JP2010105974A - Method for producing olefin - Google Patents

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Masakazu Iwamoto
正和 岩本
Hiroshi Ohashi
洋 大橋
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Idemitsu Kosan Co Ltd
Tokyo Institute of Technology NUC
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Idemitsu Kosan Co Ltd
Tokyo Institute of Technology NUC
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an olefin in a high yield using a mixture of an alcohol and an aldehyde as the raw material. <P>SOLUTION: The raw material containing the mixture of an alcohol and an aldehyde is brought into contact with a catalyst having a regular mesoporous material as its main component at a temperature of 150°C or higher and 600°C or lower, preferably 250°C or higher and 500°C or lower. The mixing ratio (partial pressure ratio) of the alcohol and the aldehyde in the raw material to be brought into contact with the catalyst having a regular mesoporous material as its main component is (alcohol/aldehyde)=0.1 to 10. Thereby ethylene, propylene and butene are produced in high yields. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、アルコールとアルデヒドの混合物を原料としてオレフィンを製造するオレフィンの製造方法に関する。   The present invention relates to an olefin production method for producing an olefin using a mixture of an alcohol and an aldehyde as a raw material.

従来、二酸化炭素放出量を抑制するためにバイオマス由来のエチルアルコールを燃料として用いることが注目されている。そして、バイオマス由来のエチルアルコールを燃料として利用するのみならず、石油代替原料として用いることにより、例えば石油化学工業からバイオマスコンビナートへの転換も可能となり、バイオマス由来のエチルアルコールは燃料のみならず化学工業原料としてさらに有効利用が得られることが考えられる。
そして、エチルアルコールを低級オレフィンあるいは他の炭化水素へ転換するプロセスや触媒が知られている。例えば、H−ZSM−5を代表とするプロトン型ゼオライトを触媒として、エチルアルコールをオレフィンやパラフィン、芳香族化合物に転化する方法が知られている(例えば、特許文献1および非特許文献1ないし非特許文献3参照)。また、新しい触媒として規則性メゾ多孔体を主成分とする触媒も報告されている(特許文献2)。
Conventionally, use of biomass-derived ethyl alcohol as a fuel has been attracting attention in order to suppress carbon dioxide emission. In addition to using biomass-derived ethyl alcohol as a fuel, it is also possible to switch from petrochemical industry to biomass complex, for example, by using it as an alternative raw material for petroleum. It is conceivable that further effective utilization can be obtained as a raw material.
Processes and catalysts for converting ethyl alcohol to lower olefins or other hydrocarbons are known. For example, a method of converting ethyl alcohol into an olefin, paraffin, or aromatic compound using a proton-type zeolite typified by H-ZSM-5 as a catalyst is known (for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1 to Non-Patent Document 1). (See Patent Document 3). Moreover, the catalyst which has a regular mesoporous body as a main component as a new catalyst is also reported (patent document 2).

特許文献1に記載のものは、リン酸カルシウムにアルミニウムあるいはニッケルを担持した触媒上にエチルアルコール蒸気を導入させ、623K〜823Kで、エチレン、アセトアルデヒド、ブタジエン、ブタノール、ジエチルエーテルを生成させるものである。
非特許文献1ないし非特許文献3に記載のものは、H−ZSM−5を代表とするプロトン型ゼオライトである酸触媒上にエチルアルコールを導入させ、573K以上でエチレン、プロピレン、ブテンなどの種々の炭化水素を生成させるものである。
The thing of patent document 1 introduce | transduces ethyl alcohol vapor | steam on the catalyst which carry | supported aluminum or nickel in calcium phosphate, and produces | generates ethylene, acetaldehyde, butadiene, butanol, and diethyl ether at 623K-823K.
Non-patent literature 1 to non-patent literature 3 are prepared by introducing ethyl alcohol onto an acid catalyst, which is a proton type zeolite represented by H-ZSM-5, at various temperatures such as ethylene, propylene, and butene at 573K or higher. This produces hydrocarbons.

特開平11−217343号公報JP-A-11-217343 WO 2007/083684 A1WO 2007/083684 A1 C.W.Ingram,R.J.Lancashire,Catal.Lett.,31,395(1995).C.W.Ingram, R.J.Lancashire, Catal.Lett., 31, 395 (1995). A.K.Talukdar,K.G.Bhattacharyya,S.Sivasankar,Appl.Catal.A,148,357(1997).A.K.Talukdar, K.G.Bhattacharyya, S.Sivasankar, Appl.Catal.A, 148,357 (1997). A.T.Aguayo,A.G.Gayubo,A.M.Tarrio,A.Atutxa,J.Bilbao,J.Chem.Tech.Biothech.,77,211(2002).A.T.Aguayo, A.G.Gayubo, A.M.Tarrio, A. Atutxa, J. Bilbao, J. Chem. Tech. Biothech., 77, 211 (2002).

しかしながら、上記特許文献1および非特許文献1ないし非特許文献3に記載のような従来のものでは、例えばエチレンを高選択的に得ようとする場合、極めて短い接触時間で反応させたり、共存水を極力少なくしたりするなど、特殊な条件設定が必要となるおそれがある。また、ゼオライトの強い酸触媒特性によってオリゴメリゼーション、炭素−炭素結合の切断、触媒骨格の異性化などが生じるので、ゼオライトの形状選択性を利用する必要があり原料アルコールや製造するオレフィン類の種類が制限されるおそれがある。これらの問題を克服する触媒として上記特許文献2に非酸性触媒である規則性メゾ多孔体触媒が報告されているが活性が十分でない。このように、従来の方法では、各種不都合を生じるおそれがある。   However, in the conventional ones as described in Patent Document 1 and Non-Patent Document 1 to Non-Patent Document 3, for example, when ethylene is to be obtained with high selectivity, the reaction can be performed in a very short contact time, There is a possibility that special condition setting such as reducing the number of times is required. In addition, the strong acid-catalyst characteristics of zeolite cause oligomerization, carbon-carbon bond breakage, catalyst skeleton isomerization, etc., so it is necessary to utilize the shape selectivity of zeolite, and the types of raw alcohol and olefins to be produced May be restricted. As a catalyst for overcoming these problems, a regular mesoporous catalyst, which is a non-acidic catalyst, is reported in Patent Document 2 described above, but its activity is not sufficient. Thus, the conventional method may cause various inconveniences.

本発明の目的は、このような点に鑑みて、アルコールとアルデヒドの混合物を原料としてオレフィンを高収率で製造するオレフィンの製造方法を提供する。   In view of these points, the object of the present invention is to provide an olefin production method for producing an olefin in a high yield using a mixture of an alcohol and an aldehyde as a raw material.

本発明のオレフィンの製造方法は、規則性メゾ多孔体を主成分とする触媒に、アルコールとアルデヒドとの混合物を含む原料を、150℃以上600℃以下で接触させることを特徴とする。
この発明では、エチレン、プロピレン、ブテンが高い収率で得られる。
また、例えば原料の流通経路中に、原料が流通可能な触媒を充填した層を設ける簡単な構成で、連続的でかつ高い収率で所望とするオレフィンを製造できる。
ここで、気化した原料と触媒とを接触させる反応の温度が150℃より低くなると、反応速度が低下して高い収率でオレフィンを製造できなくなる。一方、反応の温度が600℃より高くなると、例えばコーク発生による触媒活性の低下が生じて高い収率でオレフィンを製造できなくなる。このことにより、原料と触媒とを、150℃以上600℃以下で接触させる。特に、250℃以上500℃以下で接触させることが好ましい。
なお、原料には、水が混入していてもよい。
The olefin production method of the present invention is characterized in that a raw material containing a mixture of an alcohol and an aldehyde is brought into contact with a catalyst mainly composed of a regular mesoporous material at 150 ° C. or more and 600 ° C. or less.
In the present invention, ethylene, propylene and butene are obtained in high yield.
In addition, for example, a desired olefin can be produced continuously and at a high yield with a simple structure in which a layer filled with a catalyst through which the raw material can flow is provided in the raw material flow path.
Here, when the temperature of the reaction for bringing the vaporized raw material and the catalyst into contact with each other is lower than 150 ° C., the reaction rate is lowered and olefin cannot be produced with a high yield. On the other hand, when the temperature of the reaction is higher than 600 ° C., for example, the catalytic activity is reduced due to the generation of coke, and it becomes impossible to produce olefin in high yield. By this, a raw material and a catalyst are made to contact at 150 to 600 degreeC. In particular, the contact is preferably performed at 250 ° C. or more and 500 ° C. or less.
Note that water may be mixed in the raw material.

そして、本発明では、請求項1に記載のオレフィンの製造方法であって、前記規則性メゾ多孔体を構成する骨格は、主成分がシリカである構成とすることが好ましい。
このことにより、ニッケル、アルミニウム、マンガン、鉄、あるいは銅を良好に担持し良好な物性の規則性メゾ多孔体が容易に得られる。
And in this invention, it is the manufacturing method of the olefin of Claim 1, Comprising: It is preferable that the frame | skeleton which comprises the said regular mesoporous body is set as the structure whose main component is a silica.
This makes it possible to easily obtain a regular mesoporous material having good physical properties with good support of nickel, aluminum, manganese, iron or copper.

また、本発明では、請求項1または請求項2に記載のオレフィンの製造方法であって、前記規則性メゾ多孔体は、開口径が1.4nm以上10nm以下である構成とすることが好ましい。
このことにより、所望とするオレフィンをより高い収率で製造することが容易に得られる。
ここで、規則性メゾ多孔体の開口径が1.4nmより小さくなると、反応分子や生成分子の拡散性が低下して反応効率が低下するおそれがある。一方、規則性メゾ多孔体の開口径が10nmより大きくなると、細孔の効果が得られ難くなり、高い収率が得られなくなるおそれがある。このため、規則性メゾ多孔体の開口径を1.4nm以上10nm以下に設定することが好ましい。
Moreover, in this invention, it is a manufacturing method of the olefin of Claim 1 or Claim 2, Comprising: It is preferable that the said regular mesoporous body is set as the structure whose opening diameter is 1.4 nm or more and 10 nm or less.
This makes it easy to produce the desired olefin in a higher yield.
Here, if the opening diameter of the regular mesoporous material is smaller than 1.4 nm, the diffusibility of the reaction molecules and the generated molecules may be lowered, and the reaction efficiency may be lowered. On the other hand, when the opening diameter of the regular mesoporous material is larger than 10 nm, it is difficult to obtain the effect of pores, and there is a possibility that a high yield cannot be obtained. For this reason, it is preferable to set the opening diameter of the regular mesoporous material to 1.4 nm or more and 10 nm or less.

さらに、本発明では、請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載のオレフィンの製造方法であって、前記触媒は、前記規則性メゾ多孔体に、ニッケル、アルミニウム、マンガン、鉄、および銅の群から選ばれる1種または2種以上が担持されたものである構成とすることが好ましい。
このことにより、所望のオレフィンにより高い収率が得られる。
Furthermore, in this invention, it is a manufacturing method of the olefin as described in any one of Claim 1- Claim 3, Comprising: The said catalyst is nickel, aluminum, manganese, iron in the said regular mesoporous body, And one or more selected from the group consisting of copper are preferably supported.
This gives a higher yield with the desired olefin.

また、本発明では、請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載のオレフィンの製造方法であって、前記原料に含まれるアルコールおよびアルデヒドは、それぞれバイオマス由来のものであり、前記原料を150℃以上600℃以下で前記触媒と接触させることが好ましい。
この発明では、大気中の二酸化炭素を炭素分として固定する植物などの農林産物やバイオマスを原料として利用可能で、大気中の二酸化炭素がネットで増大しないため、石油代替原料として有効利用でき、二酸化炭素放出量の抑制、バイオマスなどの有効利用など、環境および資源などの観点で有益である。
Moreover, in this invention, it is a manufacturing method of the olefin as described in any one of Claim 1- Claim 4, Comprising: The alcohol and the aldehyde contained in the said raw material are each derived from biomass, The said raw material Is preferably brought into contact with the catalyst at 150 ° C. or higher and 600 ° C. or lower.
In this invention, agricultural and forestry products such as plants and biomass that fix carbon dioxide in the atmosphere as carbon content and biomass can be used as raw materials. Since carbon dioxide in the atmosphere does not increase on the net, it can be effectively used as a substitute for petroleum, It is beneficial from the viewpoint of environment and resources, such as suppression of carbon emission and effective use of biomass.

さらに、本発明では、請求項5に記載のオレフィンの製造方法であって、前記アルコールは、バイオマス由来のエチルアルコールであることが好ましい。
この発明では、バイオエチルアルコールは大量に生産することが可能であるので、バイオマス由来のアルコール原料としてバイオエチルアルコールを用いることにより、環境および資源の有効利用の観点でより有益である。
Furthermore, in this invention, it is a manufacturing method of the olefin of Claim 5, Comprising: It is preferable that the said alcohol is ethyl alcohol derived from biomass.
In this invention, since bioethyl alcohol can be produced in large quantities, the use of bioethyl alcohol as a biomass-derived alcohol raw material is more beneficial from the viewpoint of effective use of the environment and resources.

また、本発明では、請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載のオレフィンの製造方法であって、前記規則性メゾ多孔体を主成分とする触媒と接触させる前記アルコールとアルデヒドとの混合物を含む原料中の両者の混合比(分圧比)が、(アルコール/アルデヒド)=0.1〜10であることが好ましい。
この発明では、アルコールとアルデヒドと混合比が特定されているので、オレフィンの収率の向上が図れるとともに、生成する各種オレフィン収率をコントロールすることが可能である。
一方、混合比が0.1未満又は10を超えると、オレフィン収率を低下させるおそれがある。
Moreover, in this invention, it is a manufacturing method of the olefin as described in any one of Claim 1-6, Comprising: The said alcohol and aldehyde made to contact with the catalyst which has the said regular mesoporous body as a main component It is preferable that the mixing ratio (partial pressure ratio) of both in the raw material containing the mixture of (alcohol / aldehyde) = 0.1-10.
In this invention, since the mixing ratio of alcohol and aldehyde is specified, the yield of olefins can be improved and the yields of various olefins produced can be controlled.
On the other hand, when the mixing ratio is less than 0.1 or exceeds 10, the olefin yield may be reduced.

以下、本発明のオレフィンの製造方法に係る一実施形態について説明する。
なお、本実施形態では、アルコールとしてエチルアルコールを、アルデヒドとしてアセトアルデヒドを原料としてオレフィンを製造する構成について説明するが、炭素数3であるプロピルアルコール、プロピオンアルデヒド、アクロレインや、炭素数4のブチルアルコール、ブチルアルデヒド、クロトンアルデヒドなどを原料として用いてもよい。
また、原料となるアルコールやアルデヒドとしては、様々なアルコールやアルデヒドが混在したり、水が混合されたりしていてもよい。さらに、原料としては、固定床式気相流通反応装置に直接供給、あるいは窒素、ヘリウム、アルゴン、炭酸ガスなどの不活性ガスにより適宜希釈して供給、すなわち不活性ガスが混合されたものとしてもよい。さらに、アルデヒドは、アルコールを出発原料とし、脱水素触媒を通過させアルデヒドに転換させたものを原料としてもよい。
そして、アルデヒドとしては、上記のほか、ホルムアルデヒド、パラアルデヒド、プロピオールアルデヒド、バレルアルデヒド、カプロンアルデヒド、ヘプトンアルデヒドでもよい。
上述のアルコールおよびアルデヒドは、バイオマス由来のものが好ましい。また、アルデヒドはアルコールを脱水素して得られたもの、もしくは酸化させて得られたもの、または糖を発酵反応させて得られたものが好ましい。
Hereinafter, an embodiment according to the method for producing olefin of the present invention will be described.
In the present embodiment, the structure for producing olefin using ethyl alcohol as alcohol and acetaldehyde as aldehyde as raw materials will be described. However, propyl alcohol having 3 carbons, propionaldehyde, acrolein, butyl alcohol having 4 carbons, Butyraldehyde, crotonaldehyde, or the like may be used as a raw material.
Moreover, as alcohol and aldehyde used as a raw material, various alcohols and aldehydes may be mixed, or water may be mixed. Furthermore, the raw material may be supplied directly to a fixed bed type gas flow reactor or supplied by appropriately diluting with an inert gas such as nitrogen, helium, argon, carbon dioxide, that is, mixed with an inert gas. Good. Furthermore, the aldehyde may be obtained by using alcohol as a starting material, passing through a dehydrogenation catalyst and converted to an aldehyde.
In addition to the above, the aldehyde may be formaldehyde, paraaldehyde, propiolaldehyde, valeraldehyde, capronaldehyde, heptone aldehyde.
The aforementioned alcohol and aldehyde are preferably derived from biomass. The aldehyde is preferably one obtained by dehydrogenating alcohol, one obtained by oxidation, or one obtained by fermentation reaction of sugar.

(触媒の構成)
本実施形態におけるオレフィンの製造に用いる触媒としては、規則性メゾ多孔体である。
この規則性メゾ多孔体は、規則性ナノ細孔を有する無機または無機有機複合固体物質である。なお、触媒として、例えばアルミナ粉粒物などが混在するなどしてもよい。
(Composition of catalyst)
The catalyst used for the production of olefin in the present embodiment is a regular mesoporous material.
This regular mesoporous material is an inorganic or inorganic-organic composite solid material having regular nanopores. As the catalyst, for example, alumina powder particles may be mixed.

そして、規則性メゾ多孔体を構成する骨格の主成分としては、シリカが好ましい。
ここで、規則性メゾ多孔体の合成方法としては、特に制限はないが、例えば炭素数が8以上の高級アルキル基を有する四級アンモニウム塩をテンプレートとして、シリカの前駆体を原料として合成する方法などが例示できる。
そして、シリカ前駆体の種類としては、例えば、コロイダルシリカ、シリカゲル、フュームドシリカなどの非晶質シリカ、珪酸ナトリウムや珪酸カリウムなどの珪酸アルカリ、テトラメチルオルソシリケート、テトラエチルオルソシリケートなどのアルコキサイドを、単独または混合して用いることができる。また、テンプレートの種類としては、特に制限はないが、一般式CH3(CH2)nN(CH3)3・X(nは7〜21の整数、Xはハロゲンイオンあるいは水酸化物イオン)で表記されるハロゲンかアルキルトリメチルアンモニウム系陽イオン界面活性剤が好ましい。具体的には、n−オクチルトリメチルアンモニウムブロミド、n−デシルトリメチルアンモニウムブロミド、n−ドデシルトリメチルアンモニウムブロミド、n−テトラデシルトリメチルアンモニウムブロミド、n−オクタデシルトリメチルアンモニウムブロミドなどが例示できる。
なお、規則性ナノ細孔を有する構造が容易に得られ、強度などの物性も良好であるとともに、ニッケル、アルミニウム、マンガン、鉄、あるいは銅の安定した担持が容易に得られる点で、シリカを用いることが好ましい。
Silica is preferred as the main component of the skeleton constituting the regular mesoporous material.
Here, the method for synthesizing the regular mesoporous material is not particularly limited. For example, a method of synthesizing a silica precursor as a raw material using a quaternary ammonium salt having a higher alkyl group having 8 or more carbon atoms as a template. Etc. can be exemplified.
And as a kind of silica precursor, for example, amorphous silica such as colloidal silica, silica gel, fumed silica, alkali silicate such as sodium silicate and potassium silicate, alkoxide such as tetramethyl orthosilicate, tetraethyl orthosilicate, They can be used alone or in combination. The type of template is not particularly limited, but the general formula CH 3 (CH 2 ) n N (CH 3 ) 3 .X (n is an integer of 7 to 21, X is a halogen ion or a hydroxide ion) A halogen or alkyltrimethylammonium cationic surfactant represented by is preferred. Specific examples include n-octyltrimethylammonium bromide, n-decyltrimethylammonium bromide, n-dodecyltrimethylammonium bromide, n-tetradecyltrimethylammonium bromide, n-octadecyltrimethylammonium bromide and the like.
In addition, silica has a structure in which regular nanopores are easily obtained, physical properties such as strength are good, and stable support of nickel, aluminum, manganese, iron, or copper is easily obtained. It is preferable to use it.

さらに、規則性メゾ多孔体としては、開口径が、例えば1.4nm以上10nm以下で調製したものを用いることが好ましい。
ここで、規則性メゾ多孔体の開口径が1.4nmより小さくなると、例えば反応分子や生成分子の拡散性が低下して反応効率が低下するおそれがある。一方、規則性メゾ多孔体の開口径が10nmより大きくなると、例えば細孔の効果すなわち活性成分であるニッケル、アルミニウム、マンガン、鉄あるいは銅の良好な担持が得られ難くなり、高い収率が得られなくなるおそれがある。このことにより、オレフィンの高い収率で製造させる点で、規則性メゾ多孔体の開口径を1.4nm以上10nm以下に設定することが好ましい。
Furthermore, as the regular mesoporous material, it is preferable to use one having an opening diameter of 1.4 nm to 10 nm, for example.
Here, when the opening diameter of the regular mesoporous material is smaller than 1.4 nm, for example, the diffusibility of the reaction molecules and the generated molecules may be lowered, and the reaction efficiency may be lowered. On the other hand, when the opening diameter of the regular mesoporous material is larger than 10 nm, it is difficult to obtain, for example, the effect of pores, that is, good support of nickel, aluminum, manganese, iron or copper, which are active components, and a high yield is obtained. There is a risk of being lost. Accordingly, it is preferable to set the opening diameter of the regular mesoporous material to 1.4 nm or more and 10 nm or less in terms of production with a high yield of olefin.

なお、触媒として、規則性メゾ多孔体に、ニッケル、アルミニウム、マンガン、鉄、および銅の群から選ばれる1種または2種以上の金属を担持したものを用いてもよい。
ここで、規則性メゾ多孔体に金属を担持する方法としては、特に制限はなく、例えば含浸法、気相蒸着法、担持錯体分解法などを用いることができる。特に、規則性メゾ多孔体を合成した細孔内に貯蔵されているテンプレートを焼成除去することなく、水溶媒中で金属イオンとテンプレートイオンとを交換するテンプレートイオン交換法が製造性の点で好ましい。また、テンプレートイオン交換は、細孔内にテンプレートが吸蔵されている規則性メゾ多孔体を金属の無機酸塩または有機酸塩の水溶液と接触させる方法が利用できる。
そして、規則性メゾ多孔体に担持される金属(Me)の量は、規則性メゾ多孔体の骨格を構成するシリカ(Si)を基準として、例えば原子比Si/Meが5以上500以下、特に15以上100以下であることが好ましい。ここで、原子比Si/Meが5より小さくなると、Meの割合が多くなって触媒活性の低い金属酸化物粒子の生成を抑制しにくくなり、触媒活性が低下するおそれがある。一方、原子比Si/Meが500より大きくなると、Meの割合が少なくなって金属の十分な担持が得られなくなり、触媒活性が低下するおそれがある。このことにより、金属の担持量は、原子比Si/Meが5以上500以下、特に15以上100以下に設定することが好ましい。
また、テンプレートイオン交換により金属を担持させた規則性メゾ多孔体は、残存するテンプレートを焼成によって除去するために、酸素が存在する雰囲気下で加熱処理を施すことが好ましい。ここで、加熱処理の温度は、例えば、200℃以上800℃以下、好ましくは300℃以上600℃以下である。そして、加熱処理の温度が200℃より低くなると、テンプレートの焼成に時間を要するおそれがある。一方、加熱処理の温度が800℃より高くなると、細孔壁を構成しているシリカの崩壊が生じるおそれがある。このことにより、金属を担持した規則性メゾ多孔体の加熱処理の温度を200℃以上800℃以下、好ましくは300℃以上600℃以下に設定することが好ましい。
As the catalyst, a regular mesoporous material carrying one or more metals selected from the group of nickel, aluminum, manganese, iron, and copper may be used.
Here, the method for supporting the metal on the regular mesoporous material is not particularly limited, and for example, an impregnation method, a vapor deposition method, a supported complex decomposition method, and the like can be used. In particular, a template ion exchange method in which metal ions and template ions are exchanged in an aqueous solvent without firing and removing the template stored in the pores obtained by synthesizing the regular mesoporous material is preferable in terms of manufacturability. . Further, template ion exchange can use a method in which a regular mesoporous material having a template occluded in pores is brought into contact with a metal inorganic acid salt or organic acid salt aqueous solution.
The amount of the metal (Me) supported on the regular mesoporous material is, for example, an atomic ratio Si / Me of 5 or more and 500 or less, based on silica (Si) constituting the skeleton of the regular mesoporous material. It is preferably 15 or more and 100 or less. Here, when the atomic ratio Si / Me is smaller than 5, the ratio of Me increases, it becomes difficult to suppress the formation of metal oxide particles having low catalytic activity, and the catalytic activity may be lowered. On the other hand, when the atomic ratio Si / Me is larger than 500, the ratio of Me decreases, and sufficient support of the metal cannot be obtained, and the catalytic activity may be lowered. Accordingly, the metal loading is preferably set so that the atomic ratio Si / Me is 5 or more and 500 or less, particularly 15 or more and 100 or less.
In addition, the regular mesoporous material on which a metal is supported by template ion exchange is preferably subjected to a heat treatment in an atmosphere in which oxygen exists in order to remove the remaining template by firing. Here, the temperature of heat processing is 200 degreeC or more and 800 degrees C or less, for example, Preferably they are 300 degreeC or more and 600 degrees C or less. And when the temperature of heat processing becomes lower than 200 degreeC, there exists a possibility that time may be required for baking of a template. On the other hand, when the temperature of the heat treatment is higher than 800 ° C., the silica constituting the pore walls may be collapsed. Thus, the temperature of the heat treatment of the regular mesoporous material carrying a metal is preferably set to 200 ° C. or higher and 800 ° C. or lower, preferably 300 ° C. or higher and 600 ° C. or lower.

(オレフィンの製造方法)
本発明のオレフィンの製造方法は、上述した触媒に上述のアルコールとアルデヒドとの混合を含む原料を接触させてオレフィンを生成すなわち製造させる。
ここで、オレフィンの製造装置としては、特に限定されないが、例えば、上述した触媒を充填して内部に触媒層を有し、原料が流通可能な反応器である固定床式気相流通反応装置を用いることができる。
さらに、原料は、固定床式気相流通反応装置に直接供給、あるいは窒素、ヘリウム、アルゴン、炭酸ガスなどの不活性ガスにより適宜希釈して供給、すなわち不活性ガスが混合されたものとしてもよい。
(Olefin production method)
In the olefin production method of the present invention, a raw material containing a mixture of the above-mentioned alcohol and aldehyde is brought into contact with the above-mentioned catalyst to produce or produce an olefin.
Here, the olefin production apparatus is not particularly limited. For example, a fixed bed gas phase flow reaction apparatus which is a reactor filled with the above-described catalyst and having a catalyst layer inside and capable of circulating raw materials. Can be used.
Further, the raw material may be directly supplied to the fixed bed gas phase flow reactor, or may be appropriately diluted with an inert gas such as nitrogen, helium, argon, carbon dioxide, etc., that is, the inert gas may be mixed. .

そして、反応温度としては、150℃以上600℃以下であることが好ましい。ここで、反応温度が150℃より低くなると、触媒活性が十分に得られなくなって反応速度が低下しオレフィンの製造効率が低下するおそれがある。一方、反応速度が600℃より高くなると、例えばコークが生成するなどして触媒活性の劣化を生じるおそれがある。このことにより、反応温度は好ましくは150℃以上600℃以下、より好ましくは250℃以上500℃以下に設定すればよい。
なお、原料ガスの反応圧力は、常圧から高圧までの広い範囲で適宜設定できる。なお、製造性や装置構成などの観点から、常圧から1.0MPa程度に設定することが好ましい。
And as reaction temperature, it is preferable that they are 150 degreeC or more and 600 degrees C or less. Here, when the reaction temperature is lower than 150 ° C., sufficient catalytic activity cannot be obtained, the reaction rate is lowered, and the production efficiency of olefin may be lowered. On the other hand, if the reaction rate is higher than 600 ° C., for example, coke may be generated, which may cause deterioration of catalytic activity. Accordingly, the reaction temperature is preferably set to 150 ° C. or more and 600 ° C. or less, more preferably 250 ° C. or more and 500 ° C. or less.
The reaction pressure of the raw material gas can be appropriately set within a wide range from normal pressure to high pressure. From the viewpoint of manufacturability and apparatus configuration, it is preferable to set the pressure from normal pressure to about 1.0 MPa.

そして原料と触媒との接触時間は、原料を気相で反応させる場合、例えば0.001(g−触媒・秒)/(mL−原料ガス)以上10(g−触媒・秒)/(mL−原料ガス)以下、特に0.01(g−触媒・秒)/(mL−原料ガス)以上10(g−触媒・秒)/(mL−原料ガス)以下であることが好ましい。
ここで、触媒との接触時間が0.001(g−触媒・秒)/(mL−原料ガス)より短くなると、原料のオレフィンの転化率の向上が望めず、所望とするオレフィンを高い収率で製造できなくなるおそれがある。一方、触媒との接触時間が10(g−触媒・秒)/(mL−原料ガス)より長くなると、重合などの副反応が生じて、高い収率で所望とするオレフィンが得られなくなるおそれがある。このことにより、原料ガスと触媒との接触時間は、0.001(g−触媒・秒)/(mL−原料ガス)以上10(g−触媒・秒)/(mL−原料ガス)以下、特に0.01(g−触媒・秒)/(mL−原料ガス)以上10(g−触媒・秒)/(mL−原料ガス)以下に設定することが好ましい。
The contact time between the raw material and the catalyst is, for example, 0.001 (g-catalyst · second) / (mL-raw material gas) or more and 10 (g-catalyst · second) / (mL-) when the raw material is reacted in the gas phase. Raw material gas) or less, particularly preferably 0.01 (g-catalyst · second) / (mL-raw material gas) or more and 10 (g-catalyst · second) / (mL-raw material gas) or less.
Here, when the contact time with the catalyst is shorter than 0.001 (g-catalyst · second) / (mL-raw gas), the improvement of the conversion of the raw olefin cannot be expected, and the desired olefin is obtained in a high yield. There is a risk that it cannot be manufactured. On the other hand, if the contact time with the catalyst is longer than 10 (g-catalyst · second) / (mL-source gas), side reactions such as polymerization may occur, and the desired olefin may not be obtained in a high yield. is there. Thus, the contact time between the source gas and the catalyst is 0.001 (g-catalyst · second) / (mL-source gas) to 10 (g-catalyst · second) / (mL-source gas), particularly It is preferable to set it to 0.01 (g-catalyst · second) / (mL-source gas) or more and 10 (g-catalyst · second) / (mL-source gas) or less.

また、原料ガスとして、水が含まれる場合、原料ガス中の水供給量は、20vol%以下であることが好ましい。
ここで、原料ガス中の水供給量が20vol%より多くなると、原料の転化率が低くなり、高い収率でオレフィンを得ることができなくなるおそれがある。このことにより、原料ガス中の水供給量は、20vol%以下、好ましくは10vol%以下に設定することが好ましい。
Moreover, when water is contained as the source gas, the amount of water supply in the source gas is preferably 20 vol% or less.
Here, when the amount of water supply in the raw material gas exceeds 20 vol%, the conversion rate of the raw material is lowered, and there is a possibility that olefin cannot be obtained in a high yield. Accordingly, the water supply amount in the raw material gas is preferably set to 20 vol% or less, and preferably 10 vol% or less.

(実施形態の作用効果)
上述したように、上記実施形態では、規則性メゾ多孔体を主成分とする触媒に、アルコールとアルデヒドとの混合物を含む原料を、150℃以上600℃以下、好ましくは250℃以上500℃で接触させている。
このため、エチレン、プロピレン、ブテンが高い収率で得られる。
また、例えば原料の流通経路中に原料が流通可能な触媒を充填した層を設ける簡単な構成で、連続的でかつ高い収率で所望とするオレフィンを製造できる。
(Effect of embodiment)
As described above, in the above embodiment, a catalyst containing a regular mesoporous material as a main component is contacted with a raw material containing a mixture of alcohol and aldehyde at 150 ° C. or more and 600 ° C. or less, preferably 250 ° C. or more and 500 ° C. I am letting.
For this reason, ethylene, propylene, and butene are obtained with a high yield.
Further, for example, a desired olefin can be produced continuously and at a high yield with a simple structure in which a layer filled with a catalyst through which a raw material can flow is provided in the flow path of the raw material.

そして、上記実施形態では、触媒を構成する規則性メゾ多孔体として、骨格の主成分がシリカのものを用いている。
このため、ニッケル、アルミニウム、マンガン、鉄、あるいは銅を良好に担持し良好な物性の規則性メゾ多孔体が容易に得られる。
In the above embodiment, as the regular mesoporous material constituting the catalyst, the main component of the skeleton is silica.
For this reason, a regular mesoporous material having good physical properties with good support of nickel, aluminum, manganese, iron or copper can be easily obtained.

また、上記実施形態では、規則性メゾ多孔体として、開口径が1.4nm以上10nm以下で調製したものを用いている。   Moreover, in the said embodiment, what was prepared with an aperture diameter of 1.4 nm or more and 10 nm or less is used as a regular mesoporous body.

さらに、上記実施形態では、規則性メゾ多孔体に、ニッケル、アルミニウム、マンガン、鉄、および銅の群から選ばれる1種または2種以上を担持した触媒を用いる。
このため、所望のオレフィンにより高い収率が得られる。
Furthermore, in the said embodiment, the catalyst which carry | supported 1 type (s) or 2 or more types chosen from the group of nickel, aluminum, manganese, iron, and copper is used for a regular mesoporous body.
For this reason, higher yields are obtained with the desired olefins.

そして、上記実施形態では、バイオマス由来のエチルアルコールとアセトアルデヒドとの混合物を含む原料を150℃以上600℃以下、好ましくは250℃以上500℃以下で触媒と接触させてオレフィンを生成させている。
このため、二酸化炭素放出量の抑制、バイオマスなどの有効利用など、環境および資源などの観点で有益である。また、バイオエチルアルコールは大量に生産することが可能であり、バイオマス由来のアルコール原料としてバイオエチルアルコールを用いることにより、環境および資源の有効利用の観点でより有益である。
And in the said embodiment, the raw material containing the mixture of ethyl alcohol and acetaldehyde derived from biomass is made to contact with a catalyst at 150 to 600 degreeC, Preferably it is 250 to 500 degreeC, and the olefin is produced | generated.
For this reason, it is beneficial from the viewpoint of environment and resources, such as suppression of carbon dioxide emission and effective use of biomass. In addition, bioethyl alcohol can be produced in large quantities, and using bioethyl alcohol as a biomass-derived alcohol raw material is more beneficial from the viewpoint of effective use of the environment and resources.

また、上記実施形態では、規則性メゾ多孔体を主成分とする触媒と接触させるアルコールとアルデヒドとを含む原料中の両者の混合比(分圧比)が、(アルコール/アルデヒド)=0.1〜10である。
このため、アルコールとアルデヒドとの混合比が特定されているので、オレフィンの収率の向上が図れるとともに、生成する各種オレフィン収率をコントロールすることが可能である。
Moreover, in the said embodiment, the mixing ratio (partial pressure ratio) of both in the raw material containing the alcohol and aldehyde contacted with the catalyst which has a regular mesoporous body as a main component is (alcohol / aldehyde) = 0.1-0.1. 10.
For this reason, since the mixing ratio of alcohol and aldehyde is specified, it is possible to improve the yield of olefins and to control the yields of various olefins produced.

また、上記実施形態では、原料のエチルアルコールとしてバイオエチルアルコールを、また原料のアセトアルデヒドはバイオエチルアルコールの脱水素反応により得られたものを用いる。
このため、エチルアルコールおよびアセトアルデヒドがそれぞれバイオマス由来のものであるので、バイオマスの有効利用が図れ、環境および資源などの観点でさらに有益である。アルコールの脱水素反応により原料のアルデヒドを容易に得ることができる。
In the above embodiment, bioethyl alcohol is used as the raw material ethyl alcohol, and the raw material acetaldehyde is obtained by dehydrogenation of bioethyl alcohol.
For this reason, since ethyl alcohol and acetaldehyde are each derived from biomass, the biomass can be effectively used, which is further beneficial from the viewpoint of environment and resources. The raw material aldehyde can be easily obtained by dehydrogenation of alcohol.

〔実施形態の変形例〕
なお、以上に説明した態様は、本発明の一態様を示したものであって、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的および効果を達成できる範囲内での変形や改良が、本発明の内容に含まれるものであることはいうまでもない。また、本発明を実施する際における具体的な構造および形状などは、本発明の目的および効果を達成できる範囲内において、他の構造や形状などとしても問題はない。
[Modification of Embodiment]
The aspect described above shows one aspect of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and within the scope of achieving the objects and effects of the present invention. Needless to say, the modifications and improvements are included in the contents of the present invention. In addition, the specific structure and shape in carrying out the present invention may be used as other structures and shapes within the scope of achieving the object and effect of the present invention.

すなわち、本発明のオレフィンの製造方法を実施する製造装置としては、上述した固定床式気相流通反応装置に限られるものではない。例えば、流動床として原料ガスを触媒と接触させるなど、原料を触媒と接触させるいずれの構成が適用できる。さらには、触媒としては、粉粒体や塊状物、いわゆるハニカム構造物など、各種形態で利用できる。
また、触媒として、シリカメゾ多孔体に限らず、例えば骨格の主成分にアルミナなど、他の無機材料などが含まれるものなど、規則性メゾ多孔体であればいずれの組成物を適用することができる。
そして、触媒としては、規則性メゾ多孔体を単体で用いる構成に限らず、上述したように、ニッケル、アルミニウム、マンガン、鉄、および銅の群から選ばれる1種または2種以上を担持したものを用いてもよい。
That is, the production apparatus for carrying out the olefin production method of the present invention is not limited to the above-described fixed bed gas phase flow reaction apparatus. For example, any configuration in which the raw material is brought into contact with the catalyst, such as bringing the raw material gas into contact with the catalyst as a fluidized bed, can be applied. Furthermore, as a catalyst, it can utilize with various forms, such as a granular material and a lump, what is called a honeycomb structure.
Further, the composition is not limited to the silica mesoporous material, and any composition may be applied as long as it is a regular mesoporous material such as a material in which the main component of the skeleton includes other inorganic materials such as alumina. .
The catalyst is not limited to a structure using a regular mesoporous material alone, and as described above, one or more selected from the group of nickel, aluminum, manganese, iron, and copper are supported. May be used.

また、規則性メゾ多孔体の物性、規則性メゾ多孔体に担持させるニッケル、アルミニウム、マンガン、鉄、および銅の群から選ばれる1種または2種以上の担持量などの触媒の物性は、上述した条件に限られるものではなく、処理効率や装置構成などにより、適宜設定できる。
さらには原料としては、生成物であるオレフィンに対応したものであれば、エチルアルコールやアセトアルデヒドなどに限られず、さらには水やその他のアルコール、アルデヒドなどを含んでいてもよい。
また、原料を気化した原料ガスの触媒との接触条件である反応処理条件についても、上述した条件に限られるものではなく、反応温度が150℃以上600℃以下であれば、処理効率や装置構成などにより、適宜設定できる。
The physical properties of the regular mesoporous material, and the physical properties of the catalyst such as one or more supported amounts selected from the group of nickel, aluminum, manganese, iron, and copper supported on the regular mesoporous material are as described above. The conditions are not limited to those described above, and can be set as appropriate depending on the processing efficiency, the apparatus configuration, and the like.
Furthermore, the raw material is not limited to ethyl alcohol or acetaldehyde as long as it corresponds to the product olefin, and may further contain water, other alcohols, aldehyde, or the like.
Further, the reaction treatment conditions, which are the contact conditions of the raw material gas vaporized with the catalyst, are not limited to the above-mentioned conditions. If the reaction temperature is 150 ° C. or more and 600 ° C. or less, the treatment efficiency and the equipment configuration It can be set as appropriate.

その他、本発明の実施における具体的な構造および形状などは、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などとしてもよい。   In addition, the specific structure and shape in the implementation of the present invention may be other structures as long as the object of the present invention can be achieved.

次に、本発明のオレフィンの製造方法について、実施例により具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。   Next, the manufacturing method of the olefin of this invention is demonstrated concretely by an Example. The present invention is not limited to the following examples.

[比較例1および実施例1]
(触媒の調製)
まず、触媒の調製について説明する。シリカ源に日産化学工業製スノーテックス20(コロイダルシリカ)、界面活性剤としてドデシルトリメチルアンモニウムブロミド(東京化成製)を用いた。実験用具は全てテフロン製のものを用いた。
まず、界面活性剤225.0gにイオン交換水641.4gを混ぜ強く攪拌した。これにスノーテックス20(306.7g)と水酸化ナトリウム水溶液(NaOH 11.7g+H2O 125.6g)を交互に少量ずつ滴下した。全量滴下後混合溶液を313Kで2時間攪拌した。混合溶液の最終pHは11.6であった。この混合溶液を静置条件下、オートクレーブ中413Kで48時間水熱処理した。得られた白色生成物を濾過し2Lのイオン交換水で洗浄した後、乾燥機中353Kで一晩乾燥させた。得られた生成物(MCM−41as−syn)を塩酸によりわずかに酸性にしたイオン交換水中に混ぜ、攪拌した(このときのH2O:MCM−41as−syn重量比は30:1)。この溶液に塩酸をゆっくりと加えpHを6−7に調整した。pHが安定した後353Kで20時間静置した。この処理後濾過し500mLのイオン交換水で洗浄し乾燥機中で一晩乾燥させた。
さらに得られた白色粉末を乳鉢で粉砕し、磁性皿に薄く広げ空気中873Kで6時間焼成した。
これをMCM−41とし反応に用いた。
[Comparative Example 1 and Example 1]
(Preparation of catalyst)
First, preparation of the catalyst will be described. Snowtex 20 (colloidal silica) manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. was used as the silica source, and dodecyltrimethylammonium bromide (manufactured by Tokyo Chemical Industry) as the surfactant. All experimental tools were made of Teflon.
First, 641.4 g of ion-exchanged water was mixed with 225.0 g of a surfactant and stirred vigorously. Snowtex 20 (306.7 g) and an aqueous sodium hydroxide solution (NaOH 11.7 g + H 2 O 125.6 g) were alternately added dropwise thereto. After dropping the entire amount, the mixed solution was stirred at 313K for 2 hours. The final pH of the mixed solution was 11.6. This mixed solution was hydrothermally treated at 413 K in an autoclave for 48 hours under standing conditions. The obtained white product was filtered, washed with 2 L of ion exchange water, and then dried overnight at 353 K in a dryer. The obtained product (MCM-41as-syn) was mixed in ion-exchanged water slightly acidified with hydrochloric acid and stirred (the H 2 O: MCM-41as-syn weight ratio at this time was 30: 1). Hydrochloric acid was slowly added to this solution to adjust the pH to 6-7. After the pH was stabilized, it was allowed to stand at 353 K for 20 hours. After this treatment, it was filtered, washed with 500 mL of ion exchange water, and dried overnight in a dryer.
Further, the obtained white powder was pulverized in a mortar, spread thinly on a magnetic dish, and fired in air at 873 K for 6 hours.
This was designated as MCM-41 and used for the reaction.

(エチルアルコールおよびアセトアルデヒドの反応)
上記MCM−41を触媒としてエチルアルコールおよびアセトアルデヒドの反応を行った。内径10mmの耐熱ガラス製反応器の底部に石英ウールを詰め、その上に触媒を0.2g充填する。反応に先立ち、触媒の前処理として、50mL/minの窒素ガスを673Kで2時間流通させた。その後、触媒層の温度を673Kに保持し、窒素気流下にてGHSV=1000h-1、各原料分圧が約6%となる様な条件でエチルアルコールのみ、エチルアルコールとアセトアルデヒドの混合ガスでの反応を行った。
得られた結果を表1、2に示す。
(Reaction of ethyl alcohol and acetaldehyde)
The reaction of ethyl alcohol and acetaldehyde was carried out using MCM-41 as a catalyst. Quartz wool is packed at the bottom of a heat-resistant glass reactor having an inner diameter of 10 mm, and 0.2 g of catalyst is packed thereon. Prior to the reaction, 50 mL / min of nitrogen gas was circulated at 673 K for 2 hours as a catalyst pretreatment. Thereafter, the temperature of the catalyst layer is kept at 673 K, and under conditions of GHSV = 1000 h −1 under a nitrogen stream, each raw material partial pressure is about 6%, only ethyl alcohol, with a mixed gas of ethyl alcohol and acetaldehyde. Reaction was performed.
The obtained results are shown in Tables 1 and 2.

Figure 2010105974
Figure 2010105974

Figure 2010105974
Figure 2010105974

この表1、2で、EtOHはエチルアルコール、AAはアセトアルデヒド、C1はメタン、C2=はエチレン、C3=はプロピレン、C4=はブテン(1−ブテン+2−ブテン)を示す。なお、エチルアルコールおよびアセトアルデヒドを供給した場合(実施例1)の収率は、供給エチルアルコール量を基準として算出したため100%を超えている。
表1,2より、実施例1では、両者を混合して供給したため、エチルアルコールを単独で反応させた場合(比較例1)よりも、オレフィン収率が増加するうえ、化学原料としてC2=より価値の高いC3=,C4=成分がより多く取れることが判る。これは、従来の比較例1の技術から予測できない効果である。
[比較例2および実施例2]
In Tables 1 and 2, EtOH represents ethyl alcohol, AA represents acetaldehyde, C1 represents methane, C2 = represents ethylene, C3 = represents propylene, and C4 = represents butene (1-butene + 2-butene). In addition, since the yield when supplying ethyl alcohol and acetaldehyde (Example 1) was calculated on the basis of the amount of supplied ethyl alcohol, it exceeded 100%.
According to Tables 1 and 2, in Example 1, since both were mixed and supplied, the olefin yield increased compared with the case where ethyl alcohol was reacted alone (Comparative Example 1), and C2 = It can be seen that more valuable C3 =, C4 = components can be taken. This is an effect that cannot be predicted from the conventional technique of Comparative Example 1.
[Comparative Example 2 and Example 2]

(Ni−MCM−41の調製)
次に、比較例2および実施例2で用いるNi−MCM−41(触媒)の調製について説明する。未焼成のMCM−41の10.0gに対し100mLのイオン交換水を加え、攪拌し、縣濁させた。また、硝酸ニッケル6水和物(和光純薬特級)10.0gを100mLのイオン交換水で溶解させた。
未焼成のMCM−41の縣濁液を激しく攪拌しながら、ゆっくりとパスツールを用いて前記Niイオン水溶液を加え、添加後室温で1時間攪拌した。攪拌後、混合液を353Kの水浴中で20時間静置した。その後濾過し、約1Lのイオン交換水に分散させて5分間攪拌後濾過し、353Kで一晩乾燥させ未焼成のNi−MCM−41を得た。この未焼成のNi−MCM−41を磁性皿に薄く広げ、773Kまで昇温後、6時間空気中で焼成しNi−MCM−41を得た。このNi−MCM−41のSi/Niの原子比は20であった。
(Preparation of Ni-MCM-41)
Next, preparation of Ni-MCM-41 (catalyst) used in Comparative Example 2 and Example 2 will be described. 100 mL of ion-exchanged water was added to 10.0 g of unfired MCM-41, and the mixture was stirred and suspended. Moreover, 10.0 g of nickel nitrate hexahydrate (special grade of Wako Pure Chemical Industries) was dissolved in 100 mL of ion exchange water.
While stirring the unfired MCM-41 suspension vigorously, the Ni ion aqueous solution was slowly added using a pasteur, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. After stirring, the mixture was allowed to stand in a 353K water bath for 20 hours. Thereafter, the mixture was filtered, dispersed in about 1 L of ion exchange water, stirred for 5 minutes, filtered, and dried overnight at 353 K to obtain unfired Ni-MCM-41. This unfired Ni-MCM-41 was thinly spread on a magnetic dish, heated to 773 K, and then fired in air for 6 hours to obtain Ni-MCM-41. The Ni / MCM-41 had an Si / Ni atomic ratio of 20.

(エチルアルコールおよびアセトアルデヒドの反応)
上記Ni−MCM−41を触媒として反応を行った。反応方法は、比較例1および実施例1と同様である。
得られた結果を表3,4に示す。
(Reaction of ethyl alcohol and acetaldehyde)
The reaction was carried out using Ni-MCM-41 as a catalyst. The reaction method is the same as in Comparative Example 1 and Example 1.
The obtained results are shown in Tables 3 and 4.

Figure 2010105974
Figure 2010105974

Figure 2010105974
Figure 2010105974

この表4の実施例2では、供給エチルアルコール量を基準として算出したため収率が100%を超えている。
表3,4より、実施例2では、両者を混合して供給したため、エチルアルコールを単独で反応させた場合(比較例2)よりも、オレフィン収率が増加するうえ、C2=、C4=成分がより多く取れることが判る。これは従来の比較例2の技術からは予測できない効果である。
In Example 2 of Table 4, since the calculation was based on the amount of supplied ethyl alcohol, the yield exceeded 100%.
From Tables 3 and 4, in Example 2, since both were mixed and supplied, the olefin yield increased and C2 =, C4 = components compared to the case where ethyl alcohol was reacted alone (Comparative Example 2). It can be seen that more can be taken. This is an effect that cannot be predicted from the technique of the conventional comparative example 2.

本発明は、アルコールとアルデヒドを原料としてオレフィンを製造する方法に利用できる。   INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be utilized for the method of manufacturing an olefin from alcohol and an aldehyde as a raw material.

Claims (7)

規則性メゾ多孔体を主成分とする触媒に、アルコールとアルデヒドとの混合物を含む原料を、150℃以上600℃以下で接触させる
ことを特徴とするオレフィンの製造方法。
A method for producing an olefin, comprising bringing a raw material containing a mixture of an alcohol and an aldehyde into contact with a catalyst mainly composed of a regular mesoporous material at a temperature of 150 ° C to 600 ° C.
請求項1に記載のオレフィンの製造方法であって、
前記規則性メゾ多孔体を構成する骨格は、主成分がシリカである
ことを特徴とするオレフィンの製造方法。
A method for producing an olefin according to claim 1,
The skeleton constituting the regular mesoporous material is mainly composed of silica.
請求項1または請求項2に記載のオレフィンの製造方法であって、
前記規則性メゾ多孔体は、開口径が1.4nm以上10nm以下である
ことを特徴とするオレフィンの製造方法。
A method for producing an olefin according to claim 1 or 2, wherein
The regular mesoporous material has an opening diameter of 1.4 nm or more and 10 nm or less.
請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載のオレフィンの製造方法であって、
前記触媒は、前記規則性メゾ多孔体に、ニッケル、アルミニウム、マンガン、鉄、および銅の群から選ばれる1種または2種以上が担持されたものである
ことを特徴とするオレフィンの製造方法。
It is a manufacturing method of the olefin according to any one of claims 1 to 3,
The said catalyst is what the 1 or 2 types chosen from the group of nickel, aluminum, manganese, iron, and copper were carry | supported by the said regular mesoporous body. The manufacturing method of the olefin characterized by the above-mentioned.
請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載のオレフィンの製造方法であって、
前記原料に含まれるアルコールおよびアルデヒドは、それぞれバイオマス由来のものであり、
前記原料を150℃以上600℃以下で前記触媒と接触させる
ことを特徴とするオレフィンの製造方法。
It is a manufacturing method of the olefin according to any one of claims 1 to 4,
The alcohol and aldehyde contained in the raw material are each derived from biomass,
The said raw material is made to contact with the said catalyst at 150 to 600 degreeC. The manufacturing method of the olefin characterized by the above-mentioned.
請求項5に記載のオレフィンの製造方法であって、
前記アルコールは、バイオマス由来のエチルアルコールである
ことを特徴とするオレフィンの製造方法。
A method for producing an olefin according to claim 5,
The method for producing olefin, wherein the alcohol is biomass-derived ethyl alcohol.
請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載のオレフィンの製造方法であって、
前記規則性メゾ多孔体を主成分とする触媒と接触させる前記アルコールとアルデヒドとの混合物を含む原料中の両者の混合比(分圧比)が、(アルコール/アルデヒド)=0.1〜10である
ことを特徴とするオレフィンの製造方法。
It is a manufacturing method of the olefin according to any one of claims 1 to 6,
The mixing ratio (partial pressure ratio) of both in the raw material containing the mixture of the alcohol and the aldehyde brought into contact with the catalyst mainly composed of the regular mesoporous material is (alcohol / aldehyde) = 0.1-10. An olefin production method characterized by the above.
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