JP2010013365A - Method for producing propylene - Google Patents

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卓男 日比
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new method for producing propylene. <P>SOLUTION: This method for producing propylene is provided by making ethylene in contact with a catalyst obtained by containing at least one element selected from the group consisting of nickel, titanium, vanadium, chromium, zirconium, niobium, molybdenum, ruthenium, rhodium, palladium, tantalum, tungsten, rhenium, osmium, iridium and platinum in an irregular mesoporous material, amorphous silica or zeolite. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、プロピレンの製造方法に関するものである。より具体的には、エチレン、またはエチレンおよびn−ブテンを原料としてプロピレンを製造する製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing propylene. More specifically, the present invention relates to a production method for producing propylene using ethylene or ethylene and n-butene as raw materials.

従来、プロピレンを選択的に製造する方法としては、例えば、シリカに担持した酸化モリブデン触媒または酸化タングステン触媒を用いて、エチレンとn−ブテンとの混合物から製造する方法が知られている(特許文献1参照)。
米国特許第4754098号明細書
Conventionally, as a method for selectively producing propylene, for example, a method of producing a mixture of ethylene and n-butene using a molybdenum oxide catalyst or a tungsten oxide catalyst supported on silica is known (Patent Document). 1).
US Pat. No. 4,754,098

しかしながら、上述した従来の製造方法によりプロピレンを製造する場合には、原料としてエチレンおよびn−ブテンの2種類のオレフィンが必要となる。そのため、一方の原料の入手が困難なコンビナートにおいては、プロピレンを合成することが困難であった。さらにこの反応においては、水分が触媒毒となるため、反応系から水分を高度に除去する必要がある。   However, when propylene is produced by the conventional production method described above, two types of olefins, ethylene and n-butene, are required as raw materials. Therefore, in the complex where it is difficult to obtain one of the raw materials, it was difficult to synthesize propylene. Furthermore, in this reaction, since water becomes a catalyst poison, it is necessary to highly remove water from the reaction system.

かかる現状において、新たな触媒を用いてエチレン単独からプロピレンを製造する方法の開発が強く要求されていた。   Under such circumstances, there has been a strong demand for the development of a method for producing propylene from ethylene alone using a new catalyst.

そこで、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、エチレンからプロピレンを製造する新規なプロピレンの製造方法を提供することにある。   Then, this invention is made | formed in view of said problem, The objective is to provide the manufacturing method of the novel propylene which manufactures propylene from ethylene.

また、別の目的は、エチレンとn−ブテンとの混合物からプロピレンを製造する新規なプロピレンの製造方法を提供することにある。   Another object is to provide a novel method for producing propylene, which produces propylene from a mixture of ethylene and n-butene.

本発明に係るプロピレンの製造方法は、上記の問題を解決するために、ニッケル、チタン、バナジウム、クロム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、タンタル、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウムおよび白金からなる群より選択される少なくとも1つの元素が、非規則性メソポーラス多孔体、無定形シリカまたはゼオライトに含有されてなる触媒に、エチレンを接触させてプロピレンを製造することを特徴とする。   In order to solve the above problems, the method for producing propylene according to the present invention includes nickel, titanium, vanadium, chromium, zirconium, niobium, molybdenum, ruthenium, rhodium, palladium, tantalum, tungsten, rhenium, osmium, iridium and platinum. Propylene is produced by bringing ethylene into contact with a catalyst containing at least one element selected from the group consisting of non-regular mesoporous material, amorphous silica or zeolite.

本発明によれば、新規な触媒を用いてエチレンからプロピレンを製造する新規なプロピレンの製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the novel manufacturing method of propylene which manufactures propylene from ethylene using a novel catalyst can be provided.

(反応触媒)
まず本発明に使用する触媒について説明する。
(Reaction catalyst)
First, the catalyst used in the present invention will be described.

本発明に係るプロピレンの製造方法(以下、単に「本発明の製造方法」ともいう)において使用する触媒は、ニッケル、チタン、バナジウム、クロム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、タンタル、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウムおよび白金からなる群より選択される少なくとも1つの元素(以下、「チタンなどの金属」ともいう)が非規則性メソポーラス多孔体、無定形シリカまたはゼオライトに含有されてなる触媒である。   The catalyst used in the method for producing propylene according to the present invention (hereinafter also simply referred to as “the method for producing the present invention”) is nickel, titanium, vanadium, chromium, zirconium, niobium, molybdenum, ruthenium, rhodium, palladium, tantalum, At least one element selected from the group consisting of tungsten, rhenium, osmium, iridium and platinum (hereinafter also referred to as “metal such as titanium”) is contained in a non-regular mesoporous material, amorphous silica or zeolite. It is a catalyst.

触媒の担体材料としては、非規則性メソポーラス多孔体、無定形シリカまたはゼオライトを用いている。   As the support material for the catalyst, non-regular mesoporous material, amorphous silica or zeolite is used.

なお、本明細書において、「担体材料」とは、活性点となる金属を担持するための物質、または同型置換により金属を骨格内に取り込み当該金属を保持するための物質である。   In the present specification, the “support material” is a substance for supporting a metal serving as an active site, or a substance for incorporating a metal into the skeleton by isomorphous substitution and holding the metal.

非規則性メソポーラス多孔体とは、規則性のないナノ孔を有する無機物質であり、そのナノ孔の平均細孔径が1nm〜10nmのものを意図する。   The non-regular mesoporous material is an inorganic substance having nanopores with no regularity, and the nanopores having an average pore diameter of 1 nm to 10 nm are intended.

触媒の担体材料として用いる非規則性メソポーラス多孔体を構成する骨格の主成分としては、シリカであることが好ましい。   Silica is preferred as the main component of the skeleton constituting the non-regular mesoporous material used as the catalyst support material.

ニッケル、チタン、バナジウム、クロム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、タンタル、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウムおよび白金からなる群より選択される少なくとも1つの元素(以下、「チタンなどの金属」)を骨格に含有する非規則性メソポーラス多孔体の製造方法としては、例えば従来公知の方法が用いることができる。例えば、チタンを含有する非規則性メソポーラス多孔体の製造方法としては、特開2000−107605号公報に開示されているチタン含有珪素酸化物の製造方法を用いることができる。また、チタン以外の金属を含有する非規則性メソポーラス多孔体を製造する場合には、上記製造方法において、チタンをチタン以外の金属に変更することにより、製造できる。   At least one element selected from the group consisting of nickel, titanium, vanadium, chromium, zirconium, niobium, molybdenum, ruthenium, rhodium, palladium, tantalum, tungsten, rhenium, osmium, iridium and platinum (hereinafter referred to as “metal such as titanium”) As a method for producing a non-regular mesoporous porous material containing “)” in the skeleton, for example, a conventionally known method can be used. For example, as a method for producing a non-regular mesoporous material containing titanium, a method for producing a titanium-containing silicon oxide disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-107605 can be used. Moreover, when manufacturing the non-regular mesoporous porous body containing metals other than titanium, it can manufacture by changing titanium into metals other than titanium in the said manufacturing method.

チタンなどの金属を非規則性メソポーラス多孔体に含有させて触媒を調製した後、この触媒を反応に使用する前に、この触媒に対して、空気中などにおいて、焼成処理を施すことが好ましい。焼成温度は、300℃〜600℃であることが好ましく、450℃〜550℃であることがより好ましい。   After preparing a catalyst by containing a metal such as titanium in a non-regular mesoporous material, the catalyst is preferably subjected to a calcination treatment in the air before the catalyst is used in the reaction. The firing temperature is preferably 300 ° C to 600 ° C, and more preferably 450 ° C to 550 ° C.

無定形シリカの調製法は、様々な方法が従来公知である。本発明に用いる無定形シリカを調製する方法としては、例えば、従来公知のいかなる方法も採用される。例えば、元素別触媒便覧(昭和53年第4版、地人書館)161ページ〜171ページに記載された方法を用いて調製することができる。   Various methods for preparing amorphous silica are conventionally known. As a method for preparing the amorphous silica used in the present invention, for example, any conventionally known method is adopted. For example, it can be prepared using the method described on pages 161 to 171 of the catalyst manual for each element (4th edition of 1978, Jinshoshokan).

チタンなどの金属を無定形シリカに含有させて触媒を調製した後、この触媒を反応に使用する前に、この触媒に対して、空気中などにおいて、焼成処理を施すことが好ましい。焼成温度は、300℃〜600℃であることが好ましく、450℃〜550℃であることがより好ましい。   After preparing a catalyst by containing a metal such as titanium in amorphous silica, the catalyst is preferably subjected to a calcination treatment in the air before the catalyst is used in the reaction. The firing temperature is preferably 300 ° C to 600 ° C, and more preferably 450 ° C to 550 ° C.

本発明に用いるゼオライトとしては、International Zeolite Association(IZA)が規定する記号で、MCM−68、BEA、CFI、FAU、FER、MEI、MEL、MFI、MFS、MOR、MTT、MTW、MWW、NES、TONおよびVETで表されるゼオライトからなる群より選択される少なくとも1つのゼオライトであることが好ましい。これらの構造は一義的に決められるものである。これらのゼオライトは、Si/Al比が高く、本発明の製造方法に好適に使用し得る。   The zeolite used in the present invention is a symbol defined by the International Zeolite Association (IZA), MCM-68, BEA, CFI, FAU, FER, MEI, MEL, MFI, MFS, MOR, MTT, MTW, MWW, NES, It is preferably at least one zeolite selected from the group consisting of zeolites represented by TON and VET. These structures are uniquely determined. These zeolites have a high Si / Al ratio and can be suitably used in the production method of the present invention.

本発明に用いるゼオライトとしては、Si/Al比が3以上であることが好ましく、Si/Al比が5以上であることがより好ましい。   The zeolite used in the present invention preferably has a Si / Al ratio of 3 or more, and more preferably has a Si / Al ratio of 5 or more.

チタンなどの金属をゼオライトに含有させて触媒を調製した後、この触媒を反応に使用する前に、この触媒に対して、空気中などにおいて、焼成処理を施すことが好ましい。焼成温度は、300℃〜600℃であることが好ましく、450℃〜550℃であることがより好ましい。   After preparing the catalyst by containing a metal such as titanium in the zeolite, it is preferable to subject the catalyst to a calcination treatment in the air before using the catalyst for the reaction. The firing temperature is preferably 300 ° C to 600 ° C, and more preferably 450 ° C to 550 ° C.

非規則性メソポーラス多孔体、無定形シリカおよびゼオライトに含有されている金属元素は、上述のように、ニッケル、チタン、バナジウム、クロム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、タンタル、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウムおよび白金からなる群より選択される少なくとも1つの元素である。   As described above, the metal elements contained in the non-regular mesoporous material, amorphous silica and zeolite are nickel, titanium, vanadium, chromium, zirconium, niobium, molybdenum, ruthenium, rhodium, palladium, tantalum, tungsten, It is at least one element selected from the group consisting of rhenium, osmium, iridium and platinum.

担体材料である非規則性メソポーラス多孔体、無定形シリカおよびゼオライトにチタンなどの金属を含有させる方法としては、例えば、従来公知の方法により含有させればよい。担体材料にチタンなどの金属を含有させる方法としては、例えば、担体材料の形成と同時に、担体材料の骨格にチタンなどの金属を取り込む方法が挙げられる。この場合には、担体材料を調製する際に、チタンなどの金属を同時に加えることにより、担体材料の骨格に取り込ませることができる。また担体材料にチタンなどの金属を含有させる別の方法としては、チタンなどの金属を取り込ませずに担体材料を形成し、担体材料を形成した後に、チタンなどの金属を担体材料に担持する方法が挙げられる。この場合には、担体材料を形成した後に、含浸担持する方法、イオン交換担持する方法、平衡吸着担持する方法、およびWO2005/023420号明細書に開示されているテンプレート存在下にイオン交換するテンプレートイオン交換法を挙げることができ、中でもテンプレートイオン交換法が好ましい。   As a method for incorporating a metal such as titanium into the irregularly ordered mesoporous porous material, amorphous silica and zeolite, which are carrier materials, for example, a conventional method may be used. Examples of the method of incorporating a metal such as titanium into the carrier material include a method of incorporating a metal such as titanium into the skeleton of the carrier material simultaneously with the formation of the carrier material. In this case, when preparing the carrier material, a metal such as titanium can be added simultaneously to be incorporated into the skeleton of the carrier material. Another method for incorporating a metal such as titanium into the carrier material is a method in which the carrier material is formed without taking in the metal such as titanium, and after the carrier material is formed, the metal such as titanium is supported on the carrier material. Is mentioned. In this case, after forming the support material, a method for impregnating and supporting, a method for supporting ion exchange, a method for supporting equilibrium adsorption, and a template ion for ion exchange in the presence of a template disclosed in WO 2005/023420 Examples of the exchange method include template ion exchange method.

担体材料である非規則性メソポーラス多孔体、無定形シリカおよびゼオライトにチタンなどの金属を含有させる際に用いる金属の形態としては、含有させる方法により異なるものであり、適宜選択できる。   The form of the metal used when a metal such as titanium is contained in the irregular mesoporous porous material, amorphous silica, and zeolite, which are support materials, differs depending on the method of inclusion, and can be appropriately selected.

担体材料の形成と同時に金属を加えて、担体材料の骨格にチタンなどの金属を取り込ませる方法においては、金属のアルコキシド、硝酸塩、塩化物、酢酸塩および硫酸塩を用いることが好ましく、金属のアルコキシドを用いることがより好ましい。   In the method of adding a metal simultaneously with the formation of the support material to incorporate a metal such as titanium into the skeleton of the support material, it is preferable to use a metal alkoxide, nitrate, chloride, acetate and sulfate. It is more preferable to use

担体材料の骨格を形成した後に、含浸法、イオン交換法、平衡吸着法またはテンプレートイオン交換法などによりチタンなどの金属を担持する方法においては、金属の硝酸塩、塩化物、酢酸塩および硫酸塩を用いることが好ましい。   In the method of supporting a metal such as titanium by the impregnation method, ion exchange method, equilibrium adsorption method or template ion exchange method after forming the skeleton of the support material, the metal nitrate, chloride, acetate and sulfate are added. It is preferable to use it.

担体材料に含有されるチタンなどの金属の比率は、担体材料が非規則性メソポーラス多孔体、無定形シリカおよびゼオライトの何れであっても、担体材料に対する金属元素の質量比として、0.1質量%以上10質量%以下であることが好ましく、0.2質量%以上5質量%以下であることが好ましい。金属元素の含有比率が0.1質量%以上であれば、触媒の活性点が増加する。金属元素の含有比率が10質量%以下であれば、金属酸化物の凝集が起こる割合が減少する。   The ratio of the metal such as titanium contained in the support material is 0.1 mass as the mass ratio of the metal element to the support material, regardless of whether the support material is a non-regular mesoporous material, amorphous silica, or zeolite. % To 10% by mass, preferably 0.2% to 5% by mass. When the content ratio of the metal element is 0.1% by mass or more, the active point of the catalyst increases. When the content ratio of the metal element is 10% by mass or less, the ratio at which the metal oxide is aggregated decreases.

(原料ガス)
本発明に係るプロピレンの製造方法は、上述した触媒の存在下において、エチレンからプロピレンを製造する製造方法である。
(Raw material gas)
The method for producing propylene according to the present invention is a method for producing propylene from ethylene in the presence of the above-described catalyst.

原料となるエチレン中にアセチレン類およびアレン類などの不純物が含まれる場合には、これらは触媒毒として作用する。そのため、プロピレンの収率が低下する。したがって、原料におけるこれら不純物の割合は、5ppm以下であることが好ましく、より好ましくは1ppm以下である。   When impurities such as acetylenes and allenes are contained in ethylene as a raw material, these act as catalyst poisons. Therefore, the yield of propylene decreases. Therefore, the ratio of these impurities in the raw material is preferably 5 ppm or less, more preferably 1 ppm or less.

原料となるエチレン中に、エタンなどの不活性成分が共存していても反応に支障はない。しかしながら、エチレンをリサイクルさせるプロセスを採用する場合には、高純度のエチレンを使用することが好ましい。そのため、上記プロセスを採用する場合においては、原料における不活性成分の割合が、2%以下であることが好ましく、より好ましくは1%以下である。   Even if an inert component such as ethane coexists in the raw ethylene, there is no problem in the reaction. However, when employing a process for recycling ethylene, it is preferable to use high-purity ethylene. Therefore, in the case of employing the above process, the ratio of the inert component in the raw material is preferably 2% or less, more preferably 1% or less.

また、本発明に係るプロピレンの別の製造方法は、上記触媒の存在下において、エチレンとn−ブテンとの混合物からプロピレンを製造する製造方法である。   Another method for producing propylene according to the present invention is a method for producing propylene from a mixture of ethylene and n-butene in the presence of the catalyst.

エチレンとn−ブテンとの混合物を原料とする場合、n−ブテンとしては、1−ブテン、シス−2−ブテンおよびトランス−2−ブテンの各異性体を反応に供することができる。なお、混合物中に含まれるn−ブテンは、上記異性体のうちの何れか一種のみでもよく、または複数の異性体を混合したものであってもよい。   When a mixture of ethylene and n-butene is used as a raw material, 1-butene, cis-2-butene, and trans-2-butene isomers can be used for the reaction as n-butene. In addition, n-butene contained in the mixture may be only one of the above isomers, or may be a mixture of a plurality of isomers.

原料となるn−ブテン中にブタジエンなどの不純物が含まれる場合に、これらは触媒毒として作用する。そのため、プロピレンの収率が低下する。したがって、エチレンとn−ブテンとを含む原料における不純物の割合は、100ppm以下であることが好ましく、より好ましくは10ppm以下である。   When impurities such as butadiene are contained in the raw material n-butene, these act as catalyst poisons. Therefore, the yield of propylene decreases. Therefore, the ratio of impurities in the raw material containing ethylene and n-butene is preferably 100 ppm or less, more preferably 10 ppm or less.

原料となるn−ブテン中に、n−ブタンおよびイソブタンなどの不活性成分が共存していても反応に支障はない。   Even if an inert component such as n-butane and isobutane coexists in the raw material n-butene, the reaction is not hindered.

原料としてエチレンとn−ブテンとの混合物を用いる場合に、その混合比率に特に制限はない。エチレンとn−ブテンとの混合物であれば、自由な比率で反応させることができる。   When a mixture of ethylene and n-butene is used as a raw material, the mixing ratio is not particularly limited. If it is a mixture of ethylene and n-butene, it can be made to react by a free ratio.

原料としてn−ブテンを含まない場合には、エチレンを含む原料におけるエチレンの濃度が20%以上であることが好ましい。   When n-butene is not included as a raw material, the concentration of ethylene in the raw material containing ethylene is preferably 20% or more.

原料となるエチレンまたはエチレンとn−ブテンとの混合物は、そのまま反応器に導入される。   The raw material ethylene or a mixture of ethylene and n-butene is directly introduced into the reactor.

なお、本発明の製造方法においては、原料ガス中に水分を共存させることができる。   In the production method of the present invention, moisture can coexist in the raw material gas.

(反応条件)
本発明に係るプロピレンの製造方法において反応様式に特に制限はなく、流動層反応方式、固定床反応方式および固定床流通反応方式など様々な反応方式を用いることができる。中でも、設備費が安価であるという観点から、固定床流通反応方式が好ましく用いられる。
(Reaction conditions)
In the method for producing propylene according to the present invention, the reaction mode is not particularly limited, and various reaction modes such as a fluidized bed reaction mode, a fixed bed reaction mode, and a fixed bed flow reaction mode can be used. Among them, the fixed bed flow reaction method is preferably used from the viewpoint that the equipment cost is low.

本発明の製造方法における反応温度は、200℃〜600℃であることが好ましく、300℃〜500℃であることがより好ましい。反応温度が200℃以上であると、反応速度および反応活性が高いという利点がある。また、反応温度が600℃以下であると、触媒の活性劣化を防ぐという利点がある。   The reaction temperature in the production method of the present invention is preferably 200 ° C to 600 ° C, more preferably 300 ° C to 500 ° C. When the reaction temperature is 200 ° C. or higher, there is an advantage that the reaction rate and the reaction activity are high. In addition, when the reaction temperature is 600 ° C. or lower, there is an advantage of preventing deterioration of the activity of the catalyst.

本発明の製造方法における反応圧力は、常圧から高圧までの広い範囲の中から適宜選択することができるが、常圧から3.0MPaの範囲内であることが好ましい。3.0MPa以下であれば、設備費を抑制できる。   The reaction pressure in the production method of the present invention can be appropriately selected from a wide range from normal pressure to high pressure, but is preferably in the range from normal pressure to 3.0 MPa. If it is 3.0 MPa or less, equipment costs can be suppressed.

本発明の製造方法において、触媒に対する原料ガスの供給量は、触媒質量をW(g)、ガス供給量をF(l/min)で表したときに、25℃、1ataに換算したW/Fとして、W/F=1からW/F=500の範囲内で反応がおこなわれることが好ましい。W/Fが1以上であれば、エチレンおよびn−ブテンの転化が充分に進行するという利点がある。また、W/Fが500以下であれば、好ましくない副反応を抑制し、プロピレンの選択率を高くすることができる。   In the production method of the present invention, the supply amount of the raw material gas to the catalyst is W / F converted to 25 ° C. and 1 atta when the catalyst mass is expressed as W (g) and the gas supply amount is expressed as F (l / min). As described above, it is preferable that the reaction is performed within the range of W / F = 1 to W / F = 500. If W / F is 1 or more, there is an advantage that the conversion of ethylene and n-butene proceeds sufficiently. Moreover, if W / F is 500 or less, an undesirable side reaction can be suppressed and the selectivity of propylene can be increased.

上述したように、本発明によれば、原料としてエチレン単独またはエチレンとn−ブテンとの混合物を用いることができる。原料はコンビナートの立地によって適宜決定することができる。例えば、ナフサ分解炉を中心としたコンビナートではエチレンもn−ブテンも入手可能であるため、エチレン単独またはエチレンとn−ブテンとの混合物の何れをも原料として利用できる。また、例えばエタン分解炉を中心としたコンビナートでは、n−ブテンを入手することが困難である。この場合には、エチレン単独を原料としてプロピレンを製造すればよい。本発明によれば、エチレン単独からもプロピレンを製造することができる。したがって、原料としてn−ブテンの入手困難な地域においても、本発明によりプロピレンを製造できるので、有利である。   As described above, according to the present invention, ethylene alone or a mixture of ethylene and n-butene can be used as a raw material. The raw material can be appropriately determined depending on the location of the complex. For example, in a complex centering on a naphtha cracking furnace, both ethylene and n-butene are available, and therefore either ethylene alone or a mixture of ethylene and n-butene can be used as a raw material. For example, it is difficult to obtain n-butene in a complex centered on an ethane cracking furnace. In this case, propylene may be produced using ethylene alone as a raw material. According to the present invention, propylene can be produced from ethylene alone. Therefore, even in regions where n-butene is difficult to obtain as a raw material, propylene can be produced according to the present invention, which is advantageous.

(酸化タングステン触媒接触工程)
本発明の製造方法においては、エチレンまたはエチレンとn−ブテンとの混合物である原料ガスを、チタンなどの金属が非規則性メソポーラス多孔体、無定形シリカまたはゼオライトに含有されてなる触媒(以下、「第1の触媒」ともいう)に接触させた後に、酸化タングステン触媒に接触させてもよい。この場合には、原料ガスを第1の触媒に接触させたときのエチレンの転化率が低くても、その後に、酸化タングステン触媒に接触させることにより、エチレンの転化率が向上する。その結果、プロピレンの収率を向上させることができる。また、ヘキセンなどの副生物が生成されることを抑えることができる。
(Tungsten oxide catalyst contact process)
In the production method of the present invention, a raw material gas which is ethylene or a mixture of ethylene and n-butene is converted into a catalyst containing a metal such as titanium in an irregular mesoporous porous material, amorphous silica or zeolite (hereinafter, You may make it contact with a tungsten oxide catalyst, after making it contact with "the 1st catalyst"). In this case, even if the conversion rate of ethylene when the raw material gas is brought into contact with the first catalyst is low, the conversion rate of ethylene is improved by contacting with the tungsten oxide catalyst thereafter. As a result, the yield of propylene can be improved. In addition, generation of by-products such as hexene can be suppressed.

酸化タングステン触媒としては、メタセシス反応を起こす触媒であればよく、いずれの触媒でも採用できる。例えば、上記特許文献1に記載されている触媒を用いることができる。好ましくは、シリカに担持した酸化タングステン触媒が用いられる。   The tungsten oxide catalyst may be any catalyst that causes a metathesis reaction, and any catalyst can be employed. For example, the catalyst described in Patent Document 1 can be used. Preferably, a tungsten oxide catalyst supported on silica is used.

第1の触媒に接触させた後のガスを、酸化タングステン触媒に接触させて反応させるときの反応条件は、反応温度、反応圧力、ガス供給量および反応様式の何れについても、第1の触媒における説明を準用することができる。   The reaction conditions when the gas after contacting with the first catalyst is brought into contact with the tungsten oxide catalyst for reaction are the same as those in the first catalyst for any of the reaction temperature, reaction pressure, gas supply amount and reaction mode. The explanation can be applied mutatis mutandis.

本発明に係るプロピレンの製造方法において、酸化タングステンと接触させる工程を含める場合には、原料となるエチレン中にはアセチレン類およびアレン類などの不純物が含まれていないことが好ましい。同様に、原料中に含まれる水分は5ppm以下であることが好ましい。   In the method for producing propylene according to the present invention, when a step of contacting with tungsten oxide is included, it is preferable that ethylene as a raw material does not contain impurities such as acetylenes and allenes. Similarly, the water content in the raw material is preferably 5 ppm or less.

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、それぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、本明細書中に記載された文献の全てが参考として援用される。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and embodiments obtained by appropriately combining the respective technical means disclosed are also included in the present invention. Included in the technical scope. Moreover, all the literatures described in this specification are used as reference.

本発明に係る製造方法によれば、エチレンのみからプロピレンを製造することができる。プロピレン系石油化学製品の需要は増加しているため、本発明に係る製造方法は石油化学産業において非常に有用性が高い。   According to the production method of the present invention, propylene can be produced only from ethylene. Since the demand for propylene-based petrochemical products is increasing, the production method according to the present invention is very useful in the petrochemical industry.

Claims (6)

ニッケル、チタン、バナジウム、クロム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、タンタル、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウムおよび白金からなる群より選択される少なくとも1つの元素が非規則性メソポーラス多孔体、無定形シリカまたはゼオライトに含有されてなる触媒に、エチレンを接触させる、プロピレンの製造方法。   A mesoporous porous material in which at least one element selected from the group consisting of nickel, titanium, vanadium, chromium, zirconium, niobium, molybdenum, ruthenium, rhodium, palladium, tantalum, tungsten, rhenium, osmium, iridium and platinum is an irregular mesoporous material, A method for producing propylene, wherein ethylene is brought into contact with a catalyst contained in amorphous silica or zeolite. 上記エチレンにn−ブテンを混合した混合物を上記触媒に接触させる、請求項1に記載のプロピレンの製造方法。   The method for producing propylene according to claim 1, wherein a mixture obtained by mixing n-butene with ethylene is brought into contact with the catalyst. 上記エチレンを含む原料における上記エチレンの濃度が20%以上であることを特徴とする請求項1に記載のプロピレンの製造方法。   The method for producing propylene according to claim 1, wherein the ethylene concentration in the raw material containing ethylene is 20% or more. 上記ゼオライトが、MCM−68、BEA、CFI、FAU、FER、MEI、MEL、MFI、MFS、MOR、MTT、MTW、MWW、NES、TONおよびVETの記号により表されるゼオライトからなる群より選択される少なくとも1つであることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の製造方法。   The zeolite is selected from the group consisting of zeolites represented by the symbols MCM-68, BEA, CFI, FAU, FER, MEI, MEL, MFI, MFS, MOR, MTT, MTW, MWW, NES, TON and VET The manufacturing method according to claim 1, wherein the manufacturing method is at least one. 上記触媒における上記元素の含有量が、0.1質量%〜10質量%であることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の製造方法。   5. The production method according to claim 1, wherein a content of the element in the catalyst is 0.1% by mass to 10% by mass. 上記非規則性メソポーラス多孔体の平均細孔径が1nm〜10nmであることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の製造方法。   6. The method according to claim 1, wherein the non-regular mesoporous material has an average pore diameter of 1 nm to 10 nm.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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RU2457900C1 (en) * 2011-07-19 2012-08-10 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ им. Н.Д. ЗЕЛИНСКОГО РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИОХ РАН) Method of producing propylene and butene-1
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