JP2017141208A - Manufacturing method of unsaturated hydrocarbon and manufacturing method of conjugated diene - Google Patents

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隼二 若林
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竜也 一條
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of unsaturated hydrocarbon capable of providing unsaturated hydrocarbon from alkane at good efficiency as a novel manufacturing method of unsaturated hydrocarbon.SOLUTION: There is provided a manufacturing method of unsaturated hydrocarbon having a process for containing a raw material gas containing alkane with a dehydrogenation catalyst to obtain a product gas containing at least one kind of unsaturated hydrocarbon selected from the group consisting of olefin and conjugated gas, the dehydrogenation catalyst is a catalyst having carried metal containing the XIV group metal elements and Pt carried on a carrier containing Al and the II group metal element and total acid amount of the carrier measured by an ammonium TPD method is 15 μmol/g or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、不飽和炭化水素の製造方法及び共役ジエンの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing an unsaturated hydrocarbon and a method for producing a conjugated diene.

近年のアジアを中心としたモータリゼーションによって、ブタジエンをはじめとする不飽和炭化水素は、合成ゴムの原料等として需要の増加が見込まれている。ブタジエンの製造方法としては、例えば、脱水素触媒を用いたn−ブタンの直接脱水素化反応により共役ジエンを製造する方法(特許文献1)、n−ブテンの酸化的脱水素化反応により共役ジエンを製造する方法(特許文献2〜4)が知られている。   Due to recent motorization centered in Asia, demand for unsaturated hydrocarbons such as butadiene is expected to increase as raw materials for synthetic rubber. Examples of the method for producing butadiene include a method for producing conjugated diene by direct dehydrogenation of n-butane using a dehydrogenation catalyst (Patent Document 1), and a conjugated diene by oxidative dehydrogenation of n-butene. (Patent Documents 2 to 4) are known.

特開2014−205135号公報JP 2014-205135 A 特開昭57−140730号公報JP-A-57-140730 特開昭60−1139号公報JP 60-1139 A 特開2003−220335号公報JP 2003-220335 A

不飽和炭化水素の需要増加に伴って、製造装置の要求特性、運転コスト、反応効率等の特色の異なる、多様な不飽和炭化水素の製造方法の開発が求められている。   With the increase in demand for unsaturated hydrocarbons, development of various methods for producing unsaturated hydrocarbons having different characteristics such as required characteristics, operating costs, reaction efficiency, etc. of production equipment is required.

本発明は、不飽和炭化水素の新規製造方法として、アルカンから不飽和炭化水素を効率良く得ることが可能な、不飽和炭化水素の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、不飽和炭化水素の中でも特に需要の増加が見込まれる共役ジエンを、効率良く得ることが可能な、共役ジエンの製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a method for producing an unsaturated hydrocarbon capable of efficiently obtaining an unsaturated hydrocarbon from an alkane as a novel method for producing an unsaturated hydrocarbon. Another object of the present invention is to provide a method for producing a conjugated diene, which can efficiently obtain a conjugated diene that is expected to increase in demand among unsaturated hydrocarbons.

本発明者らは、特定の担体に特定の金属元素を担持させた触媒によって、アルカンを不飽和炭化水素に効率良く転化できることを見出し、本発明を完成させるに至った。   The present inventors have found that alkanes can be efficiently converted into unsaturated hydrocarbons by a catalyst in which a specific metal element is supported on a specific support, and the present invention has been completed.

本発明の一側面は、アルカンを含む原料ガスを脱水素触媒に接触させて、オレフィン及び共役ジエンからなる群より選択される少なくとも一種の不飽和炭化水素を含む生成ガスを得る工程を備える、不飽和炭化水素の製造方法に関する。この製造方法において、脱水素触媒は、Al及び第2族金属元素を含む担体に、第14族金属元素及びPtを含む担持金属を担持させた触媒であり、担体のアンモニアTPD法で測定される全酸量は15μmol/g以下である。   One aspect of the present invention includes a step of bringing a raw material gas containing an alkane into contact with a dehydrogenation catalyst to obtain a product gas containing at least one unsaturated hydrocarbon selected from the group consisting of an olefin and a conjugated diene. The present invention relates to a method for producing saturated hydrocarbons. In this production method, the dehydrogenation catalyst is a catalyst in which a carrier containing Al and a Group 2 metal element is supported on a carrier metal containing a Group 14 metal element and Pt, and is measured by the ammonia TPD method of the carrier. The total acid amount is 15 μmol / g or less.

一態様において、担体のアンモニアTPD法で測定される全酸量は10μmol/g以下であってよい。   In one embodiment, the total acid amount measured by the ammonia TPD method of the carrier may be 10 μmol / g or less.

一態様において、担体に担持される第14族金属元素はSnであってよい。   In one embodiment, the Group 14 metal element supported on the support may be Sn.

一態様において、原料のアルカンは炭素数4〜10のアルカンであってよい。   In one embodiment, the raw material alkane may be an alkane having 4 to 10 carbon atoms.

一態様において、アルカンはブタンであってよく、このとき、オレフィンはブテンであってよく、共役ジエンはブタジエンであってよい。   In one embodiment, the alkane may be butane, where the olefin may be butene and the conjugated diene may be butadiene.

本発明の他の一側面は、アルカンを含む原料ガスを第一の脱水素触媒に接触させて、オレフィンを含む第一の生成ガスを得る第一の工程と、第一の生成ガスを第二の脱水素触媒に接触させて、共役ジエンを含む第二の生成ガスを得る第二の工程と、を備える、共役ジエンの製造方法に関する。この製造方法において、第一の脱水素触媒は、Al及び第2族金属元素を含む担体に、第14族金属元素及びPtを含む担持金属を担持させた触媒であり、該担体のアンモニアTPD法で測定される全酸量は15μmol/g以下である。   In another aspect of the present invention, a first step of bringing a raw material gas containing alkane into contact with a first dehydrogenation catalyst to obtain a first product gas containing olefin, And a second step of obtaining a second product gas containing a conjugated diene by contacting with the dehydrogenation catalyst. In this production method, the first dehydrogenation catalyst is a catalyst in which a support containing Al and a Group 2 metal element is supported on a support metal containing a Group 14 metal element and Pt, and the ammonia TPD method of the support is used. The total acid amount measured at is 15 μmol / g or less.

本発明によれば、不飽和炭化水素の新規製造方法として、アルカンから不飽和炭化水素を効率良く得ることが可能な、不飽和炭化水素の製造方法が提供される。また、本発明によれば、アルカンから共役ジエンを効率良く得ることが可能な、共役ジエンの製造方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of unsaturated hydrocarbon which can obtain unsaturated hydrocarbon efficiently from alkane is provided as a novel manufacturing method of unsaturated hydrocarbon. Moreover, according to this invention, the manufacturing method of conjugated diene which can obtain a conjugated diene from alkane efficiently is provided.

以下、本発明の好適な一実施形態について説明する。   Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described.

本実施形態に係る不飽和炭化水素の製造方法は、アルカンを含む原料ガスを脱水素触媒に接触させて、オレフィン及び共役ジエンからなる群より選択される少なくとも一種の不飽和炭化水素を含む生成ガスを得る工程(以下、脱水素工程ともいう。)を備える。本実施形態において、脱水素触媒は、Al及び第2族金属元素を含む担体に、第14族金属元素及びPtを含む担持金属を担持させた触媒である。また、担体のアンモニアTPD法で測定される全酸量は、15μmol/g以下である。   The method for producing an unsaturated hydrocarbon according to the present embodiment includes a product gas containing at least one unsaturated hydrocarbon selected from the group consisting of an olefin and a conjugated diene by bringing a raw material gas containing an alkane into contact with a dehydrogenation catalyst. The process (henceforth a dehydrogenation process) obtained. In the present embodiment, the dehydrogenation catalyst is a catalyst in which a carrier containing Al and a Group 2 metal element is supported on a supported metal containing a Group 14 metal element and Pt. Further, the total acid amount of the carrier measured by the ammonia TPD method is 15 μmol / g or less.

本実施形態に係る製造方法によれば、特定の担体に特定の金属を担持させた脱水素触媒を用いることで、高い転化率でアルカンを反応させて、不飽和炭化水素を得ることができる。   According to the production method according to this embodiment, by using a dehydrogenation catalyst in which a specific metal is supported on a specific support, an alkane can be reacted at a high conversion rate to obtain an unsaturated hydrocarbon.

本実施形態において、原料ガスはアルカンを含む。アルカンの炭素数は、目的とする不飽和炭化水素の炭素数と同じであってよい。アルカンの炭素数は、例えば4〜10であってよく、4〜6であってよい。   In this embodiment, the source gas contains alkane. The carbon number of the alkane may be the same as the carbon number of the target unsaturated hydrocarbon. The carbon number of the alkane may be, for example, 4 to 10 or 4 to 6.

アルカンは、例えば、鎖状であってよく、環状であってもよい。鎖状アルカンとしては、例えば、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン等が挙げられる。より具体的には、直鎖状アルカンとしては、n−ブタン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−デカン等が挙げられる。また、分岐状アルカンとしては、イソブタン、イソペンタン、2−メチルペンタン、3−メチルペンタン、2、3−ジメチルペンタン、イソヘプタン、イソオクタン、イソデカン等が挙げられる。環状アルカンとしては、例えば、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロデカン、メチルシクロヘキサン等が挙げられる。原料ガスは、アルカンを一種含むものであってよく、二種以上含むものであってもよい。   For example, the alkane may be a chain or a ring. Examples of the chain alkane include butane, pentane, hexane, heptane, octane, decane, and the like. More specifically, examples of the linear alkane include n-butane, n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, and n-decane. Examples of the branched alkane include isobutane, isopentane, 2-methylpentane, 3-methylpentane, 2,3-dimethylpentane, isoheptane, isooctane, and isodecane. Examples of the cyclic alkane include cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, cyclodecane, and methylcyclohexane. The source gas may contain one kind of alkane or two or more kinds.

原料ガスにおいて、アルカンの分圧は1.0MPa以下としてよく、0.1MPa以下としてもよく、0.01MPa以下としてもよい。原料ガスのアルカン分圧を小さくすることでアルカンの転化率が一層向上しやすくなる。   In the source gas, the partial pressure of alkane may be 1.0 MPa or less, 0.1 MPa or less, or 0.01 MPa or less. By reducing the alkane partial pressure of the source gas, the alkane conversion rate can be further improved.

また、原料ガスにおけるアルカンの分圧は、原料流量に対する反応器サイズを小さくする観点から、0.001MPa以上とすることが好ましく、0.005MPa以上とすることがより好ましい。   The partial pressure of alkane in the raw material gas is preferably 0.001 MPa or more, and more preferably 0.005 MPa or more, from the viewpoint of reducing the reactor size with respect to the raw material flow rate.

原料ガスは、窒素、アルゴン等の不活性ガスを更に含有していてもよい。また、原料ガスは、スチームを更に含有していてもよい。   The source gas may further contain an inert gas such as nitrogen or argon. The source gas may further contain steam.

原料ガスがスチームを含有するとき、スチームの含有量は、アルカンに対して1.0倍モル以上とすることが好ましく、1.5倍モル以上とすることがより好ましい。スチームを原料ガスに含有させることで、触媒の活性低下がより顕著に抑制される場合がある。なお、スチームの含有量は、例えば、アルカンに対して50倍モル以下であってよく、好ましくは10倍モル以下である。   When the raw material gas contains steam, the steam content is preferably 1.0 mole or more and more preferably 1.5 moles or more with respect to the alkane. By including steam in the raw material gas, the catalyst activity may be more significantly suppressed. In addition, content of a steam may be 50 times mole or less with respect to alkane, for example, Preferably it is 10 times mole or less.

原料ガスは、上記以外に水素、酸素、一酸化炭素、炭酸ガス、オレフィン類、ジエン類等の他の成分を更に含有していてもよい。   The source gas may further contain other components such as hydrogen, oxygen, carbon monoxide, carbon dioxide gas, olefins and dienes in addition to the above.

本実施形態において、生成ガスは、オレフィン及び共役ジエンからなる群より選択される少なくとも一種の不飽和炭化水素を含む。オレフィン及び共役ジエンの炭素数は、いずれもアルカンの炭素数と同じであってよく、例えば4〜10であってよく、4〜6であってよい。   In the present embodiment, the product gas contains at least one unsaturated hydrocarbon selected from the group consisting of olefins and conjugated dienes. The number of carbon atoms of the olefin and conjugated diene may be the same as the carbon number of the alkane, for example, 4 to 10 or 4 to 6.

オレフィンとしては、例えば、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン等が挙げられ、これらはいずれの異性体であってもよい。共役ジエンとしては、例えば、1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、イソプレン、1,3−ヘキサジエン、1,3−ヘプタジエン、1,3−オクタジエン、1,3−ノナジエン、1,3−デカジエン等が挙げられる。生成ガスは、不飽和炭化水素を一種含むものであってよく、二種以上の不飽和炭化水素を含むものであってよい。例えば、生成ガスは、オレフィン及び共役ジエンを含むものであってよい。   Examples of olefins include butene, pentene, hexene, heptene, octene, nonene, decene and the like, and these may be any isomer. Examples of the conjugated diene include 1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, isoprene, 1,3-hexadiene, 1,3-heptadiene, 1,3-octadiene, 1,3-nonadiene, and 1,3-decadiene. Etc. The product gas may contain one kind of unsaturated hydrocarbon, and may contain two or more kinds of unsaturated hydrocarbons. For example, the product gas may include olefins and conjugated dienes.

以下に、本実施形態における脱水素触媒について詳述する。   Below, the dehydrogenation catalyst in this embodiment is explained in full detail.

脱水素触媒は、アルカンの脱水素反応を触媒する固体触媒であり、Al及び第2族金属元素を含む担体に、第14族金属元素及びPtを含む担持金属を担持させた触媒である。   The dehydrogenation catalyst is a solid catalyst that catalyzes a dehydrogenation reaction of an alkane, and is a catalyst in which a supported metal containing a Group 14 metal element and Pt is supported on a support containing Al and a Group 2 metal element.

担体に含まれる第2族金属元素は、Be、Mg、Ca、Sr及びBaからなる群より選択される少なくとも一種であってよい。   The Group 2 metal element contained in the support may be at least one selected from the group consisting of Be, Mg, Ca, Sr and Ba.

担体は、例えば、Al及び第2族金属元素を含む金属酸化物担体であってよい。金属酸化物担体は、例えば、アルミナ(Al)と第2族金属の酸化物とを含む担体であってよく、Alと第2族金属との複合酸化物であってもよい。 The support may be, for example, a metal oxide support containing Al and a Group 2 metal element. The metal oxide support may be, for example, a support containing alumina (Al 2 O 3 ) and a Group 2 metal oxide, or may be a composite oxide of Al and a Group 2 metal.

担体において、Alに対する第2族金属元素のモル比(第2族金属元素/Al)は、例えば0.01以上であってよく、0.1以上であることが好ましい。また、Alに対する第2族金属元素のモル比は、例えば10以下であってよく、2以下であることが好ましい。このようなモル比であると、担体の有する酸量が最適化され、副反応がより顕著に抑制される。   In the support, the molar ratio of the Group 2 metal element to Al (Group 2 metal element / Al) may be, for example, 0.01 or more, and preferably 0.1 or more. Further, the molar ratio of the Group 2 metal element to Al may be, for example, 10 or less, and preferably 2 or less. With such a molar ratio, the acid amount of the carrier is optimized, and side reactions are more significantly suppressed.

本実施形態において、担体の全酸量は、15μmol/g以下である。このような担体を用いることで、高い転化率でアルカンを不飽和炭化水素に転化することができる。また、担体の全酸量は、10μmol/g以下であることが好ましく、6μmol/g以下であることがより好ましい。なお、担体の全酸量は、0.1μmol/g以上であってよく、1.0μmol/g以上であってもよい。   In the present embodiment, the total acid amount of the carrier is 15 μmol / g or less. By using such a carrier, alkane can be converted to an unsaturated hydrocarbon at a high conversion rate. Further, the total acid amount of the carrier is preferably 10 μmol / g or less, and more preferably 6 μmol / g or less. The total acid amount of the carrier may be 0.1 μmol / g or more, or 1.0 μmol / g or more.

本明細書中、担体の全酸量とは、アンモニアTPD法で測定される担体の酸点の全量を示す。アンモニアTPD法は、例えば、「丹羽;ゼオライト,10,175(1993)」に記載の装置及び測定条件で実施することができる。   In this specification, the total acid amount of the carrier indicates the total amount of acid points of the carrier measured by the ammonia TPD method. The ammonia TPD method can be carried out, for example, with the apparatus and measurement conditions described in “Niwa; Zeolite, 10, 175 (1993)”.

担体の比表面積は、例えば30m/g以上であってよく、50m/g以上であることが好ましい。これにより、アルカンの転化率を高くするという効果が奏される。また、担体の比表面積は、例えば1000m/g以下であってよく、500m/g以下であることが好ましい。このような比表面積を有することで、工業的に好適に利用可能な十分な強度を有する担体とすることができる。 The specific surface area of the carrier may be, for example, 30 m 2 / g or more, and preferably 50 m 2 / g or more. Thereby, the effect of increasing the conversion rate of alkane is produced. The specific surface area of the carrier may be, for example, 1000 m 2 / g or less, and preferably 500 m 2 / g or less. By having such a specific surface area, a carrier having sufficient strength that can be suitably used industrially can be obtained.

担体の調製方法は特に限定されず、例えば、共沈法、沈着法、混練法、含浸法、ポアフィリング法等であってよい。これらのうち、上述の好適な全酸量が得られ易い観点からは、含浸法又はポアフィリング法が好ましい。含浸法の具体例として、例えば、第2族金属の無機塩を溶解させた溶液にアルミナを加え、撹拌した後、減圧下で溶媒を除去し、乾燥、焼成することで、担体を調製することができる。   The method for preparing the carrier is not particularly limited, and may be, for example, a coprecipitation method, a deposition method, a kneading method, an impregnation method, a pore filling method, or the like. Among these, the impregnation method or the pore filling method is preferable from the viewpoint of easily obtaining the above-mentioned preferable total acid amount. As a specific example of the impregnation method, for example, a support is prepared by adding alumina to a solution in which an inorganic salt of a Group 2 metal is dissolved, stirring, removing the solvent under reduced pressure, drying and firing. Can do.

脱水素触媒には、第14族金属元素及びPtを含む担持金属が担持されている。第14族金属元素は、Ge、Sn及びPbからなる群より選択される少なくとも一種であってよく、Snであることが好ましい。   The dehydrogenation catalyst carries a supported metal containing a Group 14 metal element and Pt. The Group 14 metal element may be at least one selected from the group consisting of Ge, Sn, and Pb, and is preferably Sn.

第14族金属元素の担持量は、例えば、担体100質量部に対して0.1質量部以上であってよく、1.0質量部以上であることが好ましい。また、第14族金属元素の担持量は、例えば、担体100質量部に対して80質量部以下であってよく、50質量部以下であることが好ましい。このような担持量であると、触媒劣化が一層抑制され、高い活性がより長期間にわたり維持される傾向がある。   The amount of the Group 14 metal element supported may be, for example, 0.1 parts by mass or more, preferably 1.0 part by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the carrier. Further, the supported amount of the Group 14 metal element may be, for example, 80 parts by mass or less, and preferably 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the carrier. With such a supported amount, catalyst deterioration is further suppressed, and high activity tends to be maintained for a longer period of time.

Ptの担持量は、例えば、担体100質量部に対して0.01質量部以上であってよく、0.1質量部以上であることが好ましい。また、Ptの担持量は、例えば、担体100質量部に対して5.0質量部以下であってよく、3.0質量部以下であることが好ましい。このような担持量であると、触媒上で形成されるPt粒子が脱水素反応に好適なサイズとなり、単位白金重量あたりの白金表面積が大きくなるため、より効率的な反応系が実現できる。   The amount of Pt supported may be, for example, 0.01 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the carrier, and preferably 0.1 parts by mass or more. Further, the amount of Pt supported may be, for example, 5.0 parts by mass or less, preferably 3.0 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the carrier. With such a loading amount, the Pt particles formed on the catalyst have a size suitable for the dehydrogenation reaction, and the platinum surface area per unit platinum weight increases, so that a more efficient reaction system can be realized.

担持金属の担持方法は特に限定されず、例えば、含浸法、沈着法、共沈法、混練法、イオン交換法、ポアフィリング法が挙げられる。   The supporting method of the supporting metal is not particularly limited, and examples thereof include an impregnation method, a deposition method, a coprecipitation method, a kneading method, an ion exchange method, and a pore filling method.

担持方法の一態様を以下に示す。まず、担持金属の前駆体を含む溶液に担体を加え、溶液を撹拌する。その後、減圧下で溶媒を除去し、得られた固体を乾燥させる乾燥後の固体を焼成することで、担持金属を担体上に担持させることができる。   One aspect of the loading method is shown below. First, a carrier is added to a solution containing a supported metal precursor, and the solution is stirred. Thereafter, the solvent is removed under reduced pressure, and the solid obtained after drying is calcined, whereby the supported metal can be supported on the carrier.

上記担持方法において、担持金属の前駆体は、例えば、金属塩又は錯体であってよい。担持金属の金属塩は、例えば、無機塩、有機酸塩又はこれらの水和物であってよい。無機塩は、例えば、硫酸塩、硝酸塩、塩化物、リン酸塩、炭酸塩等であってよい。有機酸塩は、例えば、酢酸塩、しゅう酸塩等であってよい。担持金属の錯体は、例えば、アルコキシド錯体、アンミン錯体等であってよい。   In the above supporting method, the supporting metal precursor may be, for example, a metal salt or a complex. The metal salt of the supported metal may be, for example, an inorganic salt, an organic acid salt, or a hydrate thereof. Inorganic salts may be, for example, sulfates, nitrates, chlorides, phosphates, carbonates and the like. The organic acid salt may be, for example, acetate, oxalate and the like. The supported metal complex may be, for example, an alkoxide complex or an ammine complex.

撹拌時の条件としては、例えば撹拌温度0〜60℃、撹拌時間10分〜24時間とすることができる。また、乾燥時の条件としては、例えば乾燥温度を100〜250℃、乾燥時間を3時間〜24時間とすることができる。   As conditions at the time of stirring, it can be set as stirring temperature 0-60 degreeC and stirring time 10 minutes-24 hours, for example. Moreover, as conditions at the time of drying, a drying temperature can be 100-250 degreeC and a drying time can be 3 hours-24 hours, for example.

焼成は、例えば、空気雰囲気下又は酸素雰囲気下で行うことができる。焼成は一段階で行ってもよく、二段階以上の多段階で行ってもよい。焼成温度は、担持金属の前駆体を分解可能な温度であればよく、例えば200〜1000℃であってよく、400〜800℃であってもよい。なお、多段階の焼成を行う場合、少なくともその一段階が上記焼成温度であればよい。他の段階での焼成温度は、例えば上記と同じ範囲であってよく、100〜200℃であってもよい。   Firing can be performed, for example, in an air atmosphere or an oxygen atmosphere. Firing may be performed in one stage, or may be performed in two or more stages. The firing temperature may be any temperature as long as the precursor of the supported metal can be decomposed, and may be, for example, 200 to 1000 ° C or 400 to 800 ° C. In addition, when performing multi-stage baking, at least one step should just be the said baking temperature. The firing temperature at the other stage may be in the same range as described above, for example, and may be 100 to 200 ° C.

脱水素触媒は、成形性を向上させる観点から、成形助剤を更に含有していてもよい。成形助剤は、例えば、増粘剤、界面活性剤、保水材、可塑剤、バインダー原料等であってよい。   The dehydrogenation catalyst may further contain a molding aid from the viewpoint of improving moldability. The molding aid may be, for example, a thickener, a surfactant, a water retention material, a plasticizer, a binder material, or the like.

脱水素触媒の形状は特に限定されず、例えば、ペレット状、顆粒状、ハニカム状、スポンジ状等の形状であってよい。   The shape of the dehydrogenation catalyst is not particularly limited, and may be, for example, a pellet shape, a granule shape, a honeycomb shape, a sponge shape, or the like.

脱水素触媒は、前処理として還元処理が行われたものを用いてもよい。還元処理は、例えば、還元性ガスの雰囲気下、40〜600℃で脱水素触媒を保持することで行うことができる。保持時間は、例えば0.05〜24時間であってよい。還元性ガスは、例えば、水素、一酸化炭素等を含むものであってよい。還元処理を行った脱水素触媒を用いることで、脱水素反応の初期の誘導期を短くすることができる。なお、初期の誘導期とは、脱水素触媒中の担持金属のうち、還元されて活性状態にあるものが非常に少なく、触媒の活性が低い状態をいう。   A dehydrogenation catalyst that has been subjected to a reduction treatment as a pretreatment may be used. The reduction treatment can be performed, for example, by holding the dehydrogenation catalyst at 40 to 600 ° C. in a reducing gas atmosphere. The holding time may be, for example, 0.05 to 24 hours. The reducing gas may contain hydrogen, carbon monoxide, etc., for example. By using the dehydrogenation catalyst subjected to the reduction treatment, the initial induction period of the dehydrogenation reaction can be shortened. The initial induction period means a state in which the supported metal in the dehydrogenation catalyst is reduced and is in an active state, and the activity of the catalyst is low.

次いで、本実施形態における脱水素工程について詳述する。   Next, the dehydrogenation process in this embodiment will be described in detail.

脱水素工程は、原料ガスを脱水素触媒に接触させてアルカンの脱水素反応を行い、不飽和炭化水素を含む生成ガスを得る工程である。   The dehydrogenation step is a step in which a raw material gas is brought into contact with a dehydrogenation catalyst to perform an alkane dehydrogenation reaction to obtain a product gas containing unsaturated hydrocarbons.

脱水素工程は、例えば、脱水素触媒を充填した反応器を用い、当該反応器に原料ガスを流通させることにより実施してよい。反応器としては、固体触媒による気相反応に用いられる種々の反応器を用いることができる。反応器としては、例えば、固定床型反応器、ラジアルフロー型反応器、管型反応器等が挙げられる。   The dehydrogenation step may be performed, for example, by using a reactor filled with a dehydrogenation catalyst and circulating a raw material gas through the reactor. As the reactor, various reactors used for a gas phase reaction with a solid catalyst can be used. Examples of the reactor include a fixed bed reactor, a radial flow reactor, and a tubular reactor.

脱水素反応の反応形式は、例えば、固定床式、移動床式又は流動床式であってよい。これらのうち、設備コストの観点からは固定床式が好ましい。   The reaction type of the dehydrogenation reaction may be, for example, a fixed bed type, a moving bed type, or a fluidized bed type. Among these, the fixed bed type is preferable from the viewpoint of equipment cost.

脱水素反応の反応温度、すなわち反応器内の温度は、反応効率の観点から300〜800℃であってよく、500〜700℃であってよい。反応温度が500℃以上であれば、不飽和炭化水素の生成量が一層多くなる傾向がある。反応温度が700℃以下であれば、高い活性がより長期にわたって維持される傾向がある。   The reaction temperature of the dehydrogenation reaction, that is, the temperature in the reactor, may be 300 to 800 ° C. or 500 to 700 ° C. from the viewpoint of reaction efficiency. If reaction temperature is 500 degreeC or more, there exists a tendency for the production amount of unsaturated hydrocarbon to increase further. If reaction temperature is 700 degrees C or less, there exists a tendency for high activity to be maintained over a long period of time.

反応圧力、すなわち反応器内の気圧は0.01〜1MPaであってよく、0.05〜0.8MPaであってよく、0.1〜0.5MPaであってよい。反応圧力が上記範囲にあると、脱水素反応がより進行し易くなり、一層優れた反応効率が得られる傾向がある。   The reaction pressure, that is, the atmospheric pressure in the reactor may be 0.01 to 1 MPa, may be 0.05 to 0.8 MPa, and may be 0.1 to 0.5 MPa. When the reaction pressure is in the above range, the dehydrogenation reaction is more likely to proceed, and a further excellent reaction efficiency tends to be obtained.

脱水素工程を、原料ガスを連続的に供給する連続式の反応形式で行う場合、重量空間速度(以下、「WHSV」という。)は、0.1h−1以上であってよく、1.0h−1以上であってもよく、100h−1以下であってよく、30h−1以下であってもよい。ここで、WHSVとは、連続式の反応装置における、触媒質量に対する原料ガスの供給速度(供給量/時間)の比(供給速度/触媒質量)である。なお、原料ガス及び触媒の使用量は、反応条件、触媒の活性等に応じて更に好ましい範囲を適宜選定してよく、WHSVは上記範囲に限定されるものではない。 When the dehydrogenation step is performed in a continuous reaction mode in which the raw material gas is continuously supplied, the weight space velocity (hereinafter referred to as “WHSV”) may be 0.1 h −1 or more, and 1.0 h. it may also be -1 or more, may be at 100h -1 or less, may be 30h -1 or less. Here, WHSV is the ratio (supply rate / catalyst mass) of the feed rate (supply rate / time) of the raw material gas to the catalyst mass in a continuous reaction apparatus. In addition, the usage amount of the raw material gas and the catalyst may be appropriately selected in a more preferable range according to the reaction conditions, the activity of the catalyst, etc., and WHSV is not limited to the above range.

脱水素工程では、反応器に上記脱水素触媒(以下、第一の脱水素触媒ともいう。)以外の触媒を更に充填してもよい。   In the dehydrogenation step, the reactor may be further charged with a catalyst other than the dehydrogenation catalyst (hereinafter also referred to as the first dehydrogenation catalyst).

例えば、本実施形態では、反応器の第一の脱水素触媒より後段に、オレフィンから共役ジエンへの脱水素反応を触媒する第二の脱水素触媒が更に充填されていてもよい。第一の脱水素触媒は、アルカンからオレフィンへの脱水素反応の反応活性に優れるため、第一の脱水素触媒の後段に第二の脱水素触媒を充填することで、得られる生成ガス中の共役ジエンの割合を高めることができる。   For example, in the present embodiment, a second dehydrogenation catalyst that catalyzes a dehydrogenation reaction from an olefin to a conjugated diene may be further charged after the first dehydrogenation catalyst of the reactor. Since the first dehydrogenation catalyst is excellent in the reaction activity of the dehydrogenation reaction from the alkane to the olefin, the second dehydrogenation catalyst is filled in the subsequent stage of the first dehydrogenation catalyst. The proportion of conjugated dienes can be increased.

また、本実施形態に係る製造方法は、脱水素工程で得られたオレフィンを含む生成ガス(以下、第一の生成ガスともいう。)を、第二の脱水素触媒に接触させてオレフィンの脱水素反応を行い、共役ジエンを含む第二の生成ガスを得る工程(以下、第二の脱水素工程ともいう。)を更に備えていてもよい。このような製造方法によれば、共役ジエンをより多く含む生成ガスを得ることができる。   In addition, the production method according to the present embodiment includes contacting the product gas containing the olefin obtained in the dehydrogenation step (hereinafter also referred to as the first product gas) with the second dehydrogenation catalyst to dehydrate the olefin. A step of performing an elementary reaction to obtain a second product gas containing a conjugated diene (hereinafter also referred to as a second dehydrogenation step) may be further provided. According to such a production method, a product gas containing more conjugated diene can be obtained.

第二の脱水素触媒としては、オレフィンの脱水素反応の触媒であれば、特に制限無く用いることができる。例えば、第二の脱水素触媒としては、貴金属触媒、FeおよびKを含有する触媒、Mo等を含有する触媒等を用いることができる。   As the second dehydrogenation catalyst, any olefin dehydrogenation catalyst can be used without particular limitation. For example, as the second dehydrogenation catalyst, a noble metal catalyst, a catalyst containing Fe and K, a catalyst containing Mo and the like can be used.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。   The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment.

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention more concretely, this invention is not limited to an Example.

[担体合成例1]
<担体A−1の調製>
0.5〜1mmに分級されたアルミナ15g(ネオビードGB−13、(株)水澤化学工業製、1質量%の濃度で水に懸濁させた懸濁液のpH:7.9)に、18.8gのMg(NO・6HOを56mLの水に溶解させた溶液を加えた。得られた混合液を、ロータリーエバポレーターを用いて、40℃、0.015MPaAで30分間撹拌し、40℃、常圧で30分間撹拌した。その後、混合液を撹拌しながら減圧下で水を除去した。得られた固体を130℃のオーブン中で一晩乾燥させた。次に、乾燥後の固体を、空気流通下、550℃で3時間、800℃で3時間焼成した。得られた固体に、再び18.8gのMg(NO・6HOを56mLの水に溶解させた溶液を加え、同様の手順を繰り返し行い、担体A−1を得た。
[Carrier Synthesis Example 1]
<Preparation of carrier A-1>
15 g of alumina classified to 0.5 to 1 mm (Neobead GB-13, manufactured by Mizusawa Chemical Co., Ltd., pH of a suspension suspended in water at a concentration of 1% by mass: 7.9), 18 A solution of .8 g Mg (NO 3 ) 2 .6H 2 O dissolved in 56 mL water was added. The obtained mixed solution was stirred at 40 ° C. and 0.015 MPaA for 30 minutes using a rotary evaporator, and stirred at 40 ° C. and normal pressure for 30 minutes. Thereafter, water was removed under reduced pressure while stirring the mixture. The resulting solid was dried in an oven at 130 ° C. overnight. Next, the dried solid was calcined at 550 ° C. for 3 hours and at 800 ° C. for 3 hours under air flow. A solution obtained by dissolving 18.8 g of Mg (NO 3 ) 2 .6H 2 O in 56 mL of water was added to the obtained solid again, and the same procedure was repeated to obtain carrier A-1.

得られた担体A−1において、Mgの含有量は、担体の全質量基準で17.4質量%であった。また、担体A−1において、全酸量は5.9μmol/gであった。   In the obtained carrier A-1, the Mg content was 17.4% by mass based on the total mass of the carrier. Further, in the carrier A-1, the total acid amount was 5.9 μmol / g.

[触媒合成例1]
<触媒A−1の調製>
3.0gの担体A−1に、79.6mgのHPtCl・2HOを16mLの水に溶解させた水溶液を加えた。得られた混合液を、ロータリーエバポレーターを用いて、40℃、0.015MPaAで30分間撹拌し、40℃、常圧で30分間撹拌した。その後、混合液を撹拌しながら減圧下で水を除去した。得られた固体を130℃のオーブン中で一晩乾燥させた。次に、乾燥後の固体を、空気流通下、550℃で3時間焼成した。得られた固体に0.311gのSnCl・2HOを20mLのEtOHに溶解させた溶液を加えた。得られた混合液を、ロータリーエバポレーターを用いて、40℃、常圧で1時間撹拌し、その後減圧下でEtOHを除去した。得られた固体を130℃のオーブン中で一晩乾燥させた。次に、乾燥後の固体を、空気流通下、550℃で3時間焼成した。更に550℃で2時間の水素還元を行い、触媒A−1を得た。
[Catalyst Synthesis Example 1]
<Preparation of catalyst A-1>
An aqueous solution in which 79.6 mg of H 2 PtCl 6 .2H 2 O was dissolved in 16 mL of water was added to 3.0 g of carrier A-1. The obtained mixed solution was stirred at 40 ° C. and 0.015 MPaA for 30 minutes using a rotary evaporator, and stirred at 40 ° C. and normal pressure for 30 minutes. Thereafter, water was removed under reduced pressure while stirring the mixture. The resulting solid was dried in an oven at 130 ° C. overnight. Next, the dried solid was calcined at 550 ° C. for 3 hours under air flow. A solution obtained by dissolving 0.311 g of SnCl 2 .2H 2 O in 20 mL of EtOH was added to the obtained solid. The resulting mixture was stirred at 40 ° C. and normal pressure for 1 hour using a rotary evaporator, and then EtOH was removed under reduced pressure. The resulting solid was dried in an oven at 130 ° C. overnight. Next, the dried solid was calcined at 550 ° C. for 3 hours under air flow. Further, hydrogen reduction was performed at 550 ° C. for 2 hours to obtain catalyst A-1.

[担体合成例2]
<担体A−2の調製>
0.5〜1mmに分級されたアルミナ15g(ネオビードGB−13、(株)水澤化学工業製、1質量%の濃度で水に懸濁させた懸濁液のpH:7.9)に、37.6gのMg(NO・6HOを56mLの水に溶解させた溶液を加えた。得られた混合液を、ロータリーエバポレーターを用いて、40℃、0.015MPaAで30分間撹拌し、40℃、常圧で30分間撹拌した。その後、混合液を撹拌しながら減圧下で水を除去した。得られた固体を130℃のオーブン中で一晩乾燥させた。次に、乾燥後の固体を、空気流通下、550℃で3時間、800℃で3時間焼成し、担体A−2を得た。
[Carrier Synthesis Example 2]
<Preparation of carrier A-2>
37 g of alumina classified to 0.5 to 1 mm (Neobead GB-13, manufactured by Mizusawa Chemical Co., Ltd., pH: 7.9 of a suspension suspended in water at a concentration of 1% by mass), 37 A solution of .6 g Mg (NO 3 ) 2 .6H 2 O dissolved in 56 mL water was added. The obtained mixed solution was stirred at 40 ° C. and 0.015 MPaA for 30 minutes using a rotary evaporator, and stirred at 40 ° C. and normal pressure for 30 minutes. Thereafter, water was removed under reduced pressure while stirring the mixture. The resulting solid was dried in an oven at 130 ° C. overnight. Next, the solid after drying was calcined at 550 ° C. for 3 hours and at 800 ° C. for 3 hours under air flow to obtain carrier A-2.

得られた担体A−2において、Mgの含有量は、担体の全質量基準で17.2質量%であった。また、担体A−2において、全酸量は8.9μmol/gであった。   In the obtained carrier A-2, the content of Mg was 17.2% by mass based on the total mass of the carrier. In carrier A-2, the total acid amount was 8.9 μmol / g.

[触媒合成例2]
<触媒A−2の調製>
担体A−1に代えて担体A−2を用いたこと以外は、触媒合成例1と同様にして触媒の調製を行い、触媒A−2を得た。
[Catalyst synthesis example 2]
<Preparation of catalyst A-2>
A catalyst was prepared in the same manner as in Catalyst Synthesis Example 1 except that Support A-2 was used instead of Support A-1, and Catalyst A-2 was obtained.

[担体合成例3]
<担体A−3の調製>
イオン交換水1Lに105.5gのAl(NO・9HOと36.1gのMg(NO・6HOを加え、激しく撹拌した。水溶液を撹拌させながら、濃アンモニア水を2倍に希釈した溶液を0.1mL/sの速さでpH10になるまで滴下し、30分撹拌後、30分静置した。沈殿物を濾過し、1.3Lのイオン交換水による洗浄を2回行った。続いて、得られた沈殿物を130℃のオーブン中で一晩乾燥させた。最後に、乾燥後の固体を、空気流通下、300℃で1時間、500℃で2時間、800℃で4時間の3段階で焼成し、担体A−3を得た。
[Carrier Synthesis Example 3]
<Preparation of carrier A-3>
105.5 g of Al (NO 3 ) 3 .9H 2 O and 36.1 g of Mg (NO 3 ) 2 .6H 2 O were added to 1 L of ion-exchanged water and vigorously stirred. While stirring the aqueous solution, a solution obtained by diluting concentrated aqueous ammonia twice was added dropwise at a rate of 0.1 mL / s until pH 10 was reached, stirred for 30 minutes, and then allowed to stand for 30 minutes. The precipitate was filtered and washed with 1.3 L of ion exchange water twice. Subsequently, the obtained precipitate was dried in an oven at 130 ° C. overnight. Finally, the solid after drying was calcined in three stages of 300 ° C. for 1 hour, 500 ° C. for 2 hours, and 800 ° C. for 4 hours under air flow to obtain carrier A-3.

得られた担体A−3において、Mgの含有量は、担体の全質量基準で15.2質量%であった。また、担体A−3において、全酸量は10.6μmol/gであった。   In the obtained carrier A-3, the content of Mg was 15.2% by mass based on the total mass of the carrier. Further, in the carrier A-3, the total acid amount was 10.6 μmol / g.

[触媒合成例3]
<触媒A−3の調製>
担体A−1に代えて担体A−3を用いたこと以外は、触媒合成例1と同様にして触媒の調製を行い、触媒A−3を得た。
[Catalyst Synthesis Example 3]
<Preparation of catalyst A-3>
A catalyst was prepared in the same manner as in Catalyst Synthesis Example 1 except that Support A-3 was used instead of Support A-1, and Catalyst A-3 was obtained.

[触媒合成例4]
<触媒A−4の調製>
担体として0.5〜1mmに分級されたアルミナ(ネオビードGB−13、(株)水澤化学工業製)を用いたこと以外は触媒合成例1と同様にして触媒の調製を行い、触媒A−4を得た。なお、触媒合成例4で担体として用いたアルミナの全酸量は26.5μmol/gであった。
[Catalyst Synthesis Example 4]
<Preparation of catalyst A-4>
A catalyst was prepared in the same manner as in Catalyst Synthesis Example 1 except that alumina (Neobead GB-13, manufactured by Mizusawa Chemical Industry Co., Ltd.) classified to 0.5 to 1 mm was used as a carrier. Got. The total acid amount of alumina used as the carrier in Catalyst Synthesis Example 4 was 26.5 μmol / g.

(実施例1)
1.0gの触媒A−1を管型反応器に充填し、反応管を固定床流通式反応装置に接続した。次に、水素及びNの混合ガス(水素:N=5:5(mol比))を50mL/minで流通させながら、反応管の上層を550℃まで昇温し、当該温度で1時間保持した。同時に、反応管の下層を600℃まで昇温し、当該温度で1時間保持した。続いて、n−ブタン、N及び水の混合ガス(原料ガス)を反応器に供給し、原料ガス中のn−ブタンの脱水素反応を行った。ここで、原料ガスにおけるn−ブタン、N及び水のモル比は、1:5:3に調整した。管型反応器への原料ガスの供給速度は、62mL/minに調整した。触媒全量に対するWHSVは1.0h−1に調整した。管型反応器の原料ガスの圧力は大気圧に調整した。
Example 1
1.0 g of catalyst A-1 was charged into a tubular reactor, and the reaction tube was connected to a fixed bed flow reactor. Next, the upper layer of the reaction tube was heated to 550 ° C. while flowing a mixed gas of hydrogen and N 2 (hydrogen: N 2 = 5: 5 (mol ratio)) at 50 mL / min, and the temperature was increased to 550 ° C. for 1 hour. Retained. At the same time, the lower layer of the reaction tube was heated to 600 ° C. and held at that temperature for 1 hour. Subsequently, a mixed gas (raw material gas) of n-butane, N 2 and water was supplied to the reactor, and n-butane in the raw material gas was dehydrogenated. Here, the molar ratio of n-butane, N 2 and water in the raw material gas was adjusted to 1: 5: 3. The feed rate of the raw material gas to the tubular reactor was adjusted to 62 mL / min. The WHSV with respect to the total amount of the catalyst was adjusted to 1.0 h- 1 . The pressure of the raw material gas in the tubular reactor was adjusted to atmospheric pressure.

反応開始時から60分が経過した時点で、脱水素反応の生成物(生成ガス)を管型反応器から採取した。また、反応開始時間から300分が経過した時点で、脱水素反応の生成物(生成ガス)を管型反応器から採取した。なお、反応開始時とは、原料ガスの供給が開始された時間である。各時点において採取された生成ガスを、熱伝導度検出器を備えたガスクロマトグラフ(TCD−GC)を用いて分析した。分析の結果、生成ガスがブテン及び1,3−ブタジエンを含有することが確認された。上記ガスクロマトグラフに基づき、各時点において採取された生成ガス中のブテンの濃度(単位:質量%)及びブタジエンの濃度(単位:質量%)を定量した。   When 60 minutes passed from the start of the reaction, the product (product gas) of the dehydrogenation reaction was collected from the tubular reactor. Further, when 300 minutes passed from the reaction start time, the product (product gas) of the dehydrogenation reaction was collected from the tubular reactor. The reaction start time is the time when the supply of the source gas is started. The product gas collected at each time point was analyzed using a gas chromatograph (TCD-GC) equipped with a thermal conductivity detector. As a result of analysis, it was confirmed that the product gas contained butene and 1,3-butadiene. Based on the gas chromatograph, the butene concentration (unit: mass%) and the butadiene concentration (unit: mass%) in the product gas collected at each time point were quantified.

生成ガス中のブタン、ブテン及び1,3−ブタジエンの濃度から、60分経過時点及び300分経過時点におけるブタン転化率、ブテン収率及びブタジエン収率を算出した。なお、ブタン転化率は下記式(1)により定義され、ブタジエン収率は下記式(2)により定義され、ブテン収率は下記式(3)により定義される。
Y1=M/M×100 (1)
Y2=M/M×100 (2)
Y3=M/M×100 (3)
式(1)におけるRY1はブタン転化率であり、Mは、原料ガス中のn−ブタンのモル数であり、Mは、生成ガス中のn−ブタンのモル数である。
式(2)におけるRY1はブタジエン収率であり、Mは、原料ガス中のn−ブタンのモル数であり、Mは、生成ガス中の1,3−ブタジエンのモル数である。
式(3)におけるRY2はブテン収率であり、Mは、原料ガス中のn−ブタンのモル数であり、Mは生成ガス中の1−ブテン、t−2−ブテン及びc−2−ブテンのモル数である。
From the concentrations of butane, butene and 1,3-butadiene in the product gas, the butane conversion rate, butene yield and butadiene yield at the time of 60 minutes and at the time of 300 minutes were calculated. The butane conversion rate is defined by the following formula (1), the butadiene yield is defined by the following formula (2), and the butene yield is defined by the following formula (3).
R Y1 = M a / M 0 × 100 (1)
R Y2 = M b / M 0 × 100 (2)
R Y3 = M P / M 0 × 100 (3)
R Y1 in Formula (1) is a butane conversion, M 0 is the number of moles of n- butane in the feed gas, M a is the number of moles of n- butane in the product gas.
In Formula (2), R Y1 is the butadiene yield, M 0 is the number of moles of n-butane in the raw material gas, and M b is the number of moles of 1,3-butadiene in the product gas.
R Y2 in Formula (3) is a butene yield, M 0 is the number of moles of n- butane in the feed gas, M P is in the product gas of 1-butene, t-2-butene and c- The number of moles of 2-butene.

算出の結果、60分経過時点でのブタン転化率、ブテン収率及びブタジエン収率はそれぞれ64.7%、51.2%、9.8%、360分経過時点でのブタン転化率、ブテン収率及びブタジエン収率はそれぞれ58.7%、46.3%、9.6%であった。   As a result of the calculation, the butane conversion rate, butene yield and butadiene yield after 60 minutes were 64.7%, 51.2%, 9.8%, butane conversion rate and butene yield after 360 minutes, respectively. The rate and butadiene yield were 58.7%, 46.3%, and 9.6%, respectively.

(実施例2)
触媒A−1に代えて触媒A−2を用いたこと以外は実施例1と同様の操作により、n−ブタンの脱水素反応及び生成ガスの分析を行った。反応開始時から60分経過時点でのブタン転化率、ブテン収率及びブタジエン収率はそれぞれ66.9%、53.4%、8.8%、360分経過時点でのブタン転化率、ブテン収率及びブタジエン収率はそれぞれ59.0%、46.9%、9.0%であった。
(Example 2)
The dehydrogenation reaction of n-butane and the analysis of the product gas were performed in the same manner as in Example 1 except that the catalyst A-2 was used instead of the catalyst A-1. The butane conversion rate, butene yield and butadiene yield after 60 minutes from the start of the reaction were 66.9%, 53.4%, 8.8%, butane conversion rate and butene yield after 360 minutes, respectively. The rate and butadiene yield were 59.0%, 46.9%, and 9.0%, respectively.

(実施例3)
触媒A−1に代えて触媒A−3を用いたこと以外は実施例1と同様の操作により、n−ブタンの脱水素反応及び生成ガスの分析を行った。反応開始時から60分経過時点でのブタン転化率、ブテン収率及びブタジエン収率はそれぞれ42.3%、34.3%、6.0%、360分経過時点でのブタン転化率、ブテン収率及びブタジエン収率はそれぞれ35.2%、27.9%、5.6%であった。
(Example 3)
A dehydrogenation reaction of n-butane and analysis of the product gas were performed in the same manner as in Example 1 except that the catalyst A-3 was used instead of the catalyst A-1. The butane conversion rate, butene yield and butadiene yield after 60 minutes from the start of the reaction were 42.3%, 34.3%, 6.0%, butane conversion rate and butene yield after 360 minutes, respectively. The rate and butadiene yield were 35.2%, 27.9%, and 5.6%, respectively.

(比較例1)
触媒A−1に代えて触媒A−4を用いたこと以外は実施例1と同様の操作により、n−ブタンの脱水素反応及び生成ガスの分析を行った。反応開始時から60分経過時点でのブタン転化率、ブテン収率及びブタジエン収率はそれぞれ35.5%、29.6%、3.8%、360分経過時点でのブタン転化率、ブテン収率及びブタジエン収率はそれぞれ14.4%、10.3%、3.2%であった。
(Comparative Example 1)
A dehydrogenation reaction of n-butane and analysis of the product gas were performed in the same manner as in Example 1 except that the catalyst A-4 was used instead of the catalyst A-1. The butane conversion rate, butene yield and butadiene yield after 60 minutes from the start of the reaction were 35.5%, 29.6%, 3.8%, butane conversion rate and butene yield after 360 minutes, respectively. The rate and the butadiene yield were 14.4%, 10.3%, and 3.2%, respectively.

実施例1〜3及び比較例1の結果を表1に示す。   The results of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 are shown in Table 1.

Figure 2017141208
Figure 2017141208

Claims (6)

アルカンを含む原料ガスを脱水素触媒に接触させて、オレフィン及び共役ジエンからなる群より選択される少なくとも一種の不飽和炭化水素を含む生成ガスを得る工程を備え、
前記脱水素触媒が、Al及び第2族金属元素を含む担体に、第14族金属元素及びPtを含む担持金属を担持させた触媒であり、
前記担体のアンモニアTPD法で測定される全酸量が15μmol/g以下である、
不飽和炭化水素の製造方法。
Contacting a source gas containing an alkane with a dehydrogenation catalyst to obtain a product gas containing at least one unsaturated hydrocarbon selected from the group consisting of olefins and conjugated dienes,
The dehydrogenation catalyst is a catalyst in which a carrier containing Al and a Group 2 metal element is supported on a supported metal containing a Group 14 metal element and Pt,
The total acid amount measured by the ammonia TPD method of the carrier is 15 μmol / g or less,
A method for producing unsaturated hydrocarbons.
前記担体のアンモニアTPD法で測定される全酸量が10μmol/g以下である、請求項1に記載の製造方法。   The manufacturing method of Claim 1 whose total acid amount measured by the ammonia TPD method of the said support | carrier is 10 micromol / g or less. 前記第14族金属元素がSnである、請求項1又は2に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein the Group 14 metal element is Sn. 前記アルカンが炭素数4〜10のアルカンである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の製造方法。   The manufacturing method as described in any one of Claims 1-3 whose said alkane is a C4-C10 alkane. 前記アルカンがブタンであり、前記オレフィンがブテンであり、前記共役ジエンがブタジエンである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の製造方法。   The production method according to any one of claims 1 to 4, wherein the alkane is butane, the olefin is butene, and the conjugated diene is butadiene. アルカンを含む原料ガスを第一の脱水素触媒に接触させて、オレフィンを含む第一の生成ガスを得る第一の工程と、
前記第一の生成ガスを第二の脱水素触媒に接触させて、共役ジエンを含む第二の生成ガスを得る第二の工程と、
を備え、
前記第一の脱水素触媒が、Al及び第2族金属元素を含む担体に、第14族金属元素及びPtを含む担持金属を担持させた触媒であり、
前記担体のアンモニアTPD法で測定される全酸量が15μmol/g以下である、
共役ジエンの製造方法。
A first step of contacting a source gas containing an alkane with a first dehydrogenation catalyst to obtain a first product gas containing an olefin;
Contacting the first product gas with a second dehydrogenation catalyst to obtain a second product gas containing a conjugated diene;
With
The first dehydrogenation catalyst is a catalyst in which a carrier containing Al and a Group 2 metal element is supported on a supported metal containing a Group 14 metal element and Pt,
The total acid amount measured by the ammonia TPD method of the carrier is 15 μmol / g or less,
A process for producing conjugated dienes.
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