JP2022083663A - Method for producing alcohol - Google Patents

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Ryosuke Sasaki
季弘 木村
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Abstract

To provide a method for producing an alcohol by hydration of an olefin with reduced formation of acetaldehyde and butene as by-products.SOLUTION: As a catalyst for alcohol production, used is a silica-carrying heteropoly acid catalyst with a total volume of pores with a pore size of 6 nm or less of 0.05 mL/g or less.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明はオレフィンの水和反応によるアルコールの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing an alcohol by a hydration reaction of an olefin.

工業用エタノールは、有機溶剤、有機合成原料、消毒剤、化学品等の中間体として広く使用される、重要な工業化学製品である。工業用エタノールは、硫酸、スルホン酸といった液体の酸、ゼオライト触媒、タングステン、ニオブ、タンタル等の金属酸化物触媒、あるいはタングストリン酸、タングストケイ酸等のヘテロポリ酸又はリン酸がシリカ担体又は珪藻土担体に担持された固体触媒の存在下で、エチレンの水和反応により得られることが知られている。 Industrial ethanol is an important industrial chemical product widely used as an intermediate for organic solvents, organic synthetic raw materials, disinfectants, chemicals and the like. For industrial ethanol, liquid acids such as sulfuric acid and sulfonic acid, zeolite catalysts, metal oxide catalysts such as tungsten, niobium and tantalum, or heteropolyacids or phosphoric acids such as tonguestophosphoric acid and tonguestosilicic acid are used as silica carriers or diatomaceous earth carriers. It is known to be obtained by a hydration reaction of ethylene in the presence of a supported solid catalyst.

硫酸、スルホン酸等の液体の酸を触媒とした、液相のエチレン水和反応の場合には、反応に使用された酸の後処理が必要であり、加えて、活性が低いといった問題があり、工業的な利用には制限があった。一方、担体担持型の固体触媒を用いたエチレンの水和反応は、気相反応で実施することができるため、反応物と触媒との分離が容易であり、反応速度的に有利な高温、又は平衡論的に有利な高圧条件で、反応を行うことができる利点がある。 In the case of a liquid phase ethylene hydration reaction catalyzed by a liquid acid such as sulfuric acid or sulfonic acid, post-treatment of the acid used in the reaction is required, and in addition, there is a problem that the activity is low. , There were restrictions on industrial use. On the other hand, since the hydration reaction of ethylene using a carrier-supported solid catalyst can be carried out by a gas phase reaction, it is easy to separate the reactant and the catalyst, and the high temperature is advantageous in terms of reaction rate, or There is an advantage that the reaction can be carried out under high pressure conditions which are advantageous in terms of equilibrium theory.

固体酸触媒に関しては、これまでに多くの提案がなされており、特に、リン酸が担体に担持された固体酸触媒を用いた気相反応プロセスは、既に工業的に実施されている。しかし、このリン酸が担体に担持された触媒を用いる工業プロセスでは、活性成分であるリン酸の流出が連続的に起こり、その結果、活性及び選択性が低下して、継続的なリン酸の供給が必要となっていた。また、流出したリン酸が装置を腐食するため、反応器やその他の設備の定期的なメンテナンスが必要となり、設備の維持に多くのコストがかかるといった問題があった。加えて、担持リン酸触媒は、水蒸気との接触により、触媒の物理的、及び化学的な劣化が起きる。長期間の使用により、活性の低下をきたし、且つ甚だしいときには担体粒子同士が互いに凝集してブロック状となるため、触媒の取替え、あるいは抜き出し時に、困難性を有する場合があった。このため、エチレンの水和反応において、これらの問題点を解決する新規な担体、及び担持型の触媒開発が行われている。 Many proposals have been made for solid acid catalysts, and in particular, a gas phase reaction process using a solid acid catalyst in which phosphoric acid is supported on a carrier has already been industrially carried out. However, in an industrial process using a catalyst in which this phosphoric acid is carried on a carrier, the outflow of phosphoric acid, which is an active component, occurs continuously, and as a result, the activity and selectivity are reduced, and continuous phosphoric acid is produced. Supply was needed. In addition, since the outflowing phosphoric acid corrodes the equipment, regular maintenance of the reactor and other equipment is required, and there is a problem that the maintenance of the equipment is costly. In addition, the supported phosphoric acid catalyst causes physical and chemical deterioration of the catalyst due to contact with water vapor. After long-term use, the activity is reduced, and when the activity is severe, the carrier particles aggregate with each other to form a block, which may cause difficulty in replacing or extracting the catalyst. Therefore, in the ethylene hydration reaction, a novel carrier and a supported catalyst that solve these problems are being developed.

例えば、リン酸が流出するおそれのない、酸化チタンを担体として、酸化チタン及び酸化タングステンを必須成分とする触媒を用いた、エチレンの水和反応が知られている(特許文献1参照)。 For example, there is known a hydration reaction of ethylene using a catalyst containing titanium oxide as a carrier and titanium oxide and tungsten oxide as essential components so that phosphoric acid does not flow out (see Patent Document 1).

また、少なくとも1.23mL/gの平均細孔容積を有するシリカ担体に、リン酸を担持させた担持リン酸触媒を用いた、エチレンの水和反応によるエタノールの製造方法が開示されている(特許文献2参照)。特許文献2に開示された方法によれば、従来の担持リン酸触媒に比べて、収率、及び選択性に優れ、担体の粒子強度の低下を抑制できるとされている。 Further, a method for producing ethanol by a hydration reaction of ethylene using a supported phosphoric acid catalyst in which phosphoric acid is supported on a silica carrier having an average pore volume of at least 1.23 mL / g is disclosed (Patent). See Document 2). According to the method disclosed in Patent Document 2, it is said that the yield and selectivity are excellent as compared with the conventional supported phosphoric acid catalyst, and the decrease in the particle strength of the carrier can be suppressed.

更に、性能の改良されたエチレンの水和反応によるエタノール製造担持型触媒として、ヘテロポリ酸を燃焼法のフュームドシリカに担持した、ヘテロポリ酸系触媒が開示されている(特許文献3参照)。ヘテロポリ酸系触媒の性能を改善する方法として、熱酸で処理されたクレー担体に、ヘテロポリ酸を担持させた触媒も提案されている(特許文献4参照)。 Further, as an ethanol production-supporting catalyst by a hydration reaction of ethylene with improved performance, a heteropolyacid-based catalyst in which a heteropolyacid is supported on fumed silica by a combustion method is disclosed (see Patent Document 3). As a method for improving the performance of a heteropolyacid catalyst, a catalyst in which a heteropolyacid is supported on a clay carrier treated with a hot acid has also been proposed (see Patent Document 4).

一方、オレフィンの水和反応に好適な担持型触媒の担体として、細孔容積、比表面積、及び細孔直径が特定範囲にあるシリカ担体が開示されており、該担体を用いたエチレンの水和反応によるエタノールの製造が例示されている(特許文献5参照)。 On the other hand, as a carrier of a supported catalyst suitable for an olefin hydration reaction, a silica carrier having a specific range of pore volume, specific surface area, and pore diameter is disclosed, and ethylene hydration using the carrier is disclosed. The production of ethanol by reaction is exemplified (see Patent Document 5).

しかし、特許文献1~5は、触媒の担持成分の流出があったり、エチレン水和の選択性が悪いために、触媒劣化の一因であるコーキングを引き起こしたり、アセトアルデヒド、ブテン等の副生物の生成が十分に抑制されていなかったりして、工業的に利用するにはいまだ十分な状況ではなかった。 However, in Patent Documents 1 to 5, caulking, which is one of the causes of catalyst deterioration, is caused by the outflow of the supporting component of the catalyst and the selectivity of ethylene hydration is poor, and by-products such as acetaldehyde and butene are used. The situation was not yet sufficient for industrial use, as the production was not sufficiently suppressed.

特開平10-298122号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-298122 特開平10-101601号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-101601 特開平8-192047号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-192047 特開平8-225473号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-225473 特開2003-190786号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-190786

本発明は、上記の背景に鑑みてなされたものであり、副生物であるアセトアルデヒド及びブテンの生成が抑制された、オレフィンの水和反応によるアルコールの製造方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide a method for producing an alcohol by a hydration reaction of an olefin in which the production of acetaldehyde and butene, which are by-products, is suppressed.

本発明者らは鋭意検討の結果、適切な細孔径を有する担体材料を使用して、当該担体材料への触媒担持量を調整して得られる、特定の大きさの細孔の総容積が特定の範囲にあるシリカ担持ヘテロポリ酸触媒を用いれば、エチレン水和反応によるエタノール製造において、副生物の生成を有意に抑制できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of diligent studies, the present inventors have specified the total volume of pores of a specific size obtained by adjusting the amount of catalyst supported on the carrier material using a carrier material having an appropriate pore diameter. It has been found that the production of by-products can be significantly suppressed in the production of ethanol by the ethylene hydration reaction by using the silica-supported heteropolyacid catalyst in the range of the above, and the present invention has been completed.

即ち、本発明は、以下の[1]~[4]に関する。
[1]
ヘテロポリ酸又はその塩が、シリカ担体に担持されたシリカ担持ヘテロポリ酸触媒の存在下で、炭素原子数2~5のオレフィンを水和反応させてアルコールを製造する、アルコールの製造方法であって、
前記シリカ担持ヘテロポリ酸触媒は、孔径が6nm以下である細孔の総容積が0.05mL/g以下である、アルコールの製造方法。
[2]
前記ヘテロポリ酸は、ケイタングステン酸、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、ケイモリブデン酸、ケイバナドタングステン酸、リンバナドタングステン酸、及びリンバナドモリブデン酸よりなる群から選ばれる少なくとも一種である、[1]に記載のアルコールの製造方法。
[3]
前記シリカ担持ヘテロポリ酸触媒における前記ヘテロポリ酸又はその塩の担持量は、前記シリカ担体100質量部に対して50~200質量部である、[1]又は[2]のいずれかに記載のアルコールの製造方法。
[4]
前記オレフィンはエチレンであり、前記アルコールはエタノールである、[1]~[3]のいずれか一項に記載のアルコールの製造方法。
That is, the present invention relates to the following [1] to [4].
[1]
A method for producing an alcohol, wherein the heteropolyacid or a salt thereof is hydrated with an olefin having 2 to 5 carbon atoms in the presence of a silica-supported heteropolyacid catalyst supported on a silica carrier to produce an alcohol.
The silica-supported heteropolyacid catalyst is a method for producing an alcohol, wherein the pore diameter is 6 nm or less and the total volume of pores is 0.05 mL / g or less.
[2]
The heteropolyacid is at least one selected from the group consisting of silicotung acid, phosphotungnic acid, phosphomolybdic acid, phytomolybdic acid, cavanadotungstate, limbanadotungsic acid, and limbanadomolybdic acid, [1]. The method for producing an alcohol according to.
[3]
The amount of the heteropolyacid or a salt thereof supported on the silica-supported heteropolyacid catalyst is 50 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the silica carrier, according to any one of [1] and [2]. Production method.
[4]
The method for producing an alcohol according to any one of [1] to [3], wherein the olefin is ethylene and the alcohol is ethanol.

本発明によれば、孔径が6nm以下である細孔の総容積が0.05mL/g以下であるシリカ担持ヘテロポリ酸触媒を、オレフィン、例えばエチレンの水和反応によるアルコールの製造に使用することで、副生物である、アセトアルデヒド及びブテンの生成を抑制することができる。 According to the present invention, a silica-supported heteropolyacid catalyst having a pore diameter of 6 nm or less and a total pore volume of 0.05 mL / g or less is used for producing an alcohol by a hydration reaction of an olefin, for example, ethylene. , The production of acetaldehyde and butene, which are by-products, can be suppressed.

実施例及び比較例で作製したシリカ担持ヘテロポリ酸触媒の細孔径分布を示すグラフである。It is a graph which shows the pore diameter distribution of the silica-supported heteropolyacid catalyst produced in an Example and a comparative example.

以下、本発明の好ましい実施の形態について説明するが、本発明はこれらの形態のみに限定されるものではなく、その精神と実施の範囲内において様々な応用が可能である。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these embodiments, and various applications are possible within the spirit and practice thereof.

<アルコールの製造方法>
一実施形態に係るアルコールの製造方法は、シリカ担体にヘテロポリ酸又はヘテロポリ酸塩が担持されている固体酸触媒(以降、「アルコール製造用触媒」と記載する場合がある。)を用いて、水と炭素原子数2~5のオレフィンとを反応器へ供給し、気相中で水和反応させることで、アルコールを得る方法である。
<Alcohol manufacturing method>
The method for producing an alcohol according to an embodiment uses a solid acid catalyst in which a heteropolyacid or a heteropolylate is supported on a silica carrier (hereinafter, may be referred to as "catalyst for alcohol production") and water. This is a method for obtaining an alcohol by supplying an olefin having 2 to 5 carbon atoms to a reactor and allowing it to undergo a hydration reaction in a gas phase.

炭素原子数2~5のオレフィンの水和反応によるアルコール製造反応の具体例を、下記式(1)に示す。

Figure 2022083663000002
(式中、R~Rは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数1~3のアルキル基を表し、R~Rの合計の炭素原子数は0~3である。) A specific example of the alcohol production reaction by the hydration reaction of an olefin having 2 to 5 carbon atoms is shown in the following formula (1).
Figure 2022083663000002
(In the formula, R 1 to R 4 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and the total number of carbon atoms of R 1 to R 4 is 0 to 3).

アルコール製造用触媒を用いるオレフィンの水和反応は平衡反応であり、オレフィンの転化率は、最大でも平衡転化率となる。例えば、エチレンの水和によるエタノールの製造における平衡転化率は、温度200℃、圧力2.0MPaGのとき、7.5%と計算される。したがって、オレフィンの水和によるアルコールの製造方法においては、平衡転化率によって最大の転化率が決まり、エチレンの例に見られるように、オレフィンの水和反応は平衡転化率が小さい傾向があるため、工業的には、オレフィンの水和反応を穏やかな条件下で高効率に実施することが強く求められている。 The hydration reaction of the olefin using the alcohol production catalyst is an equilibrium reaction, and the conversion rate of the olefin is the equilibrium conversion rate at the maximum. For example, the equilibrium conversion rate in the production of ethanol by hydration of ethylene is calculated to be 7.5% at a temperature of 200 ° C. and a pressure of 2.0 MPaG. Therefore, in the method for producing alcohol by hydration of olefin, the maximum conversion rate is determined by the equilibrium conversion rate, and as seen in the example of ethylene, the hydration reaction of olefin tends to have a small equilibrium conversion rate. Industrially, there is a strong demand for highly efficient olefin hydration reaction under mild conditions.

一実施形態のアルコールの製造方法に適用される炭素原子数2~5のオレフィンは、特に限定されるものではない。炭素原子数2~5のオレフィンは、例えば、エチレン、プロピレン、n-ブテン、イソブテン、ペンテン、又はこれらの二種以上の混合物であり、好ましくはエチレンである。 The olefin having 2 to 5 carbon atoms applied to the method for producing an alcohol of one embodiment is not particularly limited. The olefin having 2 to 5 carbon atoms is, for example, ethylene, propylene, n-butene, isobutene, pentene, or a mixture of two or more thereof, and is preferably ethylene.

オレフィンと水との使用割合に制限はないが、反応速度に対するオレフィンの濃度依存性が大きいこと、水濃度が高い場合には、アルコール製造プロセスのエネルギーコストが上昇することから、オレフィンと水とのモル比は、水:オレフィン=0.01~2.0であることが好ましく、水:オレフィン=0.1~1.0であることがより好ましい。 There is no limit to the ratio of olefin and water used, but the concentration of olefin depends on the reaction rate, and if the water concentration is high, the energy cost of the alcohol production process increases. The molar ratio is preferably water: olefin = 0.01 to 2.0, and more preferably water: olefin = 0.1 to 1.0.

アルコール製造用触媒を用いるオレフィンの水和反応の形式に制限はなく、いずれの反応形式も用いることができる。好ましい形式としては、触媒との分離のし易さ、及び反応効率の観点から、例えば、固定床形式、流動床形式、懸濁床形式等を挙げることができ、より好ましくは、触媒との分離に最もエネルギーを必要としない固定床形式である。 There is no limitation on the type of hydration reaction of the olefin using the catalyst for alcohol production, and any reaction type can be used. Preferred types include, for example, a fixed bed type, a fluidized bed type, a suspension bed type, and the like from the viewpoint of ease of separation from the catalyst and reaction efficiency, and more preferably separation from the catalyst. It is a fixed floor type that requires the least energy.

固定床形式を用いる場合のガス空間速度は、特に制限されないが、エネルギー、及び反応効率の観点から、好ましくは、500~15000/hr、より好ましくは1000~10000/hrである。ガス空間速度が500/hr以上であれば、触媒の使用量を効果的に削減することができ、15000/hr以下であれば、ガスの循環量を低減することができるため、上記範囲内ではアルコールの製造をより効率的に行うことができる。 The gas space velocity when the fixed bed type is used is not particularly limited, but is preferably 500 to 15,000 / hr, more preferably 1000 to 10000 / hr from the viewpoint of energy and reaction efficiency. If the gas space velocity is 500 / hr or more, the amount of catalyst used can be effectively reduced, and if it is 15,000 / hr or less, the gas circulation amount can be reduced. Alcohol can be produced more efficiently.

アルコール製造用触媒を用いるオレフィンの水和反応における反応圧力に制限はない。オレフィンの水和反応は、分子数が減る反応であるから、一般に高圧で行うことが有利である。反応圧力は、好ましくは0.5~7.0MPaGであり、より好ましくは1.5~4.0MPaGである。ここで、「G」はゲージ圧を意味する。反応圧力が0.5MPaG以上であれば、十分な反応速度を得ることができ、7.0MPaG以下であれば、オレフィンの凝縮対策及びオレフィンの蒸発に係る設備の設置、高圧ガス保安対策に係る設備の設置が必要なくなり、更にエネルギーに関するコストをより低減することができる。 There is no limitation on the reaction pressure in the hydration reaction of the olefin using the catalyst for alcohol production. Since the hydration reaction of olefin is a reaction in which the number of molecules is reduced, it is generally advantageous to carry out the hydration reaction at high pressure. The reaction pressure is preferably 0.5 to 7.0 MPaG, more preferably 1.5 to 4.0 MPaG. Here, "G" means gauge pressure. If the reaction pressure is 0.5 MPaG or more, a sufficient reaction rate can be obtained, and if it is 7.0 MPaG or less, equipment related to olefin condensation measures and olefin evaporation is installed, and equipment related to high-pressure gas safety measures. It is not necessary to install the gas, and the cost related to energy can be further reduced.

アルコール製造用触媒を用いるオレフィンの水和反応の反応温度は、特に制限されず、幅広い温度で実施することができる。好ましい反応温度としては、ヘテロポリ酸又はヘテロポリ酸塩の熱安定性、及び原料の一つである水が凝縮しない温度を考慮すると、100~550℃であり、より好ましくは150~350℃である。 The reaction temperature of the hydration reaction of the olefin using the alcohol production catalyst is not particularly limited and can be carried out in a wide range of temperatures. The preferred reaction temperature is 100 to 550 ° C, more preferably 150 to 350 ° C, considering the thermal stability of the heteropolyacid or heteropolylate and the temperature at which water, which is one of the raw materials, does not condense.

アルコール製造用触媒を用いるオレフィンの水和反応では、未反応のオレフィンを反応器へリサイクルすることにより、オレフィンのロスを削減することができる。反応器へ未反応オレフィンをリサイクルする方法に制限はなく、反応器から出てきたプロセス流体からオレフィンを単離してリサイクルしてもよいし、その他の不活性成分と一緒にリサイクルしてもよい。通常、工業グレードのエチレンには、極少量のエタンが含まれていることが多い。したがって、エタンを含んだエチレンを使用して、未反応のエチレンを反応器へリサイクルする際は、エタンの濃縮及び蓄積を防止するために、回収したエチレンガスの一部を系外にパージすることが望ましい。 In the olefin hydration reaction using an alcohol production catalyst, the loss of the olefin can be reduced by recycling the unreacted olefin to the reactor. There is no limitation on the method of recycling the unreacted olefin to the reactor, and the olefin may be isolated and recycled from the process fluid coming out of the reactor, or may be recycled together with other inert components. Industrial grade ethylene usually contains very small amounts of ethane. Therefore, when recycling unreacted ethylene to a reactor using ethylene containing ethane, a part of the recovered ethylene gas should be purged to the outside of the system in order to prevent the concentration and accumulation of ethane. Is desirable.

アルコール製造用触媒を用いるオレフィンの水和反応においては、生成したアルコールが脱水し、副生物としてエーテル化合物が生じることがある。例えば、エチレンの水和によりエタノールを得る場合には、ジエチルエーテルが副生する。このジエチルエーテルは、エタノール2分子からの脱水反応により生じるものと考えられ、エチレンの水和反応によりエタノールを製造する場合には、反応の収率を著しく低下させてしまう。副生したジエチルエーテルを反応器にリサイクルすることにより、ジエチルエーテルがエタノールに変換され、エチレンからエタノールを、極めて高効率で製造することができる。副生したエーテル化合物の反応器へのリサイクル方法は、特に制限されないが、例えば、反応器から留出した成分からエーテル化合物を単離して反応器へリサイクルする方法、未反応のオレフィンと一緒にガス成分として反応器へリサイクルする方法などがある。 In the hydration reaction of an olefin using a catalyst for producing an alcohol, the produced alcohol may be dehydrated to produce an ether compound as a by-product. For example, when ethanol is obtained by hydration of ethylene, diethyl ether is produced as a by-product. This diethyl ether is considered to be generated by a dehydration reaction from two molecules of ethanol, and when ethanol is produced by a hydration reaction of ethylene, the yield of the reaction is significantly reduced. By recycling the by-produced diethyl ether into a reactor, the diethyl ether is converted into ethanol, and ethanol can be produced from ethylene with extremely high efficiency. The method of recycling the by-produced ether compound into the reactor is not particularly limited, and for example, a method of isolating the ether compound from the components distilled from the reactor and recycling it into the reactor, a gas together with an unreacted olefin. As an ingredient, there is a method of recycling to a reactor.

<シリカ担持ヘテロポリ酸触媒(アルコール製造用触媒)>
一実施形態のアルコールの製造方法においては、アルコール製造用触媒として、ヘテロポリ酸又はその塩(本開示において「ヘテロポリ酸塩」ともいう。)が、シリカ担体に担持された固体酸触媒である、シリカ担持ヘテロポリ酸触媒を用いる。
<Silica-supported heteropolyacid catalyst (catalyst for alcohol production)>
In one embodiment of the method for producing an alcohol, silica is a solid acid catalyst in which a heteropolyacid or a salt thereof (also referred to as “heteropolyate” in the present disclosure) is supported on a silica carrier as a catalyst for alcohol production. A carrier heteropolyacid catalyst is used.

(ヘテロポリ酸、ヘテロポリ酸塩)
ヘテロポリ酸とは、中心元素、及び酸素が結合した周辺元素からなる酸である。中心元素は、通常、ケイ素又はリンであるが、元素周期表の第1族~第17族の多種の元素から選ばれる任意の1つから選択することができる。
(Heteropolyacids, heteropolylates)
Heteropolyacids are acids consisting of a central element and peripheral elements to which oxygen is bound. The central element is usually silicon or phosphorus, but can be selected from any one selected from various elements of Groups 1 to 17 of the Periodic Table of the Elements.

ヘテロポリ酸を構成する中心元素としては、例えば、第二銅イオン;二価のベリリウム、亜鉛、コバルト又はニッケルのイオン;三価のホウ素、アルミニウム、ガリウム、鉄、セリウム、ヒ素、アンチモン、リン、ビスマス、クロム又はロジウムのイオン;四価のケイ素、ゲルマニウム、スズ、チタン、ジルコニウム、バナジウム、硫黄、テルル、マンガン、ニッケル、白金、トリウム、ハフニウム、セリウムのイオン及び他の希土類イオン;五価のリン、ヒ素、バナジウム、アンチモンイオン;六価のテルルイオン;及び七価のヨウ素イオン等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the central element constituting the heteropolyacid include cupric ion; divalent beryllium, zinc, cobalt or nickel ion; trivalent boron, aluminum, gallium, iron, cerium, arsenic, antimony, phosphorus and bismuth. , Chromium or rhodium ions; tetravalent silicon, germanium, tin, titanium, zirconium, vanadium, sulfur, tellurium, manganese, nickel, platinum, thorium, hafnium, cerium ions and other rare earth ions; pentavalent phosphorus, Examples thereof include, but are not limited to, arsenic, vanadium, antimony ion; hexavalent tellurium ion; and heptavalent iodine ion.

ヘテロポリ酸を構成する周辺元素としては、例えば、タングステン、モリブデン、バナジウム、ニオブ、タンタル等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。 Examples of peripheral elements constituting the heteropolyacid include, but are not limited to, tungsten, molybdenum, vanadium, niobium, tantalum and the like.

このようなヘテロポリ酸は、「ポリオキソアニオン」、「ポリオキソ金属塩」又は「酸化金属クラスター」として、知られている。よく知られているアニオン類のいくつかの構造には、この分野の研究者本人にちなんで名前が付けられたものがあり、例えば、ケギン(Keggin)型構造、ウエルス-ドーソン(Wells-Dawson)型構造、及びアンダーソン-エバンス-ペアロフ(Anderson-Evans-Perloff)型構造が知られている。詳しくは、「ポリ酸の化学」(社団法人日本化学会編、季刊化学総説No.20、1993年)の記載を参照できる。ヘテロポリ酸は、通常、高分子量であり、例えば、700~8500の範囲の分子量を有し、その単量体だけでなく、二量体錯体をも含む。 Such heteropolyacids are known as "polyoxoanions", "polyoxometal salts" or "metal oxide clusters". Some of the well-known structures of anions are named after the researchers in this field, for example, the Keggin-type structure, Wells-Dawson. A type structure and an Anderson-Evans-Perloff type structure are known. For details, refer to the description of "Chemistry of Polyacid" (edited by The Chemical Society of Japan, Quarterly Chemistry Review No. 20, 1993). Heteropolyacids are usually high molecular weight and have, for example, a molecular weight in the range of 700-8500 and include not only their monomers but also dimeric complexes.

ヘテロポリ酸塩とは、上記のヘテロポリ酸の水素原子の一部又は全てを置換した金属塩又はオニウム塩である。例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、マグネシウム、バリウム、銅、金、及びガリウムの金属塩、並びにアンモニア等のオニウム塩を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。 The heteropolyate is a metal salt or an onium salt in which a part or all of the hydrogen atom of the above heteropolyacid is substituted. For example, metal salts of lithium, sodium, potassium, cesium, magnesium, barium, copper, gold, and gallium, and onium salts such as ammonia can be mentioned, but are not limited thereto.

ヘテロポリ酸は、特に、ヘテロポリ酸が遊離酸又はいくつかの塩の形態である場合には、水又は酸素化溶媒のような他の極性溶媒に対して、比較的高い溶解度を有する。ヘテロポリ酸の溶解度は、適当な対イオンを選択することにより、制御することができる。 Heteropolyacids have relatively high solubility in other protic solvents such as water or oxygenated solvents, especially if the heteropolyacid is in the form of a free acid or some salt. The solubility of heteropolyacids can be controlled by selecting the appropriate counterion.

シリカ担体に触媒として担持させることができるヘテロポリ酸としては、例えば、以下が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
ケイタングステン酸 H[SiW1240]・xH
リンタングステン酸 H[PW1240]・xH
リンモリブデン酸 H[PMo1240]・xH
ケイモリブデン酸 H[SiMo1240]・xH
ケイバナドタングステン酸 H4+n[SiV12-n40]・xH
リンバナドタングステン酸 H3+n[PV12-n40]・xH
リンバナドモリブデン酸 H3+n[PVMo12-n40]・xH
ケイバナドモリブデン酸 H4+n[SiVMo12-n40]・xH
ケイモリブドタングステン酸 H[SiMo12-n40]・xH
リンモリブドタングステン酸 H[PMo12-n40]・xH
(式中、nは1~11の整数であり、xは1以上の整数である。)
Examples of the heteropolyacid that can be supported on the silica carrier as a catalyst include, but are not limited to, the following.
Chitungstic acid H 4 [SiW 12 O 40 ] · xH 2 O
Phosphor Tungstic Acid H 3 [PW 12 O 40 ] · xH 2 O
Phosphomolybic acid H 3 [PMo 12 O 40 ] · xH 2 O
Molybdic acid H 4 [SiMo 12 O 40 ] · xH 2 O
Keibanado Tungstic Acid H 4 + n [SiV n W 12-n O 40 ] · xH 2 O
Limbanad Tungstic Acid H 3 + n [PV n W 12-n O 40 ] · xH 2 O
Limbanado molybdic acid H 3 + n [PV n Mo 12-n O 40 ] · xH 2 O
Keibanado molybdic acid H 4 + n [SiV n Mo 12-n O 40 ] · xH 2 O
Keimoribdo Tungstic Acid H 4 [SiMon W 12-n O 40 ] · xH 2 O
Phosphoribd Tungstic Acid H 3 [PMon W 12-n O 40 ] · xH 2 O
(In the formula, n is an integer of 1 to 11 and x is an integer of 1 or more.)

ヘテロポリ酸としては、ケイタングステン酸、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、ケイモリブデン酸、ケイバナドタングステン酸、リンバナドタングステン酸、又はリンバナドモリブデン酸が好ましく、ケイタングステン酸、リンタングステン酸、ケイバナドタングステン酸、又はリンバナドタングステン酸がより好ましい。 As the heteropolyacid, silicotung acid, phosphotung acid, phosphomolybdic acid, phytomolybdic acid, cavanadotungstate, limbanadotungstate, or limbanadomolybdic acid is preferable, and phytonicic acid, phosphotungstate, and cyvanadotungsten Acids, or limbanadotungstates, are more preferred.

このようなヘテロポリ酸の合成方法としては、特に制限はなく、どのような方法を用いてもよい。例えば、モリブデン酸又はタングステン酸の塩とヘテロ原子の単純酸素酸又はその塩を含む酸性水溶液(pH1~pH2程度)を熱することによって、ヘテロポリ酸を得ることができる。ヘテロポリ酸化合物は、例えば、生成したヘテロポリ酸水溶液から金属塩として晶析分離して単離することができる。 The method for synthesizing such a heteropolyacid is not particularly limited, and any method may be used. For example, a heteropolyacid can be obtained by heating an acidic aqueous solution (about pH 1 to pH 2) containing a salt of molybdenum acid or tungsten acid and a simple oxygen acid of a hetero atom or a salt thereof. The heteropolyacid compound can be isolated by crystallization separation as a metal salt from the generated heteropolyacid aqueous solution, for example.

ヘテロポリ酸の製造の具体例は、「新実験化学講座8 無機化合物の合成(III)」(社団法人日本化学会編、丸善株式会社発行、昭和59年8月20日、第3版)の1413頁に記載されているが、これに限定されるものではない。合成したヘテロポリ酸の構造確認は、化学分析のほか、X線回折、UV、又はIRの測定により、行うことができる。 A specific example of the production of heteropolyacids is 1413 of "New Experimental Chemistry Course 8 Synthesis of Inorganic Compounds (III)" (edited by The Chemical Society of Japan, published by Maruzen Co., Ltd., August 20, 1984, 3rd edition). It is described on the page, but is not limited to this. The structure of the synthesized heteropolyacid can be confirmed by X-ray diffraction, UV, or IR measurement in addition to chemical analysis.

ヘテロポリ酸塩の好ましい例としては、上記の好ましいヘテロポリ酸のリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、セシウム塩、マグネシウム塩、バリウム塩、銅塩、金塩、ガリウム塩、及びアンモニウム塩等が挙げられる。 Preferred examples of the heteropolylate salt include lithium salt, sodium salt, potassium salt, cesium salt, magnesium salt, barium salt, copper salt, gold salt, gallium salt, ammonium salt and the like of the above-mentioned preferred heteropolyacid.

ヘテロポリ酸塩の具体例としては、ケイタングステン酸のリチウム塩、ケイタングステン酸のナトリウム塩、ケイタングステン酸のセシウム塩、ケイタングステン酸の銅塩、ケイタングステン酸の金塩、ケイタングステン酸のガリウム塩;リンタングステン酸のリチウム塩、リンタングステン酸のナトリウム塩、リンタングステン酸のセシウム塩、リンタングステン酸の銅塩、リンタングステン酸の金塩、リンタングステン酸のガリウム塩;リンモリブデン酸のリチウム塩、リンモリブデン酸のナトリウム塩、リンモリブデン酸のセシウム塩、リンモリブデン酸の銅塩、リンモリブデン酸の金塩、リンモリブデン酸のガリウム塩;ケイモリブデン酸のリチウム塩、ケイモリブデン酸のナトリウム塩、ケイモリブデン酸のセシウム塩、ケイモリブデン酸の銅塩、ケイモリブデン酸の金塩、ケイモリブデン酸のガリウム塩;ケイバナドタングステン酸のリチウム塩、ケイバナドタングステン酸のナトリウム塩、ケイバナドタングステン酸のセシウム塩、ケイバナドタングステン酸の銅塩、ケイバナドタングステン酸の金塩、ケイバナドタングステン酸のガリウム塩;リンバナドタングステン酸のリチウム塩、リンバナドタングステン酸のナトリウム塩、リンバナドタングステン酸のセシウム塩、リンバナドタングステン酸の銅塩、リンバナドタングステン酸の金塩、リンバナドタングステン酸のガリウム塩;リンバナドモリブデン酸のリチウム塩、リンバナドモリブデン酸のナトリウム塩、リンバナドモリブデン酸のセシウム塩、リンバナドモリブデン酸の銅塩、リンバナドモリブデン酸の金塩、リンバナドモリブデン酸のガリウム塩;ケイバナドモリブデン酸のリチウム塩、ケイバナドモリブデン酸のナトリウム塩、ケイバナドモリブデン酸のセシウム塩、ケイバナドモリブデン酸の銅塩、ケイバナドモリブデン酸の金塩、ケイバナドモリブデン酸のガリウム塩等を挙げることができる。 Specific examples of the heteropolycatemate include lithium silicate of phytonic acid, sodium salt of silicate phosphite, cesium salt of silicate phosphite, copper salt of silicate phosphite, gold salt of silicate phosphite, and gallium salt of silicate phosphite. Lithium salt of phosphotung acid, sodium salt of phosphotung acid, cesium salt of phosphotung acid, copper salt of phosphotung acid, gold salt of phosphotung acid, gallium salt of phosphotung acid; lithium salt of phosphomolydic acid, Sodium salt of phosphomolybdic acid, cesium salt of phosphomolybdic acid, copper salt of phosphomolybdic acid, gold salt of phosphomolybdic acid, gallium salt of phosphomolybdic acid; lithium salt of silicate molybdic acid, sodium salt of phytomolybdic acid, kay. Cesium salt of molybdenum acid, copper salt of silicate molybdic acid, gold salt of silicate molybdic acid, gallium salt of silicate molybdic acid; lithium salt of cybanado tungstate, sodium salt of keibanado tungstate, cesium salt of keibanado tungstate , Copper salt of cavanado tungsten acid, gold salt of cavanado tungsten acid, gallium salt of cavanado tungsten acid; lithium salt of limbanado tungsten acid, sodium salt of limbanado tungsten acid, cesium salt of limbanado tungsten acid, limba Copper salt of nadtungstate, gold salt of limbanadotungstate, gallium salt of limbanadotungstate; lithium salt of limbanadomolybdic acid, sodium salt of limbanadomolybdenum, cesium salt of limbanadomolybdenum, limbanadomolybdenum Copper salt of acid, gold salt of limbanado molybdenum acid, gallium salt of limbanado molybdenum acid; lithium salt of keibanado molybdenum acid, sodium salt of keibanado molybdenum acid, cesium salt of keibanado molybdenum acid, cesium salt of keibanado molybdenum acid Examples thereof include a copper salt, a gold salt of cavanado molybdenum acid, and a gallium salt of cavanado molybdenum acid.

ヘテロポリ酸塩としては、ケイタングステン酸のリチウム塩、ケイタングステン酸のナトリウム塩、ケイタングステン酸のセシウム塩、ケイタングステン酸の銅塩、ケイタングステン酸の金塩、ケイタングステン酸のガリウム塩;リンタングステン酸のリチウム塩、リンタングステン酸のナトリウム塩、リンタングステン酸のセシウム塩、リンタングステン酸の銅塩、リンタングステン酸の金塩、リンタングステン酸のガリウム塩;リンモリブデン酸のリチウム塩、リンモリブデン酸のナトリウム塩、リンモリブデン酸のセシウム塩、リンモリブデン酸の銅塩、リンモリブデン酸の金塩、リンモリブデン酸のガリウム塩;ケイモリブデン酸のリチウム塩、ケイモリブデン酸のナトリウム塩、ケイモリブデン酸のセシウム塩、ケイモリブデン酸の銅塩、ケイモリブデン酸の金塩、ケイモリブデン酸のガリウム塩;ケイバナドタングステン酸のリチウム塩、ケイバナドタングステン酸のナトリウム塩、ケイバナドタングステン酸のセシウム塩、ケイバナドタングステン酸の銅塩、ケイバナドタングステン酸の金塩、ケイバナドタングステン酸のガリウム塩;リンバナドタングステン酸のリチウム塩、リンバナドタングステン酸のナトリウム塩、リンバナドタングステン酸のセシウム塩、リンバナドタングステン酸の銅塩、リンバナドタングステン酸の金塩、リンバナドタングステン酸のガリウム塩;リンバナドモリブデン酸のリチウム塩、リンバナドモリブデン酸のナトリウム塩、リンバナドモリブデン酸のセシウム塩、リンバナドモリブデン酸の銅塩、リンバナドモリブデン酸の金塩、リンバナドモリブデン酸のガリウム塩;ケイバナドモリブデン酸のリチウム塩、又はケイバナドモリブデン酸のナトリウム塩が好ましい。 Heteropolylates include lithium phytonic acid, sodium phytonic acid, cesium cesium salt, cesium cesium salt, copper phytonic acid, gold phytonic acid, gallium phosphotung acid; phosphotungsten. Lithium salt of acid, sodium salt of phosphotung acid, cesium salt of phosphotung acid, copper salt of phosphotung acid, gold salt of phosphotung acid, gallium salt of phosphotung acid; lithium salt of phosphomolydic acid, phosphomolybdic acid Sodium salt, cesium salt of phosphomolybdic acid, copper salt of phosphomolybdic acid, gold salt of phosphomolybdic acid, gallium salt of phosphomolybdic acid; Cesium salt, copper salt of silicate molybdic acid, gold salt of cocoa molybdenate, gallium salt of cocoa molybdenum; lithium salt of keibanado tung acid, sodium salt of keibanado tung acid, cesium salt of keibanado tung acid, keibanado Copper salt of tungsten acid, gold salt of cavanado tungsten acid, gallium salt of cavanado tungsten acid; lithium salt of limbanado tungsten acid, sodium salt of limbanado tungsten acid, cesium salt of limbanado tungsten acid, limbanado tungsten acid Copper salt, gold salt of limbanado tungstate, gallium salt of limbanado tungstate; lithium salt of limbanado molybdenum, sodium salt of limbanado molybdenum, cesium salt of limbanado molybdenum, copper of limbanado molybdenum. Salts, gold salts of limbanado molybdenum acid, gallium salts of limbanado molybdenum acid; lithium salts of cybanado molybdenum acid, or sodium salts of cybanado molybdenum acid are preferred.

ヘテロポリ酸塩としては、ケイタングステン酸のリチウム塩、ケイタングステン酸のナトリウム塩、ケイタングステン酸のセシウム塩、ケイタングステン酸の銅塩、ケイタングステン酸の金塩、ケイタングステン酸のガリウム塩;リンタングステン酸のリチウム塩、リンタングステン酸のナトリウム塩、リンタングステン酸のセシウム塩、リンタングステン酸の銅塩、リンタングステン酸の金塩、リンタングステン酸のガリウム塩;ケイバナドタングステン酸のリチウム塩、ケイバナドタングステン酸のナトリウム塩、ケイバナドタングステン酸のセシウム塩、ケイバナドタングステン酸の銅塩、ケイバナドタングステン酸の金塩、ケイバナドタングステン酸のガリウム塩;リンバナドタングステン酸のリチウム塩、リンバナドタングステン酸のナトリウム塩、リンバナドタングステン酸のセシウム塩、リンバナドタングステン酸の銅塩、リンバナドタングステン酸の金塩、又はリンバナドタングステン酸のガリウム塩がより好ましい。 Heteropolylates include lithium silicate of silicate, sodium salt of silicate, cesium salt of cesium, copper salt of cesity, gold salt of silicate, gallium salt of phytonic acid; phosphotungsten. Lithium salt of acid, sodium salt of phosphotung acid, cesium salt of phosphotung acid, copper salt of phosphotung acid, gold salt of phosphotung acid, gallium salt of phosphotung acid; Sodium salt of tungsten acid, cesium salt of cavanado tungsten acid, copper salt of cavanado tungsten acid, gold salt of cavanado tungsten acid, gallium salt of cavanado tungsten acid; lithium salt of limbanado tungsten acid, limbanado tungsten acid Sodium salt, cesium salt of limbanado tungstate, copper salt of limbanado tungstate, gold salt of limbanado tungstate, or gallium salt of limbanado tungstate is more preferred.

ヘテロポリ酸塩としては、ケイタングステン酸のリチウム塩、又はリンタングステン酸のセシウム塩が特に好適である。 As the heteropolymate, a lithium salt of caytungstic acid or a cesium salt of phosphotungstic acid is particularly suitable.

(シリカ担体)
ヘテロポリ酸又はヘテロポリ酸塩は、シリカ担体に担持させて使用する。
(Silica carrier)
The heteropolyacid or heteropolylate is used by supporting it on a silica carrier.

シリカ担体となるシリカに制限はなく、例えば、天然で得られるシリカや、各種シリカ原料を合成して得られる合成シリカを使用することができる。一般に、合成非晶質シリカは、乾式法又は湿式法のいずれかで製造される。四塩化ケイ素を酸素存在下、水素炎中で燃焼する燃焼法は、乾式法に分類され、ケイ酸ナトリウムと鉱酸の中和反応を酸性のpH領域で進行させることにより、一次粒子の成長を抑えた状態で凝集を起こさせるゲル法、アルコキシシランの加水分解を行うゾルゲル法、及びケイ酸ソーダをイオン交換し、活性ケイ酸を調製後、加熱下でpH調整した種粒子含有水溶液中で粒子成長させる水ガラス法は、湿式法に分類される。 The silica used as the silica carrier is not limited, and for example, naturally obtained silica or synthetic silica obtained by synthesizing various silica raw materials can be used. Generally, synthetic amorphous silica is produced by either a dry method or a wet method. The combustion method of burning silicon tetrachloride in a hydrogen flame in the presence of oxygen is classified as a dry method, and the growth of primary particles is promoted by advancing the neutralization reaction of sodium silicate and mineral acid in the acidic pH range. The gel method that causes aggregation in a suppressed state, the sol gel method that hydrolyzes alkoxysilane, and the ion exchange of sodium silicate to prepare active silicic acid, and then the particles in the seed particle-containing aqueous solution whose pH is adjusted under heating. The water glass method for growing is classified as a wet method.

一般に、燃焼法で得られたシリカは、フュームドシリカ、ゲル法で得られたシリカは、シリカゲル、ゾルゲル法及び水ガラス法で得られたシリカ粒子を水等の媒体に分散させたシリカは、コロイダルシリカ、と呼ばれている。 Generally, silica obtained by the combustion method is fumed silica gel, silica gel obtained by the gel method is silica gel, and silica obtained by dispersing silica particles obtained by the sol-gel method and water glass method in a medium such as water is used. It is called colloidal silica gel.

一実施形態のシリカ担体は、燃焼法により得られたフュームドシリカと、ゲル法で得られたシリカゲルと、ゾルゲル法又は水ガラス法で得られたコロイダルシリカとを混練して混練物を得て、得られた混練物を成形して成形体とし、次いで成形体を焼成することにより得ることができる。 The silica carrier of one embodiment is obtained by kneading fumed silica obtained by a combustion method, silica gel obtained by a gel method, and colloidal silica obtained by a sol-gel method or a water glass method to obtain a kneaded product. It can be obtained by molding the obtained kneaded product into a molded product and then firing the molded product.

フュームドシリカ、シリカゲル、及びコロイダルシリカを混練し、成形加工を行い、焼成した場合には、各成分の配合割合、混練方法、焼成条件等によって、焼成後のシリカ担体の一次粒子及び二次粒子の大きさ、及び多孔体の内部状態等が変化する。このため、シリカ担体の高次構造は、規定することができない。シリカ担体の組成式は、SiOである。 When fumed silica, silica gel, and colloidal silica are kneaded, molded, and fired, the primary and secondary particles of the silica carrier after firing depend on the mixing ratio of each component, kneading method, firing conditions, and the like. The size of the silica gel and the internal state of the porous body change. Therefore, the higher-order structure of the silica carrier cannot be defined. The composition formula of the silica carrier is SiO 2 .

フュームドシリカを用いる場合には、特に制限はなく、一般的なフュームドシリカを使用することができる。市販されているフュームドシリカとしては、例えば、アエロジル(商標)(日本アエロジル株式会社製)、レオロシール(商標)(株式会社トクヤマ製)、CAB-O-SIL(商標)(キャボットコーポレーション社製)等を挙げることができる。市販されているフュームドシリカには、親水性と疎水性のグレードがあるが、いずれのものも使用することができる。 When fumed silica is used, there is no particular limitation, and general fumed silica can be used. Commercially available fumed silica includes, for example, Aerosil (trademark) (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), Leolosil (trademark) (manufactured by Tokuyama Corporation), CAB-O-SIL (trademark) (manufactured by Cabot Corporation), etc. Can be mentioned. There are hydrophilic and hydrophobic grades of fumed silica on the market, but any of them can be used.

代表的なフュームドシリカは、物性値として、例えば、一次粒子径7~40nm、比表面積50~500m/gを有し、多孔質ではなく、内部表面積がなく、非晶質であり、酸化ケイ素としての純度が99%以上と高く、金属及び重金属を殆ど含まないといった特徴を有する。 Typical fumed silica has, for example, a primary particle diameter of 7 to 40 nm and a specific surface area of 50 to 500 m 2 / g as physical properties, is not porous, has no internal surface area, is amorphous, and is oxidized. It has a high purity of 99% or more as silicon and is characterized by containing almost no metal or heavy metal.

シリカゲルにも特に制限はなく、一般的なシリカゲルを使用することができる。市販されているシリカゲルとしては、例えば、NIPGEL(東ソー・シリカ株式会社製)、MIZUKASIL(水澤化学工業株式会社製)、CARiACT(富士シリシア化学株式会社製)、サンスフェア(AGCエスアイテック株式会社製)等を挙げることができる。 The silica gel is not particularly limited, and general silica gel can be used. Examples of commercially available silica gel include NIPGEL (manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd.), MIZUKASIL (manufactured by Mizusawa Industrial Chemicals Co., Ltd.), CARiACT (manufactured by Fuji Silysia Chemical Ltd.), and Sunsphere (manufactured by AGC SI-Tech Co., Ltd.). And so on.

一般に、シリカゲルは、珪砂(SiO)とソーダ灰(NaCO)とを混合溶融して得られるケイ酸ソーダガラス(カレット)を水に溶解したケイ酸ソーダを原料に用いて、酸性条件下で、当該ケイ酸ソーダと硫酸のような鉱酸との反応を行って、一次粒子の成長を抑えた状態で凝集を起こさせて、反応液全体をゲル化させることにより製造される。 Generally, silica gel is prepared under acidic conditions by using sodium silicate obtained by dissolving sodium silicate glass (cullet) obtained by mixing and melting silica gel (SiO 2 ) and soda ash (Na 2 CO 3 ) in water as a raw material. Below, it is produced by reacting the sodium silicate with a mineral acid such as sulfuric acid to cause aggregation in a state where the growth of primary particles is suppressed, and gelling the entire reaction solution.

シリカゲルの物性としては特に制限されないが、シリカゲルは、一次粒子が小さく、比表面積が高く、二次粒子が硬いといった特徴を有する。シリカゲルの具体的な物性としては、例えば、BET比表面積が200~1000m/g、二次粒子径が1~30μm、窒素ガス吸着法(BJH法:Barrett,Joyner,Hallender法)による細孔容積が0.3~2.5mL/gであることが挙げられる。シリカゲルの純度は高いほど好ましく、好ましい純度としては95質量%以上、より好ましくは98質量%以上である。 The physical characteristics of silica gel are not particularly limited, but silica gel has the characteristics that the primary particles are small, the specific surface area is high, and the secondary particles are hard. Specific physical properties of silica gel include, for example, a BET specific surface area of 200 to 1000 m 2 / g, a secondary particle diameter of 1 to 30 μm, and a pore volume by a nitrogen gas adsorption method (BJH method: Barrett, Joiner, Hallender method). Is 0.3 to 2.5 mL / g. The higher the purity of silica gel, the more preferable, and the preferable purity is 95% by mass or more, more preferably 98% by mass or more.

コロイダルシリカも特に制限されず、一般的なコロイダルシリカを使用することができる。市販されているコロイダルシリカとしては、例えば、スノーテックス(商標)(日産化学株式会社製)、シリカドール(日本化学工業株式会社製)、アデライト(株式会社ADEKA製)、CAB-O-SIL(商標)TG-Cコロイダルシリカ(キャボットコーポレーション社製)、クォートロン(商標)(扶桑化学工業株式会社製)等を挙げることができる。 Colloidal silica is not particularly limited, and general colloidal silica can be used. Examples of commercially available colloidal silica include Snowtex (trademark) (manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.), Silica Doll (manufactured by Nippon Chemical Industrial Co., Ltd.), Adeleite (manufactured by ADEKA Co., Ltd.), and CAB-O-SIL (trademark). ) TG-C colloidal silica (manufactured by Cabot Corporation), Quattron (trademark) (manufactured by Fuso Chemical Industrial Co., Ltd.) and the like can be mentioned.

コロイダルシリカは、シリカ微粒子を水等の媒体に分散させたものである。コロイダルシリカの製造方法として、水ガラス法と、アルコキシシランの加水分解によるゾルゲル法とがあり、どちらの製法で製造されたコロイダルシリカでも用いることができる。水ガラス法で製造されたコロイダルシリカとゾルゲル法で製造されたコロイダルシリカを組み合わせて使用してもよい。 Colloidal silica is silica fine particles dispersed in a medium such as water. As a method for producing colloidal silica, there are a water glass method and a sol-gel method by hydrolyzing alkoxysilane, and colloidal silica produced by either production method can be used. Colloidal silica produced by the water glass method and colloidal silica produced by the sol-gel method may be used in combination.

コロイダルシリカの代表的な物性としては、例えば、粒子径が4~80nm、水又は有機溶剤中に分散しているシリカの固形分濃度が5~40質量%であることが挙げられる。コロイダルシリカ中の不純物濃度は、担持する触媒活性成分に影響を及ぼすおそれがあるため、低い方が望ましい。固形分中のシリカ純度は、99質量%以上であることが好ましく、99.5質量%以上であることがより好ましい。 Typical physical properties of colloidal silica include, for example, a particle size of 4 to 80 nm and a solid content concentration of silica dispersed in water or an organic solvent of 5 to 40% by mass. The concentration of impurities in colloidal silica is preferably low because it may affect the catalytically active component to be carried. The silica purity in the solid content is preferably 99% by mass or more, more preferably 99.5% by mass or more.

シリカ担体は、フュームドシリカ、シリカゲル、及びコロイダルシリカを混練して混練物を得て、得られた混練物を成形して成形体とした後、成形体を焼成することにより得ることができる。混練の際、適当な添加剤を加えてもよい。 The silica carrier can be obtained by kneading fumed silica, silica gel, and colloidal silica to obtain a kneaded product, molding the obtained kneaded product into a molded product, and then firing the molded product. Appropriate additives may be added during kneading.

フュームドシリカ、シリカゲル、及びコロイダルシリカの配合比は、フュームドシリカ5~50質量部、シリカゲル40~90質量部、コロイダルシリカの固形分5~30質量部とすることが好ましい。より好ましくは、フュームドシリカ15~40質量部、シリカゲル45~70質量部、コロイダルシリカの固形分5~15質量部である。 The blending ratio of fumed silica, silica gel, and colloidal silica is preferably 5 to 50 parts by mass of fumed silica, 40 to 90 parts by mass of silica gel, and 5 to 30 parts by mass of solid content of colloidal silica. More preferably, it is 15 to 40 parts by mass of fumed silica, 45 to 70 parts by mass of silica gel, and 5 to 15 parts by mass of solid content of colloidal silica.

フュームドシリカ、シリカゲル、及びコロイダルシリカを混ぜ合わせる際に、成形性の改善、最終的なシリカ担体の強度向上等を目的として、水又は添加剤を加えることができる。添加剤としては、特に制限されず、一般的なセラミックス成形物を製造する際に使用される添加剤を用いることができる。その目的に応じて、結合剤、可塑剤、分散剤、潤滑剤、湿潤剤、消泡剤等を用いることができる。 When mixing fumed silica, silica gel, and colloidal silica, water or an additive can be added for the purpose of improving moldability, improving the strength of the final silica carrier, and the like. The additive is not particularly limited, and an additive used in producing a general ceramic molded product can be used. Depending on the purpose, a binder, a plasticizer, a dispersant, a lubricant, a wetting agent, an antifoaming agent and the like can be used.

結合剤としては、例えば、ワックスエマルション、アラビアゴム、リグニン、デキストリン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、澱粉、メチルセルロース、Na-カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸ナトリウム、アルギンアンモニウム、トラガントゴム等を挙げることができる。結合剤の種類と濃度によって、混練物の粘性は大きく変化するため、使用する成形法に適した粘性となるように、結合剤の種類と量を適宜選定する。 Examples of the binder include wax emulsion, arabic rubber, lignin, dextrin, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, starch, methyl cellulose, Na-carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, sodium alginate, argin ammonium, traganth rubber and the like. Since the viscosity of the kneaded product changes greatly depending on the type and concentration of the binder, the type and amount of the binder are appropriately selected so that the viscosity is suitable for the molding method to be used.

可塑剤としては、例えば、グリセリン、ポリエチレングリコール、ジブチルフタレート等が挙げられ、可塑剤により混練物の柔軟性を高めることができる。 Examples of the plasticizer include glycerin, polyethylene glycol, dibutyl phthalate and the like, and the plasticizer can enhance the flexibility of the kneaded product.

分散剤としては、水系では、例えば、カルボキシメチルセルロースアンモニウム(CMC-NH)、アクリル酸又はそのアンモニウム塩のオリゴマー、アニオン系界面活性剤、ポリカルボン酸アンモニウム、ワックスエマルジョン、モノエチルアミン等の各種アミン、ピリジン、ピペリジン、水酸化テトラメチルアンモニウム等が挙げられる。非水系では、例えば、脂肪酸、脂肪酸エステル、リン酸エステル、合成界面活性剤、ベンゼンスルホン酸等を挙げることができる。これらの分散剤を添加することで、凝集粒子の生成を避け、焼成後に均一な微細構造を持つ、シリカ担体を得ることができる。 Examples of the dispersant include various amines such as ammonium carboxymethyl cellulose (CMC-NH 4 ), an oligomer of acrylic acid or an ammonium salt thereof, an anionic surfactant, ammonium polycarboxylate, a wax emulsion, and monoethylamine. Examples thereof include pyridine, piperidine, tetramethylammonium hydroxide and the like. In the non-aqueous system, for example, fatty acids, fatty acid esters, phosphate esters, synthetic surfactants, benzenesulfonic acids and the like can be mentioned. By adding these dispersants, it is possible to obtain a silica carrier having a uniform fine structure after firing while avoiding the formation of aggregated particles.

潤滑剤としては、炭化水素系では、例えば、流動パラフィン、パラフィンワックス、塩素化炭化水素等が挙げられ、脂肪酸系では、例えば、ステアリン酸、ラウリル酸、及びその金属塩等、脂肪酸アミド系等を挙げることができる。潤滑剤を添加することにより、粉末間の摩擦を少なくして、流動性をよくし、成形を容易とすることができ、また、型からの成形品の抜き取りが容易となる。 Examples of the lubricant include liquid paraffin, paraffin wax, chlorinated hydrocarbon and the like in the hydrocarbon type, and fatty acid amide type and the like in the fatty acid type, for example, stearic acid, lauric acid and metal salts thereof. Can be mentioned. By adding the lubricant, the friction between the powders can be reduced, the fluidity can be improved, the molding can be facilitated, and the molded product can be easily removed from the mold.

シリカ粉末と分散剤とのぬれ特性を向上させるために、湿潤剤を添加することができる。湿潤剤としては、水系では、例えば、非イオン系界面活性剤、アルコール、グリコール等が挙げられ、非水系では、例えば、ポリエチレングリコールエチルエーテル、ポリオキシエチレンエステル等が挙げられる。これらの物質は固液界面に吸着されやすく、界面張力を低下させることにより、固体の濡れをよくする。 Wetting agents can be added to improve the wetting properties of the silica powder and the dispersant. Examples of the wetting agent include nonionic surfactants, alcohols, glycols and the like in the aqueous system, and polyethylene glycol ethyl ether, polyoxyethylene ester and the like in the non-aqueous system. These substances are easily adsorbed on the solid-liquid interface and reduce the interfacial tension to improve the wetting of the solid.

スラリー系の混練物を取り扱う場合には、非イオン系界面活性剤、ポリアルキレングリコール系誘導体、ポリエーテル系誘導体等の消泡剤を添加することもできる。 When handling a slurry-based kneaded product, a defoaming agent such as a nonionic surfactant, a polyalkylene glycol-based derivative, or a polyether-based derivative can be added.

これらの添加剤は、単独でも使用でき、複数を同時に組み合わせて使用することもできる。添加剤としては、できるだけ少量の添加で効果があり、安価であること、粉末と反応しないこと、水又は溶媒に溶けること、酸化又は非酸化雰囲気中で、例えば400℃以下の比較的低温で完全に分解すること、分解爆発した後に灰分、特にアルカリ金属及び重金属が残らないこと、分解ガスは毒性及び腐食性が無いこと、製品とならなかった破片の再生利用を妨げないことが望ましい。 These additives can be used alone or in combination of two or more at the same time. As an additive, it is effective and inexpensive, it does not react with powder, it is soluble in water or solvent, and it is completely in an oxidizing or non-oxidizing atmosphere, for example, at a relatively low temperature of 400 ° C. or lower. It is desirable that ash, especially alkali metals and heavy metals, do not remain after decomposition and explosion, that the decomposition gas is not toxic and corrosive, and that it does not interfere with the recycling of unfinished debris.

シリカ担体の形状は、特に限定されない。例えば、球状、円柱状、中空円柱状、板状、楕円状、シート状、ハニカム状等が挙げられる。好ましくは、反応器への充填及び触媒活性成分の担持を容易にすることから、球状、円柱状、中空円柱状、又は楕円状であり、更に好ましくは、球状、又は円柱状(ペレット状)である。 The shape of the silica carrier is not particularly limited. For example, a spherical shape, a columnar shape, a hollow columnar shape, a plate shape, an elliptical shape, a sheet shape, a honeycomb shape and the like can be mentioned. It is preferably spherical, cylindrical, hollow cylindrical, or elliptical, and more preferably spherical or cylindrical (pellet-shaped), because it facilitates filling in the reactor and support of the catalytically active ingredient. be.

シリカ担体の粒径も、特に制限はない。担体の粒径は、反応の形態により異なるが、固定床方式で用いる場合には、2mm~10mmであることが好ましく、3mm~7mmであることがより好ましい。 The particle size of the silica carrier is also not particularly limited. The particle size of the carrier varies depending on the form of the reaction, but when used in the fixed bed method, it is preferably 2 mm to 10 mm, more preferably 3 mm to 7 mm.

シリカ担体の成形方法は、特に限定されない。型込成形、押出成形、転動造粒、噴霧乾燥等の任意の都合のよい方法によって、フュームドシリカ、シリカゲル、及びコロイダルシリカを含む混練物から成形される。 The method for molding the silica carrier is not particularly limited. It is molded from a kneaded product containing fumed silica, silica gel, and colloidal silica by any convenient method such as cast molding, extrusion molding, rolling granulation, spray drying and the like.

一般的な型込成形は、混練物を金属製の型に入れて何度も槌等で打ちながらよく詰め、更にピストンで加圧した後に型から取り出すことを含み、スタンプ成形とも呼ばれている。押出成形は、一般的に、混練物をプレスに詰めてダイス(口金)から押出し、適当な長さに切断して希望する形に成形することを含む。転動造粒は、混練物を斜めに置いた回転円盤上に落とし、粒を円盤上で転がして成長させ、球形とすることを含む。噴霧乾燥は、一般に、あまり大きな粒子にはならないが、濃厚なスラリーを熱風中に噴霧させて多孔質の粒子を得ることを含む。 General mold molding involves putting the kneaded material in a metal mold, filling it well while hitting it with a mallet, etc., pressurizing it with a piston, and then removing it from the mold, which is also called stamp molding. .. Extrusion generally involves packing the kneaded material into a press, extruding it from a die, cutting it to a suitable length and forming it into a desired shape. Rolling granulation involves dropping the kneaded material onto a rotating disk placed at an angle and rolling the granules on the disk to grow them into a spherical shape. Spray drying generally involves spraying a thick slurry into hot air to obtain porous particles, although it does not result in very large particles.

シリカ担体のサイズは、特に制限されない。触媒活性成分を担持する触媒の製造時又は触媒充填時のハンドリング、反応器に充填した後の差圧、触媒反応の反応成績等に影響を与えるため、これらを考慮した大きさとすることが望ましい。シリカ担体は、成形体の焼成時に担体の収縮が起こるため、焼成条件によってサイズが決まる。 The size of the silica carrier is not particularly limited. Since it affects the handling at the time of manufacturing or filling the catalyst carrying the catalytically active component, the differential pressure after filling in the reactor, the reaction performance of the catalytic reaction, etc., it is desirable to make the size in consideration of these. Since the silica carrier shrinks when the molded product is fired, the size of the silica carrier is determined by the firing conditions.

シリカ担体の大きさ(焼成後)は、シリカ担体が球状の場合には、その直径が0.5mm~12mmであることが好ましく、1mm~10mmであることがより好ましく、2mm~8mmであることが更に好ましい。シリカ担体が球状ではない形状の場合のシリカ担体の大きさ(焼成後)は、大きさを測定した際に最大となる次元の長さが、0.5mm~12mmであることが好ましく、1mm~10mmであることがより好ましく、2mm~8mmであることが更に好ましい。 When the silica carrier is spherical, the size of the silica carrier (after firing) is preferably 0.5 mm to 12 mm, more preferably 1 mm to 10 mm, and 2 mm to 8 mm in diameter. Is more preferable. When the silica carrier has a non-spherical shape, the size of the silica carrier (after firing) is preferably 0.5 mm to 12 mm, which is the maximum dimension when the size is measured, and is preferably 1 mm to 1 mm. It is more preferably 10 mm, further preferably 2 mm to 8 mm.

シリカ担体の粒径が0.5mm以上であると、担体製造時の生産性の低下、及び触媒として使用した場合の圧力損失の増大を防止することができる。シリカ担体の粒径が12mm以下であれば、担体内の拡散律速による反応速度の低下、及び副生成物の増加を防止することができる。 When the particle size of the silica carrier is 0.5 mm or more, it is possible to prevent a decrease in productivity during carrier production and an increase in pressure loss when used as a catalyst. When the particle size of the silica carrier is 12 mm or less, it is possible to prevent a decrease in the reaction rate due to the rate-determining diffusion in the carrier and an increase in by-products.

焼成前又は焼成後に、必要に応じて、マルメライザー(登録商標)(不二パウダル株式会社製)等を用いた処理を行い、シリカ担体の形状を調整してもよい。例えば、焼成前の円柱状の成形体を前記マルメライザー(登録商標)で処理することで、球状に成形することができる。 Before or after firing, a treatment using Malmölizer (registered trademark) (manufactured by Fuji Powder Co., Ltd.) or the like may be performed to adjust the shape of the silica carrier, if necessary. For example, by treating a columnar molded body before firing with the Malmö riser (registered trademark), it can be molded into a spherical shape.

焼成方法は特に制限されないが、添加物を分解し、シリカの構造破壊を防止する観点から、適切な焼成温度の範囲がある。焼成温度は、300℃~1000℃であることが好ましく、500℃~900℃であることがより好ましい。焼成温度がこの範囲であると、添加物が完全に分解され、シリカ担体の性能に悪影響を与えることがない。また、シリカ担体の比表面積も向上する。 The calcination method is not particularly limited, but there is an appropriate calcination temperature range from the viewpoint of decomposing additives and preventing structural destruction of silica. The firing temperature is preferably 300 ° C to 1000 ° C, more preferably 500 ° C to 900 ° C. When the calcination temperature is in this range, the additive is completely decomposed and the performance of the silica carrier is not adversely affected. It also improves the specific surface area of the silica carrier.

焼成処理は、酸化及び非酸化のいずれの条件でも実施することができる。例えば、焼成処理を空気雰囲気下で行ってもよく、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で行ってもよい。焼成処理の時間についても特に制限はなく、成形体の形状及び大きさ、使用する添加剤の種類及び量等に応じて、適宜決定することができる。 The firing treatment can be carried out under either oxidizing or non-oxidizing conditions. For example, the firing treatment may be performed in an air atmosphere or in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas. The time of the firing treatment is also not particularly limited, and can be appropriately determined according to the shape and size of the molded product, the type and amount of the additive used, and the like.

シリカ担体のガス吸着法(BJH法:Barrett,Joyner,Hallender法)によるメソ細孔の平均細孔径は、5~16nmであることが好ましい。シリカ担体のガス吸着法(BJH法)によるメソ細孔の平均細孔径は、より好ましくは6~14nmであり、更に好ましくは7~12nmである。シリカ担体のガス吸着法(BJH法)によるメソ細孔の平均細孔径が5~16nmの範囲であると、BET法による比表面積が十分な値となる。 The average pore diameter of the mesopores obtained by the gas adsorption method of the silica carrier (BJH method: Barrett, Joiner, Hallender method) is preferably 5 to 16 nm. The average pore diameter of the mesopores obtained by the gas adsorption method (BJH method) of the silica carrier is more preferably 6 to 14 nm, still more preferably 7 to 12 nm. When the average pore diameter of the mesopores by the gas adsorption method (BJH method) of the silica carrier is in the range of 5 to 16 nm, the specific surface area by the BET method becomes a sufficient value.

シリカ担体のBET法による比表面積(BET比表面積)は、200~500m/gであることが好ましい。シリカ担体のBET比表面積は、より好ましくは220~400m/gであり、更に好ましくは240~400m/gである。シリカ担体のBET比表面積が200~500m/gの範囲であると、触媒化した場合に十分な反応速度を得ることができる。 The specific surface area (BET specific surface area) of the silica carrier by the BET method is preferably 200 to 500 m 2 / g. The BET specific surface area of the silica carrier is more preferably 220 to 400 m 2 / g, still more preferably 240 to 400 m 2 / g. When the BET specific surface area of the silica carrier is in the range of 200 to 500 m 2 / g, a sufficient reaction rate can be obtained when catalyzed.

シリカ担体の嵩密度は、300~700g/Lであることが好ましい。シリカ担体の嵩密度は、より好ましくは400~650g/Lであり、更に好ましくは450~600g/Lである。シリカ担体の嵩密度が300~700g/Lの範囲であると、必要量の活性成分を担持できるとともに、担体の強度も維持できる。 The bulk density of the silica carrier is preferably 300 to 700 g / L. The bulk density of the silica carrier is more preferably 400 to 650 g / L, still more preferably 450 to 600 g / L. When the bulk density of the silica carrier is in the range of 300 to 700 g / L, a required amount of the active ingredient can be supported and the strength of the carrier can be maintained.

(ヘテロポリ酸のシリカ担体への担持方法)
ヘテロポリ酸又はその塩をシリカ担体に担持させる方法には、特に制限はない。一般的には、ヘテロポリ酸又はその塩を溶媒に溶解又は懸濁させて、得られた溶液又は懸濁液を担体に吸収させた後に、溶媒を蒸発させることにより行うことができる。
(Method for supporting a heteropolyacid on a silica carrier)
The method for supporting the heteropolyacid or a salt thereof on the silica carrier is not particularly limited. Generally, it can be carried out by dissolving or suspending a heteropolyacid or a salt thereof in a solvent, allowing the obtained solution or suspension to be absorbed by a carrier, and then evaporating the solvent.

ヘテロポリ酸塩の担体への担持方法としては、例えば、担体にヘテロポリ酸を担持させた後に塩を形成する元素の原料を担持させる方法、ヘテロポリ酸及び塩を形成する元素の原料を担体に一緒に担持させる方法、あらかじめ調製したヘテロポリ酸塩を担体に担持させる方法、塩を形成する元素の原料を担体に担持させた後にヘテロポリ酸を担持させる方法等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。上記のいずれの方法においても、ヘテロポリ酸、その塩、及び塩を形成する元素の原料は、適当な溶媒に溶解又は懸濁させて、担体に担持させることができる。このとき用いる溶媒は、ヘテロポリ酸、その塩、又は塩を形成する元素の原料を、溶解又は懸濁できるものであればよく、例えば、水、有機溶媒、又はそれらの混合物等が用いられ、好ましくは水、アルコール、又はそれらの混合物が用いられる。 Examples of the method of supporting the heteropolyacidate on the carrier include a method of supporting the raw material of the element forming the salt after supporting the heteropolyacid on the carrier, and a method of supporting the raw material of the heteropolyacid and the element forming the salt together on the carrier. Examples thereof include a method of supporting a heteropolyacidate prepared in advance on a carrier, a method of supporting a raw material of an element forming a salt on a carrier, and then a method of supporting a heteropolyacid, but the present invention is not limited thereto. do not have. In any of the above methods, the heteropolyacid, its salt, and the raw material of the element forming the salt can be dissolved or suspended in a suitable solvent and supported on a carrier. The solvent used at this time may be any one that can dissolve or suspend the heteropolyacid, its salt, or the raw material of the element forming the salt, and for example, water, an organic solvent, or a mixture thereof is preferably used. Water, alcohol, or a mixture thereof is used.

(ヘテロポリ酸のシリカ担体への担持量)
ヘテロポリ酸又はその塩のシリカ担体への担持量は、例えば、ヘテロポリ酸又はその塩を担体の吸水液量相当の蒸留水等に溶解させて、その溶液を担体に含浸させることにより調整することができる。
(Amount of heteropolyacid carried on silica carrier)
The amount of the heteropolyacid or its salt supported on the silica carrier can be adjusted, for example, by dissolving the heteropolyacid or its salt in distilled water corresponding to the amount of water absorbing liquid of the carrier and impregnating the carrier with the solution. can.

別の実施態様では、ヘテロポリ酸又はその塩のシリカ担体への担持量は、シリカ担体を過剰量のヘテロポリ酸又はその塩の溶液中に適度に動かしながら浸漬し、その後に濾過して、過剰のヘテロポリ酸又はその塩を取り除くことにより調整することもできる。 In another embodiment, the amount of the heteropolyacid or salt carried on the silica carrier is such that the silica carrier is immersed in an excess amount of a solution of the heteropolyacid or salt thereof with moderate movement and then filtered for excess. It can also be adjusted by removing the heteropolyacid or a salt thereof.

溶液又は懸濁液の容積は、用いる担体、担持方法等により異なる。ヘテロポリ酸又はその塩が含浸された担体を、加熱オーブン内に数時間おいて溶媒を蒸発させることにより、担体に担持された固体酸触媒である、シリカ担持ヘテロポリ酸触媒を得ることができる。乾燥方法に特に制限はなく、例えば、静置式、ベルトコンベア式等、様々な方法を用いることができる。また、ヘテロポリ酸又はその塩の担体への担持量は、ICP、XRF等の化学分析によって、正確に測定することができる。 The volume of the solution or suspension varies depending on the carrier used, the supporting method, and the like. A silica-supported heteropolyacid catalyst, which is a solid acid catalyst supported on the carrier, can be obtained by evaporating the solvent of the carrier impregnated with the heteropolyacid or a salt thereof in a heating oven for several hours. The drying method is not particularly limited, and various methods such as a stationary type and a belt conveyor type can be used. Further, the amount of the heteropolyacid or its salt supported on the carrier can be accurately measured by chemical analysis such as ICP and XRF.

ヘテロポリ酸又はその塩の担体への担持量は、シリカ担体100質量部に対して、ヘテロポリ酸又はその塩の合計質量を10~300質量部とすることが好ましく、50~200質量部とすることがより好ましく、80~130質量部とすることが更に好ましい。 The amount of the heteropolyacid or its salt carried on the carrier is preferably 10 to 300 parts by mass, preferably 50 to 200 parts by mass, based on 100 parts by mass of the silica carrier. Is more preferable, and 80 to 130 parts by mass is further preferable.

(孔径が6nm以下である細孔の総容積)
ヘテロポリ酸担持量の増加に伴い、シリカ担体の細孔は閉塞していくため、ヘテロポリ酸の担持量を調整することで、シリカ担持ヘテロポリ酸触媒の細孔径分布を制御することが可能である。
(Total volume of pores with a pore diameter of 6 nm or less)
Since the pores of the silica carrier are closed as the amount of the heteropolyacid supported increases, it is possible to control the pore size distribution of the silica-supported heteropolyacid catalyst by adjusting the amount of the heteropolyacid supported.

シリカ担持ヘテロポリ酸触媒において、ガス吸着法(BJH法:Barrett,Joyner,Hallender法)による孔径が6nm以下である細孔のシリカ担持ヘテロポリ酸触媒1gあたりの総容積は、0.05mL/g以下である。上記総容積は、より好ましくは0.04mL/g以下であり、更に好ましくは0.02mL/g以下である。 In the silica-supported heteropolyacid catalyst, the total volume per 1 g of the silica-supported heteropolyacid catalyst of the pores having a pore diameter of 6 nm or less by the gas adsorption method (BJH method: Barrett, Joiner, Hallender method) is 0.05 mL / g or less. be. The total volume is more preferably 0.04 mL / g or less, still more preferably 0.02 mL / g or less.

なお、ガス吸着法(BJH法)による径が6nm以下である細孔の総容積は、実施例に記載の方法により測定することができる。 The total volume of the pores having a diameter of 6 nm or less by the gas adsorption method (BJH method) can be measured by the method described in Examples.

孔径が6nm以下である細孔は、生成されたエタノール及び基質であるエチレンの拡散性が悪いと考えられる。このため、孔径が6nm以下である細孔を減らすことで、エタノールやエチレンの触媒外への拡散性が向上し、触媒内での滞留時間の短縮につながり、その結果、エタノールの逐次反応により生成されるアセトアルデヒド、エチレンの二量化により生成されるブテン等の副生物の生成が抑制される。 It is considered that the pores having a pore diameter of 6 nm or less have poor diffusibility of the produced ethanol and ethylene as a substrate. Therefore, by reducing the pores having a pore diameter of 6 nm or less, the diffusivity of ethanol or ethylene to the outside of the catalyst is improved, which leads to a reduction in the residence time in the catalyst, and as a result, it is produced by the sequential reaction of ethanol. The production of by-products such as butene produced by the dimerization of acetaldehyde and ethylene is suppressed.

本発明を更に以下の実施例及び比較例を参照して説明するが、これらの実施例等は本発明の概要を示すものであり、本発明はこれらの実施例等に何ら限定されるものではない。 The present invention will be further described with reference to the following examples and comparative examples, but these examples and the like show the outline of the present invention, and the present invention is not limited to these examples and the like. do not have.

(シリカ担持ヘテロポリ酸触媒の細孔径の測定方法)
BJH法により、細孔分布を測定した。具体的には、ガス吸着装置(TriStar3000、株式会社島津製作所製)を用いて、窒素ガス吸着によるシリカ担持ヘテロポリ酸触媒の細孔径分布を測定した。
(Measuring method of pore diameter of silica-supported heteropolyacid catalyst)
The pore distribution was measured by the BJH method. Specifically, the pore size distribution of the silica-supported heteropolyacid catalyst by nitrogen gas adsorption was measured using a gas adsorption device (TriStar3000, manufactured by Shimadzu Corporation).

(孔径6nm以下である細孔の総容積の解析)
BJH法により、上記細孔分布の測定と同時に、孔径が6nm以下である範囲の細孔の触媒1g当たりの総容積を解析した。
(Analysis of the total volume of pores with a pore diameter of 6 nm or less)
By the BJH method, at the same time as the measurement of the pore distribution, the total volume per 1 g of the catalyst of the pores having a pore diameter of 6 nm or less was analyzed.

(反応ガスの分析)
サンプリングしたガスは、ガスクロマトグラフィー装置(装置名:7890、アジレント(Agilent)社製)を使用して、複数のカラムと二つの検出器によるシステムプログラムにて、以下の条件で分析した。
・ガスクロマトグラフィー条件:
オーブン:40℃で3分間保持後、20℃/分で200℃まで昇温
キャリアガス:ヘリウム
スプリット比:10:1
・使用カラム:アジレント・テクノロジー社製
HP-1(2m)+GasPro(30m)32m×320μm×0μm
DB-624:60m×320μm×1.8μm
・検出器:
フロント検出器:FID(ヒーター:230℃、水素流量40mL/分、空気流量400L/分)
バック検出器:FID(ヒーター:230℃、水素流量40mL/分、空気流量400L/分)
Aux検出器:TCD(ヒーター:230℃、リファレンス流量45mL/分、メークアップ流量2mL/分)
(Analysis of reaction gas)
The sampled gas was analyzed using a gas chromatography device (device name: 7890, manufactured by Agilent) by a system program with a plurality of columns and two detectors under the following conditions.
-Gas chromatography conditions:
Oven: Hold at 40 ° C for 3 minutes, then heat up to 200 ° C at 20 ° C / min Carrier gas: Helium Split ratio: 10: 1
-Column used: HP-1 (2m) + GasPro (30m) 32m x 320μm x 0μm manufactured by Agilent Technologies
DB-624: 60m x 320μm x 1.8μm
·Detector:
Front detector: FID (heater: 230 ° C, hydrogen flow rate 40 mL / min, air flow rate 400 L / min)
Back detector: FID (heater: 230 ° C, hydrogen flow rate 40 mL / min, air flow rate 400 L / min)
Aux detector: TCD (heater: 230 ° C, reference flow rate 45 mL / min, make-up flow rate 2 mL / min)

(反応液の分析)
サンプリングした反応液は、ガスクロマトグラフィー装置(装置名:6850、アジレント(Agilent)社製)を使用して分析した。また、反応液中の水濃度は、三菱化学株式会社製のカールフィッシャー分析装置で分析した。
・使用カラム:PoraBONDQ 25m×0.53mmID×10μm
・オーブン温度:100℃で2分間保持後、5℃/分で240℃まで昇温
・インジェクション温度:250℃
・検出器温度:300℃
(Analysis of reaction solution)
The sampled reaction solution was analyzed using a gas chromatography device (device name: 6850, manufactured by Agilent). The water concentration in the reaction solution was analyzed with a Karl Fischer analyzer manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.
-Column used: PoraBONDQ 25m x 0.53mm ID x 10μm
・ Oven temperature: After holding at 100 ℃ for 2 minutes, raise the temperature to 240 ℃ at 5 ℃ / min ・ Injection temperature: 250 ℃
・ Detector temperature: 300 ℃

(反応成績の算出方法)
エタノール空時収率、エタノール選択率、アセトアルデヒド選択率、及びブテン選択率は次の式にて求めた。
エタノール空時収率(kg/h/m)=(1時間あたりに生成したエタノールの質量)/(使用した触媒の体積)
エタノール選択率(%)=(生成したエタノールのモル数/供給したエチレンのモル数)×100
アセトアルデヒド選択率(モル%)=(生成したアセトアルデヒドのモル数/供給したエチレンのモル数)×100
ブテン選択率(モル%)=(生成したブテンのモル数/供給したエチレンのモル数)×100
なお、ブテンは、1-ブテン、2-ブテンの合計量とした。
(Calculation method of reaction results)
The ethanol air-time yield, ethanol selectivity, acetaldehyde selectivity, and butene selectivity were calculated by the following formulas.
Ethanol airtime yield (kg / h / m 3 ) = (mass of ethanol produced per hour) / (volume of catalyst used)
Ethanol selectivity (%) = (number of moles of ethanol produced / number of moles of ethylene supplied) x 100
Acetaldehyde selectivity (mol%) = (number of moles of acetaldehyde produced / number of moles of ethylene supplied) x 100
Butene selectivity (mol%) = (number of moles of butene produced / number of moles of ethylene supplied) x 100
The amount of butene was the total amount of 1-butene and 2-butene.

<実施例1>
(シリカ担体Aの作製)
フュームドシリカ(Aerosil(商標)300、日本アエロジル株式会社製)40質量部、シリカゲル(CARiACT G8、富士シリシア化学株式会社製)60質量部、及びコロイダルシリカ(スノーテックスO、日産化学株式会社社製)40質量部をニーダーにて混練した後、水、及び添加剤としてメチルセルロース(SM-4000、信越化学工業株式会社製)と、樹脂系バインダー(セランダー(登録商標)YB-132A、ユケン工業株式会社製)をニーダーに適量入れて更に混練し、混練物を調製した。
<Example 1>
(Preparation of silica carrier A)
Fumed silica (Aerosil ™ 300, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) 40 parts by mass, silica gel (CARIACT G8, manufactured by Fuji Silicia Chemical Co., Ltd.) 60 parts by mass, and colloidal silica (Snowtex O, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) ) After kneading 40 parts by mass with water, methylcellulose (SM-4000, manufactured by Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd.) as an additive, and a resin-based binder (Selander (registered trademark) YB-132A, Yuken Kogyo Co., Ltd.) (Manufactured) was put into a kneader in an appropriate amount and further kneaded to prepare a kneaded product.

次いで、3mmφの円孔を先端に設けたダイスを取り付けた押出成形機に、調製した混練物を投入した。押出成形機から押し出された中間物を、長さが3mmになるようにカッターで切断することで、円柱状の焼成前成形体を得た。得られた焼成前成形体を、マルメライザー(登録商標)で球状に成形し、70℃で予備乾燥を行い、次いで、空気雰囲気下、820℃の温度で焼成処理を行うことで、シリカ担体Aを得た。 Next, the prepared kneaded product was put into an extrusion molding machine equipped with a die having a circular hole of 3 mmφ at the tip. An intermediate product extruded from the extruder was cut with a cutter so as to have a length of 3 mm to obtain a columnar pre-baking molded product. The obtained pre-baked molded body is formed into a spherical shape with Malmöllizer (registered trademark), pre-dried at 70 ° C., and then fired at a temperature of 820 ° C. in an air atmosphere to obtain silica carrier A. Got

(シリカ担体Aの吸水率の測定)
得られたシリカ担体Aにつき、以下の方法でその吸水率を測定した。
(1)担体約5gを天秤で計量(W1(g))し、100mLのビーカーに入れた。
(2)担体を完全に覆うように、純水(イオン交換水)約15mLをビーカーに加えた。
(3)30分間放置した。
(4)金網の上に担体と純水とを流して、金網によって純水をきり、担体を取り出した。
(5)担体の表面に付着した水を、表面の光沢がなくなるまで紙タオルで軽く押して除去した。
(6)(5)で得られた担体+純水の合計質量を測定した(W2(g))。
(7)以下の式を用いて、担体の吸水率を算出した。
吸水率(g-水/g-担体)(%)=(W2-W1)/W1×100
したがって、担体の吸水量(g)は、「担体の吸水率(g-水/g-担体)(%)×使用した担体の質量(g)」により計算できる。
(Measurement of water absorption rate of silica carrier A)
The water absorption rate of the obtained silica carrier A was measured by the following method.
(1) About 5 g of the carrier was weighed (W1 (g)) with a balance and placed in a 100 mL beaker.
(2) About 15 mL of pure water (ion-exchanged water) was added to the beaker so as to completely cover the carrier.
(3) It was left for 30 minutes.
(4) The carrier and pure water were poured over the wire mesh, the pure water was drained by the wire mesh, and the carrier was taken out.
(5) The water adhering to the surface of the carrier was lightly pressed with a paper towel until the surface became dull to remove it.
(6) The total mass of the carrier + pure water obtained in (5) was measured (W2 (g)).
(7) The water absorption rate of the carrier was calculated using the following formula.
Water absorption rate (g-water / g-carrier) (%) = (W2-W1) / W1 × 100
Therefore, the water absorption amount (g) of the carrier can be calculated by "water absorption rate of the carrier (g-water / g-carrier) (%) x mass (g) of the carrier used".

(シリカ担持ヘテロポリ酸触媒1の作製)
市販のKeggin型ケイタングステン酸・26水和物(HSiW1240・26HO、日本無機化学工業株式会社製)15.0gを、100mLのビーカーに量りとり、少量の蒸留水を加えて溶解した後、200mLのメスシリンダーに移液した。次いで、メスシリンダーのケイタングステン酸溶液の液量が、担持するシリカ担体Aの吸水率の95%になる様に蒸留水を加え、全体が均一になるように撹拌した。撹拌後、ケイタングステン酸の水溶液を、200mLのメスフラスコに移液し、次いで、シリカ担体A、30mL(約16g)を200mLメスフラスコに投入し、ケイタングステン酸の水溶液が担体全体に行きわたる様にメスフラスコ内を混合し、ケイタングステン酸をシリカ担体Aに担持させた。ケイタングステン酸が担持されたシリカ担体Aを磁性皿に移し、1時間風乾させた後、130℃に調節した熱風乾燥器で5時間乾燥した。乾燥後、デシケーター内に移して室温になるまで冷却することで、シリカ担持ヘテロポリ酸触媒1を得た。
(Preparation of silica-supported heteropolyacid catalyst 1)
Weigh 15.0 g of commercially available Keggin-type silicotuntic acid / 26 hydrate (H 4 SiW 12 O 40 / 26H 2 O, manufactured by Nippon Inorganic Chemical Industry Co., Ltd.) in a 100 mL beaker, and add a small amount of distilled water. After dissolving, the solution was transferred to a 200 mL graduated cylinder. Next, distilled water was added so that the amount of the silica tung acid solution in the measuring cylinder was 95% of the water absorption rate of the silica carrier A to be carried, and the mixture was stirred so as to be uniform as a whole. After stirring, the aqueous solution of silicotung acid is transferred to a 200 mL volumetric flask, and then 30 mL (about 16 g) of silica carrier A is put into the 200 mL volumetric flask so that the aqueous solution of silicate carrier is spread over the entire carrier. Was mixed in a volumetric flask, and silicotung acid was supported on the silica carrier A. The silica carrier A carrying the silicotungstic acid was transferred to a magnetic dish, air-dried for 1 hour, and then dried in a hot air dryer adjusted to 130 ° C. for 5 hours. After drying, the mixture was transferred into a desiccator and cooled to room temperature to obtain a silica-supported heteropolyacid catalyst 1.

(ヘテロポリ酸担持量)
作製に用いたヘテロポリ酸の全量が担持されているとみなして、担体100質量部当たりのヘテロポリ酸(ケイタングステン酸)の担持量を表1に示す。
(Heteropolymetalate carrier amount)
Table 1 shows the supported amount of the heteropolyacid (caytungstic acid) per 100 parts by mass of the carrier, assuming that the entire amount of the heteropolyacid used for the preparation is supported.

(細孔径分布の測定)
得られたシリカ担持ヘテロポリ酸触媒1について、上記の方法により、細孔径分布を測定した。結果を図1に示す。
(Measurement of pore size distribution)
The pore size distribution of the obtained silica-supported heteropolyacid catalyst 1 was measured by the above method. The results are shown in FIG.

(孔径6nm以下である細孔の総容積の解析)
得られたシリカ担持ヘテロポリ酸触媒1について、上記の方法により、孔径が6nm以下である範囲の細孔の触媒1g当たりの総容積を解析した。結果を表1に示す。
(Analysis of the total volume of pores with a pore diameter of 6 nm or less)
For the obtained silica-supported heteropolyacid catalyst 1, the total volume per 1 g of the catalyst having pores having a pore diameter of 6 nm or less was analyzed by the above method. The results are shown in Table 1.

(エチレンの水和反応)
得られたシリカ担持ヘテロポリ酸触媒1を30mL秤量し、SUS製の縦型気相固定床反応器に充填し、窒素ガスで置換した後、2.0MPaGまで昇圧した。次いで、反応器を180℃に加熱し、温度が安定した段階で、GHSV(Gas Hourly Space Velocity)が3000/hr、エチレンに対するモル比が0.3となる量の、蒸発器により気化した水と、エチレンとを反応器にフィードして、エチレンの水和反応を行った。
(Hydration reaction of ethylene)
30 mL of the obtained silica-supported heteropolymetalate catalyst 1 was weighed, filled in a vertical gas phase fixed bed reactor manufactured by SUS, replaced with nitrogen gas, and then the pressure was increased to 2.0 MPaG. Next, the reactor was heated to 180 ° C., and when the temperature became stable, the GHSV (Gas Whole Space Velocity) was 3000 / hr and the molar ratio to ethylene was 0.3, and the amount of water vaporized by the evaporator was increased. , Ethylene was fed to the reactor to carry out a hydration reaction of ethylene.

(反応成績の算出)
水とエチレンのフィード後、温度が安定してから、表1に示す目的の触媒層平均温度となるように、反応器の温度を調整した。温度が安定して2時間後から、反応器を通過したガスを冷却し、凝縮した液体(反応液)と、凝縮液(反応液)が取り除かれた反応ガスを、それぞれ1時間サンプリングした。取得した凝縮液(反応液)と反応ガスを、上記の方法でそれぞれ分析し、質量、ガス流量、及び分析結果から、シリカ担持ヘテロポリ酸触媒1の反応成績を算出した。表1に結果を示す。
(Calculation of reaction results)
After feeding water and ethylene, after the temperature became stable, the temperature of the reactor was adjusted so as to have the target average temperature of the catalyst layer shown in Table 1. After 2 hours when the temperature became stable, the gas passing through the reactor was cooled, and the condensed liquid (reaction liquid) and the reaction gas from which the condensed liquid (reaction liquid) had been removed were sampled for 1 hour each. The obtained condensate (reaction solution) and reaction gas were analyzed by the above methods, respectively, and the reaction results of the silica-supported heteropolyacid catalyst 1 were calculated from the mass, the gas flow rate, and the analysis results. The results are shown in Table 1.

<実施例2>
(シリカ担体Bの作製)
天然のシリカ粉(純度99.0%、平均細孔径8nm)に、添加剤としてメチルセルロースSM-4000、信越化学工業株式会社製)と、樹脂系バインダー(セランダー(登録商標)YB-132A、ユケン工業株式会社製)を加えて混練物を調製して3mmの球形に転動造粒し、空気雰囲気下、650℃で焼成処理後を行った以外は、シリカ担体Aと同様の方法で、シリカ担体Bを作製した。また、実施例1と同様の方法で、シリカ担体Bの吸水率を測定した。
<Example 2>
(Preparation of silica carrier B)
Natural silica powder (purity 99.0%, average pore diameter 8 nm), methyl cellulose SM-4000 as an additive, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., and a resin-based binder (Selander (registered trademark) YB-132A, Yuken Kogyo) (Made by Co., Ltd.) was added to prepare a kneaded product, which was rolled and granulated into a 3 mm spherical shape, and calcined at 650 ° C. in an air atmosphere. B was prepared. Moreover, the water absorption rate of the silica carrier B was measured by the same method as in Example 1.

(シリカ担持ヘテロポリ酸触媒2の作製)
シリカ担体Bを30mL(約18g)使用した以外は、シリカ担持ヘテロポリ酸触媒1と同様にして、シリカ担持ヘテロポリ酸触媒2を作製した。
(Preparation of silica-supported heteropolyacid catalyst 2)
A silica-supported heteropolyacid catalyst 2 was prepared in the same manner as the silica-supported heteropolyacid catalyst 1 except that 30 mL (about 18 g) of the silica carrier B was used.

得られたシリカ担持ヘテロポリ酸触媒2について、実施例1と同様の方法で、ヘテロポリ酸担持量を算出し、細孔径分布を測定するとともに孔径6nm以下である細孔の総容積の解析を実施した。続いて、実施例1と同様にして、エチレンの水和反応を実施し、反応成績を評価した。結果を表1に示す。 For the obtained silica-supported heteropolyacid catalyst 2, the heteropolyacid-supported amount was calculated by the same method as in Example 1, the pore size distribution was measured, and the total volume of pores having a pore size of 6 nm or less was analyzed. .. Subsequently, a hydration reaction of ethylene was carried out in the same manner as in Example 1, and the reaction results were evaluated. The results are shown in Table 1.

<実施例3>
(シリカ担体Cの準備)
シリカ担体Cとして、シリカゲル(キャリアクトG6、富士シリシア化学社製)を30mL(約19g)用い、実施例1と同様の方法で、シリカ担体Cの吸水率を測定した。
<Example 3>
(Preparation of silica carrier C)
As the silica carrier C, 30 mL (about 19 g) of silica gel (Carrieract G6, manufactured by Fuji Silysia Chemical Ltd.) was used, and the water absorption rate of the silica carrier C was measured by the same method as in Example 1.

(シリカ担ヘテロポリ酸触媒3の作製)
シリカ担体Cを使用し、ケイタングステン酸・26水和物を22.7g用いた以外は、実施例1と同様にして、シリカ担持ヘテロポリ酸触媒3を作製した。
(Preparation of silica-bearing heteropolyacid catalyst 3)
A silica-supported heteropolyacid catalyst 3 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the silica carrier C was used and 22.7 g of silicotungonic acid / 26 hydrate was used.

得られたシリカ担持ヘテロポリ酸触媒3について、実施例1と同様の方法で、ヘテロポリ酸担持量を算出し、細孔径分布を測定するとともに孔径6nm以下である細孔の総容積の解析を実施した。続いて、実施例1と同様にして、エチレンの水和反応を実施し、反応成績を評価した。結果を表1に示す。 For the obtained silica-supported heteropolyacid catalyst 3, the heteropolyacid-supported amount was calculated in the same manner as in Example 1, the pore size distribution was measured, and the total volume of pores having a pore size of 6 nm or less was analyzed. .. Subsequently, a hydration reaction of ethylene was carried out in the same manner as in Example 1, and the reaction results were evaluated. The results are shown in Table 1.

<比較例1>
(シリカ担体Cの準備)
実施例3と同様のシリカ担体Cを準備した。
<Comparative Example 1>
(Preparation of silica carrier C)
The same silica carrier C as in Example 3 was prepared.

(シリカ担持ヘテロポリ酸触媒4の作製)
シリカ担体Cを使用した以外は、実施例1と同様にして、シリカ担持ヘテロポリ酸触媒4を作製した。
(Preparation of silica-supported heteropolyacid catalyst 4)
A silica-supported heteropolyacid catalyst 4 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the silica carrier C was used.

得られたシリカ担持ヘテロポリ酸触媒4について、実施例1と同様の方法で、ヘテロポリ酸担持量を算出し、細孔径分布を測定するとともに孔径6nm以下である細孔の総容積の解析を実施した。続いて、実施例1と同様にして、エチレンの水和反応を実施し、反応成績を評価した。結果を表1に示す。 For the obtained silica-supported heteropolyacid catalyst 4, the heteropolyacid-supported amount was calculated by the same method as in Example 1, the pore size distribution was measured, and the total volume of pores having a pore size of 6 nm or less was analyzed. .. Subsequently, a hydration reaction of ethylene was carried out in the same manner as in Example 1, and the reaction results were evaluated. The results are shown in Table 1.

Figure 2022083663000003
Figure 2022083663000003

本発明は、孔径が6nm以下である細孔の総容積が0.05mL/g以下であるシリカ担持ヘテロポリ酸触媒を用いる、オレフィンの水和反応によるアルコール製造法を提供することで、該反応における副生物の生成を低減することができ、産業上有用である。 The present invention provides an alcohol production method by a olefin hydration reaction using a silica-supported heteropolyacid catalyst having a pore diameter of 6 nm or less and a total pore volume of 0.05 mL / g or less. It can reduce the production of by-products and is industrially useful.

Claims (4)

ヘテロポリ酸又はその塩が、シリカ担体に担持されたシリカ担持ヘテロポリ酸触媒の存在下で、炭素原子数2~5のオレフィンを水和反応させてアルコールを製造する、アルコールの製造方法であって、
前記シリカ担持ヘテロポリ酸触媒は、孔径が6nm以下である細孔の総容積が0.05mL/g以下である、アルコールの製造方法。
A method for producing an alcohol, wherein the heteropolyacid or a salt thereof is hydrated with an olefin having 2 to 5 carbon atoms in the presence of a silica-supported heteropolyacid catalyst supported on a silica carrier to produce an alcohol.
The silica-supported heteropolyacid catalyst is a method for producing an alcohol, wherein the pore diameter is 6 nm or less and the total volume of pores is 0.05 mL / g or less.
前記ヘテロポリ酸は、ケイタングステン酸、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、ケイモリブデン酸、ケイバナドタングステン酸、リンバナドタングステン酸、及びリンバナドモリブデン酸よりなる群から選ばれる少なくとも一種である、請求項1に記載のアルコールの製造方法。 The heteropolyacid is at least one selected from the group consisting of silicotung acid, phosphotungnic acid, phosphomolybdic acid, phytomolybdic acid, cavanadotungstate, limbanadotungstate, and limbanadomolybdic acid, claim 1. The method for producing an alcohol according to. 前記シリカ担持ヘテロポリ酸触媒における前記ヘテロポリ酸又はその塩の担持量は、前記シリカ担体100質量部に対して50~200質量部である、請求項1又は2のいずれかに記載のアルコールの製造方法。 The method for producing an alcohol according to any one of claims 1 or 2, wherein the amount of the heteropolyacid or a salt thereof supported on the silica-supported heteropolyacid catalyst is 50 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the silica carrier. .. 前記オレフィンはエチレンであり、前記アルコールはエタノールである、請求項1~3のいずれか一項に記載のアルコールの製造方法。 The method for producing an alcohol according to any one of claims 1 to 3, wherein the olefin is ethylene and the alcohol is ethanol.
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