀である。さらに他の特城は−ヘキサン
の比吞着量が、0.03〜0.06の比范的小さ
い倀を有しおいるこずである。 前蚘したれオラむトの合成法の具䜓䟋のう
ち、方法および方法によ぀お埗られたれオ
ラむトを䜿甚するず、本発明の目的ずする脱ア
ルキル化掻性が䞀局高く、より遞択的な脱アル
キル化を起すこずのできるので奜たしい。 觊媒組成物の調補 前蚘れオラむト成分、前蚘金属成
分および耐火性無機酞化物成分から䞻
ずしお觊媒を調補するには、通垞知られた皮々
の調補法を採甚するこずができるが、䞋蚘に説
明する方法により調補するのが望たしい。 なお成分の耐火性無機酞化物ずしおは、䞀
般にれオラむトの成型に結合剀ずしお䜿甚され
おいるものを甚いるこずができ、それは倩然の
ものであ぀おもよくたた合成のものであ぀おも
よい。䟋えばシリカ、アルミナ、シリカ−アル
ミナ、シリカマグネシア、カオリンなどが甚い
られるが、ずりわけアルミナが奜たしい。 調補法(ã‚€) れオラむト成分を金属成分で倉
性し、次いでこれを耐火性無機酞化物成
分ず混合し成圢する方法 すなわち、成分の金属の化合物を溶解した
溶液を甚いおれオラむトず接觊凊理する方法で
あり、倧別しお含浞法ずむオン亀換法に分けら
れる。含浞法の堎合、塩化癜金酞、塩化パラゞ
りムの劂き成分の塩化物や硝酞塩を可溶性溶
媒䟋えば氎、アルコヌル、ケトンなどに溶
解し、この溶液をれオラむトに含浞せしめ、次
いで溶媒を蒞発陀去する方法であり、たたむオ
ン亀換法の堎合、むオン亀換胜を有する成分
の金属の化合物䟋えば金属アミン錯䜓の氎
溶液䞭にれオラむトを浞挬し次いでロ過し、掗
浄する方法である。 䞊蚘含浞法或いはむオン亀換法による倉性
は、れオラむト成分のカチオン亀換の前
であ぀おもよくたた埌であ぀おもよい。 䞊蚘の劂くしお成分で倉性されたれオラむ
トは成分ず混合し、必芁に応じお成圢し
た埌、䟋えば200〜600℃、奜たしくは250〜550
℃の枩床で、酞玠O2、窒玠N2、ヘリり
ムHeなどのガス雰囲気䞋で〜時間焌
成される。 この調補法(ã‚€)による堎合、成分ゐ金属の含
有量は、れオラむト成分を基準ずしお重
量で、金属の皮類によ぀おその奜適な割合は若
干異なり、癜金Ptの堎合には0.001〜2.0
、奜たしくは0.005〜、パラゞりム
Pd、ロゞりムRh、又はむリゞりムIr
の堎合には0.005〜、奜たしくは0.01〜
が有利である。 調補法(ロ) れオラむト成分ず耐炎性無機酞化物
成分を混合し、埗られた混合物を金属(B)
成分で倉性する方法 この調補法(ロ)は、予め成分ず成成分ずを
所定割合で混合しおおき、埗られた混合物を望
たしくは成圢しおこれに成分を含有させれば
よい。その含有させる方法ずしおは前蚘調補法
(ã‚€)で説明した含浞法或いはむオン亀換法ず同様
の方法を採甚するこずができる。 その際䜿甚するれオラむトはカチオン亀換
䟋えば型亀換を行぀たものを䜿甚しおも
よく、たたそうしないれオラむトを甚い金属
〔成分で倉性しお埌れオラむト成分
のカチオンを他のカチオン䟋えばず亀換
しおもよい。 この調補法における金属成分の
奜たしい含有割合䞊びに倉性埌の焌成条件は前
蚘調補法(ã‚€)ず同様の範囲が適圓である。 調補法(ハ) 耐火性無機酞化物成分を金属成
分で倉性し、次いでこれずれオラむト成
分ず混合し成圢する方法 この調補法(ハ)においお、先ず耐火性無機酞化
物成分を金属成分で倉性するに
は、前蚘調補法(ã‚€)においおれオラむト成
分を金属(B)で倉性する方法ずほゞ同様の方法
で行うこずができる。 この方法においお奜たしく甚いられる耐火性
無機酞化物はアルミナである。たた倉性される
金属成分の割合は、耐火性無機酞化物の
基準にしお重量で、癜金Ptの堎合0.001〜
、奜たしくは0.005〜、パラゞりム
Pd、ロゞりムRh又はむリゞりムIr
の堎合0.005〜、奜たしくは0.01〜の
範囲が適圓である。たた倉性埌の焌成条件は前
蚘説明ず同様の範囲でよく、れオラむト成
分ずの混合、成圢の前又は埌のいずれに焌成
を行぀おもよい。 調補法(ニ) れオラむト成分を金属成分で倉
性し、䞀取耐火性無機酞化物成分を金属
成分で倉性し、䞡倉性物を混合しお成圢
する方法 れオラむト成分を金属成分で倉
性する方法は、前蚘調補法(ã‚€)で説明した方法、
耐火性無機酞化物成分を金属成分
で倉性する方法は、前蚘調補法(ハ)で説明した方
法が奜たしく採甚される。 焌成は、䞡倉性物の倫々に぀いお行぀おもよ
く、たた䞡倉性物を混合した埌成圢の前又は
埌に〕に行うこずも可胜である。 以䞊説明した調補法は、奜たしい䟋を挙げた
に過ぎないものであ぀お、これら調補法の改
良、或いは組合せであ぀おも本発明の芁件を満
足する限り、觊媒組成物ずしお䜿甚できるこず
は云うたでもない。 調補された觊媒組成物は、粉末状で䜿甚する
こずも出来、たた成圢物ずしお䟋えばペレツト
状、タブレツト状ずしお䜿Kgするこずができ
る。反応に䟛する前に還元雰囲気䞋䟋えば氎
玠只有ガス雰囲気䞋で䟋えば200〜600℃、奜
たしくは250〜550℃の枩床で還元熱凊理するこ
ずが奜たしい。この還元熱凊理は、觊媒を反応
噚䞭に充填する前に行぀おもよく、たた埌に行
぀おもよい。 脱アルキル化反応 前述の劂くしお埗られた本発明の觊媒組成物
は、アルキルベンれンの脱アルキル化掻性が極
めお高く、たたその掻性は皮々の特城を有しお
いる。 その぀は、脱アルキル化反応に䟛する炭化
氎玠原料䞭に、ベンれン栞に結合したメチル基
及び炭酞数以䞊のアルキル基が共存するず、
該メチル基は実質的に脱メチル緩を受けず、炭
玠数以䞊のアルキル基が遞択的に脱アルキル
されるずいう反応を行うこずが出来るこずであ
る。埓぀お、䟋えば゚チル基、プロピル基、ブ
チル基などのアルキル基ずメチル基ずを別々に
或いは同様にベンれン栞に含有するアルキルベ
ンれンもしくはアルキルベンれン混合物を原料
ずしお䜿甚するず゚チル基、ピロピル基、ブチ
ル基が比范的高い遞択率で脱アルキル化された
察応するベンれン類を高い転化率で収率よく埗
るこずができる。 他の぀の特城は、ベンれン栞に個以䞊の
メチル基を含有するポリメチルベンれンに察す
る脱メチル化胜を有しおいるこずである。すな
わち、䟋えば−トリメチルベンれ
ン、−トリメチルベンれン、
−テトラメチルベンれンなどポリメ
チルベンれンを本発明の脱アルキル化反応に䟛
するず、メチル基の個、或る堎合には個脱
離した、工業的も最も䟡倀のあるキシレン類に
倉換するこずが出来る。殊に、䟋えば
−トリメチルベンれン、−テ
トラメチルベンれンの劂きバルキヌ構造のポリ
メチルべンれンの堎合には䞀局有利に脱メチル
基が起り、キシレン類を埗るこずが出来る。 さらに他の぀の特城は、本発明の觊媒組成
物を䜿甚するず、埌述する反応条件䞋ではベン
れン栞の栞氎添反応が起りにくくベンれ環損倱
が䜎いずいうこずである。 本発明は䞊蚘觊媒組成物の特城を利甚しお、
皮々の工業的に実甚性のある脱アルキル化反応
を行うこずが可胜ずなる。 本発明の方法においお脱アルキルの出発原料
ずしお䜿甚される炭化氎玠原料は、ベンれン栞
に結合した炭玠原子数個以䞊のアルキル基を
少なくずも個含有するアルキルベンれン類を
少なくずも皮含有するものであるこずができ
る。かかる炭化氎玠原料は該アルキルベンれン
類の皮のみからなるこずができ、又は該アル
キルベンれン類の皮もしくはそれ以䞊の混合
物から成るこずもでき、さらに或いは、これら
アルキルベンれン類の少なくずも皮ずそれ以
倖のアルキルベンれン及び又は脂肪族及び
又は指環匏炭化氎玠ずの混合物から成るこずも
できる。 䞊蚘アルキルベンれ類は、眮換基ずしお炭玠
原子数個以䞊、奜たしくは〜個の䜎玚の
盎鎖状又は分岐鎖状のアルキル基のみを有する
こずができ、或いは堎合によりかかるアルキル
基に加えおベンれン該に結合したメチル基をさ
らに有するこずもできる。かかる炭玠数以䞊
のアルキル眮換基の䟋には、゚チル、−プロ
ピル、む゜プロピル、−ブチル、む゜ブチ
ル、sec−ブチル、tert−ブチル基等が頓含さ
れ、䞭でも本発明の方法ぱチル基を眮換基ず
しお含有する炭化氎玠に察しお特に有利に適甚
するこずができる。該炭玠数個以䞊のアルキ
ル眮換基の数は特に制玄はないが䞀般に〜
個、奜たしくはたたは個である。たた、存
圚しおいおもよいメチル眮換基の数もたた特に
制限はないが、存圚する堎合には䞀般に〜
個、特に〜個ずするこずができる。 しかしお、本発明の方法が有利に適甚できる
アルキルベンれン類ずしおは、䟋えば゚チルベ
ンれン、゚チルトル゚ン、ゞ゚チルベンれン、
゚チルキシレン、−プロピルベンれン、クメ
ン及びシメン等が挙げられる。 たた前述したように、本発明方法は、䟋えば
−トリメチルベンれン、
−トリメチルベンれン、−テト
ラメチルベンれの劂きメチル基を個以䞊有す
るポリメチルベンれンを甚いた堎合には、これ
らのメチル基の䞀郚が脱メチルを起し、有甚な
キシレン類ずなる。埓぀おかようなポリメチル
ベンれンを含有する炭化氎玠を原料ずしお䜿甚
するこずもできる。 前蚘本発明の觊媒組成物の特城から、脱アル
キル化は炭玠数以䞊のアルキル基を少くずも
個含有するベンれン、メチル基を個以䞊含
有するベンれン或いはこれら皮のベンれンの
混合物を含有する炭化氎玠を原料ずしお䜿甚す
るず有利であり、䞀般的に総炭玠数が以䞊11
以䞋のアルキルベンれン類が含有する炭化氎玠
を甚いるこずが䞀局望たしい。 たた本発明方法の脱アルキル化は、䞋蚘に説
明するキシレンの異性化工皋における副反応生
成物の重質留分、所謂ヘビヌ゚ンドに察しお斜
すこずが工業的に極めお有利であ䜕ずなれば、
このヘビヌ゚ンド䞭には、゚チルトル゚ン、ゞ
゚チルベンれン、゚チルキシレン、トリメチル
ベンれン、テトラメチルベンれンなどの炭玠数
〜11のアルキルベンれンが比范的高い濃床で
含たれおおり、この留分は利甚䟡倀の少ないも
のであり、この留分に察しお本発明の脱アルキ
ル化方法を行うこずにより、容易に有甚な成分
に倉換するこずができるからである。 すなわち、ベンれン、トル゚ン、キシレンは
工業的に接觊改質油、熱分解ガ゜リンなどの原
料油から芳銙族炭化氎玠成分を溶媒抜出などに
より分離した埌、その抜出液から蒞留分離する
こずにより埗られおいる。䞀方有甚なベンれ
ン、トル゚ン、キシレンを分離した埌に釜残に
残る䞻ずしお炭玠数以䞊の芳銙族炭化氎玠を
含む高沞点残枣はそのたゝでは利甚䟡倀が䜎
く、埓来その倧郚分は燃料ずしお䜿甚されおい
るに過ぎない。 他方、キシレンの皮の異性䜓及び堎合によ
り゚チルベンれンを含む炭玠原子数個の留分
以䞋、C8留分ず呌ぶこずがあるから、工業
的に最も䟡倀の倧きな−キシレンをできるだ
け倚量に回収するため、埓来からC8留分を異
性化觊媒の存圚䞋に凊理するこずが行なわれお
おり、工業的には、C8留分を異性化反応に付
する工皋、埗られる異性化反応混合物からキシ
レン異性䜓を分離する工皋、及び分離埌の残䜙
成分を異性化反応工皋に再埪環する工皋を適宜
組合わせお実斜されおいる。この際の異性化反
応工皋では、䞻反応であるキシレン類の異性化
の他に、キシレン類の䞍均化、゚チルベンれン
類の䞍均化、キシレン類ず゚チルベンれンのト
ランス−アルキル化がおこり、この副反応の結
果、゚チルトル゚ン類、トリメチルベンれン
類、゚チルキシレン類、ゞ゚チルベンれン類等
の炭玠原子数個以䞊C9 +のアルキルベン
れン混合物、぀たりヘビヌ゚ンドを発生する。 このヘビヌ゚ンドを本発明の脱アルキル化に
斜こすこずによ぀お、より工業的䟡倀の高いベ
ンれン、トル゚ン、キシレンに効異的に倉換す
るこずができ、パラヌキシレン補造プロセスに
おいおは、キシレン収率の向䞊、埪環流量の枛
少に䌎う燃料消費量の䜎䞋、副補品の䟡倀向䞊
などの工業的に倚倧のメリツトが発生する。 しかしお、本発明の方法に䟛される炭化氎玠
原料は、前蚘アルキルベンれン、殊に炭玠数
以䞊のアルキルベンれンを少くずも20重量、
奜たしくは30重量以䞊、さらに奜たしくは40
重量以䞊の濃床で含有するこずができる。た
た、該炭化氎玠原料は、炭玠数以䞊アルキル
ベンれン䞭の炭玠数以䞊のアルキル基を有す
るず䞊蚘の劂きベンれンの割合が少くずも60重
量、奜たしくは70重量以䞊、特に奜たしく
は80重量以䞊を占めるこずが望たしい。 本発明の脱アルキル化を実斜するに圓぀お
は、250〜500℃、奜たしくは300〜450℃、特に
奜たしくは320〜420℃の範囲の枩床で行うのが
有利である。この範囲より䜎い枩床では、脱ア
ルキル化反応が起りにくくなりたたベンれン環
の氎添反応がより起るようになるので奜たしく
なく、䞀方前蚘範囲よりも高い枩床では脱アル
キル化の遞択性が䜎䞋したた觊媒掻性の経時劣
化が著しくなるので䞍適圓である。 反応圧力は垞圧300psig、奜たしくは垞圧〜
200psig、特に奜たしくは垞圧〜100psigの範囲
であるのが有利である。反応圧が過床に高いず
脱アルキルの遞択性が䜎䞋し又栞氎添及び分解
反応が生起するため奜たしくない。 本発明方法に埓぀お炭化氎玠原料を脱アルキ
ル化する堎合、該炭化氎玠原料の䟛絊割合は、
甚いる炭化氎玠原料及び又は觊媒の皮類等に
応じお広範に倉えうるが、䞀般に0.2〜50、奜
たしくは0.5〜40、さらに奜たしくは〜20の
範囲内の重量単䜍時間空間速床で䟛絊するのが
有利である。 本発明现曞においお「重量単䜍時間空間速
床」は䞋蚘匏 単䜍時間圓りの炭化氎玠原料の䟛絊重量觊媒の重
量 により算出される倀であり、ここで「觊媒の重
量」は該觊媒のベヌスずなる結晶性アルミノシ
クケヌトれオラむトの重量を意味する。 たた、本発明の脱アルキル化は氎玠の存圚䞋
で実斜される。その際の氎玠の䟛絊割合は甚い
る炭化氎玠原料及び又は觊媒の皮類等に応じ
お広範に倉えるこずができるが、氎玠炭化氎
玠原料のモル比で衚わしお、䞀般に0.5〜10、
奜たしくは〜の範囲内になるような割合で
䟛絊するのが適圓である。 以䞊述べた本発明の方法によれば、埓来の同
様の技術に比べお以䞋に述べる劂き、皮々の優
れた利点を達成するこずができ、工業䞊貢献す
る所極めお倧である。 以䞋、本発明の脱アルキル化法の利点を瀺す
ず䞋蚘の劂くである。 (1) 本発明においおは、ベンれン栞に結合する
C2以䞊のアルキル基が遞択的に脱アルキル
化される。 しかも、本発明によれば、高転化率をも぀
お炭化氎玠原料を反応させおも、ベンれン栞
の氎玠化によるナフテンの生成やベンれン環
の分解等の副反応が少なく所期ずするC2以
䞊のアルキル基の脱アルキル化のみを極めお
高い遞択率で達成するこずができる。 (2) たた−トリメチルベンれン、
−トリメチルベンれン、テトラメ
チルベンれンの劂きメチル基を個以䞊有す
るポリメチルベンれンは本発明方法によりメ
チル基の個又は個が脱離し、キシレン類
に効果的に倉換される。 (3) 埓぀お、本発明の方法によれば、䟋えばキ
シレの異性化工皋から排出されるそのたたで
は殆んど工業的に利甚䟡倀のないヘビヌ゚ン
ド䞭に䞻ずしお含たれるC9以䞊の芳銙族炭
化氎玠、䟋えば゚チルトル゚ン、゚チルキシ
レン等を極めお効率よく工業的に䟡倀の高い
トル゚ン、キシレン等に転化するこずがで
き、たたポリメチルベ、ンれンをキシレン類
ぞ有利に倉換できる。その䞊、転化生成され
たトル゚、キシレン等は、ナフテン等の副生
物の生成が少ないため、簡単な蒞留操䜜によ
぀お容易に粟補するこずができる。 (4) たた、本発明の方法によれば、比范的䜎枩
及び䜎圧ずいう枩和な反応条件䞋で反応が行
われるため、コヌクの圢成が非垞に少なく、
觊媒の寿呜を長く保持するこずができ、觊媒
の再生頻床を倧巟に枛少させるこずができ
る。 (5) さらに、本発明に埓う反応条件䞋では、氎
玠化−脱アルキル化反応によりベンれン栞か
ら離脱したアルキル基のさらに副次的な反応
が抑制される。そのため、本発明の方法では
生成物䞭に該離脱したアルキル基ず同じ炭玠
数の察応するアルカリが実質的に定量的に生
成する。 (6) 本発明の方法によれば、比范的䜎い反応枩床
及び圧力で操䜜されるため、反応蚭備の建蚭、
維持費、゚ネルギヌ消費等のコスト・ダりンを
図るこずができる。 以䞋、実斜䟋を掲げお本発明方法を詳述する
が、本発明はこれらに限定を受けるものではな
い。 実斜䟋  (a) 米囜特蚱3766093号明现曞に開瀺されおいる
方法に埓぀おシリカアルミナモル比が71.9の
ZSM−れオラむトを合成した。即ち、合成
に際しお有機カチオン源ずしお、トリ−−プ
ロピルアミンず−プロピルブロマむドを添加
した。埗られた合成物を過し、充分氎掗した
埌、電気也燥噚䞭100℃で16時間、次いで200℃
で時間也燥し、曎に空気流通䞋500℃で16時
間焌成した。 次いで、䞊蚘ZSM−を10ずり、フラス
コ䞭の氎酞化ナトリりム1.5を溶解した氎溶
æ¶²50mlに懞濁させた。これを90℃にお撹拌しな
がら時間保持した埌残留物を過し充分氎掗
しお、電気也燥噚䞭100℃で16時間也燥した。
也燥埌の重量は5.7であり、このもののシリ
カアルミナモル比は39.2に枛少し、䞔぀、Cu
−Kα線の照射によ぀お埗られる線回折パタ
ヌンにおいおは前蚘衚−に瀺した劂くZSM
−で埗られるÅ3.84の最匷ピヌクが
Å3.86ずÅ3.83に明確に分離するこ
ずが認められたれオラむト−。曎に粉
末状れオラむト−を5wtの塩化アンモニ
りム氎溶液を甚いお70℃で16時間むオン亀換を
実斜した。䜿甚した塩化アンモニりム氎溶液の
量は、れオラむト圓りmlであり、この操
䜜を二床繰返した。むオン亀換埌、れオラむト
を䞊蚘の劂く、掗浄、也燥を行い、次いで電気
炉䞭、空気流通䞋450℃で時間焌成するこず
によ぀おH+型れオラむトを埗たれオラむト
−。 (b) 前蚘のれオラむト−を10〜20メツシナの
倧きさに成型した埌、電気マツフル炉䞭にお
450℃で時間焌成した。玄0.5を吞着管内に
぀るしたスプリング・バランスにのせ、スプリ
ングの䌞びかられオラむト重量を粟秀した。次
いで吞着管内を真空にした埌、ガス・ホルダヌ
に充填した−ヘキサン又はシクロ−ヘキサン
を吞着管内に導入した。吞着は20℃、60mmHg
の条件で時間行぀た。れオラむトに吞着した
吞着質重量は、吞着前埌のスプリング・バラン
スの長さの差から算出した。該れオラむトぞの
−ヘキサン及びシクロヘキサン吞着量はれオ
ラむト重量圓り倫々6.8wt、6.4wtであり、
−ヘキサンに察するシクロ−ヘキサンの吞着
比率は0.94であ぀た。 (c) 前蚘のれオラむト−にクロマトグラフ甚
アルミナゲル300メツシナ以䞋を重量比で
加えお充分混合し、10〜20メツシナの倧
きさに成型した。該成型物を電気マツフル炉
䞭、450℃にお時間焌成した埌、を固定
床反応管に充填した。觊媒床枩床を350℃ずし
た埌、シクロヘキサンHr、及び氎玠
シクロヘキサンモル比の氎玠を䟛
絊しおシクロヘキサン分解指数を枬定したずこ
ろ21.5であ぀た。れオラむト−ず同じシリ
カアルミナモル比を有するZSM−の
シクロヘキサン分解指数は図の盞関曲線から
11.3であり、埓぀おれオラむト−のシクロ
ヘキサン分解指数比は1.9であるこずが刀る。 (d) 粉末状れオラむト− を塩化癜金酞
氎和物15.9mgを溶解せしめた10mlの氎溶液䞭
に浞挬した。50℃で時間保持した埌、ロヌタ
リヌ゚バポレヌタヌを甚いお氎を留去し、電気
也燥噚䞭100℃で時間、200℃で16時間也燥し
た。これにゲル状γ−アルミナ300メツシナ
以䞋を等重量加えお充分混合し、10〜20メツ
シナの倧きさに成型するこずによ぀お本発明の
觊媒組成物を埗た。該組成物は0.1wtの癜金
を含有するものであ぀た。 (e) 䞊蚘組成物を電気マツフル炉䞭空気雰囲
æ°—äž‹450℃にお焌成を行い、これを固定床反応
管に充填した。觊媒床枩床を窒玠流通䞋400℃
迄昇枩した埌、氎玠を流通し、この枩床で時
間保持しお、觊媒に含たれる癜金を還元した。 しかる埌、觊媒床枩床400℃にお衚−に瀺
す劂き組成のC9 +アルキル芳銙族炭化氎玠原料
HRを氎玠芳銙族炭化氎玠
モル比の氎玠ず共に垞圧䞋に斌お䟛絊した。
通油開始から10時間埌のプロダクト組成を衚−
に瀺す。この結果は本発明の觊媒組成物が゚
チルに眮換芳銙族炭化氎玠の遞択的脱゚チ
ル反応に極めお高い掻性を有するず共に、トリ
メチルベンれンに察する脱メチル掻性も䜵せお
も぀ものであるこずを瀺す。
【衚】 䞊衚においお トリメチルベンれン転化率 フむヌド䞭のトリメチルベンれン濃床−プロ
ダクト䞭のトリメチルベンれン濃床フむヌド䞭のトリ
メチルベンれン濃床×100 ゚チルトル゚ン転化率 フむヌド䞭の゚チルトル゚ン濃床−プロダク
ト䞭の゚チルトル゚ン濃床フむヌド䞭の゚チルトル゚
ン濃床×100 ゚チルキシレン転化率 フむヌド䞭の゚チルキシレン濃床−プロダク
ト䞭の゚チルキシレン濃床フむヌド䞭の゚チルキシレ
ン濃床×100 ゞ゚チルベンれン転化率 フむヌド䞭のゞ゚チルベンれン濃床−プロダ
クト䞭のゞ゚チルベンれンフむヌド䞭のゞ゚チルベン
れン濃床×100 実斜䟋  (a) 氎酞化ナトリりム和光玔薬補特玚詊薬
10.5を210mlの玔氎に溶解したアルカリ氎溶
液にアルミナ源ずしお硫酞アルミニりム16〜18
氎和物和光玔薬補特玚詊薬3.1を加え、
曎にシリカ源ずしおシリカゟル觊媒化成補カ
クロむド−30L SiO230wt69.4を添加
しおゲルを調補した。 次いで、このゲルを300ml容ステンレスオヌ
トクレヌブに仕蟌んだ埌、実斜䟋−(a)で合成
したZSM−れオラむト6.9を添加した。仕
蟌物の組成はZSM− 圓りで衚しお SiO250.0mol、M2O30.714mol NaOH38.0mol であり、又モル比で衚わしお SiO2Al2O370、 OH-SiO2Al2O30.75、 OH-H2O0.018 であ぀た。仕蟌物を穏かに撹拌しながら180℃
自生圧で時間反応した。反応物を取出し、
別した埌、玔氎で掗浄液が50Όcm以䞋にな
る迄充分に掗浄し、90℃で䞀晩也燥した埌、重
量を枬定したずころ10.0であり、仕蟌ZSM−
れオラむトに察しお1.5重量倍のプロダクト
を埗た。シリカ、アルミナを定量した結果、シ
リカアルミナモル比23.8であり、線
回折パタヌンは前蚘衚−に瀺した特城を有す
るものであり、殊にZSM−で埗られる
Å3.84の最匷ピヌクがÅ3.86ず
Å3.83に著しい分離を瀺したれオラむト
−。 この粉末状れオラむト−から、実斜䟋
−(a)に蚘茉した方法に埓぀お型れオラむト
れオラむト−を埗た。 (b) 前蚘のれオラむト−を10〜20メツシナの
倧きさに成型した埌電気マツフル炉䞭にお450
℃で時間焌成した。玄0.5を吞着管内に぀
るしたスプリング・バランスにのせスプリング
の䌞びかられオラむト重量を粟秀した。次いで
吞着管内を真空にした埌、ガス・ホルダヌに充
填した−ヘキサン又は−メチルペンタン又
はシクロヘキサンを吞着管内が50±mmHgに
達する迄導入した。宀枩20℃±℃にお
時間保持した埌、れオラむトに吞着した吞着質
重量を吞着前埌のスプリング・バランスの長さ
の差から算出した。該れオラむトに察する−
ヘキサン、−メチルペンタン及びシクロヘキ
サン比吞着量は、れオラむト重量圓り倫々
0.087、0.051及び0.034であ
り、シクロヘキサンに察する−ヘキサンの吞
着比率は1.50であ぀た。 曎に実斜䟋−(c)に蚘茉した方法に埓぀おれ
オラむト−のシクロヘキサン分解指数比を
枬定したずころ2.0であ぀た。 (c) 粉末状れオラむ−を甚いお、実斜䟋−
(d)に蚘茉したものず党く同䞀の条件及び方法に
埓぀お0.1wtの癜金を含有する本発明の觊媒
組成物を埗た。 而る埌、実斜䟋−(e)の手順に埓぀おC9 +ア
ルキル芳銙族炭化氎玠の脱アルキル反応を垞圧
䞋に斌お実斜した。 反応条件ずしお觊媒量枩床400℃、芳銙
族炭化氎玠䟛絊速床Hr氎玠芳銙族炭
化氎玠モル比であ぀た。 衚−に原料組成及び通油開始から10時間埌
の生成物組成を纏めた。この結果は本発明の觊
媒組成物が著しい脱アルキル掻性を有するこず
を瀺しおいる。
【衚】
【衚】 実斜䟋  (a) 氎酞化ナトリりム和光玔薬補特玚詊薬
3.5を70mlの玔氎に溶解したアルカリ氎溶液
に、アルミナ源ずしお硫酞アルミニりム16〜18
氎和物和光玔薬補特玚詊薬を加え、曎
にシリカ源ずしおシリカゟル觊媒化成補カタ
ロむド−30L SiO230wtを添加しお
ゲルを調補した。 次いで、このゲルを300ml容ステンレスオヌ
トクレヌブに仕蟌んだ埌、実斜䟋−(a)で合成
したZSM−れオラむト10を添加した。仕
蟌物の組成は、ZSM− 圓りで衚しお SiO2mol、Al2O30.63mol NaOH8.75mol であり、又モル比で衚わしお SiO2Al2O33.2、 OH-SiO2Al2O33.33、 OH-H2O0.022 であ぀た。仕蟌物を穏かに撹拌しながら180℃
自生圧で時間反応した。反応物を取出し、
別した埌、玔氎で掗浄液が50Όcm以䞋にな
る迄充分に掗浄し、90℃で䞀晩也燥した埌、重
量を枬定したずころ10.4であり、仕蟌ZSM−
れオラむトに察しお1.1重量倍のプロダクト
を埗た。シリカ、アルミナを定量した結果シリ
カアルミナモル比23.8であり、線回
折パタヌンは前蚘衚−に瀺した特城を有する
ものであり、殊にZSM−で埗られるÅ
3.84の最匷ピヌクがÅ3.86ずÅ
3.83に著しい分離を瀺したれオラむト−
。 この粉末状れオラむト−から実斜䟋−
(a)に蚘茉した方法に埓぀お型れオラむトれ
オラむト−を埗た。 実斜䟋−(b)に埓぀おれオラむト−に察
する−ヘキサン、−メチルペンタン及びシ
クロヘキサン比吞着量を枬定したずころ、倫々
0.077、0.049及び0.038であ
り、シクロヘキサンに察する−メチルペンタ
ンの吞着比率は1.28であ぀た。 曎に実斜䟋−(c)に蚘茉した方法に埓぀おれ
オラむト−のシクロヘキサン分解指数比を
枬定したずころ1.8であ぀た。 (b) ゲル状γ−アルミナを塩化癜金酞15.9mg
を溶解せしめた10mlの氎溶液䞭に浞挬した。50
℃にお時々撹拌しながら時間保持した埌、ロ
ヌタリヌ・゚バポレヌタヌを甚いお氎を留去
し、電気也燥噚䞭100℃で時間、200℃で16時
間也燥した。これに前蚘(a)項で合成した粉末状
れオラむト−を等重量加えお充分混合し、
10〜20メツシナの倧きさに成型するこずによ぀
お觊媒を調補した。該觊媒は0.1wtの癜金を
含有しおいた。 (c) 䞊蚘の觊媒を甚いお実斜䟋−(b)に蚘茉した
反応条件䞋で、C9 +芳銙族炭化氎玠の脱アルキ
ル反応を実斜した。 衚−に原料組成及び通油開始から10時間埌
の生成郚組成を纏めた。
【衚】
【衚】 実斜䟋  (a) 実斜䟋−(a)で合成した粉末れオラむト−
 を塩化癜金酞39.8mgを溶解せしめた10
mlの氎溶液䞭に浞挬した。50℃にお撹拌しなが
ら時間保持した埌ロヌタリヌ・゚バポレヌタ
ヌを甚いお氎を留去し、電気也燥噚䞭100℃で
時間、200℃で16時間也燥した。これに実斜
䟋−(b)で調補した0.2の癜金を含有するゲ
ル状γ−アルミナを等重量混合し、10〜20メツ
シナの倧きさに成型するこずによ぀お0.35wt
の癜金を含有する本発明の觊媒組成物を埗た。 (b) 該觊媒組成物を電気マツフル炉䞭空気雰
囲気䞋450℃にお焌成を行い、これを固定床反
応管に充填した。觊媒床枩床を窒玠流通䞋で
400℃迄昇枩した埌、氎玠を流通し、この枩床
で時間保持しお觊媒に含たれる癜金を還元し
た。しかる埌、觊媒床枩床400℃にお衚−に
瀺す劂き、C9 +アルキル芳銙族炭化氎玠原料
Hrを氎玠芳銙族炭化氎玠モル
比の氎玠ず共に垞圧䞋に斌お䟛絊した。経時
的な生成物組成を衚−に瀺す。 この結果は本発明の觊媒組成物が脱アルキル
反応に察しお高掻性であるばかりでなく、極め
お安定した掻性を維持するこずを瀺すものであ
る。
【衚】 実斜䟋  この䟋では、実斜䟋で埗られた觊媒組成物を
甚いお加圧䞋でC9 +アルキル芳銙族炭化氎玠の脱
アルキル反応を実斜した。反応条件、原料及び生
成物の組成を衚−に纏めた。
【衚】 実斜䟋  (a) 塩化パラゞりム24.8mgの氎ず0.2mlの塩酞に
溶解した氎溶液に実斜䟋−(a)で合成した粉末
れオラむト−のを懞濁させた。50℃に
お時々撹拌しながら時間保持した埌、枛圧䞋
で氎を留去し、次いで電気也燥噚䞭200℃で
時間也燥した。これに300メツシナ以䞋のクロ
マトグラフ甚アルミナゲルを等重量混合し、10
〜20メツシナの倧きさに成型した。觊媒
この觊媒は0.25のパラゞりムを含んでい
た。 (b) 塩化パラゞりムの代わりに塩化ロゞりム氎
和物38.2mgを10mlの氎に溶解し、以䞋(a)項ず同
䞀の方法によ぀お0.25のロゞりムを含んでい
た。觊媒を調補した。 (c) 塩化パラゞりムの代わりに塩化むリゞりム26
mgを10mlの氎に溶解し、以䞋(a)項ず同䞀の方法
によ぀お0.25のむリゞりムを含んでいた。觊
媒を調補した。 実斜䟋  実斜䟋で埗られた觊媒のそれぞれを甚いお、
C9 +アルキル芳銙族炭化氎玠の脱アルキル反応を
実斜した。 觊媒を固定床反応管に充填し、400℃で
時間氎玠気流䞭で還元を実斜した埌、衚−に瀺
す劂きC9 +アルキル芳銙族炭化氎玠混合物
Hrを氎玠芳銙族炭化氎玠モル比の
氎玠ず共に垞圧䞋に斌お䟛絊した。フむヌド開始
埌10時間目のプロダクト組成を衚−に纏めた。 この結果は、パラゞりム、ロゞりムもしくはむ
リゞりムを含む本発明の觊媒組成物が、C9 +アル
キル芳銙族炭化氎玠の脱アルキル反応に高い掻性
を有するこずを瀺すものである。
【衚】 【図面の簡単な説明】
添付図面は、シクロヘキサン分解指数比C.D.
Rを算出するために基準ずなる型ZSM−れ
オラむトのシリカアルミナモル比ずシクロ
ヘキサン分解指数の盞関を瀺すものである。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】   SiO2Al2O3モル比が10〜100の範囲
    であり䞔぀線栌子面間隔が衚−に瀺した特
    城を有する結晶性アルミノシリケヌトれオラむ
    ト  癜金、パラゞりム、ロゞりムおよびむリゞり
    ムよりなる矀から遞ばれた少くずも䞀皮の金属 および  耐火性無機酞化物 より䞻ずしおなる觊媒組成物であ぀お、該觊媒組
    成物は組成物を基準ずしお前蚘の金属を0.001
    〜重量含有しおおり䞔぀前蚘の結晶性アル
    ミノシリケヌトれオラむトを10〜90重量含有し
    おいる觊媒組成物。  該結晶性アルミノシリケヌトれオラむトは、
    線栌子面間隔Åが3.86におけるピヌク匷
    床I0を100ずした時、Åが3.83における
    ピヌク匷床(I)の比I0が少くずも70の倀を
    有するものである第項蚘茉の觊媒組成物。  該結晶性アルミノシリマヌトれオラむトは、
    掻性化された状態におけるシクロヘキサン分解指
    数比が少くずも1.1である第項蚘茉の觊媒組成
    物。   SiO2Al2O3モル比が10〜100の範囲
    であり䞔぀線栌子面間隔が衚−に瀺した特
    城を有する結晶性アルミノシリケヌトれオラむ
    ト  癜金、パラゞりム、ロゞりムおよびむリゞり
    ムよりなる矀から遞ばれた少くずも䞀皮の金属 および  耐火性無機酞化物 より䞻ずしおなる觊媒組成物であ぀お、該觊媒組
    成物は組成物を基準ずしお前蚘の金属を0.001
    〜重量含有しおおり䞔぀前蚘の結晶性アル
    ミノシリケヌトれオラむトを10〜90重量含有し
    おいる觊媒組成物に気盞で氎玠の存圚䞋アルキル
    ベンれン類含有する炭化氎玠原料を接觊せしめる
    こずを特城ずする脱アルキル化方法。  該炭化氎玠原料がベンれン栞に結合した炭玠
    数以䞊のアルキル基を少くずも個有するアル
    キルベンれンを含有する第項蚘茉の脱アルキル
    化方法。  該炭化氎玠原料が、゚チルトル゚ン、゚チル
    キシレンおよびゞ゚チルベンれンよりなる矀から
    遞ばれた少くずも䞀皮のアルキルベンれンを含有
    する第項蚘茉の脱アルキル化方法。  該炭化氎玠原料がトリメチルベンれンを含有
    する第項蚘茉の脱アルキル化方法。  該接觊を250〜500℃の範囲の枩床で行なう第
    項蚘茉の方法。  該接觊を〜300psigの範囲の圧力で行なう
    第項蚘茉の脱アルキル化方法。  該接觊を重量単䜍時間空間速床W.H.S.
    Vが0.2〜50の範囲ずなるよう行なう第項蚘
    茉の脱アルキル化方法。  該接觊を炭化氎玠原料に察し0.5〜10モル
    倍の氎玠の存圚䞋に行なう第項蚘茉の脱アルキ
    ル化方法。
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