【実施例】
【0071】
以降の非限定的な実施例は、本発明を更に詳しく説明するために与えられている。
実施例1:高速液体クロマトグラフィー(「HPLC」)分析法
A.クロロフェノールの決定のためのHPLC法
【0072】
異性化反応の組成をモニタリングするために使用したHPLC分析は、ダイオードアレイUV検出器を備えたAgilent 1260 Infinity Analytical HPLC System上で行い、220nmでモニタリングした。カラムは、プレカラムフィルターを有するX−Bridge C18,4.6×150mm,3.5ミクロンであり、カラム温度は30℃であった。HPLCは、下の表1−A1及び1−A2に記載されているとおり、移動相A(85%水,15%アセトニトリル)及び移動相B(100%アセトニトリル)で、2mL/分の流量で行った。
【表1】
【表2】
【0073】
B.クロロベンゼンの決定のためのHPLC法
ヒドロキシル化反応の組成をモニタリングするために使用したHPLC分析は、クロロベンゼン法と上述のクロロフェノール法の両方を組み合わせて行った。クロロベンゼンHPLC法は、ダイオードアレイUV検出器を備えたAgilent 1260 Infinity Analytical HPLC System上で行い、220nmでモニタリングした。カラムは、プレカラムフィルターを有するX−Bridge C18,4.6×150mm,3.5ミクロンであり、カラム温度は30℃であった。HPLCは、下の表1−B1及び1−B2に記載されているとおり、移動相A(85%水,15%アセトニトリル)及び移動相B(100%アセトニトリル)で、1.5mL/分の流量で行った。
【表3】
【表4】
【0074】
実施例2:様々なSiO
2/Al
2O
3モル比の焼成ゼオライトを用いた2,4−ジクロロフェノールから2,5−ジクロロフェノールへの異性化
様々なSiO
2/Al
2O
3モル比の市販のゼオライト(例えばNH
4−ZSM−5)を、ゼオライト販売会社から入手した。その後、これらの材料を、全ての有機テンプレートを除去するため及びゼオライトを酸(プロトン)形態に変換(すなわちHZSM−5)するために、空気中、550℃または900℃で24時間焼成した。様々なSiO
2/Al
2O
3モル比のHZSM−5ゼオライトを固定床反応器の中に入れ、約300℃〜310℃に保持した。2,4−ジクロロフェノールは蒸気生成器の中に入れた。一定の温度で融解している2,4−ジクロロフェノールを通るように窒素を吹き込むことで、反応器への2,4−ジクロロフェノールの一定の蒸気状供給原料を得た。2,4−ジクロロフェノールの分圧は約0.3kPaであり、気体総流量は345cm
3/分であった。2,4−ジクロロフェノール及び反応生成物の濃度は、クロロフェノールHPLC法によって測定した。表2−A及び2−B、並びに
図1〜5にこの実験の結果が示されている。
【表5】
【表6】
【0075】
結果は、SiO
2/Al
2O
3モル比が減少するに伴い、またはゼオライトのアルミニウム含量が増加するにつれて、異性化による2,5−ジクロロフェノールについての触媒の選択率が全体的に増加したことを示している。これらの結果は、酸部位が異性化反応のための活性部位であることを示唆している。2,4−ジクロロフェノールの変換率は、SiO
2/Al
2O
3モル比が30になるまではアルミニウム濃度が増加するに伴って系統的に増加していったが、この比率が23まで更に下がると活性は低下した。2,4−ジクロロフェノールの変換率を第二隣接アルミニウム原子なし、すなわちAl−O−Si−O−Alの順序のアルミニウム濃度と比較した場合、全ての試料で線形相関が認められた。これは、触媒の活性が、相対的に「隔離された」(あるいは近接するアルミニウム種を有さない)酸部位の数に依存し得ることを示唆しており、これは隣接する活性部位が異性化のための活性化エネルギーを増加させるため(ひずんだ結合角、遷移状態安定化のための能力の変化により)、または、これらの部位が2つの反応物分子の吸着性を高め、異性化のための追加的な立体障害を形成するためと考えられる。したがって、「活性な隔離された部位」の数がそれぞれ約600μmol/gから560μmol/g(アルミニウムの総濃度は約990及び1270μmol/gであった)に減少したために、SiO
2/Al
2O
3モル比が30の試料から23の試料で触媒活性が低下したことが示唆される。
【0076】
実施例3:異性化の選択率及び変換率に対する流通時間の影響
SiO
2/Al
2O
3モル比が30及び50のHZSM−5触媒を使用したことを除いては実施例2を繰り返した。触媒温度は300℃に維持した。反応の選択率と変換率の両方について、長時間の流通時間で評価した。この実験の結果は表3に示されている。
【表7】
【0077】
結果は、触媒が2,5−ジクロロフェノールについて一貫した選択率であること、及び2,4−ジクロロフェノールの変換率が長期の流通時間にわたって維持されることを示している。結果は、触媒が、著しく不活性化することなしに長期の流通時間にわたってこれらの反応条件で使用可能なことも示している。
【0078】
実施例4:異性化の選択率及び変換率に対する2,4−DCP分圧の影響
SiO
2/Al
2O
3モル比が30のHZSM−5触媒を使用し、2,4−ジクロロフェノールの分圧を0.05kPa〜0.3kPaで変化させ、温度を300℃〜320℃で変化させたことを除いては実施例2を繰り返した。この実験の結果は表4に示されている。
【表8】
【0079】
結果は、2,4−ジクロロフェノールの分圧を増加させると2,5−ジクロロフェノールの選択率が増加したことを示している。
図6及び7は、試験した2,4−ジクロロフェノールの分圧での3,4−ジクロロフェノールに対する2,5−ジクロロフェノールの比率を示している。2,4−ジクロロフェノールの分圧が増えると、3,4−ジクロロフェノールに対する2,5−ジクロロフェノールの比率が増加した。
図8及び9は、試験した2,4−ジクロロフェノールの分圧での3−クロロフェノール及び4−クロロフェノールに対する2−クロロフェノールの比率を示している。2,4−ジクロロフェノールの分圧が増えると、(3−クロロフェノール+4−クロロフェノール)に対する2−クロロフェノールの比率も増加した。
【0080】
結果は、温度を下げると2,5−ジクロロフェノールについての選択率が上がることを示しており、これは目的外の異性化及び他の熱的な分解が低温で抑制されることを示唆している可能性がある。
図10は試験温度での3,4−ジクロロフェノールに対する2,5−ジクロロフェノールの比率を示しており、
図11は試験温度での3−クロロフェノール及び4−クロロフェノールに対する2−クロロフェノールの比率を示している。結果は、反応温度を下げると比率が上がることを示している。
【0081】
実施例5:異性化の変換率及び生産性に対する2,4−DCP分圧の影響
SiO
2/Al
2O
3モル比が23のHZSM−5触媒を使用し、温度を300℃にし、気体流量を173cm
3/分〜345cm
3/分で変化させ、2,4−ジクロロフェノールの分圧を0.26kPa〜1.2kPaで変化させたことを除いては実施例2を繰り返した。2,5−ジクロロフェノールの定常状態の生成速度は、時単位の時間に対する触媒のグラムに対する2,5−ジクロロフェノールのmmolとして報告されている(すなわちmmol/g/h)。この実験の結果は表5に示されている。
【表9】
【0082】
結果は、2,4−ジクロロフェノールの分圧を2倍に上げると2,4−ジクロロフェノールの変換率は下がったものの、2,5−ジクロロフェノールの生成速度は劇的に増加したことを示しており、これは2,5−ジクロロフェノールの高い生産性と言い換えられる。結果は、2,4−ジクロロフェノールの空間速度(すなわち気体流量)を2倍に増加させると2,4−ジクロロフェノールの変換率は下がったものの、2,5−ジクロロフェノールの生成速度は劇的に増加したことも示している。変換率が増加するとリサイクル流の量が減少するため方法のコストに有益であると考えられる。しかし、2,5−ジクロロフェノールの高い生産性も方法の効率の点からは望ましい。
【0083】
実施例6:異性化の選択率、変換率、及び生産性に対する温度の影響
SiO
2/Al
2O
3モル比が23のHZSM−5触媒を使用し、気体流量を173cm
3/分にし、2,4−ジクロロフェノールの分圧を0.59kPaにし、温度を300℃〜350℃で変化させたことを除いては実施例2を繰り返した。2,5−ジクロロフェノールの定常状態の生成速度は、時単位の時間に対する触媒のグラムに対する2,5−ジクロロフェノールのmmolとして報告されている(すなわちmmol/g/h)。この実験の結果は表6に示されている。
【表10】
【0084】
結果は、温度を下げると2,5−ジクロロフェノールについての選択率が上がることを裏付けている。結果は、2,4−ジクロロフェノールの変換率と2,5−ジクロロフェノールの生成速度の両方に温度があまり影響を与えなかったことを示している。(1)2,4−ジクロロフェノールから2,5−ジクロロフェノールへの正の異性化反応、(2)2,5−ジクロロフェノールから2,4−ジクロロフェノールへの逆の異性化反応、の2つの異性化反応が存在する。変換率と生成速度が温度に依存しないことは、異性化の正反応と逆反応共に同程度の活性化エネルギーを有しており、触媒の細孔の内部に主に位置する活性部位の近傍で局所的に平衡化されることを示唆した。
【0085】
実施例7:異性化の選択率に対する同時供給3,4−DCPの影響
SiO
2/Al
2O
3モル比が30のHZSM−5触媒を使用し、温度を300℃にし、供給原料組成を約100%の2,4−ジクロロフェノールから、約10%の2,5−ジクロロフェノールと約90%の2,4−ジクロロフェノールとの混合物に、約10%の2,5−ジクロロフェノールと約87%の2,4−ジクロロフェノールと約2.6%の3,4−ジクロロフェノールとの混合物に変化させ、全ジクロロフェノールの分圧を0.26kPaにしたことを除いては実施例2を繰り返した。この実験の結果は表7に示されている。
【表11】
【0086】
結果は、供給原料中に2,5−ジクロロフェノールが存在することで、2,5−ジクロロフェノールの選択率が約6%減少したことを示している。供給原料中に2,5−ジクロロフェノールが存在すると3,4−ジクロロフェノールへの目的外の異性化が増加すると考えられる。結果は、2,5−ジクロロフェノールを含む供給原料混合物中に3,4−ジクロロフェノールを同時供給することによって、選択率を改善できることを示している。3,4−ジクロロフェノールを同時供給すると、有利なことには2,5−ジクロロフェノール生成が有利な方に平衡がシフトし得ると考えられる。
【0087】
実施例8:異性化の変換率に対する触媒のメソ気孔率の影響
触媒のメソ気孔率を増加させるために、実施例2の市販のゼオライト(例えばNH
4−ZSM−5)に対して、脱シリカ処理または脱シリカ−脱アルミニウム処理を行った。
【0088】
触媒は以下に述べる手順に従って脱シリカ処理した。脱イオン水を使用してNaOHの水溶液(0.2M、1.2L)を調製し、次いで65℃に加熱した。上述のNaOH水溶液が入ったフラスコの中にH−ZSM5ゼオライト触媒(SiO
2/Al
2O
3モル比=55)(80g)を入れ、得られた溶液を65℃で30分加熱した。その後、冷却したスラリーを遠心分離し、水で洗浄し、乾燥した。得られた固体を、ゼオライト1g当たり25mLの濃度で(NH
4)
2SO
4(1M)の水溶液の中に入れ、この溶液を80℃で2時間加熱した。遠心分離によって分離した後、固体を別の(NH
4)
2SO
4溶液(1M)と共に80℃で更に2時間加熱した。遠心分離/洗浄サイクル後に得られた固体をオーブン中、80℃で乾燥させた。その後、全ての有機テンプレートを取り除くために、そしてゼオライトを酸(プロトン)形態(すなわちHZSM−5)へと変換するために、これらの材料を空気中、550℃で24時間焼成した。
【0089】
選択した触媒については、以下に述べる手順に従って脱アルミニウム処理も行った。上述の脱シリカゼオライトの一部を、60℃の酒石酸水溶液(1M、ゼオライト1グラム当たり20mL)の中に4時間入れておいた。固体を遠心分離し、脱イオン水で複数回洗浄した後、これらをオーブン中、80℃で乾燥させた。その後、異性化で使用する前に、これらの材料を空気中、550℃で24時間焼成して全ての有機テンプレートを取り除いた。
【0090】
市販の、脱シリカ化された、脱シリカ−脱アルミニウム化された、ゼオライトの表面積と気孔率の結果は表8−Aに示されている。
【表12】
【0091】
結果は、全ての元形態の、脱シリカ化された、及び脱シリカ−脱アルミニウム化されたゼオライトで同じメジアン細孔幅及びミクロ細孔容積が維持されつつも、脱シリカ処理によって、メソ−気孔率が元形態ゼオライトと比較して約2.75倍増加することを示している。表8−Bには、元形態(未変性)の、脱シリカ化された、及び脱シリカ−脱アルミニウム化されたH−ZSM−5ゼオライトの細孔容積分布が示されている。
【表13】
【0092】
元形態の、脱シリカ化された、及び脱シリカ−脱アルミニウム化されたSiO
2/Al
2O
3モル比が55のHZSM−5触媒を使用し、温度を300℃にし、気体流量を345cm
3/分にし、2,4−ジクロロフェノールの分圧を0.26kPaにしたことを除いては実施例2を繰り返した。この実験の結果は表8−Cに示されている。
図12及び13は、脱シリカ触媒(四角)及び元形態の触媒(ひし形)についての2,5−ジクロロフェノールの生産性及び選択率を示している。
【表14】
【0093】
結果は、脱シリカ触媒では同じ2,5−ジクロロフェノール選択率を維持しつつも2,4−ジクロロフェノール変換率及び2,5−ジクロロフェノール生成速度が約2倍増加したことを示している。しかし、脱シリカ触媒を更に脱アルミニウム化すると、脱シリカ触媒と比較して2,4−ジクロロフェノール変換率及び2,5−ジクロロフェノール生成速度に悪影響が生じた。元形態の触媒と脱シリカ−脱アルミニウム触媒の間では、メソ−ミクロ細孔容積が異なるにも関わらず、同様のSiO
2/Al
2O
3比率に基づくと同様の収率が観察された。これは、拡散率及びメソ細孔の増加が、2,5−ジクロロフェノールの収率にわずかな影響しか与えなかったことを示唆している。完全には分かっていないものの、脱シリカによって触媒のメソ細孔容積が増加することで、近づきやすい活性酸部位の濃度が増加すると考えられる。脱シリカ触媒を用いた際の著しく高い収率は、2,4−ジクロロフェノールの異性化からの2,5−ジクロロフェノールの高い収率に、触媒の細孔入口領域にある酸部位が主に寄与していることを示唆していた。
【0094】
実施例9:異性化の選択率、変換率、及び生産性に対する水の影響
SiO
2/Al
2O
3モル比が23のHZSM−5触媒を使用し、温度を300℃にし、気体流量を345cm
3/分にし、2,4−ジクロロフェノールの分圧を0.14〜0.26kPaで変化させ、蒸気処理を蒸気なしから実験9.2での反応器への周期的な同時供給蒸気に変化させた(水の同時供給方法についての表9−Bを参照)ことを除いては実施例2を繰り返した。この実験の結果は表9−Aに示されている。
【表15】
【表16】
【0095】
結果は、少量の水を同時供給すると2,5−ジクロロフェノールの選択率が減少し、目的外のモノクロロフェノールが増加したことを示している。水がフェノールの塩素基と相互作用し、脱クロロ化経路を加速すると考えられる。
【0096】
結果は、周期的に蒸気を同時供給しながら行った反応では2,5−ジクロロフェノールの収率が大幅に向上したことも示している。
図14に示されるように、蒸気が触媒の著しい不活性化を防ぐようであることが観察された。スクラバー中の総供給原料当たりの2,5−ジクロロフェノールの最初の傾きは、異なる2,4−ジクロロフェノール分圧での水あり及びなしの反応で同様であったが、同時供給物として蒸気が用いられた反応のみがこの最初の傾きを維持した(
図14の三角)。理論に拘束されるわけではないが、反応条件では、蒸気は、触媒の活性部位と不可逆的に結合する大きい芳香族種と反応する、あるいはこれの結合エネルギーを減少させる可能性が最も高く、それによって結合している分子がゼオライトから解離できると考えられる。
【0097】
実施例10:触媒の再活性化及び異性化に対する水の影響
SiO
2/Al
2O
3モル比が23のHZSM−5触媒を使用し、温度を300℃にし、気体流量を345cm
3/分にし、2,4−ジクロロフェノールの分圧を0.26kPaにし、蒸気処理を蒸気なしから周期的な同時供給蒸気に(水の同時供給方法に関する
図10−B参照)、及び低レベルでの連続同時供給蒸気に変化させたことを除いては実施例2を繰り返した。実験10.1、10.2、及び10.3の触媒に対しては、実施例8で述べた手順を用いて、0.2MのNaOH中で30分間、80℃で脱シリカ処理を行った。触媒の再生は、空気中、550℃で5時間行い、その後使用の前に約2時間550℃でN
2パージした。触媒の再活性化は、流れ(0.06g/分)の中で、300℃で1時間行い、その後使用の前に約2時間300℃でN
2パージした。この実験の結果は表10−Aに示されており、
図15には、蒸気なし(三角)、周期的な同時供給蒸気(黒塗り四角)、0.02g/hの速度での連続的な同時供給蒸気(×)、及び0.077〜0.039g/hの速度での連続的な同時供給蒸気(白抜き四角)についての、スクラバー中の総供給原料当たりの2,5−ジクロロフェノールが示されている。
【表17】
【表18】
【0098】
図15中の実験10.1及び10.2の結果(R234及びR235)は、スクラバー中の総供給原料当たりの2,5−ジクロロフェノールの最初の傾きが、550℃で、空気中で再生した触媒及び300℃で、蒸気中で再活性化した触媒を用いた反応と同様であったことを示す。これにより、蒸気による再活性化法によって触媒の活性を完全に回復できることが実証された。触媒床を高温に加熱することなしに触媒を再活性化させることは、光熱費を大幅に下げ、反応器の流通時間を増加させるであろう。したがって、これは方法における反応器の運転に関して、よりコスト効率が優れているであろう。
【0099】
結果は、周期的に蒸気を同時供給した反応についてのスクラバー中の総供給原料当たりの2,5−ジクロロフェノールの収率が、蒸気なしの反応と比較して大幅に向上したことを裏付けた。表10−A(実験10.3及び10.2)及び
図15(R237vs.R235)に示されているように、低レベルの蒸気を連続的に同時供給すると、周期的に同時供給するよりも一層効果的に2,5−ジクロロフェノールの収率が向上することが分かった。低レベルでの連続的な蒸気の同時供給は、高レベルでの周期的な蒸気の同時供給を使用するよりも活性部位の維持により有効に役立つと考えられる。観察された選択率の減少は、水の存在下でのモノクロロフェノールの生成によるものであり、これは前の実験結果と一貫している。しかし、0.02g/hという非常に遅い速度で蒸気を連続的に同時供給すると、蒸気なしのものと比べて約2%という最小限の選択率の減少で、2,4−ジクロロフェノールの変換率と2,5−ジクロロフェノールの生成速度の両方が約3倍増加した。表10−A(実験10.3の8gの触媒vs.実験10.4の15gの触媒)及び
図15(R237vs.R239)に示されているように、触媒の量を増やすと、スクラバー中の総供給原料当たりの2,5−ジクロロフェノールの収率及び2,4−ジクロロフェノールの変換率を一層向上させることができる。この結果は、触媒の量に対する蒸気の割合は、蒸気洗浄によって触媒の安定性を最大限にする一方で、2,5−ジクロロフェノールの選択率に関しての重要な因子であり得ることも示している。全体として、2,4−ジクロロフェノールの2,5−ジクロロフェノールへの異性化時に蒸気を同時供給することは、使用済み触媒の再生、触媒活性の維持、及び2,5−ジクロロフェノールの生産性の向上に有効な方法であることが見出された。
【0100】
実施例11:触媒の再生及び異性化に対する水の影響
SiO
2/Al
2O
3モル比が23のHZSM−5触媒にし、温度を300℃にし、気体流量を345cm
3/分にし、2,4−ジクロロフェノールの分圧を0.26kPaにしたことを除いては実施例2を繰り返した。実験11.2で使用した触媒は、使用の前に、N
2下で2〜3時間、蒸気(0.058g/h)としての水を用いて700℃で前処理した。この実験の結果は表11に示されている。
【表19】
【0101】
結果は、スクラバー中の総供給原料に対する2,5−ジクロロフェノールの収率、2,4−ジクロロフェノールの変換率、及び2,5−ジクロロフェノールの生成速度が、700℃で数時間、N
2下で水を用いて前処理された触媒を使用することによって大幅に減少したことを示している。触媒を水で前処理することによって生じた2,4−ジクロロフェノールの変換率と2,5−ジクロロフェノールの選択率の両方の低下は、脱アルミニウム化による活性酸部位の減少によって生じた可能性が最も高かった。脱アルミニウム化は、それに引き続いて欠陥(不活性)部位の濃度を増加させ、SiO
2/Al
2O
3比率の上昇を生じさせ得ると考えられた。活性部位の減少が2,5−ジクロロフェノールの選択率の低下の原因となり、目的外のモノクロロフェノールの生成が有利になった。実施例9で前述したように、触媒中に残存する水がフェノールの塩素基と相互作用することによって脱クロロ化経路を加速させる可能性もある。
【0102】
再現可能な2,5−ジクロロフェノールの選択率、2,4−ジクロロフェノールの変換率及び2,5−ジクロロフェノールの収率で望ましい異性化の結果を維持するためには、使用前の高温(例えば700℃)での触媒の生成時に水/蒸気を排除することが重要である。
【0103】
実施例12:異性化の選択率及び変換率に対する再生触媒の影響
実施例2で使用した触媒を、550℃での空気焼成によってその場所のまま再生した。再生触媒を使用したことを除いては実施例2を繰り返した。
図16は、流通時間の関数としての、未使用触媒(四角)及び再生触媒(丸)についての2,4−ジクロロフェノールの変換率を示している。
図17は、流通時間の関数としての、未使用触媒(四角)及び再生触媒(丸)についての2,5−ジクロロフェノールの選択率を示している。結果は、再生触媒は未使用触媒に近い性能であったことを示している。
【0104】
実施例13:1,4−ジクロロベンゼンのヒドロキシル化のための触媒の作製
様々なSiO
2/Al
2O
3モル比の市販のゼオライト(例えばNH
4−ZSM−5)を、ゼオライト販売会社から入手した。その後、これらの材料を、全ての有機テンプレートを除去するため及びゼオライトを酸(プロトン)形態(すなわちHZSM−5)に変換するために、空気中、550℃で24時間焼成した。いくつかの場合には、最初に室温で4時間撹拌し、その後混合物を約80℃で約12時間加熱することによって、Fe(NO
3)
3水溶液を用いてゼオライト細孔を鉄でイオン交換した。その後、冷却したスラリーを遠心分離し、水で洗浄し、N
2ガスの存在下で約12時間、約70℃の減圧下で乾燥させた。乾燥した材料をペレット化し、空気中、550℃で24時間焼成した後、引き続き高温での活性化を行った。
【0105】
触媒の高温での活性化は、アルゴンガスの下で、最大950℃で4〜8時間、または約650℃のキャリアとしてのアルゴンガスを用いて蒸気と組み合わせて、のいずれかで行った。
【0106】
ヒドロキシル化反応のいずれの場合においても、全てのゼオライト触媒は、750℃の窒素中で2時間、反応器の中のまま焼成し、その後、使用の前に約12時間室温まで冷却した。
【0107】
実施例14:1,4−ジクロロベンゼンのヒドロキシル化
実施例13に記載のとおり、反応器中でのゼオライト触媒の高温焼成の後、気相の1,4−ジクロロベンゼンとN
2Oを反応器に供給した。反応器の構成は
図18に示されている。1,4−ジクロロベンゼンの供給速度は200℃で7.75cm
3/分であった。N
2中への酸化剤N
2Oの供給速度は200℃で132cm
3/分であった。気相の反応器温度設定点は350℃〜400℃の範囲とし、1,4−ジクロロベンゼンに対するN
2Oのモル比は4に設定した。
【0108】
最初の試験では、ZSM−5(SiO
2/Al
2O
3モル比=80)と、対応するこれの鉄で交換した材料(名目上のFe
2O
3担持量=0.4重量%)との性能を比較した。結果から、鉄で交換したZSM−5では、2,5−ジクロロフェノールについての選択率が約75%であると共に、ジクロロフェノールに対する活性が約10倍増加することが示された。ヒドロキシル化活性が、鉄の担持量に影響を受けることも観察された。その後の試験では、名目上のFe
2O
3担持量が0.8重量%及び0.08重量%の、鉄で交換したZSM−5触媒について試験した。これらの触媒の2,5−ジクロロフェノールについての選択率は75〜90%の範囲であった。これらの結果は表14−A、14−B、及び14−Cに示されている。同じFe
2O
3担持量での蒸気処理及び高温処理は、表14−Bの試験13及び試験14に示されるように、より安定な活性を生じさせるようであった。
【表20】
【表21】
【表22】
【0109】
もう1組の試験では、ゼオライト触媒(名目上のFe
2O
3担持量=0.08重量%)は、総流通時間約26時間で4回再使用した。反応器の流れが1日目に遮られて触媒の性能を損なったものの(実験14.13)、試験全体を通じて約90%の2,5−ジクロロフェノールの選択率が得られた。2日目の終了時でもなお約7%の変換率が観察された(実験14.14)。これらの試験の結果は表14−Dに示されている。
【表23】
【0110】
実施例15:様々な触媒条件での1,4−ジクロロベンゼンのヒドロキシル化
触媒焼成温度、SiO
2/Al
2O
3モル比、及びFe
2O
3担持量を変更したことを除いては実施例14を繰り返した。表15にこれらの試験の結果が示されている。
【表24】
【0111】
実施例16:様々な反応器条件での1,4−ジクロロベンゼンのヒドロキシル化
触媒温度(反応温度)、キャリアガス、及び滞留時間を変更したことを除いては実施例14を繰り返した。表16にこれらの試験の結果が示されている。
【表25】
【0112】
実施例17:様々な温度での1,4−ジクロロベンゼンのヒドロキシル化
触媒床温度プロファイルを変更したことを除いては実施例14を繰り返した。床温度を約395℃に保持した場合、異性化が抑えられることにより1,4−ジクロロベンゼンの変換率は20%を超えた。異性化は、2,5−ジクロロフェノールへの1,4−ジクロロベンゼンの変換に対する競合反応であるだけではなく、触媒の長期的な性能に悪影響を及ぼすことも分かった。実験17.1〜17.3及び17.4〜17.6では、同じ方法(すなわちアルゴン中、900℃で4時間焼成)で同じ前駆体から2つの触媒を調整したが、触媒床温度プロファイルが異なっていた。その結果、実験17.1で6.34%の1,4−ジクロロベンゼンの異性化が観察された一方で、実験17.4ではゼロであった。1,4−ジクロロベンゼンから2,5−ジクロロフェノールへの変換に対して生じた影響は非常に大きかった。実験17.1では1,4−ジクロロベンゼンの変換率は約20%(3〜5時間)であったのに対し、実験17.4では41%(3〜6時間)であった。一方で、選択率は約66%で同じままであった。これらの試験の結果は表17に示されている。
【表26】
【0113】
流通時間が試験で継続された場合に2,5−ジクロロフェノールの選択率が増加する傾向が認められた。両方の連続した実験(実験17.1〜17.3及び17.4〜17.6)で、2,5−ジクロロフェノールの選択率は触媒が古くなるに連れて向上することが分かった。この結果の理由は明らかではないが、低い選択率を生じさせる活性部位が最初に不活性化され得ると推定される。
【0114】
もう1つの連続した実験では、触媒の長期的な性能を評価するために、長時間の流通時間にわたって395℃でのジクロロベンゼンからジクロロフェノールへの変換を観察した。全体で10時間の流通を行った。約75%の選択率で、約19%の1,4−ジクロロベンゼンから2,5−ジクロロフェノールへの定常状態での変換率が観察された。この系統では、ジクロロベンゼンの異性化は全体的に抑制された。
図19参照のこと。
【0115】
実施形態
更に詳しく説明するために、追加的な本開示の非限定的実施形態を以下に説明する。
【0116】
例えば、実施形態A1は、2,4−ジクロロフェノールを含む供給原料を、異性化ゾーンの中で酸形態のゼオライト触媒と接触させて少なくとも一部の2,4−ジクロロフェノールを2,5−ジクロロフェノールへと異性化させることを含む、2,5−ジクロロフェノールの製造方法であって、前記ゼオライト触媒が約35:1以下のSiO
2/Al
2O
3モル比を有する方法である。
【0117】
実施形態A2は、SiO
2/Al
2O
3モル比が約30:1以下である、実施形態A1の方法である。
【0118】
実施形態A3は、SiO
2/Al
2O
3モル比が約23:1〜約35:1、約20:1〜約30:1、または約23:1〜約30:1である、実施形態A1またはA2の方法である。
【0119】
実施形態A4は、SiO
2/Al
2O
3モル比が約23:1である、実施形態A1〜A3のうちのいずれか1つの方法である。
【0120】
実施形態A5は、前記ゼオライト触媒が中程度のまたは大きい細孔径のゼオライトを含む、実施形態A1〜A4のうちのいずれか1つの方法である。
【0121】
実施形態A6は、前記ゼオライト触媒がペンタシル型ゼオライトを含む、実施形態A1〜A5のうちのいずれか1つの方法である。
【0122】
実施形態A7は、前記ゼオライト触媒がZSMゼオライトを含む、実施形態A1〜A6のうちのいずれか1つの方法である。
【0123】
実施形態A8は、前記ゼオライト触媒がHZSM−5ゼオライトを含む、実施形態A1〜A7のうちのいずれか1つの方法である。
【0124】
実施形態A9は、前記ゼオライト触媒がHZSM−11ゼオライトを含む、実施形態A1〜A8のうちのいずれか1つの方法である。
【0125】
実施形態A10は、前記ゼオライト触媒がβ型ゼオライトを含む、実施形態A1〜A9のうちのいずれか1つの方法である。
【0126】
実施形態A11は、前記ゼオライト触媒がフォージャサイト型ゼオライトを含む、実施形態A1〜A10のうちのいずれか1つの方法である。
【0127】
実施形態A12は、前記ゼオライト触媒がY型ゼオライトを含む、実施形態A1〜A11のうちのいずれか1つの方法である。
【0128】
実施形態A13は、前記ゼオライト触媒がホウ素で活性化されたゼオライト、または、チタンシリケート、アルミノシリケート、鉄シリケート、及びガリウムシリケートからなる群から選択される金属で活性化されたゼオライトを含む、実施形態A1〜A12のうちのいずれか1つの方法である。
【0129】
実施形態A14は、前記ゼオライト触媒がZSM、β、Y型のゼオライト、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも1種のアルミノシリケートゼオライトを含む、実施形態A1〜A13のうちのいずれか1つの方法である。
【0130】
実施形態A15は、前記異性化が約220℃〜約550℃、約220℃〜約350℃、約220℃〜約300℃、約220℃〜約290℃、約220℃〜約285℃、約250℃〜約550℃、約250℃〜約350℃、約250℃〜約300℃、約250℃〜約290℃、約250℃〜約285℃、約270℃〜約350℃、約270℃〜約300℃、約270℃〜約290℃、約270℃〜約285℃、約275℃〜約550℃、約275℃〜約285℃、約200℃〜約450℃、約250℃〜約375℃、約270℃〜約350℃、約280℃〜約325℃、または約290℃〜約310℃の触媒温度で行われる、実施形態A1〜A14のうちのいずれか1つの方法である。
【0131】
実施形態A16は、2,4−ジクロロフェノールから2,5−ジクロロフェノールへの前記異性化の選択率が、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、または少なくとも約95%である、実施形態A1〜A15のうちのいずれか1つの方法である。
【0132】
実施形態A17は、2,4−ジクロロフェノールから2,5−ジクロロフェノールへの前記異性化の選択率が、約50%〜約99%、約70%〜約99%、約70%〜約97%、約70%〜約95%、約80%〜約99%、約80%〜約97%、約80%〜約95%、約85%〜約97%、約85%〜約95%、または約90%〜約97%である、実施形態A1〜A15のうちのいずれか1つの方法である。
【0133】
実施形態A18は、前記2,4−ジクロロフェノールの変換率が、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、または少なくとも約25%である、実施形態A1〜A17のうちのいずれか1つの方法である。
【0134】
実施形態A19は、前記2,4−ジクロロフェノールの変換率が、約10%〜約65%、約10%〜約60%、約10%〜約50%、約10%〜約45%、約15%〜約65%、約15%〜約60%、約15%〜約50%、約20%〜約65%、約20%〜約60%、約20%〜約50%、または約20%〜約40%の範囲である、実施形態A1〜A17のうちのいずれか1つの方法である。
【0135】
実施形態A20は、前記供給原料が2,4−ジクロロフェノールを含有する供給気体を含み、前記供給気体中の2,4−ジクロロフェノールの分圧が少なくとも約0.05kPa、少なくとも約0.5kPa、または少なくとも約1kPaである、実施形態A1〜A19のうちのいずれか1つの方法である。
【0136】
実施形態A21は、前記供給原料が2,4−ジクロロフェノールを含有する供給気体を含み、前記供給気体中の2,4−ジクロロフェノールの分圧が約0.05kPa〜約10kPa、約0.5kPa〜約10kPa、または約1kPa〜約10kPaである、実施形態A1〜A19のうちのいずれか1つの方法である。
【0137】
実施形態A22は、前記ゼオライト触媒上の活性アルミニウム部位の数が、約500μmol/g超、約550μmol/g超、または約580μmol/g超である、実施形態A1〜A21のうちのいずれか1つの方法である。
【0138】
実施形態A23は、前記ゼオライト触媒上の活性アルミニウム部位の数が、約500μmol/g〜約650μmol/g、約550μmol/g〜約650μmol/g、約580μmol/g〜約650μmol/g、または約580μmol/g〜約600μmol/gである、実施形態A1〜A21のうちのいずれか1つの方法である。
【0139】
実施形態A24は、前記ゼオライト触媒が少なくとも約450℃、少なくとも約500℃、少なくとも約510℃、少なくとも約520℃、少なくとも約530℃、少なくとも約540℃、または少なくとも約550℃の温度で焼成される、実施形態A1〜A23のうちのいずれか1つの方法である。
【0140】
実施形態A25は、前記ゼオライト触媒が約500℃〜約1000℃、約500℃〜約900℃、約500℃〜約800℃、約500℃〜約700℃、約520℃〜約600℃、約530℃〜580℃、または約540℃〜560℃の範囲の温度で焼成される、実施形態A1〜A23のうちのいずれか1つの方法である。
【0141】
実施形態A26は、3,4−ジクロロフェノールのモル収率が約5%未満、約3%未満、約1%未満、または約1%〜約5%である、実施形態A1〜A25のうちのいずれか1つの方法である。
【0142】
実施形態A27は、2−クロロフェノール、3−クロロフェノール、及び4−クロロフェノールのモル収率の合計が、約5%未満、約3%未満、約1%未満、または約1%〜約5%である、実施形態A1〜A26のうちのいずれか1つの方法である。
【0143】
実施形態A28は、前記ゼオライト触媒を再生することを更に含む、実施形態A1〜A27のうちのいずれか1つの方法である。
【0144】
実施形態A29は、2,4−ジクロロフェノールを含む前記供給原料が液体として前記異性化ゾーンに供給される、実施形態A1〜A28のうちのいずれか1つの方法である。
【0145】
実施形態A30は、2,4−ジクロロフェノールを含む前記供給原料が気体として前記異性化ゾーンに供給される、実施形態A1〜A28のうちのいずれか1つの方法である。
【0146】
実施形態A31は、前記異性化ゾーンが前記ゼオライト触媒を含む固定床を含む、実施形態A1〜A30のうちのいずれか1つの方法である。
【0147】
実施形態A32は、前記異性化ゾーンへの前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノールの質量流量で割った触媒の質量が、少なくとも約1000g・s/g、少なくとも約5000g・s/g、少なくとも約10000g・s/g、少なくとも約20000g・s/g、少なくとも約50000g・s/g、または少なくとも約70000g・s/gである、実施形態A1〜A31のうちのいずれか1つの方法である。
【0148】
実施形態A33は、前記異性化ゾーンへの前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノールの質量流量で割った触媒の質量が、約1000g・s/g〜約150000g・s/g、約5000g・s/g〜約150000g・s/g、約10000g・s/g〜約150000g・s/g、約20000g・s/g〜約150000g・s/g、約20000g・s/g〜約120000g・s/g、約20000g・s/g〜約100000g・s/g、または約20000g・s/g〜約70000g・s/gである、実施形態A1〜A31のうちのいずれか1つの方法である。
【0149】
実施形態A34は、前記異性化ゾーンに水を供給することを更に含む、実施形態A1〜A33のうちのいずれか1つの方法である。
【0150】
実施形態A35は、前記水が前記異性化ゾーンに連続的に供給される、実施形態A34の方法である。
【0151】
実施形態A36は、前記水が前記異性化ゾーンに断続的に供給される、実施形態A34の方法である。
【0152】
実施形態A37は、1時間当たりの触媒対水の重量比が、少なくとも約150:1、少なくとも約200:1、少なくとも約300:1、または少なくとも約400:1である、実施形態A34〜A36のうちのいずれか1つの方法である。
【0153】
実施形態A38は、1時間当たりの触媒対水の重量比が、約150:1〜約500:1、約150:1〜約400:1、約200:1〜約500:1、または約200:1〜約400:1である、実施形態A34〜A36のうちのいずれか1つの方法である。
【0154】
実施形態A39は、1時間当たりの前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノール対水の重量比が、少なくとも約5:1、少なくとも約10:1、少なくとも約15:1、または少なくとも約20:1である、実施形態A34〜A38のうちのいずれか1つの方法である。
【0155】
実施形態A40は、1時間当たりの前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノール対水の重量比が、約5:1〜約30:1、約5:1〜約25:1、約5:1〜約20:1、または約10:1〜約20:1である、実施形態A34〜A38のうちのいずれか1つの方法である。
【0156】
実施形態A41は、前記水が前記異性化ゾーンへ蒸気として供給される、実施形態A34〜A40のうちのいずれか1つの方法である。
【0157】
実施形態A42は、前記異性化ゾーンへ供給される前記蒸気が、約220℃〜約550℃、約220℃〜約350℃、約220℃〜約300℃、約220℃〜約290℃、約220℃〜約285℃、約250℃〜約550℃、約250℃〜約350℃、約250℃〜約300℃、約250℃〜約290℃、約250℃〜約285℃、約270℃〜約350℃、約270℃〜約300℃、約270℃〜約290℃、約270℃〜約285℃、約275℃〜約550℃、約275℃〜約285℃、約200℃〜約450℃、約250℃〜約375℃、約270℃〜約350℃、約280℃〜約325℃、または約290℃〜約310℃の温度である、実施形態A41の方法である。
【0158】
実施形態A43は、前記ゼオライト触媒が少なくとも約0.15cm
3/g、少なくとも約0.175cm
3/g、少なくとも約0.2cm
3/g、少なくとも約0.225cm
3/g、または少なくとも約0.25cm
3/gであるメソ−マクロ細孔容積を有する、実施形態A1〜A42のうちのいずれか1つの方法である。
【0159】
実施形態A44は、前記ゼオライト触媒の前記メソ−マクロ細孔容積が約0.15cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.175cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.2cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.225cm
3/g〜約0.3cm
3/g、または約0.25cm
3/g〜約0.3cm
3/gである、実施形態A1〜A42のうちのいずれか1つの方法である。
【0160】
実施形態A45は、3,4−ジクロロフェノールを前記異性化ゾーンに供給することを更に含む、実施形態A1〜A44のうちのいずれか1つの方法である。
【0161】
実施形態A46は、前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノール対3,4−ジクロロフェノールのモル比が少なくとも約10:1、少なくとも約15:1、少なくとも約20:1、少なくとも約30:1、または少なくとも約40:1である、実施形態A45の方法である。
【0162】
実施形態A47は、前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノール対3,4−ジクロロフェノールのモル比が約10:1〜約50:1、約10:1〜約40:1、約10:1〜約30:1、約10:1〜約20:1、約15:1〜約50:1、約15:1〜約40:1、約15:1〜約30:1、約15:1〜約20:1、約20:1〜約50:1、約20:1〜約40:1、または約20:1〜約30:1である、実施形態A45の方法である。
【0163】
実施形態A48は、2,4−ジクロロフェノールを含む前記供給原料と前記ゼオライト触媒との接触を一時中断すること;及び前記ゼオライト触媒を約250℃〜約375℃の温度で蒸気と接触させて前記触媒を再活性化すること;を更に含む、実施形態A1〜A47のうちのいずれか1つの方法である。
【0164】
実施形態A49は、前記蒸気の前記温度が約250℃〜約375℃、約270℃〜約350℃、約280℃〜約325℃、または約290℃〜約310℃である、実施形態A48の方法である。
【0165】
実施形態A50は、2,4−ジクロロフェノールを含む前記供給流を、前記再活性化されたゼオライト触媒と接触させることを更に含む、実施形態A48またはA49の方法である。
【0166】
実施形態A51は、2,4−ジクロロフェノールを含む前記供給原料との前記接触が一時中断された後に前記ゼオライト触媒が蒸気と接触させられる、実施形態A48〜A50のうちのいずれか1つの方法である。
【0167】
実施形態B1は、2,4−ジクロロフェノールと水とを含む供給原料を、異性化ゾーンの中で酸形態のゼオライト触媒と接触させて少なくとも一部の2,4−ジクロロフェノールを2,5−ジクロロフェノールへと異性化させることを含む、2,5−ジクロロフェノールの製造方法である。
【0168】
実施形態B2は、前記水が前記異性化ゾーンに連続的に供給される、実施形態B1の方法である。
【0169】
実施形態B3は、前記水が前記異性化ゾーンに断続的に供給される、実施形態B1の方法である。
【0170】
実施形態B4は、1時間当たりの触媒対水の重量比が、少なくとも約150:1、少なくとも約200:1、少なくとも約300:1、または少なくとも約400:1である、実施形態B1〜B3のうちのいずれか1つの方法である。
【0171】
実施形態B5は、1時間当たりの触媒対水の重量比が、約150:1〜約500:1、約150:1〜約400:1、約200:1〜約500:1、または約200:1〜約400:1である、実施形態B1〜B3のうちのいずれか1つの方法である。
【0172】
実施形態B6は、1時間当たりの前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノール対水の重量比が、少なくとも約5:1、少なくとも約10:1、少なくとも約15:1、または少なくとも約20:1である、実施形態B1〜B5のうちのいずれか1つの方法である。
【0173】
実施形態B7は、1時間当たりの前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノール対水の重量比が、約5:1〜約30:1、約5:1〜約25:1、約5:1〜約20:1、または約10:1〜約20:1である、実施形態B1〜B5のうちのいずれか1つの方法である。
【0174】
実施形態B8は、前記水が前記異性化ゾーンへ蒸気として供給される、実施形態B1〜B7のうちのいずれか1つの方法である。
【0175】
実施形態B9は、前記異性化ゾーンへ供給される前記蒸気が、約220℃〜約550℃、約220℃〜約350℃、約220℃〜約300℃、約220℃〜約290℃、約220℃〜約285℃、約250℃〜約550℃、約250℃〜約350℃、約250℃〜約300℃、約250℃〜約290℃、約250℃〜約285℃、約270℃〜約350℃、約270℃〜約300℃、約270℃〜約290℃、約270℃〜約285℃、約275℃〜約550℃、約275℃〜約285℃、約200℃〜約450℃、約250℃〜約375℃、約270℃〜約350℃、約280℃〜約325℃、または約290℃〜約310℃の温度である、実施形態B8の方法である。
【0176】
実施形態B10は、SiO
2/Al
2O
3モル比が約35:1以下である、実施形態B1〜B9のうちのいずれか1つの方法である。
【0177】
実施形態B11は、SiO
2/Al
2O
3モル比が約30:1以下である、実施形態B1〜B10のうちのいずれか1つの方法である。
【0178】
実施形態B12は、SiO
2/Al
2O
3モル比が約23:1〜約35:1、約20:1〜約30:1、または約23:1〜約30:1である、実施形態B1〜B9のうちのいずれか1つの方法である。
【0179】
実施形態B13は、SiO
2/Al
2O
3モル比が約23:1である、実施形態B1〜B9のうちのいずれか1つの方法である。
【0180】
実施形態B14は、前記ゼオライト触媒が中程度のまたは大きい細孔径のゼオライトを含む、実施形態B1〜B13のうちのいずれか1つの方法である。
【0181】
実施形態B15は、前記ゼオライト触媒がペンタシル型ゼオライトを含む、実施形態B1〜B14のうちのいずれか1つの方法である。
【0182】
実施形態B16は、前記ゼオライト触媒がZSMゼオライトを含む、実施形態B1〜B15のうちのいずれか1つの方法である。
【0183】
実施形態B17は、前記ゼオライト触媒がHZSM−5ゼオライトを含む、実施形態B1〜B16のうちのいずれか1つの方法である。
【0184】
実施形態B18は、前記ゼオライト触媒がHZSM−11ゼオライトを含む、実施形態B1〜B17のうちのいずれか1つの方法である。
【0185】
実施形態B19は、前記ゼオライト触媒がβ型ゼオライトを含む、実施形態B1〜B18のうちのいずれか1つの方法である。
【0186】
実施形態B20は、前記ゼオライト触媒がフォージャサイト型ゼオライトを含む、実施形態B1〜B19のうちのいずれか1つの方法である。
【0187】
実施形態B21は、前記ゼオライト触媒がY型ゼオライトを含む、実施形態B1〜B20のうちのいずれか1つの方法である。
【0188】
実施形態B22は、前記ゼオライト触媒がホウ素で活性化されたゼオライト、または、チタンシリケート、アルミノシリケート、鉄シリケート、及びガリウムシリケートからなる群から選択される金属で活性化されたゼオライトを含む、実施形態B1〜B21のうちのいずれか1つの方法である。
【0189】
実施形態B23は、前記ゼオライト触媒がZSM、β、Y型のゼオライト、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも1種のアルミノシリケートゼオライトを含む、実施形態B1〜B22のうちのいずれか1つの方法である。
【0190】
実施形態B24は、前記異性化が約220℃〜約550℃、約220℃〜約350℃、約220℃〜約300℃、約220℃〜約290℃、約220℃〜約285℃、約250℃〜約550℃、約250℃〜約350℃、約250℃〜約300℃、約250℃〜約290℃、約250℃〜約285℃、約270℃〜約350℃、約270℃〜約300℃、約270℃〜約290℃、約270℃〜約285℃、約275℃〜約550℃、約275℃〜約285℃、約200℃〜約450℃、約250℃〜約375℃、約270℃〜約350℃、約280℃〜約325℃、または約290℃〜約310℃の触媒温度で行われる、実施形態B1〜B23のうちのいずれか1つの方法である。
【0191】
実施形態B25は、2,4−ジクロロフェノールから2,5−ジクロロフェノールへの前記異性化の選択率が、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、または少なくとも約95%である、実施形態B1〜B24のうちのいずれか1つの方法である。
【0192】
実施形態B26は、2,4−ジクロロフェノールから2,5−ジクロロフェノールへの前記異性化の選択率が約50%〜約99%、約70%〜約99%、約70%〜約97%、約70%〜約95%、約80%〜約99%、約80%〜約97%、約80%〜約95%、約85%〜約97%、約85%〜約95%、または約90%〜約97%である、実施形態B1〜B24のうちのいずれか1つの方法である。
【0193】
実施形態B27は、前記2,4−ジクロロフェノールの変換率が、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、または少なくとも約25%である、実施形態B1〜B26のうちのいずれか1つの方法である。
【0194】
実施形態B28は、前記2,4−ジクロロフェノールの変換率が、約10%〜約65%、約10%〜約60%、約10%〜約50%、約10%〜約45%、約15%〜約65%、約15%〜約60%、約15%〜約50%、約20%〜約65%、約20%〜約60%、約20%〜約50%、または約20%〜約40%の範囲である、実施形態B1〜B26のうちのいずれか1つの方法である。
【0195】
実施形態B29は、前記供給原料が2,4−ジクロロフェノールを含有する供給気体を含み、前記供給気体中の2,4−ジクロロフェノールの分圧が少なくとも約0.05kPa、少なくとも約0.5kPa、または少なくとも約1kPaである、実施形態B1〜B28のうちのいずれか1つの方法である。
【0196】
実施形態B30は、前記供給原料が2,4−ジクロロフェノールを含有する供給気体を含み、前記供給気体中の2,4−ジクロロフェノールの分圧が約0.05kPa〜約10kPa、約0.5kPa〜約10kPa、または約1kPa〜約10kPaである、実施形態B1〜B28のうちのいずれか1つの方法である。
【0197】
実施形態B31は、前記ゼオライト触媒上の活性アルミニウム部位の数が、約500μmol/g超、約550μmol/g超、または約580μmol/g超である、実施形態B1〜B30のうちのいずれか1つの方法である。
【0198】
実施形態B32は、前記ゼオライト触媒上の活性アルミニウム部位の数が、約500μmol/g〜約650μmol/g、約550μmol/g〜約650μmol/g、約580μmol/g〜約650μmol/g、または約580μmol/g〜約600μmol/gである、実施形態B1〜B30のうちのいずれか1つの方法である。
【0199】
実施形態B33は、前記ゼオライト触媒が少なくとも約450℃、少なくとも約500℃、少なくとも約510℃、少なくとも約520℃、少なくとも約530℃、少なくとも約540℃、または少なくとも約550℃の温度で焼成される、実施形態B1〜B32のうちのいずれか1つの方法である。
【0200】
実施形態B34は、前記ゼオライト触媒が約500℃〜約1000℃、約500℃〜約900℃、約500℃〜約800℃、約500℃〜約700℃、約520℃〜約600℃、約530℃〜580℃、または約540℃〜560℃の範囲の温度で焼成される、実施形態B1〜B32のうちのいずれか1つの方法である。
【0201】
実施形態B35は、3,4−ジクロロフェノールのモル収率が約5%未満、約3%未満、約1%未満、または約1%〜約5%である、実施形態B1〜B34のうちのいずれか1つの方法である。
【0202】
実施形態B36は、2−クロロフェノール、3−クロロフェノール、及び4−クロロフェノールのモル収率の合計が、約5%未満、約3%未満、約1%未満、または約1%〜約5%である、実施形態B1〜B35のうちのいずれか1つの方法である。
【0203】
実施形態B37は、前記ゼオライト触媒を再生することを更に含む、実施形態B1〜B36のうちのいずれか1つの方法である。
【0204】
実施形態B38は、2,4−ジクロロフェノールを含む前記供給原料が液体として前記異性化ゾーンに供給される、実施形態B1〜B37のうちのいずれか1つの方法である。
【0205】
実施形態B39は、2,4−ジクロロフェノールを含む前記供給原料が気体として前記異性化ゾーンに供給される、実施形態B1〜B37のうちのいずれか1つの方法である。
【0206】
実施形態B40は、前記異性化ゾーンが前記ゼオライト触媒を含む固定床を含む、実施形態B1〜B39のうちのいずれか1つの方法である。
【0207】
実施形態B41は、前記異性化ゾーンへの前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノールの質量流量で割った触媒の質量が、少なくとも約1000g・s/g、少なくとも約5000g・s/g、少なくとも約10000g・s/g、少なくとも約20000g・s/g、少なくとも約50000g・s/g、または少なくとも約70000g・s/gである、実施形態B1〜B40のうちのいずれか1つの方法である。
【0208】
実施形態B42は、前記異性化ゾーンへの前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノールの質量流量で割った触媒の質量が、約1000g・s/g〜約150000g・s/g、約5000g・s/g〜約150000g・s/g、約10000g・s/g〜約150000g・s/g、約20000g・s/g〜約150000g・s/g、約20000g・s/g〜約120000g・s/g、約20000g・s/g〜約100000g・s/g、または約20000g・s/g〜約70000g・s/gである、実施形態B1〜B40のうちのいずれか1つの方法である。
【0209】
実施形態B43は、前記ゼオライト触媒が少なくとも約0.15cm
3/g、少なくとも約0.175cm
3/g、少なくとも約0.2cm
3/g、少なくとも約0.225cm
3/g、または少なくとも約0.25cm
3/gであるメソ−マクロ細孔容積を有する、実施形態B1〜B42のうちのいずれか1つの方法である。
【0210】
実施形態B44は、前記ゼオライト触媒の前記メソ−マクロ細孔容積が約0.15cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.175cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.2cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.225cm
3/g〜約0.3cm
3/g、または約0.25cm
3/g〜約0.3cm
3/gである、実施形態B1〜B42のうちのいずれか1つの方法である。
【0211】
実施形態B45は、3,4−ジクロロフェノールを前記異性化ゾーンに供給することを更に含む、実施形態B1〜B44のうちのいずれか1つの方法である。
【0212】
実施形態B46は、前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノール対3,4−ジクロロフェノールのモル比が少なくとも約10:1、少なくとも約15:1、少なくとも約20:1、少なくとも約30:1、または少なくとも約40:1である、実施形態B45の方法である。
【0213】
実施形態B47は、前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノール対3,4−ジクロロフェノールのモル比が約10:1〜約50:1、約10:1〜約40:1、約10:1〜約30:1、約10:1〜約20:1、約15:1〜約50:1、約15:1〜約40:1、約15:1〜約30:1、約15:1〜約20:1、約20:1〜約50:1、約20:1〜約40:1、または約20:1〜約30:1である、実施形態B46の方法である。
【0214】
実施形態B48は、2,4−ジクロロフェノールを含む前記供給原料と前記ゼオライト触媒との接触を一時中断すること;及び前記ゼオライト触媒を約250℃〜約375℃の温度で蒸気と接触させて前記触媒を再活性化すること;を更に含む、実施形態B1〜B47のうちのいずれか1つの方法である。
【0215】
実施形態B49は、前記蒸気の前記温度が約250℃〜約375℃、約270℃〜約350℃、約280℃〜約325℃、または約290℃〜約310℃である、実施形態B48の方法である。
【0216】
実施形態B50は、2,4−ジクロロフェノールを含む前記供給流を、前記再活性化されたゼオライト触媒と接触させることを更に含む、実施形態B48またはB49の方法である。
【0217】
実施形態B51は、2,4−ジクロロフェノールを含む前記供給原料との前記接触が一時中断された後に前記ゼオライト触媒が蒸気と接触させられる、実施形態B48〜B50のうちのいずれか1つの方法である。
【0218】
実施形態B52は、前記ゼオライト触媒が脱シリカゼオライト触媒を含む、実施形態B1〜B51のうちのいずれか1つの方法である。
【0219】
実施形態B53は、前記脱シリカゼオライト触媒が、脱シリカ前の最初のゼオライト触媒のメソ−マクロ細孔容積よりも少なくとも約50%、少なくとも約75%、少なくとも約100%、少なくとも約125%、少なくとも約150%、少なくとも約175%、少なくとも約200%、少なくとも約225%、少なくとも約250%、少なくとも約275%、または少なくとも約300%大きいメソ−マクロ細孔容積(20Åより大きく最大2500Åである直径を有する細孔に起因)を有する、実施形態B52の方法である。
【0220】
実施形態B54は、前記脱シリカゼオライト触媒の前記メソ−マクロ細孔容積(20Åより大きく最大2500Åである直径を有する細孔に起因)が、脱シリカ前の最初のゼオライト触媒のメソ−マクロ細孔容積よりも約50%〜約500%、約50%〜約400%、約50%〜約300%、約100%〜約500%、約100%〜400%、約100%〜約300%、約200%〜約500%、約200%〜約400%、または約200%〜約300%大きい、実施形態B52の方法である。
【0221】
実施形態B55は、前記脱シリカゼオライト触媒が、約80:1以下、約60:1以下、または約55:1以下のSiO
2/Al
2O
3モル比を有する、実施形態B52〜B54のうちのいずれか1つの方法である。
【0222】
実施形態B56は、前記脱シリカゼオライト触媒が、約23:1〜約80:1、約23:1〜約60:1、または約23:1〜約55:1のSiO
2/Al
2O
3モル比を有する、実施形態B52〜B54のうちのいずれか1つの方法である。
【0223】
実施形態B57は、前記脱シリカゼオライト触媒が約55:1以下のSiO
2/Al
2O
3モル比と、少なくとも約0.15cm3/g、少なくとも約0.175cm
3/g、少なくとも約0.2cm
3/g、少なくとも約0.225cm
3/g、または少なくとも約0.25cm
3/gであるメソ−マクロ細孔容積とを有する、実施形態B52〜B54のうちのいずれか1つの方法である。
【0224】
実施形態B58は、前記脱シリカゼオライト触媒の前記メソ−マクロ細孔容積が、約0.15cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.175cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.2cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.225cm
3/g〜約0.3cm
3/g、または約0.25cm
3/g〜約0.3cm
3/gである、実施形態B57の方法である。
【0225】
実施形態C1は、2,4−ジクロロフェノールを含む供給原料を、異性化ゾーンの中で酸形態の脱シリカゼオライト触媒と接触させて少なくとも一部の2,4−ジクロロフェノールを2,5−ジクロロフェノールへと異性化させることを含む、2,5−ジクロロフェノールの製造方法であって、前記脱シリカゼオライト触媒が、脱シリカ前の最初のゼオライト触媒のメソ−マクロ細孔容積よりも少なくとも約50%、少なくとも約75%、少なくとも約100%、少なくとも約125%、少なくとも約150%、少なくとも約175%、少なくとも約200%、少なくとも約225%、少なくとも約250%、少なくとも約275%、または少なくとも約300%大きいメソ−マクロ細孔容積(20Åより大きく最大2500Åである直径を有する細孔に起因)を有する方法である。
【0226】
実施形態C2は、前記脱シリカゼオライト触媒の前記メソ−マクロ細孔容積(20Åより大きく最大2500Åである直径を有する細孔に起因)が、脱シリカ前の最初のゼオライト触媒のメソ−マクロ細孔容積よりも約50%〜約500%、約50%〜約400%、約50%〜約300%、約100%〜約500%、約100%〜400%、約100%〜約300%、約200%〜約500%、約200%〜約400%、または約200%〜約300%大きい、実施形態C1の方法である。
【0227】
実施形態C3は、前記脱シリカゼオライト触媒が、約80:1以下、約60:1以下、または約55:1以下のSiO
2/Al
2O
3モル比を有する、実施形態C1またはC2の方法である。
【0228】
実施形態C4は、前記脱シリカゼオライト触媒が、約23:1〜約80:1、約23:1〜約60:1、または約23:1〜約55:1のSiO
2/Al
2O
3モル比を有する、実施形態C1またはC2の方法である。
【0229】
実施形態C5は、前記脱シリカゼオライト触媒が約55:1以下のSiO
2/Al
2O
3モル比と、少なくとも約0.15cm
3/g、少なくとも約0.175cm
3/g、少なくとも約0.2cm
3/g、少なくとも約0.225cm
3/g、または少なくとも約0.25cm
3/gであるメソ−マクロ細孔容積とを有する、実施形態C1またはC2の方法である。
【0230】
実施形態C6は、前記脱シリカゼオライト触媒の前記メソ−マクロ細孔容積が、約0.15cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.175cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.2cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.225cm
3/g〜約0.3cm
3/g、または約0.25cm
3/g〜約0.3cm
3/gである、実施形態C5の方法である。
【0231】
実施形態C7は、2,4−ジクロロフェノールを含む供給原料を、異性化ゾーンの中で酸形態のゼオライト触媒と接触させて少なくとも一部の2,4−ジクロロフェノールを2,5−ジクロロフェノールへと異性化させることを含む、2,5−ジクロロフェノールの製造方法であって、前記ゼオライト触媒が、少なくとも約0.15cm
3/g、少なくとも約0.175cm
3/g、少なくとも約0.2cm
3/g、少なくとも約0.225cm
3/g、または少なくとも約0.25cm
3/gであるメソ−マクロ細孔容積を有する方法である。
【0232】
実施形態C8は、前記ゼオライト触媒の前記メソ−マクロ細孔容積が、約0.15cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.175cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.2cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.225cm
3/g〜約0.3cm
3/g、または約0.25cm
3/g〜約0.3cm
3/gである、実施形態C7の方法である。
【0233】
実施形態C9は、前記ゼオライト触媒が、約80:1以下、約60:1以下、または約55:1以下のSiO
2/Al
2O
3モル比を有する、実施形態C7またはC8の方法である。
【0234】
実施形態C10は、前記ゼオライト触媒が、約23:1〜約80:1、約23:1〜約60:1、または約23:1〜約55:1のSiO2/Al2O3モル比を有する、実施形態C7またはC8の方法である。
【0235】
実施形態C11は、前記水が前記異性化ゾーンに連続的に供給される、実施形態C1〜C10のうちのいずれか1つの方法である。
【0236】
実施形態C12は、前記水が前記異性化ゾーンに断続的に供給される、実施形態C1〜C10のうちのいずれか1つの方法である。
【0237】
実施形態C13は、1時間当たりの触媒対水の重量比が、少なくとも約150:1、少なくとも約200:1、少なくとも約300:1、または少なくとも約400:1である、実施形態C1〜C12のうちのいずれか1つの方法である。
【0238】
実施形態C14は、1時間当たりの触媒対水の重量比が、約150:1〜約500:1、約150:1〜約400:1、約200:1〜約500:1、または約200:1〜約400:1である、実施形態C1〜C12のうちのいずれか1つの方法である。
【0239】
実施形態C15は、前記ゼオライト触媒がペンタシル型ゼオライトを含む、実施形態C1〜C14のうちのいずれか1つの方法である。
【0240】
実施形態C16は、前記ゼオライト触媒がZSMゼオライトを含む、実施形態C1〜C15のうちのいずれか1つの方法である。
【0241】
実施形態C17は、前記ゼオライト触媒がHZSM−5ゼオライトを含む、実施形態C1〜C16のうちのいずれか1つの方法である。
【0242】
実施形態C18は、前記ゼオライト触媒がHZSM−11ゼオライトを含む、実施形態C1〜C17のうちのいずれか1つの方法である。
【0243】
実施形態C19は、前記ゼオライト触媒がβ型ゼオライトを含む、実施形態C1〜C18のうちのいずれか1つの方法である。
【0244】
実施形態C20は、前記ゼオライト触媒がフォージャサイト型ゼオライトを含む、実施形態C1〜C19のうちのいずれか1つの方法である。
【0245】
実施形態C21は、前記ゼオライト触媒がY型ゼオライトを含む、実施形態C1〜C20のうちのいずれか1つの方法である。
【0246】
実施形態C22は、前記ゼオライト触媒がホウ素で活性化されたゼオライト、または、チタンシリケート、アルミノシリケート、鉄シリケート、及びガリウムシリケートからなる群から選択される金属で活性化されたゼオライトを含む、実施形態C1〜C21のうちのいずれか1つの方法である。
【0247】
実施形態C23は、前記ゼオライト触媒がZSM、β、Y型のゼオライト、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも1種のアルミノシリケートゼオライトを含む、実施形態C1〜C22のうちのいずれか1つの方法である。
【0248】
実施形態C24は、前記異性化が約220℃〜約550℃、約220℃〜約350℃、約220℃〜約300℃、約220℃〜約290℃、約220℃〜約285℃、約250℃〜約550℃、約250℃〜約350℃、約250℃〜約300℃、約250℃〜約290℃、約250℃〜約285℃、約270℃〜約350℃、約270℃〜約300℃、約270℃〜約290℃、約270℃〜約285℃、約275℃〜約550℃、約275℃〜約285℃、約200℃〜約450℃、約250℃〜約375℃、約270℃〜約350℃、約280℃〜約325℃、または約290℃〜約310℃の触媒温度で行われる、実施形態C1〜C23のうちのいずれか1つの方法である。
【0249】
実施形態C25は、2,4−ジクロロフェノールから2,5−ジクロロフェノールへの前記異性化の選択率が、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、または少なくとも約95%である、実施形態C1〜C24のうちのいずれか1つの方法である。
【0250】
実施形態C26は、2,4−ジクロロフェノールから2,5−ジクロロフェノールへの前記異性化の選択率が約50%〜約99%、約70%〜約99%、約70%〜約97%、約70%〜約95%、約80%〜約99%、約80%〜約97%、約80%〜約95%、約85%〜約97%、約85%〜約95%、または約90%〜約97%である、実施形態C1〜C24のうちのいずれか1つの方法である。
【0251】
実施形態C27は、前記2,4−ジクロロフェノールの変換率が、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、または少なくとも約25%である、実施形態C1〜C26のうちのいずれか1つの方法である。
【0252】
実施形態C28は、前記2,4−ジクロロフェノールの変換率が、約10%〜約65%、約10%〜約60%、約10%〜約50%、約10%〜約45%、約15%〜約65%、約15%〜約60%、約15%〜約50%、約20%〜約65%、約20%〜約60%、約20%〜約50%、または約20%〜約40%の範囲である、実施形態C1〜C26のうちのいずれか1つの方法である。
【0253】
実施形態C29は、前記供給原料が2,4−ジクロロフェノールを含有する供給気体を含み、前記供給気体中の2,4−ジクロロフェノールの分圧が少なくとも約0.05kPa、少なくとも約0.5kPa、または少なくとも約1kPaである、実施形態C1〜C28のうちのいずれか1つの方法である。
【0254】
実施形態C30は、前記供給原料が2,4−ジクロロフェノールを含有する供給気体を含み、前記供給気体中の2,4−ジクロロフェノールの分圧が約0.05kPa〜約10kPa、約0.5kPa〜約10kPa、または約1kPa〜約10kPaである、実施形態C1〜C28のうちのいずれか1つの方法である。
【0255】
実施形態C31は、前記ゼオライト触媒上の活性アルミニウム部位の数が、約500μmol/g超、約550μmol/g超、または約580μmol/g超である、実施形態C1〜C30のうちのいずれか1つの方法である。
【0256】
実施形態C32は、前記ゼオライト触媒上の活性アルミニウム部位の数が、約500μmol/g〜約650μmol/g、約550μmol/g〜約650μmol/g、約580μmol/g〜約650μmol/g、または約580μmol/g〜約600μmol/gである、実施形態C1〜C30のうちのいずれか1つの方法である。
【0257】
実施形態C33は、前記ゼオライト触媒が少なくとも約450℃、少なくとも約500℃、少なくとも約510℃、少なくとも約520℃、少なくとも約530℃、少なくとも約540℃、または少なくとも約550℃の温度で焼成される、実施形態C1〜C32のうちのいずれか1つの方法である。
【0258】
実施形態C34は、前記ゼオライト触媒が約500℃〜約1000℃、約500℃〜約900℃、約500℃〜約800℃、約500℃〜約700℃、約520℃〜約600℃、約530℃〜580℃、または約540℃〜560℃の範囲の温度で焼成される、実施形態C1〜C32のうちのいずれか1つの方法である。
【0259】
実施形態C35は、3,4−ジクロロフェノールのモル収率が約5%未満、約3%未満、約1%未満、または約1%〜約5%である、実施形態C1〜C34のうちのいずれか1つの方法である。
【0260】
実施形態C36は、2−クロロフェノール、3−クロロフェノール、及び4−クロロフェノールのモル収率の合計が、約5%未満、約3%未満、約1%未満、または約1%〜約5%である、実施形態C1〜C35のうちのいずれか1つの方法である。
【0261】
実施形態C37は、前記ゼオライト触媒を再生することを更に含む、実施形態C1〜C36のうちのいずれか1つの方法である。
【0262】
実施形態C38は、2,4−ジクロロフェノールを含む前記供給原料が液体として前記異性化ゾーンに供給される、実施形態C1〜C37のうちのいずれか1つの方法である。
【0263】
実施形態C39は、2,4−ジクロロフェノールを含む前記供給原料が気体として前記異性化ゾーンに供給される、実施形態C1〜C37のうちのいずれか1つの方法である。
【0264】
実施形態C40は、前記異性化ゾーンが前記ゼオライト触媒を含む固定床を含む、実施形態C1〜C39のうちのいずれか1つの方法である。
【0265】
実施形態C41は、前記異性化ゾーンへの前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノールの質量流量で割った触媒の質量が、少なくとも約1000g・s/g、少なくとも約5000g・s/g、少なくとも約10000g・s/g、少なくとも約20000g・s/g、少なくとも約50000g・s/g、または少なくとも約70000g・s/gである、実施形態C1〜C40のうちのいずれか1つの方法である。
【0266】
実施形態C42は、前記異性化ゾーンへの前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノールの質量流量で割った触媒の質量が、約1000g・s/g〜約150000g・s/g、約5000gs/g〜約150000g・s/g、約10000g・s/g〜約150000g・s/g、約20000g・s/g〜約150000g・s/g、約20000g・s/g〜約120000g・s/g、約20000g・s/g〜約100000g・s/g、または約20000g・s/g〜約70000g・s/gである、実施形態C1〜C40のうちのいずれか1つの方法である。
【0267】
実施形態C43は、前記ゼオライト触媒が少なくとも約0.15cm
3/g〜約0.3cm
3/gのメソ−マクロ細孔容積を有する、実施形態C1〜C42のうちのいずれか1つの方法である。
【0268】
実施形態C44は、前記ゼオライト触媒の前記メソ−マクロ細孔容積が約0.2cm
3/g〜約0.3cm
3/gである、実施形態C1〜C42のうちのいずれか1つの方法である。
【0269】
実施形態C45は、3,4−ジクロロフェノールを前記異性化ゾーンに供給することを更に含む、実施形態C1〜C44のうちのいずれか1つの方法である。
【0270】
実施形態C46は、前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノール対3,4−ジクロロフェノールのモル比が少なくとも約10:1、少なくとも約15:1、少なくとも約20:1、少なくとも約30:1、または少なくとも約40:1である、実施形態C45の方法である。
【0271】
実施形態C47は、前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノール対3,4−ジクロロフェノールのモル比が、約10:1〜約50:1、約10:1〜約40:1、約10:1〜約30:1、約10:1〜約20:1、約15:1〜約50:1、約15:1〜約40:1、約15:1〜約30:1、約15:1〜約20:1、約20:1〜約50:1、約20:1〜約40:1、または約20:1〜約30:1である、実施形態C46の方法である。
【0272】
実施形態C48は、2,4−ジクロロフェノールを含む前記供給原料と前記ゼオライト触媒との接触を一時中断すること;及び前記ゼオライト触媒を約250℃〜約375℃の温度で蒸気と接触させて前記触媒を再活性化すること;を更に含む、実施形態C1〜C47のうちのいずれか1つの方法である。
【0273】
実施形態C49は、前記蒸気の前記温度が、約250℃〜約375℃、約270℃〜約350℃、約280℃〜約325℃、または約290℃〜約310℃である、実施形態C48の方法である。
【0274】
実施形態C50は、2,4−ジクロロフェノールを含む前記供給流を、前記再活性化されたゼオライト触媒と接触させることを更に含む、実施形態C48またはC49の方法である。
【0275】
実施形態C51は、2,4−ジクロロフェノールを含む前記供給原料との前記接触が一時中断された後に前記ゼオライト触媒が蒸気と接触させられる、実施形態C48〜C50のうちのいずれか1つの方法である。
【0276】
実施形態C52は、前記前記異性化ゾーンへ水を供給することを更に含む、実施形態C1〜C51のうちのいずれか1つの方法である。
【0277】
実施形態C53は、1時間当たりの前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノール対水の重量比が、少なくとも約5:1、少なくとも約10:1、少なくとも約15:1、または少なくとも約20:1である、実施形態C52の方法である。
【0278】
実施形態C54は、1時間当たりの前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノール対水の重量比が、約5:1〜約30:1、約5:1〜約25:1、約5:1〜約20:1、または約10:1〜約20:1である、実施形態C52の方法である。
【0279】
実施形態C55は、前記水が前記異性化ゾーンへ蒸気として供給される、実施形態C52〜C54のうちのいずれか1つの方法である。
【0280】
実施形態C56は、前記異性化ゾーンへ供給される前記蒸気が、約220℃〜約550℃、約220℃〜約350℃、約220℃〜約300℃、約220℃〜約290℃、約220℃〜約285℃、約250℃〜約550℃、約250℃〜約350℃、約250℃〜約300℃、約250℃〜約290℃、約250℃〜約285℃、約270℃〜約350℃、約270℃〜約300℃、約270℃〜約290℃、約270℃〜約285℃、約275℃〜約550℃、約275℃〜約285℃、約200℃〜約450℃、約250℃〜約375℃、約270℃〜約350℃、約280℃〜約325℃、または約290℃〜約310℃の温度である、実施形態C55の方法である。
【0281】
実施形態D1は、2,4−ジクロロフェノールと3,4−ジクロロフェノールとを含む供給原料を、異性化ゾーンの中で酸形態のゼオライト触媒と接触させて少なくとも一部の2,4−ジクロロフェノールを2,5−ジクロロフェノールへと異性化させることを含む、2,5−ジクロロフェノールの製造方法である。
【0282】
実施形態D2は、SiO
2/Al
2O
3モル比が約35:1以下または約30:1以下である、実施形態D1の方法である。
【0283】
実施形態D3は、SiO
2/Al
2O
3モル比が約23:1〜約35:1、約20:1〜約30:1、または約23:1〜約30:1である、実施形態D1またはD2の方法である。
【0284】
実施形態D4は、SiO
2/Al
2O
3モル比が約23:1である、実施形態D1〜D3のうちのいずれか1つの方法である。
【0285】
実施形態D5は、前記ゼオライト触媒が中程度のまたは大きい細孔径のゼオライトを含む、実施形態D1〜D4のうちのいずれか1つの方法である。
【0286】
実施形態D6は、前記ゼオライト触媒がペンタシル型ゼオライトを含む、実施形態D1〜D5のうちのいずれか1つの方法である。
【0287】
実施形態D7は、前記ゼオライト触媒がZSMゼオライトを含む、実施形態D1〜D6のうちのいずれか1つの方法である。
【0288】
実施形態D8は、前記ゼオライト触媒がHZSM−5ゼオライトを含む、実施形態D1〜D7のうちのいずれか1つの方法である。
【0289】
実施形態D9は、前記ゼオライト触媒がHZSM−11ゼオライトを含む、実施形態D1〜D8のうちのいずれか1つの方法である。
【0290】
実施形態D10は、前記ゼオライト触媒がβ型ゼオライトを含む、実施形態D1〜D9のうちのいずれか1つの方法である。
【0291】
実施形態D11は、前記ゼオライト触媒がフォージャサイト型ゼオライトを含む、実施形態D1〜D10のうちのいずれか1つの方法である。
【0292】
実施形態D12は、前記ゼオライト触媒がY型ゼオライトを含む、実施形態D1〜D11のうちのいずれか1つの方法である。
【0293】
実施形態D13は、前記ゼオライト触媒がホウ素で活性化されたゼオライト、または、チタンシリケート、アルミノシリケート、鉄シリケート、及びガリウムシリケートからなる群から選択される金属で活性化されたゼオライトを含む、実施形態D1〜D12のうちのいずれか1つの方法である。
【0294】
実施形態D14は、前記ゼオライト触媒がZSM、β、Y型のゼオライト、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも1種のアルミノシリケートゼオライトを含む、実施形態D1〜D13のうちのいずれか1つの方法である。
【0295】
実施形態D15は、前記異性化が、約220℃〜約550℃、約220℃〜約350℃、約220℃〜約300℃、約220℃〜約290℃、約220℃〜約285℃、約250℃〜約550℃、約250℃〜約350℃、約250℃〜約300℃、約250℃〜約290℃、約250℃〜約285℃、約270℃〜約350℃、約270℃〜約300℃、約270℃〜約290℃、約270℃〜約285℃、約275℃〜約550℃、約275℃〜約285℃、約200℃〜約450℃、約250℃〜約375℃、約270℃〜約350℃、約280℃〜約325℃、または約290℃〜約310℃の触媒温度で行われる、実施形態D1〜D14のうちのいずれか1つの方法である。
【0296】
実施形態D16は、2,4−ジクロロフェノールから2,5−ジクロロフェノールへの前記異性化の選択率が、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、または少なくとも約95%である、実施形態D1〜D15のうちのいずれか1つの方法である。
【0297】
実施形態D17は、2,4−ジクロロフェノールから2,5−ジクロロフェノールへの前記異性化の選択率が約50%〜約99%、約70%〜約99%、約70%〜約97%、約70%〜約95%、約80%〜約99%、約80%〜約97%、約80%〜約95%、約85%〜約97%、約85%〜約95%、または約90%〜約97%である、実施形態D1〜D15のうちのいずれか1つの方法である。
【0298】
実施形態D18は、前記2,4−ジクロロフェノールの変換率が、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、または少なくとも約25%である、実施形態D1〜D17のうちのいずれか1つの方法である。
【0299】
実施形態D19は、前記2,4−ジクロロフェノールの変換率が、約10%〜約65%、約10%〜約60%、約10%〜約50%、約10%〜約45%、約15%〜約65%、約15%〜約60%、約15%〜約50%、約20%〜約65%、約20%〜約60%、約20%〜約50%、または約20%〜約40%の範囲である、実施形態D1〜D17のうちのいずれか1つの方法である。
【0300】
実施形態D20は、前記供給原料が2,4−ジクロロフェノールを含有する供給気体を含み、前記供給気体中の2,4−ジクロロフェノールの分圧が少なくとも約0.05kPa、少なくとも約0.5kPa、または少なくとも約1kPaである、実施形態D1〜D19のうちのいずれか1つの方法である。
【0301】
実施形態D21は、前記供給原料が2,4−ジクロロフェノールを含有する供給気体を含み、前記供給気体中の2,4−ジクロロフェノールの分圧が約0.05kPa〜約10kPa、約0.5kPa〜約10kPa、または約1kPa〜約10kPaである、実施形態D1〜D19のうちのいずれか1つの方法である。
【0302】
実施形態D22は、前記ゼオライト触媒上の活性アルミニウム部位の数が、約500μmol/g超、約550μmol/g超、または約580μmol/g超である、実施形態D1〜D21のうちのいずれか1つの方法である。
【0303】
実施形態D23は、前記ゼオライト触媒上の活性アルミニウム部位の数が、約500μmol/g〜約650μmol/g、約550μmol/g〜約650μmol/g、約580μmol/g〜約650μmol/g、または約580μmol/g〜約600μmol/gである、実施形態D1〜D21のうちのいずれか1つの方法である。
【0304】
実施形態D24は、前記ゼオライト触媒が少なくとも約450℃、少なくとも約500℃、少なくとも約510℃、少なくとも約520℃、少なくとも約530℃、少なくとも約540℃、または少なくとも約550℃の温度で焼成される、実施形態D1〜D23のうちのいずれか1つの方法である。
【0305】
実施形態D25は、前記ゼオライト触媒が約500℃〜約1000℃、約500℃〜約900℃、約500℃〜約800℃、約500℃〜約700℃、約520℃〜約600℃、約530℃〜580℃、または約540℃〜560℃の範囲の温度で焼成される、実施形態D1〜D23のうちのいずれか1つの方法である。
【0306】
実施形態D26は、3,4−ジクロロフェノールのモル収率が約5%未満、約3%未満、約1%未満、または約1%〜約5%である、実施形態D1〜D25のうちのいずれか1つの方法である。
【0307】
実施形態D27は、2−クロロフェノール、3−クロロフェノール、及び4−クロロフェノールのモル収率の合計が、約5%未満、約3%未満、約1%未満、または約1%〜約5%である、実施形態D1〜D26のうちのいずれか1つの方法である。
【0308】
実施形態D28は、前記ゼオライト触媒を再生することを更に含む、実施形態D1〜D27のうちのいずれか1つの方法である。
【0309】
実施形態D29は、2,4−ジクロロフェノールを含む前記供給原料が液体として前記異性化ゾーンに供給される、実施形態D1〜D28のうちのいずれか1つの方法である。
【0310】
実施形態D30は、2,4−ジクロロフェノールを含む前記供給原料が気体として前記異性化ゾーンに供給される、実施形態D1〜D28のうちのいずれか1つの方法である。
【0311】
実施形態D31は、前記異性化ゾーンが前記ゼオライト触媒を含む固定床を含む、実施形態D1〜D30のうちのいずれか1つの方法である。
【0312】
実施形態D32は、前記異性化ゾーンへの前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノールの質量流量で割った触媒の質量が、少なくとも約1000g・s/g、少なくとも約50000g・s/g、少なくとも約10000g・s/g、少なくとも約20000g・s/g、少なくとも約50000g・s/g、または少なくとも約70000g・s/gである、実施形態D1〜D31のうちのいずれか1つの方法である。
【0313】
実施形態D33は、前記異性化ゾーンへの前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノールの質量流量で割った触媒の質量が、約1000g・s/g〜約150000g・s/g、約5000g・s/g〜約150000g・s/g、約10000g・s/g〜約150000g・s/g、約20000g・s/g〜約150000g・s/g、約20000g・s/g〜約120000g・s/g、約20000g・s/g〜約100000g・s/g、または約20000g・s/g〜約70000g・s/gである、実施形態D1〜D31のうちのいずれか1つの方法である。
【0314】
実施形態D34は、前記異性化ゾーンに水を供給することを更に含む、実施形態D1〜D33のうちのいずれか1つの方法である。
【0315】
実施形態D35は、前記水が前記異性化ゾーンに連続的に供給される、実施形態D34の方法である。
【0316】
実施形態D36は、前記水が前記異性化ゾーンに断続的に供給される、実施形態D34の方法である。
【0317】
実施形態D37は、1時間当たりの触媒対水の重量比が、少なくとも約150:1、少なくとも約200:1、少なくとも約300:1、または少なくとも約400:1である、実施形態D34〜D36のうちのいずれか1つの方法である。
【0318】
実施形態D38は、1時間当たりの触媒対水の重量比が、約150:1〜約500:1、約150:1〜約400:1、約200:1〜約500:1、または約200:1〜約400:1である、実施形態D34〜D36のうちのいずれか1つの方法である。
【0319】
実施形態D39は、1時間当たりの前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノール対水の重量比が、少なくとも約5:1、少なくとも約10:1、少なくとも約15:1、または少なくとも約20:1である、実施形態D34〜D38のうちのいずれか1つの方法である。
【0320】
実施形態D40は、1時間当たりの前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノール対水の重量比が、約5:1〜約30:1、約5:1〜約25:1、約5:1〜約20:1、または約10:1〜約20:1である、実施形態D34〜D38のうちのいずれか1つの方法である。
【0321】
実施形態D41は、前記水が前記異性化ゾーンへ蒸気として供給される、実施形態D34〜D40のうちのいずれか1つの方法である。
【0322】
実施形態D42は、前記異性化ゾーンへ供給される前記蒸気が、約220℃〜約550℃、約220℃〜約350℃、約220℃〜約300℃、約220℃〜約290℃、約220℃〜約285℃、約250℃〜約550℃、約250℃〜約350℃、約250℃〜約300℃、約250℃〜約290℃、約250℃〜約285℃、約270℃〜約350℃、約270℃〜約300℃、約270℃〜約290℃、約270℃〜約285℃、約275℃〜約550℃、約275℃〜約285℃、約200℃〜約450℃、約250℃〜約375℃、約270℃〜約350℃、約280℃〜約325℃、または約290℃〜約310℃の温度である、実施形態D41の方法である。
【0323】
実施形態D43は、前記ゼオライト触媒が少なくとも約0.15cm
3/g、少なくとも約0.175cm
3/g、少なくとも約0.2cm
3/g、少なくとも約0.225cm
3/g、または少なくとも約0.25cm
3/gであるメソ−マクロ細孔容積を有する、実施形態D1〜D42のうちのいずれか1つの方法である。
【0324】
実施形態D44は、前記ゼオライト触媒の前記メソ−マクロ細孔容積が約0.15cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.175cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.2cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.225cm
3/g〜約0.3cm
3/g、または約0.25cm
3/g〜約0.3cm
3/gである、実施形態D1〜D42のうちのいずれか1つの方法である。
【0325】
実施形態D45は、前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノール対3,4−ジクロロフェノールのモル比が、少なくとも約10:1、少なくとも約15:1、少なくとも約20:1、少なくとも約30:1、または少なくとも約40:1である、実施形態D1〜D44のうちのいずれか1つの方法である。
【0326】
実施形態D46は、前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノール対3,4−ジクロロフェノールのモル比が、約10:1〜約50:1、約10:1〜約40:1、約10:1〜約30:1、約10:1〜約20:1、約15:1〜約50:1、約15:1〜約40:1、約15:1〜約30:1、約15:1〜約20:1、約20:1〜約50:1、約20:1〜約40:1、または約20:1〜約30:1である、実施形態D1〜D44のうちのいずれか1つの方法である。
【0327】
実施形態D47は、2,4−ジクロロフェノールを含む前記供給原料と前記ゼオライト触媒との接触を一時中断すること;及び前記ゼオライト触媒を約250℃〜約375℃の温度で蒸気と接触させて前記触媒を再活性化すること;を更に含む、実施形態D1〜D46のうちのいずれか1つの方法である。
【0328】
実施形態D48は、前記蒸気の前記温度が約250℃〜約375℃、約270℃〜約350℃、約280℃〜約325℃、または約290℃〜約310℃である、実施形態D47の方法である。
【0329】
実施形態D49は、2,4−ジクロロフェノールを含む前記供給流を、前記再活性化されたゼオライト触媒と接触させることを更に含む、実施形態D47またはD48の方法である。
【0330】
実施形態D50は、2,4−ジクロロフェノールを含む前記供給原料との前記接触が一時中断された後に前記ゼオライト触媒が蒸気と接触させられる、実施形態D47〜D49のうちのいずれか1つの方法である。
【0331】
実施形態D51は、前記ゼオライト触媒が脱シリカゼオライト触媒を含む、実施形態D1〜D50のうちのいずれか1つの方法である。
【0332】
実施形態D52は、前記脱シリカゼオライト触媒が、脱シリカ前の最初のゼオライト触媒のメソ−マクロ細孔容積よりも少なくとも約50%、少なくとも約75%、少なくとも約100%、少なくとも約125%、少なくとも約150%、少なくとも約175%、少なくとも約200%、少なくとも約225%、少なくとも約250%、少なくとも約275%、または少なくとも約300%大きいメソ−マクロ細孔容積(20Åより大きく最大2500Åである直径を有する細孔に起因)を有する、D51の方法である。
【0333】
実施形態D53は、前記脱シリカゼオライト触媒の前記メソ−マクロ細孔容積(20Åより大きく最大2500Åである直径を有する細孔に起因)が、脱シリカ前の最初のゼオライト触媒のメソ−マクロ細孔容積よりも約50%〜約500%、約50%〜約400%、約50%〜約300%、約100%〜約500%、約100%〜400%、約100%〜約300%、約200%〜約500%、約200%〜約400%、または約200%〜約300%大きい、実施形態D51の方法である。
【0334】
実施形態D54は、前記脱シリカゼオライト触媒が、約80:1以下、約60:1以下、または約55:1以下のSiO
2/Al
2O
3モル比を有する、実施形態D51〜D53のうちのいずれか1つの方法である。
【0335】
実施形態D55は、前記脱シリカゼオライト触媒が、約23:1〜約80:1、約23:1〜約60:1、または約23:1〜約55:1のSiO
2/Al
2O
3モル比を有する、実施形態D51〜D53のうちのいずれか1つの方法である。
【0336】
実施形態D56は、前記脱シリカゼオライト触媒が約55:1以下のSiO
2/Al
2O
3モル比と、少なくとも約0.15cm
3/g、少なくとも約0.175cm
3/g、少なくとも約0.2cm
3/g、少なくとも約0.225cm
3/g、または少なくとも約0.25cm
3/gであるメソ−マクロ細孔容積とを有する、実施形態D51〜D53のうちのいずれか1つの方法である。
【0337】
実施形態D57は、前記脱シリカゼオライト触媒の前記メソ−マクロ細孔容積が、約0.15cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.175cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.2cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.225cm
3/g〜約0.3cm
3/g、または約0.25cm
3/g〜約0.3cm
3/gである、実施形態D56の方法である。
【0338】
実施形態E1は、2,4−ジクロロフェノールを含む供給原料を、異性化ゾーンの中で酸形態のゼオライト触媒と接触させて少なくとも一部の2,4−ジクロロフェノールを2,5−ジクロロフェノールへと異性化させること;2,4−ジクロロフェノールを含む前記供給原料と前記ゼオライト触媒との接触を一時中断すること;及び前記ゼオライト触媒を約250℃〜約375℃の温度で蒸気と接触させて前記触媒を再活性化すること;を含む、2,5−ジクロロフェノールの製造方法である。
【0339】
実施形態E2は、SiO
2/Al
2O
3モル比が約35:1以下、または約30:1以下である、実施形態E1の方法である。
【0340】
実施形態E3は、SiO
2/Al
2O
3モル比が約23:1〜約35:1、約20:1〜約30:1、または約23:1〜約30:1である、実施形態E1またはE2の方法である。
【0341】
実施形態E4は、SiO
2/Al
2O
3モル比が約23:1である、実施形態E1〜E3のうちのいずれか1つの方法である。
【0342】
実施形態E5は、前記ゼオライト触媒が中程度のまたは大きい細孔径のゼオライトを含む、実施形態E1〜E4のうちのいずれか1つの方法である。
【0343】
実施形態E6は、前記ゼオライト触媒がペンタシル型ゼオライトを含む、実施形態E1〜E5のうちのいずれか1つの方法である。
【0344】
実施形態E7は、前記ゼオライト触媒がZSMゼオライトを含む、実施形態E1〜E6のうちのいずれか1つの方法である。
【0345】
実施形態E8は、前記ゼオライト触媒がHZSM−5ゼオライトを含む、実施形態E1〜E7のうちのいずれか1つの方法である。
【0346】
実施形態E9は、前記ゼオライト触媒がHZSM−11ゼオライトを含む、実施形態E1〜E8のうちのいずれか1つの方法である。
【0347】
実施形態E10は、前記ゼオライト触媒がβ型ゼオライトを含む、実施形態E1〜E9のうちのいずれか1つの方法である。
【0348】
実施形態E11は、前記ゼオライト触媒がフォージャサイト型ゼオライトを含む、実施形態E1〜E10のうちのいずれか1つの方法である。
【0349】
実施形態E12は、前記ゼオライト触媒がY型ゼオライトを含む、実施形態E1〜E11のうちのいずれか1つの方法である。
【0350】
実施形態E13は、前記ゼオライト触媒がホウ素で活性化されたゼオライト、または、チタンシリケート、アルミノシリケート、鉄シリケート、及びガリウムシリケートからなる群から選択される金属で活性化されたゼオライトを含む、実施形態E1〜E12のうちのいずれか1つの方法である。
【0351】
実施形態E14は、前記ゼオライト触媒がZSM、β、Y型のゼオライト、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも1種のアルミノシリケートゼオライトを含む、実施形態E1〜E13のうちのいずれか1つの方法である。
【0352】
実施形態E15は、前記異性化が約220℃〜約550℃、約220℃〜約350℃、約220℃〜約300℃、約220℃〜約290℃、約220℃〜約285℃、約250℃〜約550℃、約250℃〜約350℃、約250℃〜約300℃、約250℃〜約290℃、約250℃〜約285℃、約270℃〜約350℃、約270℃〜約300℃、約270℃〜約290℃、約270℃〜約285℃、約275℃〜約550℃、約275℃〜約285℃、約200℃〜約450℃、約250℃〜約375℃、約270℃〜約350℃、約280℃〜約325℃、または約290℃〜約310℃の触媒温度で行われる、実施形態E1〜E14のうちのいずれか1つの方法である。
【0353】
実施形態E16は、2,4−ジクロロフェノールから2,5−ジクロロフェノールへの前記異性化の選択率が、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、または少なくとも約95%である、実施形態E1〜E15のうちのいずれか1つの方法である。
【0354】
実施形態E17は、2,4−ジクロロフェノールから2,5−ジクロロフェノールへの前記異性化の選択率が約50%〜約99%、約70%〜約99%、約70%〜約97%、約70%〜約95%、約80%〜約99%、約80%〜約97%、約80%〜約95%、約85%〜約97%、約85%〜約95%、または約90%〜約97%である、実施形態E1〜E15のうちのいずれか1つの方法である。
【0355】
実施形態E18は、前記2,4−ジクロロフェノールの変換率が、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、または少なくとも約25%である、実施形態E1〜E17のうちのいずれか1つの方法である。
【0356】
実施形態E19は、前記2,4−ジクロロフェノールの変換率が、約10%〜約65%、約10%〜約60%、約10%〜約50%、約10%〜約45%、約15%〜約65%、約15%〜約60%、約15%〜約50%、約20%〜約65%、約20%〜約60%、約20%〜約50%、または約20%〜約40%の範囲である、実施形態E1〜E17のうちのいずれか1つの方法である。
【0357】
実施形態E20は、前記供給原料が2,4−ジクロロフェノールを含有する供給気体を含み、前記供給気体中の2,4−ジクロロフェノールの分圧が少なくとも約0.05kPa、少なくとも約0.5kPa、または少なくとも約1kPaである、実施形態E1〜E19のうちのいずれか1つの方法である。
【0358】
実施形態E21は、前記供給原料が2,4−ジクロロフェノールを含有する供給気体を含み、前記供給気体中の2,4−ジクロロフェノールの分圧が約0.05kPa〜約10kPa、約0.5kPa〜約10kPa、または約1kPa〜約10kPaである、実施形態E1〜E19のうちのいずれか1つの方法である。
【0359】
実施形態E22は、前記ゼオライト触媒上の活性アルミニウム部位の数が、約500μmol/g超、約550μmol/g超、または約580μmol/g超である、実施形態E1〜E21のうちのいずれか1つの方法である。
【0360】
実施形態E23は、前記ゼオライト触媒上の活性アルミニウム部位の数が、約500μmol/g〜約650μmol/g、約550μmol/g〜約650μmol/g、約580μmol/g〜約650μmol/g、または約580μmol/g〜約600μmol/gである、実施形態E1〜E21のうちのいずれか1つの方法である。
【0361】
実施形態E24は、前記ゼオライト触媒が少なくとも約450℃、少なくとも約500℃、少なくとも約510℃、少なくとも約520℃、少なくとも約530℃、少なくとも約540℃、または少なくとも約550℃の温度で焼成される、実施形態E1〜E23のうちのいずれか1つの方法である。
【0362】
実施形態E25は、前記ゼオライト触媒が約500℃〜約1000℃、約500℃〜約900℃、約500℃〜約800℃、約500℃〜約700℃、約520℃〜約600℃、約530℃〜580℃、または約540℃〜560℃の範囲の温度で焼成される、実施形態E1〜E23のうちのいずれか1つの方法である。
【0363】
実施形態E26は、3,4−ジクロロフェノールのモル収率が約5%未満、約3%未満、約1%未満、または約1%〜約5%である、実施形態E1〜E25のうちのいずれか1つの方法である。
【0364】
実施形態E27は、2−クロロフェノール、3−クロロフェノール、及び4−クロロフェノールのモル収率の合計が、約5%未満、約3%未満、約1%未満、または約1%〜約5%である、実施形態E1〜E26のうちのいずれか1つの方法である。
【0365】
実施形態E28は、前記ゼオライト触媒を再生することを更に含む、実施形態E1〜E27のうちのいずれか1つの方法である。
【0366】
実施形態E29は、2,4−ジクロロフェノールを含む前記供給原料が液体として前記異性化ゾーンに供給される、実施形態E1〜E28のうちのいずれか1つの方法である。
【0367】
実施形態E30は、2,4−ジクロロフェノールを含む前記供給原料が気体として前記異性化ゾーンに供給される、実施形態E1〜E28のうちのいずれか1つの方法である。
【0368】
実施形態E31は、前記異性化ゾーンが前記ゼオライト触媒を含む固定床を含む、実施形態E1〜E30のうちのいずれか1つの方法である。
【0369】
実施形態E32は、前記異性化ゾーンへの前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノールの質量流量で割った触媒の質量が、少なくとも約1000g・s/g、少なくとも約5000g・s/g、少なくとも約10000g・s/g、少なくとも約20000g・s/g、少なくとも約50000g・s/g、または少なくとも約70000g・s/gである、実施形態E1〜E31のうちのいずれか1つの方法である。
【0370】
実施形態E33は、前記異性化ゾーンへの前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノールの質量流量で割った触媒の質量が、約1000g・s/g〜約150000g・s/g、約5000g・s/g〜約150000g・s/g、約10000g・s/g〜約150000g・s/g、約20000g・s/g〜約150000g・s/g、約20000g・s/g〜約120000g・s/g、約20000g・s/g〜約100000g・s/g、または約20000g・s/g〜約70000g・s/gである、実施形態E1〜E31のうちのいずれか1つの方法である。
【0371】
実施形態E34は、前記異性化ゾーンに水を供給することを更に含む、実施形態E1〜E33のうちのいずれか1つの方法である。
【0372】
実施形態E35は、前記水が前記異性化ゾーンに連続的に供給される、実施形態E34の方法である。
【0373】
実施形態E36は、前記水が前記異性化ゾーンに断続的に供給される、実施形態E34の方法である。
【0374】
実施形態E37は、1時間当たりの触媒対水の重量比が、少なくとも約150:1、少なくとも約200:1、少なくとも約300:1、または少なくとも約400:1である、実施形態E34〜E36のうちのいずれか1つの方法である。
【0375】
実施形態E38は、1時間当たりの触媒対水の重量比が、約150:1〜約500:1、約150:1〜約400:1、約200:1〜約500:1、または約200:1〜約400:1である、実施形態E34〜E36のうちのいずれか1つの方法である。
【0376】
実施形態E39は、1時間当たりの前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノール対水の重量比が、少なくとも約5:1、少なくとも約10:1、少なくとも約15:1、または少なくとも約20:1である、実施形態E34〜E38のうちのいずれか1つの方法である。
【0377】
実施形態E40は、1時間当たりの前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノール対水の重量比が、約5:1〜約30:1、約5:1〜約25:1、約5:1〜約20:1、または約10:1〜約20:1である、実施形態E34〜E38のうちのいずれか1つの方法である。
【0378】
実施形態E41は、前記水が前記異性化ゾーンへ蒸気として供給される、実施形態E34〜E40のうちのいずれか1つの方法である。
【0379】
実施形態E42は、前記異性化ゾーンへ供給される前記蒸気が、約220℃〜約550℃、約220℃〜約350℃、約220℃〜約300℃、約220℃〜約290℃、約220℃〜約285℃、約250℃〜約550℃、約250℃〜約350℃、約250℃〜約300℃、約250℃〜約290℃、約250℃〜約285℃、約270℃〜約350℃、約270℃〜約300℃、約270℃〜約290℃、約270℃〜約285℃、約275℃〜約550℃、約275℃〜約285℃、約200℃〜約450℃、約250℃〜約375℃、約270℃〜約350℃、約280℃〜約325℃、または約290℃〜約310℃の温度である、実施形態E41の方法である。
【0380】
実施形態E43は、前記ゼオライト触媒が少なくとも約0.15cm
3/g、少なくとも約0.175cm
3/g、少なくとも約0.2cm
3/g、少なくとも約0.225cm
3/g、または少なくとも約0.25cm
3/gであるメソ−マクロ細孔容積を有する、実施形態E1〜E42のうちのいずれか1つの方法である。
【0381】
実施形態E44は、前記ゼオライト触媒の前記メソ−マクロ細孔容積が約0.15cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.175cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.2cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.225cm
3/g〜約0.3cm
3/g、または約0.25cm
3/g〜約0.3cm
3/gである、実施形態E1〜E42のうちのいずれか1つの方法である。
【0382】
実施形態E45は、3,4−ジクロロフェノールを前記異性化ゾーンへ供給することを更に含む、実施形態E1〜E44のうちのいずれか1つの方法である。
【0383】
実施形態E46は、前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノール対3,4−ジクロロフェノールのモル比が、少なくとも約10:1、少なくとも約15:1、少なくとも約20:1、少なくとも約30:1、または少なくとも約40:1である、実施形態E45の方法である。
【0384】
実施形態E47は、前記供給原料中の2,4−ジクロロフェノール対3,4−ジクロロフェノールのモル比が、約10:1〜約50:1、約10:1〜約40:1、約10:1〜約30:1、約10:1〜約20:1、約15:1〜約50:1、約15:1〜約40:1、約15:1〜約30:1、約15:1〜約20:1、約20:1〜約50:1、約20:1〜約40:1、または約20:1〜約30:1である、実施形態E46の方法である。
【0385】
実施形態E48は、前記再活性化工程での前記蒸気の前記温度が約250℃〜約375℃、約270℃〜約350℃、約280℃〜約325℃、または約290℃〜約310℃である、実施形態E1〜E47のうちのいずれか1つの方法である。
【0386】
実施形態E49は、2,4−ジクロロフェノールを含む前記供給流を、前記再活性化されたゼオライト触媒と接触させることを更に含む、実施形態E1〜E48のうちのいずれか1つの方法である。
【0387】
実施形態E50は、2,4−ジクロロフェノールを含む前記供給原料との前記接触が一時中断された後に前記ゼオライト触媒が蒸気と接触させられる、実施形態E1〜E49のうちのいずれか1つの方法である。
【0388】
実施形態E51は、前記ゼオライト触媒が脱シリカゼオライト触媒を含む、実施形態E1〜E50のうちのいずれか1つの方法である。
【0389】
実施形態E52は、前記脱シリカゼオライト触媒が、脱シリカ前の最初のゼオライト触媒のメソ−マクロ細孔容積よりも少なくとも約50%、少なくとも約75%、少なくとも約100%、少なくとも約125%、少なくとも約150%、少なくとも約175%、少なくとも約200%、少なくとも約225%、少なくとも約250%、少なくとも約275%、または少なくとも約300%大きいメソ−マクロ細孔容積(20Åより大きく最大2500Åである直径を有する細孔に起因)を有する、E51の方法である。
【0390】
実施形態E53は、前記脱シリカゼオライト触媒の前記メソ−マクロ細孔容積(20Åより大きく最大2500Åである直径を有する細孔に起因)が、脱シリカ前の最初のゼオライト触媒のメソ−マクロ細孔容積よりも約50%〜約500%、約50%〜約400%、約50%〜約300%、約100%〜約500%、約100%〜400%、約100%〜約300%、約200%〜約500%、約200%〜約400%、または約200%〜約300%大きい、実施形態E51の方法である。
【0391】
実施形態E54は、前記脱シリカゼオライト触媒が、約80:1以下、約60:1以下、または約55:1以下のSiO
2/Al
2O
3モル比を有する、実施形態E51〜E53のうちのいずれか1つの方法である。
【0392】
実施形態E55は、前記脱シリカゼオライト触媒が、約23:1〜約80:1、約23:1〜約60:1、または約23:1〜約55:1のSiO
2/Al
2O
3モル比を有する、実施形態E51〜E53のうちのいずれか1つの方法である。
【0393】
実施形態E56は、前記脱シリカゼオライト触媒が約55:1以下のSiO
2/Al
2O
3モル比と、少なくとも約0.15cm
3/g、少なくとも約0.175cm
3/g、少なくとも約0.2cm
3/g、少なくとも約0.225cm
3/g、または少なくとも約0.25cm
3/gであるメソ−マクロ細孔容積とを有する、実施形態E51〜E53のうちのいずれか1つの方法である。
【0394】
実施形態E57は、前記脱シリカゼオライト触媒の前記メソ−マクロ細孔容積が、約0.15cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.175cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.2cm
3/g〜約0.3cm
3/g、約0.225cm
3/g〜約0.3cm
3/g、または約0.25cm
3/g〜約0.3cm
3/gである、実施形態E56の方法である。
【0395】
実施形態F1は、ヒドロキシル化ゾーン中、第1のゼオライト触媒の存在下で酸化剤を用いて1,4−ジクロロベンゼンをヒドロキシル化することで、2,5−ジクロロフェノールと2,4−ジクロロフェノールとを含むヒドロキシル化反応生成物を形成すること;
2,4−ジクロロフェノールの少なくとも一部を前記ヒドロキシル化反応生成物から分離して2,4−ジクロロフェノールを含むフラクションを形成すること;及び、
異性化ゾーン中、2,4−ジクロロフェノールを含む前記フラクションを酸形態の第2のゼオライト触媒と接触させることで少なくとも一部の2,4−ジクロロフェノールを2,5−ジクロロフェノールへと異性化させること;
を含む、2,5−ジクロロフェノールの製造方法である。
【0396】
実施形態F2は、前記酸化剤が、過酸化水素、酸素分子、酸素/水素混合物、酸素/アンモニア混合物、及び亜酸化窒素からなる群から選択される、実施形態F1の方法である。
【0397】
実施形態F3は、前記酸化剤が亜酸化窒素を含む、実施形態F1またはF2の方法である。
【0398】
実施形態F4は、酸化剤対1,4−ジクロロベンゼンのモル比が少なくとも約0.25:1、少なくとも約0.5:1、少なくとも約1:1、少なくとも約2:1、少なくとも約3:1、少なくとも約4:1、または少なくとも約5:1である、実施形態F1〜F3のうちのいずれか1つの方法である。
【0399】
実施形態F5は、酸化剤対1,4−ジクロロベンゼンのモル比が約0.25:1〜約10:1、約0.5:1〜約8:1、約1:1〜約5:1、約2:1〜約10:1、約2:1〜約5:1、約3:1〜約10:1、または約3:1〜約5:1の範囲である、実施形態F1〜F3のうちのいずれか1つの方法である。
【0400】
実施形態F6は、前記第1のゼオライト触媒が金属で活性化されたゼオライトまたは酸形態のゼオライトを含む、実施形態F1〜F5のうちのいずれか1つの方法である。
【0401】
実施形態F7は、前記第1のゼオライト触媒が、チタンシリケート、アルミノシリケート、及びバナジウム含有アルミノシリケートからなる群から選択される金属で活性化されたゼオライトを含む、実施形態F1〜F6のうちのいずれか1つの方法である。
【0402】
実施形態F8は、前記第1のゼオライト触媒が、ZSM、β、Y型のゼオライト、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも1種のアルミノシリケートを含む、実施形態F1〜F7のうちのいずれか1つの方法である。
【0403】
実施形態F9は、前記第1のゼオライト触媒が、金属で活性化されたアルミノシリケートゼオライトを含む、実施形態F1〜F8のうちのいずれか1つの方法である。
【0404】
実施形態F10は、前記第1のゼオライト触媒が、鉄で活性化されたアルミノシリケートゼオライトを含む、実施形態F1〜F9のうちのいずれか1つの方法である。
【0405】
実施形態F11は、前記第1のゼオライト触媒が、Fe−ZSM−5ゼオライトを含む、実施形態F1〜F10のうちのいずれか1つの方法である。
【0406】
実施形態F12は、前記第1のゼオライト触媒が、HZSM−5またはHZSM−11ゼオライトを含む、実施形態F1〜F11のうちのいずれか1つの方法である。
【0407】
実施形態F13は、前記第1のゼオライト触媒が鉄で活性化されたゼオライトを含む、実施形態F1〜F12のうちのいずれか1つの方法である。
【0408】
実施形態F14は、前記鉄で活性化されたゼオライトの鉄担持量が、触媒の総重量の約2重量%未満、約1重量%未満、約0.8重量%未満、約0.5重量%未満、または約0.1重量%未満である、実施形態F13の方法である。
【0409】
実施形態F15は、前記鉄で活性化されたゼオライトの鉄担持量が、触媒の総重量の約0.01重量%〜約2重量%、約0.05重量%〜約2重量%、約0.01重量%〜約1重量%、約0.05重量%〜約1重量%、約0.05重量%〜約0.5重量%、または約0.01重量%〜約0.2重量%の範囲である、実施形態F13の方法である。
【0410】
実施形態F16は、前記第1のゼオライト触媒が少なくとも約20:1、少なくとも約23:1、少なくとも約30:1、または少なくとも約50:1であるSiO
2/Al
2O
3モル比を有する、実施形態F1〜F15のうちのいずれか1つの方法である。
【0411】
実施形態F17は、前記第1のゼオライト触媒が約20:1〜約1000:1、約23:1〜約500:1、約23:1〜約350:1、約30:1〜約350:1、約30:1〜約280:1、約50:1〜約350:1、または約80:1〜約280:1の範囲であるSiO
2/Al
2O
3モル比を有する、実施形態F1〜F15のうちのいずれか1つの方法である。
【0412】
実施形態F18は、前記第1のゼオライト触媒が少なくとも約500℃、少なくとも約600℃、少なくとも約700℃、少なくとも約800℃、または少なくとも約900℃の温度で焼成される、実施形態F1〜F17のうちのいずれか1つの方法である。
【0413】
実施形態F19は、前記第1のゼオライト触媒が約500℃〜約1000℃、約500℃〜約1000℃、約600℃〜約1000℃、約700℃〜約1000℃、約800℃〜約1000℃、約900℃〜約1000℃、約500℃〜約900℃、約500℃〜約800℃、約500℃〜約700℃、約520℃〜約600℃、約530℃〜580℃、または約540℃〜560℃の範囲の温度で焼成される、実施形態F1〜F17のうちのいずれか1つの方法である。
【0414】
実施形態F20は、前記第1のゼオライト触媒が少なくとも約600℃、少なくとも約700℃、少なくとも約800℃、または少なくとも約900℃の温度で活性化される、実施形態F1〜F19のうちのいずれか1つの方法である。
【0415】
実施形態F21は、前記第1のゼオライト触媒が、約800℃〜約1000℃、または約850℃〜約950℃の範囲の温度で、アルゴンガス下で活性化される、実施形態F1〜F20のうちのいずれか1つの方法である。
【0416】
実施形態F22は、前記第1のゼオライト触媒が、約600℃〜約800℃、または約650℃〜約700℃の範囲の温度で、アルゴンガス下で蒸気を用いて活性化される、実施形態F1〜F20のうちのいずれか1つの方法である。
【0417】
実施形態F23は、前記第1のゼオライト触媒が、活性化の後使用の前に、少なくとも約600℃、少なくとも約700℃、少なくとも約800℃、または少なくとも約900℃の温度で焼成される、実施形態F20〜F22のうちのいずれか1つの方法である。
【0418】
実施形態F24は、前記第1のゼオライト触媒が、活性化の後使用の前に、約600℃〜約1000℃、約600℃〜約900℃、約700℃〜約800℃、または約740℃〜約760℃の範囲の温度で焼成される、実施形態F20〜F22のうちのいずれか1つの方法である。
【0419】
実施形態F25は、前記1,4−ジクロロベンゼンを含む供給気体が、前記ヒドロキシル化ゾーン中で、約250℃〜約550℃、約275℃〜約500℃、約275℃〜約400℃、約275℃〜約375℃、約300℃〜約500℃、約300℃〜約450℃、または約350℃〜約400℃の範囲の温度で前記第1のゼオライト触媒と接触させられる、実施形態F1〜F24のうちのいずれか1つの方法である。
【0420】
実施形態F26は、前記1,4−ジクロロベンゼンを含む供給気体が、前記ヒドロキシル化ゾーン中で、約350℃〜約450℃、約375℃〜約425℃、または約385℃〜約415℃の範囲の温度で前記第1のゼオライト触媒と接触させられる、実施形態F1〜F24のうちのいずれか1つの方法である。
【0421】
実施形態F27は、1,4−ジクロロベンゼンから2,5−ジクロロフェノールへの前記ヒドロキシル化の選択率が、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、または少なくとも約95%である、実施形態F1〜F26のうちのいずれか1つの方法である。
【0422】
実施形態F28は、1,4−ジクロロベンゼンから2,5−ジクロロフェノールへの前記ヒドロキシル化の選択率が、約50%〜約99%、約50%〜約90%、約60%〜約99%、約60%〜約95%、約60%〜約90%、約70%〜約99%、約70%〜約95%、約70%〜約90%、または約75%〜約95%である、実施形態F1〜F26のうちのいずれか1つの方法である。
【0423】
実施形態F29は、1,4−ジクロロベンゼンの変換率が少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、または少なくとも約20%である、実施形態F1〜F28のうちのいずれか1つの方法である。
【0424】
実施形態F30は、1,4−ジクロロベンゼンの変換率が約5%〜約50%、約5%〜約40%、約5%〜約30%、または約20%〜約30%の範囲である、実施形態F1〜F28のうちのいずれか1つの方法である。
【0425】
実施形態F31は、前記ヒドロキシル化反応生成物中の2,4−ジクロロフェノールのモル収率が、約40%未満、約35%未満、約30%未満、約25%未満、約20%未満、約15%未満、約10%未満、約5%未満、または約1%未満である、実施形態F1〜F30のうちのいずれか1つの方法である。
【0426】
実施形態F32は、前記ヒドロキシル化反応生成物中の2,4−ジクロロフェノールのモル収率が、約0.01%〜約40%、約0.01%〜約35%、約0.01%〜約25%、約0.1%〜約20%、約0.5%〜約40%、約0.5%〜約35%、約0.01%〜約15%、約0.01%〜約10%、約0.01%〜約5%、約0.1%〜約1%、約0.5%〜約10%、または約0.5%〜約5%の範囲である、実施形態F1〜F30のうちのいずれか1つの方法である。
【0427】
実施形態F33は、前記ヒドロキシル化反応生成物中の2−クロロフェノール、3−クロロフェノール、及び4−クロロフェノールのモル収率の合計が、約10%未満、約5%未満、または約1%未満である、実施形態F1〜F32のうちのいずれか1つの方法である。
【0428】
実施形態F34は、前記ヒドロキシル化反応生成物中の2−クロロフェノール、3−クロロフェノール、及び4−クロロフェノールのモル収率の合計が、約0.1%〜約10%、または約1%〜約5%の範囲である、実施形態F1〜F32のうちのいずれか1つの方法である。
【0429】
実施形態F35は、前記第1のゼオライト触媒を再生することを更に含む、実施形態F1〜F34のうちのいずれか1つの方法である。
【0430】
実施形態F36は、前記異性化が先行実施形態のうちのいずれか1つの実施形態に従って行われる、実施形態F1〜F35のうちのいずれか1つの方法である。
【0431】
実施形態G1は、先行実施形態のうちのいずれか1つの実施形態に従って合成される前記2,5−ジクロロフェノールのうちの少なくとも一部をカルボキシル化して2−ヒドロキシ−3,6−ジクロロ安息香酸を製造することと、前記2−ヒドロキシ−3,6−ジクロロ安息香酸を3,6−ジクロロ−2−メトキシ安息香酸へとメチル化することとを含む、3,6−ジクロロ−2−メトキシ安息香酸の製造方法である。
【0432】
本発明の要素またはその好ましい実施形態(複数可)を紹介する際の、冠詞「a」、「an」、「the」、及び「前記(said)」は、1つ又はそれ以上の要素が存在することを意味することが意図されている。用語「含有する(comprising)」、「含む(including)」、及び「有する(having)」は包括的かつ非限定的であることが意図されており、列挙されている要素以外の追加的な要素が存在し得ること、及び列挙されていない要素又は工程が除外されないことを意味する。
【0433】
以上のことから、本発明の複数の目的が達成され、他の有利な結果が得られることが明らかであろう。
【0434】
本発明の範囲を逸脱することなしに上述の方法に対して様々な変更を行えることから、上の記載に含まれる全ての事項は例示的なものとして解釈すべきであり、限定的な意味で解釈すべきではないことが意図されている。