JP2023177331A - Method for converting alcohol and method for producing hydrocarbon - Google Patents

Method for converting alcohol and method for producing hydrocarbon Download PDF

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鉄平 浦山
Teppei Urayama
隆介 宮崎
Ryusuke Miyazaki
隆 角田
Takashi Tsunoda
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Abstract

To provide a method for converting alcohol into a target compound with good yield by using an adiabatic reactor and controlling the temperature inside the reaction vessel.SOLUTION: Provided is a method for converting alcohol that comprises contacting a mixed raw material containing methanol and ethanol with an alcohol conversion catalyst in an adiabatic reaction vessel to yield a reaction gas containing an olefin having 3 or more carbon atoms.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、アルコールの変換方法、及び炭化水素の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for converting alcohol and a method for producing hydrocarbons.

低級オレフィン及び芳香族化合物は化学産業における基幹原料であり、特に、プロピレンは需要増加が見込まれるため、種々の製造方法の開発・改良が盛んになされてきた。その中でも、一般的なプロピレンの製造方法としては、ゼオライトを活性種とした触媒にナフサやオレフィン類を接触させる方法が知られている。 Lower olefins and aromatic compounds are key raw materials in the chemical industry, and demand for propylene in particular is expected to increase, so various production methods have been actively developed and improved. Among these, a method of bringing naphtha or olefins into contact with a catalyst containing zeolite as an active species is known as a general method for producing propylene.

オレフィン類以外にも、近年の環境保全意識の高まりから、バイオマス原料や廃棄物などから製造されるメタノールやエタノールなどのアルコール類を原料とした化成品製造が注目を集めている。例えば、特許文献1及び2では、それぞれペンタシル型ゼオライトと酸化亜鉛セリウム担持ゼオライトを使用したエタノールからプロピレンへの変換技術が公開されている。例えば、特許文献3ではメタノールを含む原料からプロピレンを製造する方法が開示されている。 In addition to olefins, the production of chemical products using alcohols such as methanol and ethanol, which are produced from biomass raw materials and waste, has been attracting attention due to the recent rise in environmental conservation awareness. For example, Patent Documents 1 and 2 disclose techniques for converting ethanol to propylene using pentasil-type zeolite and zinc oxide-cerium-supported zeolite, respectively. For example, Patent Document 3 discloses a method for producing propylene from raw materials containing methanol.

国際公開2015/029355号公報International Publication No. 2015/029355 中国出願公開110560155号China Application Publication No. 110560155 国際公開2005/56504号公報International Publication No. 2005/56504

化成品製造プロセスを実用化する際、反応器及びその様式の選定は操作の容易性や環境負荷の大小に大きな影響を与える要素となる。固定床断熱型反応器は反応器の加熱又は冷却を行わず、更に、流動床などの反応器と比較して複雑な構造を有していないため、設計、建築及び操業の負荷が小さい理想的な反応器であり、例えば、固定床一段断熱型反応器を採用できればその利点は更に大きくなる。しかしながら、当該反応器は吸熱又は発熱の大きい反応系には適用できないという難点も有している。 When a chemical product manufacturing process is put into practical use, the selection of a reactor and its style is a factor that greatly influences the ease of operation and the size of the environmental impact. Fixed-bed adiabatic reactors do not require heating or cooling of the reactor, and have a less complex structure than reactors such as fluidized beds, making them ideal for reducing the burden on design, construction, and operation. For example, if a fixed bed single-stage adiabatic reactor can be adopted, its advantages will be even greater. However, this reactor also has the disadvantage that it cannot be applied to reaction systems with large endotherms or exotherms.

特許文献1~3では、それぞれ各原料をゼオライト触媒で目的のオレフィンへと変換する技術が公開されているが、これらの技術は吸熱及び発熱が大きくなるため断熱型反応器へと応用することはできない。 Patent Documents 1 to 3 disclose technologies for converting each raw material into the desired olefin using a zeolite catalyst, but these technologies cannot be applied to an adiabatic reactor because they generate large amounts of heat and heat. Can not.

そこで、本発明は、断熱型反応器を使用し、反応器内の温度を制御して、アルコールを収率良く目的化合物へと変換する方法、及び炭化水素の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for converting alcohol into a target compound with high yield by using an adiabatic reactor and controlling the temperature inside the reactor, and a method for producing hydrocarbons. do.

本発明者らは、上記の課題を達成するために鋭意検討した結果、エタノールとメタノールを混合した原料から炭素数3以上のオレフィン等の目的化合物への変換に対して反応器内において反応熱を制御することで、断熱型反応器を使用し、反応温度を制御して、アルコールを収率良く目的化合物へと変換することができることを見出した。
即ち、本発明は以下の通りである。
<1>
メタノール及びエタノールを含有する混合原料を、断熱型反応器内でアルコール変換触媒と接触させ、炭素数3以上のオレフィンを含有する反応ガスを得ることを含む、アルコールの変換方法。
<2>
前記混合原料中のメタノール/エタノールのモル比が0.050~2.0である、<1>に記載のアルコールの変換方法。
<3>
前記混合原料中のメタノール/エタノールのモル比が0.20~1.5である、<1>又は<2>に記載のアルコールの変換方法。
<4>
前記反応ガスからエチレン及びプロピレンを分離することを含む、<1>~<3>のいずれかに記載のアルコールの変換方法。
<5>
前記混合原料が炭素数4~6のオレフィンを含有する、<1>~<4>のいずれかに記載のアルコールの変換方法。
<6>
前記混合原料中の炭素数4~6のオレフィン/メタノールのモル比が3.0以下である、<5>に記載のアルコールの変換方法。
<7>
前記反応ガス又は反応ガスを精製した留分の少なくとも一部を前記反応器にリサイクルし、前記混合原料の一部として用いることを含む、<1>~<6>のいずれかに記載のアルコールの変換方法。
<8>
前記反応ガスを、炭素数1~3の炭化水素を主に含む留分Aと、炭素数4~8の炭化水素を主に含む留分Bとに分離すること、並びに
前記留分Aからエチレン及びプロピレンを分離すること、
を含む、<1>~<7>のいずれかに記載のアルコールの変換方法。
<9>
前記留分Bを、炭素数4~6の脂肪族炭化水素を主に含む留分B1と、芳香族化合物を主に含む留分B2とに分離すること、及び
前記留分B1の少なくとも一部を前記反応器にリサイクルし、前記混合原料の一部として用いること、
を含む、<8>に記載のアルコールの変換方法。
<10>
前記留分Bをスチームクラッキングに付すことにより、エチレン及びプロピレンを含有するスチームクラッキング生成物を得ること、並びに
前記スチームクラッキング生成物からエチレン及びプロピレンを分離すること、
を含む、<8>又は<9>記載のアルコールの変換方法。
<11>
前記反応器が固定床断熱型反応器である、<1>~<10>のいずれかに記載のアルコールの変換方法。
<12>
前記反応器が固定床一段断熱型反応器である、<1>~<11>のいずれかに記載のアルコールの変換方法。
<13>
前記アルコール変換触媒に付着したコークを燃焼させることを含む、<1>~<12>のいずれかに記載のアルコールの変換方法。
<14>
触媒床出口温度が450℃~590℃である、<1>~<13>のいずれかに記載のアルコールの変換方法。
<15>
触媒床入口温度が450℃~590℃である、<1>~<14>のいずれかに記載のアルコールの変換方法。
<16>
触媒床出口温度と、触媒床入口温度との温度差が-70K~70Kである、<1>~<15>のいずれかに記載のアルコールの変換方法。
<17>
前記アルコール変換触媒がゼオライト含有触媒である、<1>~<16>のいずれかに記載のアルコールの変換方法。
<18>
前記ゼオライト含有触媒が中間細孔径ゼオライトを含む、<17>に記載のアルコールの変換方法。
<19>
前記ゼオライト含有触媒中のゼオライトのシリカ/アルミナのモル比が20~2000である、<17>又は<18>に記載のアルコールの変換方法。
<20>
前記ゼオライト含有触媒がリン元素及び銀元素からなる群より選ばれる少なくとも1種を含有する、<17>~<19>のいずれかに記載のアルコールの変換方法。
<21>
前記混合原料がエチレンを含み、エチレン/エタノールのモル比が0.05以上である<1>~<20>のいずれかに記載のアルコールの変換方法。
<22>
前記メタノール及び前記エタノールの少なくとも一方が、バイオマス由来である、<1>~<21>のいずれかに記載のアルコールの変換方法。
<23>
メタノール及びエタノールを含有する混合原料を、断熱型反応器内でアルコール変換触媒と接触させ、炭素数3以上のオレフィンを含有する反応ガスを得ることを含む、炭化水素の製造方法。
<24>
炭素数2以上の炭化水素を分解する、クラッキング工程と、
前記クラッキング工程で得られた成分を精製する精製工程と、
を有し、
前記精製工程で、<1>~<22>のいずれかに記載のアルコールの変換方法により得られた反応ガス又はその精製留分を合流させる、炭化水素の製造方法。
<25>
<1>~<22>のいずれかに記載のアルコールの変換方法により得られた反応ガスから不飽和炭化水素を主に含む留分を分離する不飽和炭化水素分離工程、
を含む、モノマーの製造方法。
<26>
<1>~<22>のいずれかに記載のアルコールの変換方法により得られた反応ガスからオレフィンを主に含む留分を分離するオレフィン分離工程、
を含む、オレフィンの製造方法。
<27>
<1>~<22>のいずれかに記載のアルコールの変換方法により得られた反応ガスからプロピレンを主に含む留分を分離するプロピレン分離工程、
を含む、プロピレンの製造方法。
<28>
<1>~<22>のいずれかに記載のアルコールの変換方法により得られた反応ガスからエチレンを主に含む留分を分離するエチレン分離工程、
を含む、エチレンの製造方法。
<29>
<1>~<22>のいずれかに記載のアルコールの変換方法により得られた反応ガスからジエンを主に含む留分を分離するジエン分離工程、
を含む、ジエンの製造方法。
<30>
<1>~<22>のいずれかに記載のアルコールの変換方法により得られた反応ガスから不飽和炭化水素を主に含む留分を分離する不飽和炭化水素分離工程と、
前記不飽和炭化水素分離工程により得られた不飽和炭化水素からアクリルモノマーを得るアクリルモノマー製造工程と、
を含む、アクリルモノマーの製造方法。
<31>
<1>~<22>のいずれかに記載のアルコールの変換方法により得られた反応ガスからプロピレンを主に含む留分を分離するプロピレン分離工程と、
前記プロピレン分離工程により得られたプロピレンからアクリロニトリルを得るアクリロニトリル製造工程と、
を含む、アクリロニトリルの製造方法。
<32>
<1>~<22>のいずれかに記載のアルコールの変換方法により得られた反応ガスからエチレンを主に含む留分を分離するエチレン分離工程と、
前記エチレン分離工程により得られたエチレンからスチレンを得るスチレン製造工程と、
を含む、スチレンの製造方法。
<33>
<25>に記載の製造方法により得られるモノマーを重合する工程、
を含む、重合体の製造方法。
<34>
<26>に記載の製造方法により得られるオレフィンを含む重合性組成物を重合する工程、
を含む、オレフィン系重合体の製造方法。
<35>
<27>に記載の製造方法により得られるプロピレンを含む重合性組成物を重合する工程、
を含む、ポリプロピレン系重合体の製造方法。
<36>
<28>に記載の製造方法により得られるエチレンを含む重合性組成物を重合する工程、
を含む、ポリエチレン系重合体の製造方法。
<37>
<29>に記載の製造方法により得られるジエンを含む重合性組成物を重合する工程、
を含む、ジエン系重合体の製造方法。
<38>
<30>に記載の製造方法により得られるアクリルモノマーを含む重合性組成物を重合する工程、
を含む、アクリルモノマー系重合体の製造方法。
<39>
<31>に記載の製造方法により得られるアクリロニトリルを含む重合性組成物を重合する工程、
を含む、アクリロニトリル系重合体の製造方法。
<40>
<32>に記載の製造方法により得られるスチレンを含む重合性組成物を重合する工程、
を含む、スチレン系重合体の製造方法。
<41>
<1>~<22>のいずれかに記載のアルコールの変換方法により反応ガスを得ること、
前記反応ガスから芳香族化合物を主に含む留分を分離すること
を含む、芳香族化合物の製造方法。
<42>
<41>に記載の製造方法により得られた芳香族化合物から芳香族モノマーを得る芳香族モノマー製造工程、
を含む、芳香族モノマーの製造方法。
<43>
<42>に記載の製造方法により得られる芳香族モノマーを含む重合性組成物を重合する工程、
を含む、芳香族モノマー系重合体の製造方法。
As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the present inventors discovered that the heat of reaction in a reactor is necessary for converting a raw material mixture of ethanol and methanol into a target compound such as an olefin having 3 or more carbon atoms. It has been found that by controlling the reaction temperature using an adiabatic reactor, alcohol can be converted to the target compound with good yield.
That is, the present invention is as follows.
<1>
A method for converting alcohol, comprising contacting a mixed raw material containing methanol and ethanol with an alcohol conversion catalyst in an adiabatic reactor to obtain a reaction gas containing an olefin having 3 or more carbon atoms.
<2>
The alcohol conversion method according to <1>, wherein the methanol/ethanol molar ratio in the mixed raw material is 0.050 to 2.0.
<3>
The alcohol conversion method according to <1> or <2>, wherein the methanol/ethanol molar ratio in the mixed raw material is 0.20 to 1.5.
<4>
The method for converting alcohol according to any one of <1> to <3>, which comprises separating ethylene and propylene from the reaction gas.
<5>
The alcohol conversion method according to any one of <1> to <4>, wherein the mixed raw material contains an olefin having 4 to 6 carbon atoms.
<6>
The alcohol conversion method according to <5>, wherein the molar ratio of olefin having 4 to 6 carbon atoms/methanol in the mixed raw material is 3.0 or less.
<7>
The alcohol according to any one of <1> to <6>, which comprises recycling at least a part of the reaction gas or a fraction obtained by purifying the reaction gas to the reactor and using it as part of the mixed raw material. Conversion method.
<8>
Separating the reaction gas into a fraction A mainly containing hydrocarbons having 1 to 3 carbon atoms and a fraction B mainly containing hydrocarbons having 4 to 8 carbon atoms, and extracting ethylene from the fraction A. and separating propylene;
The method for converting alcohol according to any one of <1> to <7>, comprising:
<9>
separating the fraction B into a fraction B1 mainly containing aliphatic hydrocarbons having 4 to 6 carbon atoms and a fraction B2 mainly containing aromatic compounds; and at least a part of the fraction B1. recycling it into the reactor and using it as part of the mixed feedstock;
The method for converting alcohol according to <8>, comprising:
<10>
obtaining a steam cracking product containing ethylene and propylene by subjecting said fraction B to steam cracking, and separating ethylene and propylene from said steam cracking product;
The method for converting alcohol according to <8> or <9>, comprising:
<11>
The method for converting alcohol according to any one of <1> to <10>, wherein the reactor is a fixed bed adiabatic reactor.
<12>
The method for converting alcohol according to any one of <1> to <11>, wherein the reactor is a fixed bed single-stage adiabatic reactor.
<13>
The alcohol conversion method according to any one of <1> to <12>, which includes burning coke attached to the alcohol conversion catalyst.
<14>
The alcohol conversion method according to any one of <1> to <13>, wherein the catalyst bed outlet temperature is 450°C to 590°C.
<15>
The alcohol conversion method according to any one of <1> to <14>, wherein the catalyst bed inlet temperature is 450°C to 590°C.
<16>
The alcohol conversion method according to any one of <1> to <15>, wherein the temperature difference between the catalyst bed outlet temperature and the catalyst bed inlet temperature is -70K to 70K.
<17>
The alcohol conversion method according to any one of <1> to <16>, wherein the alcohol conversion catalyst is a zeolite-containing catalyst.
<18>
The method for converting alcohol according to <17>, wherein the zeolite-containing catalyst includes an intermediate pore size zeolite.
<19>
The alcohol conversion method according to <17> or <18>, wherein the zeolite in the zeolite-containing catalyst has a silica/alumina molar ratio of 20 to 2000.
<20>
The method for converting alcohol according to any one of <17> to <19>, wherein the zeolite-containing catalyst contains at least one selected from the group consisting of phosphorus element and silver element.
<21>
The method for converting alcohol according to any one of <1> to <20>, wherein the mixed raw material contains ethylene and the molar ratio of ethylene/ethanol is 0.05 or more.
<22>
The method for converting alcohol according to any one of <1> to <21>, wherein at least one of the methanol and the ethanol is derived from biomass.
<23>
A method for producing hydrocarbons, the method comprising contacting a mixed raw material containing methanol and ethanol with an alcohol conversion catalyst in an adiabatic reactor to obtain a reaction gas containing an olefin having 3 or more carbon atoms.
<24>
A cracking process that decomposes hydrocarbons having two or more carbon atoms;
a purification step of refining the component obtained in the cracking step;
has
A method for producing hydrocarbons, in which the reaction gas obtained by the alcohol conversion method according to any one of <1> to <22> or a purified fraction thereof is combined in the purification step.
<25>
an unsaturated hydrocarbon separation step of separating a fraction mainly containing unsaturated hydrocarbons from the reaction gas obtained by the alcohol conversion method according to any one of <1> to <22>;
A method for producing a monomer, including:
<26>
an olefin separation step of separating a fraction mainly containing olefins from the reaction gas obtained by the alcohol conversion method according to any one of <1> to <22>;
A method for producing an olefin, including.
<27>
a propylene separation step of separating a fraction mainly containing propylene from the reaction gas obtained by the alcohol conversion method according to any one of <1> to <22>;
A method for producing propylene, including:
<28>
an ethylene separation step of separating a fraction mainly containing ethylene from the reaction gas obtained by the alcohol conversion method according to any one of <1> to <22>;
A method for producing ethylene, including:
<29>
a diene separation step of separating a fraction mainly containing diene from the reaction gas obtained by the alcohol conversion method according to any one of <1> to <22>;
A method for producing a diene, including.
<30>
an unsaturated hydrocarbon separation step of separating a fraction mainly containing unsaturated hydrocarbons from the reaction gas obtained by the alcohol conversion method according to any one of <1> to <22>;
an acrylic monomer production step of obtaining an acrylic monomer from the unsaturated hydrocarbon obtained in the unsaturated hydrocarbon separation step;
A method for producing an acrylic monomer, including:
<31>
a propylene separation step of separating a fraction mainly containing propylene from the reaction gas obtained by the alcohol conversion method according to any one of <1> to <22>;
an acrylonitrile production step of obtaining acrylonitrile from the propylene obtained in the propylene separation step;
A method for producing acrylonitrile, including:
<32>
an ethylene separation step of separating a fraction mainly containing ethylene from the reaction gas obtained by the alcohol conversion method according to any one of <1> to <22>;
a styrene production process for producing styrene from the ethylene obtained in the ethylene separation process;
A method for producing styrene, including:
<33>
Polymerizing the monomer obtained by the production method described in <25>,
A method for producing a polymer, including:
<34>
Polymerizing a polymerizable composition containing an olefin obtained by the production method described in <26>,
A method for producing an olefin polymer, including:
<35>
Polymerizing a polymerizable composition containing propylene obtained by the production method described in <27>,
A method for producing a polypropylene polymer, including:
<36>
Polymerizing the ethylene-containing polymerizable composition obtained by the production method according to <28>,
A method for producing a polyethylene polymer, including:
<37>
Polymerizing the diene-containing polymerizable composition obtained by the production method described in <29>,
A method for producing a diene polymer, including:
<38>
Polymerizing a polymerizable composition containing an acrylic monomer obtained by the production method described in <30>,
A method for producing an acrylic monomer-based polymer, comprising:
<39>
Polymerizing a polymerizable composition containing acrylonitrile obtained by the production method described in <31>,
A method for producing an acrylonitrile polymer, including:
<40>
Polymerizing the styrene-containing polymerizable composition obtained by the manufacturing method described in <32>,
A method for producing a styrenic polymer, including:
<41>
Obtaining a reaction gas by the alcohol conversion method according to any one of <1> to <22>;
A method for producing an aromatic compound, the method comprising separating a fraction mainly containing aromatic compounds from the reaction gas.
<42>
an aromatic monomer production step of obtaining an aromatic monomer from the aromatic compound obtained by the production method described in <41>;
A method for producing an aromatic monomer, including:
<43>
Polymerizing a polymerizable composition containing an aromatic monomer obtained by the production method described in <42>,
A method for producing an aromatic monomer-based polymer, comprising:

本発明によれば、断熱型反応器を使用し、反応器内の温度を制御して、アルコールを収率良く目的化合物へと変換する方法、及び炭化水素の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for converting alcohol into a target compound with good yield by using an adiabatic reactor and controlling the temperature inside the reactor, and a method for producing hydrocarbons.

図1は、固定床一段断熱型反応器の一実施形態の概略図を示す。FIG. 1 shows a schematic diagram of one embodiment of a fixed bed single stage adiabatic reactor. 図2は、反応工程及び分離工程の流れの一実施形態を示す。FIG. 2 shows one embodiment of the flow of the reaction and separation steps. 図3は、反応工程、分離工程及びスチームクラッキングの流れの一実施形態を示す。FIG. 3 shows one embodiment of the flow of reaction steps, separation steps, and steam cracking. 図4は、反応工程及び分離工程の流れの一実施形態を示す。FIG. 4 shows one embodiment of the flow of the reaction and separation steps. 図5は、反応工程及び分離工程の流れの一実施形態を示す。FIG. 5 shows one embodiment of the flow of the reaction and separation steps. 図6は、反応工程及び分離工程の流れの一実施形態を示す。FIG. 6 shows one embodiment of the flow of the reaction and separation steps.

本発明について、以下具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施の形態(本実施形態)に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
本明細書において、「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。本明細書に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階の数値範囲の上限値又は下限値と任意に組み合わせることができる。
The present invention will be specifically explained below. Note that the present invention is not limited to the following embodiment (this embodiment), and can be implemented with various modifications within the scope of the gist.
In this specification, a numerical range indicated using "~" indicates a range that includes the numerical values written before and after "~" as the minimum and maximum values, respectively. In the numerical ranges described stepwise in this specification, the upper limit or lower limit of the numerical range of one step can be arbitrarily combined with the upper limit or lower limit of the numerical range of another step.

[アルコールの変換方法]
本実施形態のアルコールの変換方法は、メタノール及びエタノールを含有する混合原料を、断熱型反応器内でアルコール変換触媒と接触させ、炭素数3以上のオレフィンを含有する反応ガスを得ること(以下、「反応工程」とも言う。)を含む。
なお、上述の反応ガスから分離することでプロピレンを得ることができ、上述の反応ガスから分離することで芳香族化合物を得ることもできる。
[Alcohol conversion method]
The alcohol conversion method of the present embodiment involves contacting a mixed raw material containing methanol and ethanol with an alcohol conversion catalyst in an adiabatic reactor to obtain a reaction gas containing an olefin having 3 or more carbon atoms (hereinafter referred to as (Also referred to as "reaction process.")
Note that propylene can be obtained by separating from the above-mentioned reaction gas, and aromatic compounds can also be obtained by separating from the above-mentioned reaction gas.

本実施形態によれば、断熱型反応器を使用し、反応器内の温度を制御して、アルコールを収率良く目的化合物へと変換することができる。また、本実施形態によれば、断熱型反応器を使用することで操業の負荷が小さく、エネルギー効率が高い環境調和型のアルコール変換方法が実施できる。また、断熱型反応器を使用した場合にも、アルコールを収率良く目的化合物へと変換することができ、触媒のコーキング劣化を抑制できるため、アルコールの変換方法として好適である。 According to this embodiment, by using an adiabatic reactor and controlling the temperature inside the reactor, alcohol can be converted into a target compound with good yield. Further, according to the present embodiment, by using an adiabatic reactor, an environmentally friendly alcohol conversion method with low operational load and high energy efficiency can be implemented. Furthermore, even when an adiabatic reactor is used, alcohol can be converted into the target compound with good yield, and coking deterioration of the catalyst can be suppressed, so it is suitable as an alcohol conversion method.

本発明者は、メタノールやエタノールを単独で原料とし、断熱型反応器でアルコールの変換を試みると、プロピレン、芳香族化合物等の高付加価値化合物の収率が低下する、又は、触媒のコーキング劣化が進行するとの知見を見出した。なお、触媒のコーキング劣化とは、触媒表面にコークが付着し触媒の活性を低下させることを意味する。 The present inventor discovered that when attempting to convert alcohol using methanol or ethanol alone as a raw material in an adiabatic reactor, the yield of high value-added compounds such as propylene and aromatic compounds decreases, or coking of the catalyst deteriorates. We found that this process progresses. Note that coking deterioration of the catalyst means that coke adheres to the surface of the catalyst and reduces the activity of the catalyst.

本発明者は、このような知見に基づき、メタノール及びエタノールを含有する混合原料を、断熱型反応器に充填したアルコール変換触媒と接触させるとアルコールを収率良く目的化合物へと変換することができ、かつコーキング劣化を抑制できることを見出した。
この要因は互いを阻害しない吸熱反応と発熱反応を組み合わせることで熱中和を達成することができたことと想定される。例えば、メタノールからプロピレンへの変換反応は発熱反応であり、エタノールからプロピレンへの変換反応は吸熱反応である。本実施形態では、反応器内で吸熱反応と発熱反応とが互いの反応を阻害せずに進行することを見出し、これらの発熱反応と吸熱反応とを組み合わせることで断熱型反応器においても反応条件の制御を容易に行うことができた。ただし、要因はこれに限定されない。
Based on these findings, the present inventors have discovered that alcohol can be converted into a target compound with good yield by bringing a mixed raw material containing methanol and ethanol into contact with an alcohol conversion catalyst packed in an adiabatic reactor. It was also found that coking deterioration can be suppressed.
The reason for this is assumed to be that thermal neutralization was achieved by combining endothermic and exothermic reactions that do not inhibit each other. For example, the conversion reaction from methanol to propylene is an exothermic reaction, and the conversion reaction from ethanol to propylene is an endothermic reaction. In this embodiment, it was discovered that endothermic reactions and exothermic reactions proceed without inhibiting each other in the reactor, and by combining these exothermic and endothermic reactions, the reaction conditions can be adjusted even in an adiabatic reactor. could be easily controlled. However, the factors are not limited to this.

<原料>
本実施形態のアルコールの変換方法は、メタノール及びエタノールを含有する混合原料を用いる。当該混合原料を用いることで、断熱型反応器を使用し、反応器内の温度を制御して収率よくプロピレン等の目的化合物を製造することができる。メタノール及びエタノールの少なくとも一方が、環境調和性に優れる観点から、バイオマス由来であることが好ましい。なお、バイオマスとは動植物を起源とする化石資源以外の有機性資源を指し、バイオマス由来とはバイオマスを原料として製造された化合物であることをいう。
<Raw materials>
The alcohol conversion method of this embodiment uses a mixed raw material containing methanol and ethanol. By using the mixed raw materials, it is possible to use an adiabatic reactor and control the temperature inside the reactor to produce a target compound such as propylene in good yield. At least one of methanol and ethanol is preferably derived from biomass from the viewpoint of being environmentally friendly. Note that biomass refers to organic resources other than fossil resources originating from animals and plants, and biomass-derived refers to compounds manufactured using biomass as a raw material.

混合原料中、メタノール/エタノールのモル比は、0.050~2.0であることが好ましく、0.20~1.5であることがより好ましく、0.30~1.5であることが更に好ましく、0.30~1.0であることがより更に好ましい。 In the mixed raw material, the methanol/ethanol molar ratio is preferably 0.050 to 2.0, more preferably 0.20 to 1.5, and preferably 0.30 to 1.5. It is more preferable, and even more preferably from 0.30 to 1.0.

メタノールとしては種々の製法で製造されたものを使用することができる。例えば、天然ガスや石炭より得られる一酸化炭素の水素化や二酸化炭素の水素化、木酢液の蒸留により得られるものを使用することができる。エタノールも同様に種々の製法で製造されたものを使用することができる。この中でも、環境調和性に優れる観点から、バイオエタノールや廃棄物由来のエタノールを使用することが好ましい。これらのメタノール及びエタノールはその製造工程において、水が副生する、又は、反応器内に水が共存する工程を経ることが多い。したがって、本実施形態のアルコールの変換方法では、原料であるメタノール及びエタノールが水を含有することがある。 Methanol produced by various methods can be used. For example, those obtained by hydrogenation of carbon monoxide obtained from natural gas or coal, hydrogenation of carbon dioxide, and distillation of wood vinegar can be used. Similarly, ethanol produced by various methods can be used. Among these, it is preferable to use bioethanol or waste-derived ethanol from the viewpoint of excellent environmental friendliness. In the manufacturing process of these methanol and ethanol, water is often produced as a by-product or water coexists in the reactor. Therefore, in the alcohol conversion method of this embodiment, the raw materials methanol and ethanol may contain water.

本実施形態のアルコールの変換方法において、混合原料は、炭素数4~6のオレフィンを更に含んでいてもよい。炭素数4~6のオレフィンは、メタノール及びエタノールと同様に、アルコール変換触媒と接触させることでプロピレン等の目的化合物を与えることができる。炭素数4~6のオレフィンとしては、例えば、ブテン、ペンテン、ヘキセンが挙げられる。なお、上記の「オレフィン」という用語は、直鎖状、分岐状及び環状オレフィンに加え、シクロパラフィンを含むものとする。 In the alcohol conversion method of the present embodiment, the mixed raw material may further contain an olefin having 4 to 6 carbon atoms. Like methanol and ethanol, olefins having 4 to 6 carbon atoms can provide target compounds such as propylene by contacting with an alcohol conversion catalyst. Examples of the olefin having 4 to 6 carbon atoms include butene, pentene, and hexene. Note that the term "olefin" mentioned above includes cycloparaffins in addition to linear, branched, and cyclic olefins.

混合原料中、炭素数4~6のオレフィン/メタノールのモル比は、3.0以下であることが好ましく、1.0以下であることがより好ましく、0.5以下であることが更に好ましく、0.15~0.5であることがより更に好ましい。 In the mixed raw material, the molar ratio of olefin having 4 to 6 carbon atoms/methanol is preferably 3.0 or less, more preferably 1.0 or less, even more preferably 0.5 or less, It is even more preferably 0.15 to 0.5.

混合原料はエチレンを更に含んでいてもよい。エチレンは、メタノール及びエタノールと同様に、アルコール変換触媒と接触させることでプロピレン等の目的化合物を与えることができる。混合原料中、エチレン/エタノールのモル比は、0.05以上であることが好ましく、0.1以上であることがより好ましく、0.1~2.0であることが更に好ましい。 The mixed raw material may further contain ethylene. Ethylene, like methanol and ethanol, can provide target compounds such as propylene by contacting with an alcohol conversion catalyst. In the mixed raw material, the molar ratio of ethylene/ethanol is preferably 0.05 or more, more preferably 0.1 or more, and even more preferably 0.1 to 2.0.

本実施形態のアルコールの変換方法において、混合原料は、メタノール及びエタノール以外の炭素数1~6の含酸素化合物を更に含んでいてもよい。炭素数1~6の含酸素化合物は、メタノール及びエタノールと同様に、触媒と接触させることでプロピレン等の目的化合物を与えることができる。メタノール及びエタノール以外の炭素数1~6の含酸素化合物としては、例えば、プロパノール、ジメチルエーテル、ジエチルエーテルが挙げられる。 In the alcohol conversion method of the present embodiment, the mixed raw material may further contain an oxygen-containing compound having 1 to 6 carbon atoms other than methanol and ethanol. Similar to methanol and ethanol, oxygen-containing compounds having 1 to 6 carbon atoms can provide target compounds such as propylene by contacting them with a catalyst. Examples of oxygen-containing compounds having 1 to 6 carbon atoms other than methanol and ethanol include propanol, dimethyl ether, and diethyl ether.

混合原料中、炭素数1~6の含酸素化合物/エタノールは、1.0以下であることが好ましく、0.5以下であることがより好ましい。 In the mixed raw material, the oxygen-containing compound having 1 to 6 carbon atoms/ethanol is preferably 1.0 or less, more preferably 0.5 or less.

なお、メタノール、エタノール、エチレン、炭素数4~6のオレフィン、エタノール以外の炭素数1~6の含酸素化合物を総称して「有効原料」ともいう。 Note that methanol, ethanol, ethylene, olefins having 4 to 6 carbon atoms, and oxygen-containing compounds having 1 to 6 carbon atoms other than ethanol are also collectively referred to as "effective raw materials."

混合原料は、上記の有効原料のほか、パラフィンなどの飽和脂肪族炭化水素、炭素数7以上のオレフィンを含むことができる。これら飽和脂肪族炭化水素、炭素数7以上のオレフィンや含酸素化合物はメタノール及びエタノールと同様に、触媒と接触させることでプロピレン等の目的化合物へと変換され得るが、上述の有効原料よりも反応性が低い。 The mixed raw material can contain, in addition to the above-mentioned effective raw materials, saturated aliphatic hydrocarbons such as paraffin, and olefins having 7 or more carbon atoms. These saturated aliphatic hydrocarbons, olefins having 7 or more carbon atoms, and oxygen-containing compounds can be converted into target compounds such as propylene by contacting them with a catalyst, similar to methanol and ethanol, but they are less reactive than the effective raw materials mentioned above. low gender.

また、混合原料には反応工程より得られた炭素数4以上のオレフィンを含有する反応ガス及び反応ガスを精製した留分の全量又は一部を含むことができる。このように、所謂、リサイクル反応システムを用いることにより、原料の有効利用を図ることができる。 Further, the mixed raw material can contain the entire amount or a part of the reaction gas containing an olefin having 4 or more carbon atoms obtained from the reaction step and the fraction obtained by refining the reaction gas. In this way, by using a so-called recycling reaction system, it is possible to effectively utilize raw materials.

混合原料は、反応工程によってプロピレンへと変換され得る上述の原料の他に、窒素などの不活性ガスを含んでもよい。そのほか、混合原料は、希釈ガスとして、水素、メタンを含んでいてもよいが、水素を含まないこと(水素希釈は行わないこと)が好ましい。水素は触媒のコーキング劣化を抑制するために使用されることがあるが、同時に生成プロピレン等の水素化反応が起こり、プロピレン純度(プロピレン/(プロピレン+プロパン))[mol/mol]を低下させる悪影響がある。本実施形態の方法においては、水素希釈を行わなかった場合にも触媒のコーキング劣化速度は小さく、安定な運転が可能であるため水素希釈を行わないほうが好ましい。ただし、反応ガスから分離された留分のリサイクル等によって反応器に供給される少量の水素は上記水素希釈におけるような悪影響を生じない。 The mixed raw material may contain an inert gas such as nitrogen in addition to the above-mentioned raw materials that can be converted into propylene by the reaction process. In addition, the mixed raw material may contain hydrogen or methane as a diluent gas, but preferably does not contain hydrogen (does not dilute with hydrogen). Hydrogen is sometimes used to suppress coking deterioration of catalysts, but at the same time hydrogenation reactions of generated propylene etc. occur, which has the negative effect of reducing propylene purity (propylene/(propylene + propane)) [mol/mol]. There is. In the method of this embodiment, even if hydrogen dilution is not performed, the coking deterioration rate of the catalyst is small and stable operation is possible, so it is preferable not to perform hydrogen dilution. However, a small amount of hydrogen supplied to the reactor by recycling a fraction separated from the reaction gas, etc. does not have the same adverse effect as in the hydrogen dilution described above.

混合原料中のメタノール、炭素数4~6のオレフィン、エタノールとエチレンとの合計割合が混合原料供給質量流量の総量に対して、40質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましい。混合原料供給質量流量の総量とは、不活性ガスを含む、反応器に供給される全ての化合物の合計流量のことである。 The total proportion of methanol, olefin having 4 to 6 carbon atoms, ethanol and ethylene in the mixed raw material is preferably 40% by mass or more, and preferably 50% by mass or more with respect to the total mass flow rate of mixed raw material supply. is more preferable. The total mixed feed mass flow rate refers to the total flow rate of all compounds fed to the reactor, including inert gases.

混合原料中、メタノール及びエタノールの合計含有量は、有効原料供給質量に対して、好ましくは30~100質量%であり、より好ましくは40~100質量%であり、更に好ましくは50~100質量%である。ただし、メタノール及びエタノールは、それぞれメチレン及びエチレンとして換算した質量をメタノール質量、エタノール質量及び有効原料供給質量の計算に使用する。メチレンとは、メタノールから水分子が脱離したCH基のことをいう。 In the mixed raw material, the total content of methanol and ethanol is preferably 30 to 100% by mass, more preferably 40 to 100% by mass, and even more preferably 50 to 100% by mass, based on the mass of the effective raw material supplied. It is. However, for methanol and ethanol, the mass converted into methylene and ethylene, respectively, is used to calculate the methanol mass, ethanol mass, and effective raw material supply mass. Methylene refers to a CH 2 group obtained by removing a water molecule from methanol.

混合原料中、炭素数4~6のオレフィンの合計含有量は、有効原料供給質量に対して、好ましくは65質量%以下であり、より好ましくは10~55質量%である。 In the mixed raw material, the total content of olefins having 4 to 6 carbon atoms is preferably 65% by mass or less, more preferably 10 to 55% by mass, based on the mass of the effective raw material supplied.

有効原料供給質量とは、有効原料の時間あたりの合計供給質量である。ただし、メタノール及びエタノールはそれぞれメチレン及びエチレンとして換算した質量を計算に使用する。 The effective feed mass of raw materials is the total feed mass of effective raw materials per hour. However, for methanol and ethanol, the mass converted into methylene and ethylene, respectively, is used in the calculation.

本実施形態のアルコールの変換方法では、混合原料は、水を含んでいてもよい。混合原料に含まれるメタノール及びエタノールは種々の製造方法によって製造されることから、「製造工程で発生した水」を含有している。ここでの「製造工程で発生した水蒸気」とは、例えば、メタノール及び/又はエタノールの製造過程において発生し、除去されていない水分に由来する水分のことをいう。 In the alcohol conversion method of this embodiment, the mixed raw material may contain water. Since the methanol and ethanol contained in the mixed raw materials are manufactured by various manufacturing methods, they contain "water generated during the manufacturing process." The term "water vapor generated in the manufacturing process" as used herein refers to, for example, moisture generated in the methanol and/or ethanol manufacturing process and derived from moisture that has not been removed.

本実施形態のアルコールの変換方法では、「製造工程で発生した水」に追加して混合原料に水蒸気を含ませることができる。水蒸気はオレフィン分圧を低下させることでコーキング劣化を抑制し、低級オレフィンの収率を向上させる効果がある。一方で、水蒸気はゼオライトの脱アルミニウムを促進する可能性があるため、好ましくは「製造工程で発生した水」に追加して混合原料に水蒸気を含ませない。 In the alcohol conversion method of this embodiment, water vapor can be added to the mixed raw material in addition to "water generated in the manufacturing process." Steam has the effect of suppressing coking deterioration by lowering the olefin partial pressure and improving the yield of lower olefins. On the other hand, since water vapor may promote dealumination of zeolite, it is preferable not to include water vapor in the mixed raw material in addition to "water generated in the manufacturing process."

<断熱型反応器>
本実施形態のアルコールの変換方法では断熱型反応器を使用する。断熱型反応器に関しては、Adiabatic Fixed-Bed Reactors(Elsevier,2014,Ch.1,P.4,L.5~24 ISBN:978-0-12-801306-9)の記載を参照することができる。断熱型反応器の例としては、固定床断熱型反応器、移動床断熱型反応器、流動床断熱型反応器が挙げられるが、本実施形態の方法には固定床断熱型反応器が好ましい。固定床断熱型反応器の中でも固定触媒床が一段だけの固定床一段断熱型反応器がより好ましい。反応に伴い触媒上には炭素質(コーク)が蓄積するため、反応を継続しながらこの炭素質の燃焼除去が可能な多塔切り替え式の固定床一段断熱型反応器が好ましい。
<Adiabatic reactor>
In the alcohol conversion method of this embodiment, an adiabatic reactor is used. Regarding the adiabatic reactor, the description of Adiabatic Fixed-Bed Reactors (Elsevier, 2014, Ch. 1, P. 4, L. 5-24 ISBN: 978-0-12-801306-9) can be referred to. . Examples of the adiabatic reactor include a fixed bed adiabatic reactor, a moving bed adiabatic reactor, and a fluidized bed adiabatic reactor, and a fixed bed adiabatic reactor is preferred for the method of this embodiment. Among the fixed-bed adiabatic reactors, a fixed-bed single-stage adiabatic reactor having only one fixed catalyst bed is more preferable. Since carbonaceous matter (coke) accumulates on the catalyst during the reaction, a single-stage adiabatic fixed-bed reactor with multi-column switching is preferred, which allows combustion and removal of this carbonaceous matter while continuing the reaction.

図1は、固定床一段断熱型反応器の概略構成図である。固定床一段断熱型反応器1は、外周に断熱材21が設けられた反応筐体2と、触媒床3と、反応器入口4と、反応器出口5とを備える。反応筐体2は、外周に断熱材21が設けられることで、反応器内の熱を外部に逃がさない。本実施形態に係る製造方法においては、反応による発熱及び吸熱により反応器内の温度を制御することができる。 FIG. 1 is a schematic diagram of a fixed bed single-stage adiabatic reactor. The fixed bed single-stage adiabatic reactor 1 includes a reaction casing 2 provided with a heat insulating material 21 around its outer periphery, a catalyst bed 3, a reactor inlet 4, and a reactor outlet 5. The reaction casing 2 is provided with a heat insulating material 21 on its outer periphery, so that the heat inside the reactor is not released to the outside. In the manufacturing method according to this embodiment, the temperature inside the reactor can be controlled by heat generation and heat absorption due to the reaction.

触媒床3には、後述するアルコール変換触媒が充填される。触媒床3の触媒床入口31に接する直前に第1シース熱電対61が設けられる。触媒床3の触媒床出口32を通過した直後に第2シース熱電対62が設けられる。これらの熱電対により、触媒床入口31に接触する直前の混合原料と触媒床出口32を通過した直後の反応ガスの温度を測定する。触媒床3は、多段式であってもよいが、図1に示すとおり一段型であることが好ましい。 The catalyst bed 3 is filled with an alcohol conversion catalyst to be described later. A first sheath thermocouple 61 is provided immediately before contacting the catalyst bed inlet 31 of the catalyst bed 3 . A second sheath thermocouple 62 is provided immediately after passing through the catalyst bed outlet 32 of the catalyst bed 3 . These thermocouples measure the temperature of the mixed raw material immediately before contacting the catalyst bed inlet 31 and the temperature of the reaction gas immediately after passing through the catalyst bed outlet 32. Although the catalyst bed 3 may be of a multi-stage type, it is preferably of a single-stage type as shown in FIG.

固定床一段断熱型反応器1では、反応器入口4から混合原料を導入し、触媒床3と接触させ、反応器出口5から反応ガスを取り出す。 In the fixed bed single-stage adiabatic reactor 1, a mixed raw material is introduced from the reactor inlet 4, brought into contact with the catalyst bed 3, and a reaction gas is taken out from the reactor outlet 5.

<反応条件>
触媒床の入口温度とは、断熱型反応器に充填されている触媒床に原料流体が接する直前の混合原料の温度である。触媒床の出口温度とは、反応ガスが触媒床を通過した直後の反応ガスの温度である。ここでいう混合原料及び反応ガスの温度とは、流体の流れ方向に垂直な平面において、反応器の中心を0とし、反応器の中心から反応器内壁面までの距離をdとすると、0d~0.8dの間における温度を指す。入出平均反応温度は、図1に示すように、触媒床の入口温度と触媒床の出口温度を計測し、計算式:〔触媒床の入口温度+触媒床の出口温度〕/2により算出する値(以下、単に「反応温度」ともいう。)としている。
<Reaction conditions>
The inlet temperature of the catalyst bed is the temperature of the mixed raw material immediately before the raw material fluid contacts the catalyst bed filled in the adiabatic reactor. The exit temperature of the catalyst bed is the temperature of the reaction gas immediately after it passes through the catalyst bed. The temperature of the mixed raw materials and reaction gas here means 0d to 0d, where the center of the reactor is 0 and the distance from the center of the reactor to the inner wall of the reactor is d, in a plane perpendicular to the fluid flow direction. It refers to the temperature between 0.8d. As shown in Figure 1, the average input/output reaction temperature is a value calculated by measuring the inlet temperature of the catalyst bed and the outlet temperature of the catalyst bed, and using the calculation formula: [catalyst bed inlet temperature + catalyst bed outlet temperature]/2. (hereinafter also simply referred to as "reaction temperature").

本実施形態のアルコールの変換方法では、反応温度が300℃以上であってもよい。生成するオレフィンには熱的平衡が存在しており、プロピレン収率に優れる観点から、反応温度は450℃以上であることが好ましい。更に、高温で促進されるコーキング劣化加速を抑制する観点から、600℃未満が好ましい。具体的には、触媒床入口における反応ガスの温度が450℃~590℃であることが好ましく、触媒出口における反応ガスの温度が450℃~590℃であることが好ましい。 In the alcohol conversion method of this embodiment, the reaction temperature may be 300°C or higher. A thermal equilibrium exists in the produced olefin, and from the viewpoint of achieving an excellent propylene yield, the reaction temperature is preferably 450° C. or higher. Furthermore, from the viewpoint of suppressing the acceleration of coking deterioration promoted at high temperatures, the temperature is preferably lower than 600°C. Specifically, the temperature of the reaction gas at the inlet of the catalyst bed is preferably 450°C to 590°C, and the temperature of the reaction gas at the outlet of the catalyst is preferably 450°C to 590°C.

触媒床の出口温度と触媒床の入口温度との温度差が-70K~70Kであることが好ましく、-60K~60Kであることがより好ましい。 The temperature difference between the outlet temperature of the catalyst bed and the inlet temperature of the catalyst bed is preferably -70K to 70K, more preferably -60K to 60K.

反応圧力は、好ましくは0.01~3.0MPaGの範囲、より好ましくは0.01~ 1.0MPaGの範囲である。 The reaction pressure is preferably in the range of 0.01 to 3.0 MPaG, more preferably in the range of 0.01 to 1.0 MPaG.

有効原料の供給速度は、アルコール変換触媒の質量基準の空間速度(WHSV)で、好ましくは0.1~1000hr-1であり、より好ましくは0.1~500hr-1、更に好ましくは0.5~100hr-1である。本実施形態のアルコールの変換方法では、下式のように、エタノールをエチレンとして換算した上でWHSVを算出している。また、有効原料供給質量流量は、プロピレン、芳香族化合物などの目的化合物の生産性に優れる観点から、好ましくは1kg/hr以上であり、より好ましくは10kg/hr以上であり、更に好ましくは1t/hr以上である。 The feed rate of the effective raw material is preferably 0.1 to 1000 hr −1 , more preferably 0.1 to 500 hr −1 , and even more preferably 0.5 in terms of the mass-based space velocity (WHSV) of the alcohol conversion catalyst. ~100hr -1 . In the alcohol conversion method of the present embodiment, WHSV is calculated after converting ethanol into ethylene as shown in the formula below. In addition, from the viewpoint of excellent productivity of target compounds such as propylene and aromatic compounds, the effective raw material supply mass flow rate is preferably 1 kg/hr or more, more preferably 10 kg/hr or more, and still more preferably 1 t/hr. It is more than hr.

WHSV(hr-1)=有効原料供給質量流量(kg/hr)/触媒量(kg)
有効原料供給質量流量(kg/hr)=メチレン換算メタノール流量(kg/hr)+エチレン換算エタノール流量(kg/hr)+炭素数4~6のオレフィン流量(kg/hr)+エチレン流量(kg/hr)+エタノール以外の炭素数1~6の含酸素化合物流量(kg/hr)
メチレン換算メタノール流量(kg/hr)=メタノール流量(kg/hr)×0.438
エチレン換算エタノール流量(kg/hr)=エタノール流量(kg/hr)×0.609
WHSV (hr −1 ) = Effective raw material supply mass flow rate (kg/hr) / Catalyst amount (kg)
Effective raw material supply mass flow rate (kg/hr) = Methanol flow rate in methylene conversion (kg/hr) + Ethanol flow rate in ethylene conversion (kg/hr) + olefin flow rate with 4 to 6 carbon atoms (kg/hr) + Ethylene flow rate (kg/hr) hr) + flow rate of oxygenated compounds having 1 to 6 carbon atoms other than ethanol (kg/hr)
Methylene conversion methanol flow rate (kg/hr) = methanol flow rate (kg/hr) x 0.438
Ethanol flow rate (kg/hr) = Ethanol flow rate (kg/hr) x 0.609

<アルコール変換触媒>
本実施形態のアルコールの変換方法におけるアルコール変換触媒は、オレフィン、メタノール及びエタノールをプロピレン、及び芳香族化合物等の目的化合物へと変換する触媒能を示す固体触媒である。このような触媒としては、触媒の熱耐久性及びプロピレン選択性に優れる観点から、ゼオライト含有触媒が好ましい。従来のゼオライトによるオレフィン製造に共通する課題として、炭化水素との反応によりゼオライト細孔内部に重質な炭素質(コーク)が蓄積し失活するコーキング劣化が挙げられる。触媒性能を再生するためには酸素分子を含有する雰囲気下でコークを燃焼除去する必要があるが、このコーク燃焼に伴いゼオライトの構造崩壊が進行し、再生不可能な触媒の永久劣化が誘引される。本実施形態のアルコールの変換方法によればコークの生成を抑制することができるため、ゼオライト含有触媒を用いても活性を維持しやすくなる。
<Alcohol conversion catalyst>
The alcohol conversion catalyst in the alcohol conversion method of the present embodiment is a solid catalyst that exhibits catalytic ability to convert olefins, methanol, and ethanol into target compounds such as propylene and aromatic compounds. As such a catalyst, a zeolite-containing catalyst is preferable from the viewpoint of the catalyst having excellent thermal durability and propylene selectivity. A common problem in the production of olefins using conventional zeolites is coking deterioration, in which heavy carbon (coke) accumulates and deactivates inside the zeolite pores due to reaction with hydrocarbons. In order to regenerate the catalyst performance, it is necessary to burn and remove the coke in an atmosphere containing oxygen molecules, but as the coke burns, the structure of the zeolite progresses, causing permanent deterioration of the catalyst that cannot be regenerated. Ru. According to the alcohol conversion method of the present embodiment, the production of coke can be suppressed, making it easier to maintain activity even when a zeolite-containing catalyst is used.

(ゼオライト含有触媒)
ゼオライト含有触媒とは、ゼオライトを活性種として含有する触媒粉又は成形体のことである。本実施形態のアルコールの変換方法においては、上記のゼオライト含有触媒中のゼオライトとして、5~6Åの細孔径を有する、所謂、中間細孔径ゼオライトを用いることが好ましい。中間細孔径ゼオライトは、「細孔径の範囲が、A型ゼオライトに代表される小細孔径ゼオライトの細孔径と、モルデナイトやX型やY型ゼオライトに代表される大細孔径ゼオライトの細孔径の中間にあるゼオライト」を意味する。「中間細孔径ゼオライト」は、その結晶構造中にいわゆる酸素10員環を有する。
(zeolite-containing catalyst)
A zeolite-containing catalyst is a catalyst powder or molded body containing zeolite as an active species. In the alcohol conversion method of the present embodiment, it is preferable to use a so-called intermediate pore diameter zeolite having a pore diameter of 5 to 6 Å as the zeolite in the zeolite-containing catalyst. Intermediate pore size zeolite has a pore size range between the pore size of small pore size zeolite represented by A-type zeolite and the pore size of large pore size zeolite represented by mordenite, X type and Y type zeolite. zeolite found in "Intermediate pore size zeolite" has a so-called 10-membered oxygen ring in its crystal structure.

中間細孔径ゼオライトの例としては、ZSM-5、ZSM-8、ZSM-11、ZSM-12、ZSM-21、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-38等が挙げられるが、中でもZSM-5、ZSM-11、ZSM-8などのZSM-5型ゼオライトやZSM-38が好ましい。また、Stud.Surf.Sci.Catal.1987,33,167-215に記載のZSM-5、ZSM-11に類似のゼオライトを用いることができ、この中でも、触媒性能(触媒活性とコーキングに対する耐久性)に優れる観点から、MFI型ゼオライトが好ましく、ZSM-5がより好ましい。 Examples of intermediate pore size zeolites include ZSM-5, ZSM-8, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-21, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-38, etc. Among them, ZSM-5 , ZSM-5 type zeolites such as ZSM-11, ZSM-8, and ZSM-38 are preferred. Also, Stud. Surf. Sci. Catal. Zeolites similar to ZSM-5 and ZSM-11 described in 1987, 33, 167-215 can be used, and among these, MFI type zeolite is preferred from the viewpoint of excellent catalytic performance (catalytic activity and durability against coking). Preferably, ZSM-5 is more preferable.

本実施形態のゼオライト含有触媒に含まれるゼオライトのシリカ/アルミナ(SiO/Al)のモル比は適宜選択することができるが、選択性に優れる観点から、20~2000であり、触媒の耐久性を高める観点から、より好ましくは100~1500であり、更に好ましくは300~1200であり、より更に好ましくは800~1200である。ゼオライト含有触媒に含まれるゼオライトのシリカ/アルミナ(SiO/Al)モル比は、触媒活性の観点からは、好ましくは20~400であり、より好ましくは100~300である。ゼオライトのシリ力/アルミナのモル比は公知の方法により測定することができ、例えば、ゼオライトをアルカリ水溶液に完全に溶解し、得られる溶液をプラズマ発光分光分析法等により分析し、求めることができる。 The molar ratio of silica/alumina (SiO 2 /Al 2 O 3 ) in the zeolite contained in the zeolite-containing catalyst of this embodiment can be selected as appropriate, but from the viewpoint of excellent selectivity, it is 20 to 2000, and the From the viewpoint of increasing the durability, the number is more preferably 100 to 1,500, still more preferably 300 to 1,200, and even more preferably 800 to 1,200. The silica/alumina (SiO 2 /Al 2 O 3 ) molar ratio of the zeolite contained in the zeolite-containing catalyst is preferably from 20 to 400, more preferably from 100 to 300, from the viewpoint of catalytic activity. The molar ratio of silica power/alumina of zeolite can be measured by a known method. For example, it can be determined by completely dissolving zeolite in an alkaline aqueous solution and analyzing the resulting solution by plasma emission spectrometry or the like. .

本実施形態のゼオライトの合成方法に特に制限はないが、従来知られているMFI型ゼオライトの水熱合成方法の各種条件を最適化することにより製造できる。一般に、水熱合成法で効率よくMFI型ゼオライトを得る手段としては、適切な有機型剤(SDA)として、アンモニウム塩類や尿素化合物類、アミン類、アルコール類等を用いて水熱合成する方法や、水熱合成されたMFIゼオライトを種結晶として、或いは、結晶段階にある種スラリーとして添加して水熱合成する方法がある。また、有機のSDAだけでなく、無機の陽イオンや陰イオンも構造に関わることが知られており、ゼオライト合成は各成分の複合的な働きに依存する。以上に述べたようなMFI型ゼオライトの水熱合成方法において、原材料や添加物(SDA)の種類、添加物量、pH、シリ力/アルミナモル比、媒体、陽イオン、陰イオンの存在比などの原料仕込み組成、合成温度、合成時間等の合成条件を適宜、最適化することで好適な触媒を得ることができる。 Although there are no particular limitations on the method for synthesizing the zeolite of this embodiment, it can be produced by optimizing various conditions of the conventionally known hydrothermal synthesis method for MFI type zeolite. In general, as a means to efficiently obtain MFI type zeolite by hydrothermal synthesis, methods include hydrothermal synthesis using ammonium salts, urea compounds, amines, alcohols, etc. as appropriate organic agents (SDA); There is a hydrothermal synthesis method in which hydrothermally synthesized MFI zeolite is added as a seed crystal or as a seed slurry in the crystallization stage. Furthermore, it is known that not only organic SDA but also inorganic cations and anions are involved in the structure, and zeolite synthesis depends on the combined functions of each component. In the hydrothermal synthesis method of MFI type zeolite as described above, raw materials such as the type of raw materials and additives (SDA), the amount of additives, pH, silicate power/alumina molar ratio, medium, abundance ratio of cations and anions, etc. A suitable catalyst can be obtained by appropriately optimizing synthesis conditions such as charging composition, synthesis temperature, and synthesis time.

具体的には、例えば、特許5426983号公報に記載されている種スラリーを用いて合成する方法や、The Hydrothermal Synthesis of Zeolites(Chemcal Reviews,2003,103,663-702)に例示された方法が挙げられる。 Specifically, for example, the method of synthesis using a seed slurry described in Japanese Patent No. 5426983 and the method exemplified in The Hydrothermal Synthesis of Zeolites (Chemcal Reviews, 2003, 103, 663-702) are listed. It will be done.

また、上述した特定の物性及び組成を有するMFIゼオライトであれば、市販されているゼオライトを用いることもできる。 Moreover, commercially available zeolite can also be used as long as it is an MFI zeolite having the above-mentioned specific physical properties and composition.

本実施形態におけるゼオライト含有触媒は、触媒の耐久性の観点から、リン元素及び銀元素からなる群より選ばれる少なくとも1種を含有することが好ましい。 The zeolite-containing catalyst in this embodiment preferably contains at least one element selected from the group consisting of phosphorus element and silver element from the viewpoint of catalyst durability.

リン元素の形態としては、リンの重合物(例えば、ポリリン酸)、リンの酸化物(例えば、P)、リンがゼオライトのアルミニウムに付加した態様の化合物等が挙げられる。また、それらの複数が含まれていてもよい。リン元素は、ゼオライトがアルミニウムを含有する場合、ゼオライトの脱アルミニウムを抑制する効果や、場合によって、プロピレン製造反応のプロピレン収率を向上させる効果がある。本実施形態に係る方法ではアルコールの脱水反応により反応器内で水が生成し、原料であるメタノール及びエタノールが水を含有することもあるため、反応器内が高温水蒸気雰囲気となりやすく、脱アルミニウムによりゼオライト含有触媒の特性が変化し易いが、ゼオライト含有触媒がリン元素を含有することで、ゼオライトの脱アルミニウムが抑制され、触媒の耐久性が高まる。 Examples of the form of elemental phosphorus include phosphorus polymers (for example, polyphosphoric acid), phosphorus oxides (for example, P 2 O 5 ), and compounds in which phosphorus is added to aluminum of zeolite. Moreover, a plurality of them may be included. When the zeolite contains aluminum, the phosphorus element has the effect of suppressing dealumination of the zeolite and, depending on the case, the effect of improving the propylene yield in the propylene production reaction. In the method according to this embodiment, water is generated in the reactor due to the dehydration reaction of alcohol, and the raw materials methanol and ethanol may contain water, so the inside of the reactor tends to become a high-temperature steam atmosphere, and dealumination Although the properties of the zeolite-containing catalyst are likely to change, the zeolite-containing catalyst containing the phosphorus element suppresses dealumination of the zeolite and increases the durability of the catalyst.

ゼオライト含有触媒に含まれるリン元素の含有量は、触媒全体の質量に対して、好ましくは0.01~2.0質量%であり、脱アルミニウム抑制の効果に優れる観点から、より好ましくは0.05~2.0質量%である。 The content of the phosphorus element contained in the zeolite-containing catalyst is preferably 0.01 to 2.0% by mass with respect to the mass of the entire catalyst, and more preferably 0.01 to 2.0% by mass from the viewpoint of being excellent in the effect of suppressing dealumination. 05 to 2.0% by mass.

本実施形態において、触媒中のリン元素の含有量は、蛍光X線分析装置を用いて測定した値を示す。リン元素の含有量の測定は、市販の蛍光X線分析装置を使用し、取扱説明書に沿って通常の条件で測定すればよく、例えば、Rigaku製、商品名「RIX3000」を使用する場合、測定条件は、P-Kα線を用い、管球電圧50kV、管球電流50mAとすることができる。 In this embodiment, the content of elemental phosphorus in the catalyst is a value measured using a fluorescent X-ray analyzer. The content of phosphorus element can be measured using a commercially available fluorescent X-ray analyzer under normal conditions according to the instruction manual. For example, when using Rigaku product name "RIX3000", The measurement conditions can be as follows: P-Kα rays are used, the tube voltage is 50 kV, and the tube current is 50 mA.

本実施形態においては、ゼオライト含有触媒に含まれるリン元素の原料としてリン酸及び/又はリン酸塩(以下、「リン原料」ともいう。)を用いる。リン原料としてはリン酸塩がより好ましく、リン酸塩の中でも、25℃において100gの水に対して1g以上の溶解度を示す化合物がより好ましい。 In this embodiment, phosphoric acid and/or phosphate (hereinafter also referred to as "phosphorus raw material") is used as a raw material for the phosphorus element contained in the zeolite-containing catalyst. As the phosphorus raw material, phosphates are more preferable, and among phosphates, compounds exhibiting a solubility of 1 g or more in 100 g of water at 25° C. are more preferable.

リン酸としては、例えば、リン酸、ピロリン酸が挙げられ、リン酸塩としては、例えば、リン酸アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素アンモニウムナトリウム等のリン酸アンモニウム塩、リン酸水素カリウム、リン酸水素アルミニウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム等が挙げられる。中でも、水に対する溶解度が比較的高いリン酸アンモニウム塩が好ましく、より好ましくは、リン酸アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸二水素アンモニウムからなる群より選択される少なくとも1種である。これらは単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of phosphoric acid include phosphoric acid and pyrophosphoric acid, and examples of phosphates include ammonium phosphate such as ammonium phosphate, diammonium hydrogen phosphate, ammonium dihydrogen phosphate, and sodium ammonium hydrogen phosphate. salts, potassium hydrogen phosphate, aluminum hydrogen phosphate, sodium phosphate, potassium phosphate, and the like. Among these, ammonium phosphate salts having relatively high solubility in water are preferred, and at least one salt selected from the group consisting of ammonium phosphate, diammonium hydrogen phosphate, and ammonium dihydrogen phosphate is more preferred. These may be used alone or in combination of two or more.

銀元素の形態としては、例えば銀イオンである。銀元素は、ゼオライトの酸点を制御することでゼオライトのスチーミング耐性を向上させる効果がある。ゼオライトの劣化は反応中と再生中の双方で生じるが、再生中の劣化が起こりやすく、この劣化は自身の酸点によって引き起こされると言われている。銀は、反応中はゼオライト酸点を減少させず、再生中はゼオライト酸点に銀が移動することで、酸点を減少させる傾向が有る。そのため、ゼオライト酸点が化学反応に使用され、高い触媒活性をし、かつ、再生中は酸点の減少により劣化を抑制し、触媒が高い耐久性を示す。 The form of silver element is, for example, silver ion. Silver element has the effect of improving the steaming resistance of zeolite by controlling the acid sites of zeolite. Deterioration of zeolite occurs both during reaction and regeneration, but deterioration tends to occur during regeneration, and this deterioration is said to be caused by its own acid sites. Silver does not reduce the zeolite acid sites during reaction, but tends to reduce the acid sites by moving to the zeolite acid sites during regeneration. Therefore, the zeolite acid sites are used for chemical reactions, have high catalytic activity, and during regeneration, deterioration is suppressed by reducing the acid sites, and the catalyst exhibits high durability.

ゼオライト含有触媒に含まれる銀元素の含有量は、触媒全体の質量に対して、好ましくは0.01~2.0質量%であり、担持量あたりの耐水熱性の向上の観点から、より好ましくは0.01~1.5質量%である。 The content of silver element contained in the zeolite-containing catalyst is preferably 0.01 to 2.0% by mass with respect to the mass of the entire catalyst, and more preferably from the viewpoint of improving hydrothermal resistance per supported amount. It is 0.01 to 1.5% by mass.

本実施形態において、触媒中の銀元素の含有量は、蛍光X線分析装置を用いて測定した値を示す。銀元素の含有量の測定は、市販の蛍光X線分析装置を使用し、取扱説明書に沿って通常の条件で測定すればよく、例えば、Rigaku製、商品名「RIX3000」を使用する場合、測定条件は、P-Kα線を用い、管球電圧50kV、管球電流50mAとすることができる。 In this embodiment, the content of silver element in the catalyst is a value measured using a fluorescent X-ray analyzer. The content of silver element can be measured using a commercially available fluorescent X-ray analyzer under normal conditions according to the instruction manual. For example, when using Rigaku product name "RIX3000", The measurement conditions can be as follows: P-Kα rays are used, the tube voltage is 50 kV, and the tube current is 50 mA.

本実施形態においては、ゼオライト含有触媒に含まれる銀元素の原料として硝酸銀が挙げられる。ゼオライト含有触媒と硝酸銀とを混合することで、ゼオライトのカウンターカチオンが銀イオンへと交換し、ゼオライト含有触媒に銀元素が導入される。 In this embodiment, silver nitrate is used as a raw material for the silver element contained in the zeolite-containing catalyst. By mixing the zeolite-containing catalyst and silver nitrate, the counter cations of the zeolite are exchanged into silver ions, and a silver element is introduced into the zeolite-containing catalyst.

本実施形態のゼオライト含有触媒は、上述した特定の物性及び組成を有するゼオライトを用いて、例えば、以下の通りに成形して製造することができる。その成形方法は、特に限定されず、一般的な方法を用いることができる。具体的には、触媒成分を圧縮成形する方法や押出し成形する方法、流動床反応方式に最適なスプレードライ成形法が挙げられる。 The zeolite-containing catalyst of this embodiment can be manufactured by using the zeolite having the above-mentioned specific physical properties and composition, for example, by molding it as follows. The molding method is not particularly limited, and a general method can be used. Specifically, a method of compression molding the catalyst component, a method of extrusion molding, and a spray dry molding method that is most suitable for a fluidized bed reaction method can be mentioned.

また、成形にはバインダーを用いることができる。バインダーとしては、特に制限されず、例えば、シリカ、アルミナ、カオリンを単独、又は、混合して使用することができる。これらのバインダーは、市販のものを使用することができる。ゼオライト/バインダーの質量比率は、好ましくは10/90~90/10の範囲であり、より好ましくは20/80~80/20の範囲である。コーキングを抑制できる観点から、シリカバインダーであることが好ましい。 Moreover, a binder can be used for molding. The binder is not particularly limited, and for example, silica, alumina, and kaolin can be used alone or in combination. Commercially available binders can be used as these binders. The zeolite/binder mass ratio is preferably in the range of 10/90 to 90/10, more preferably in the range of 20/80 to 80/20. From the viewpoint of suppressing caulking, a silica binder is preferred.

本実施形態のアルコールの変換方法では、ゼオライト含有触媒を原料と接触させるのに先立って、ゼオライト含有触媒に前処理工程を実施してもよい。好ましい前処理工程としては、水蒸気の存在下、300℃以上の温度で加熱処理する工程が挙げられる。前処理を行うと、触媒の劣化抑制や選択性改善の効果がより顕著となる傾向にある。上記の方法の場合、300℃以上900℃以下の温度で、雰囲気は特に限定されないが、空気あるいは窒素等の不活性ガスとスチーム(水蒸気)との混合ガスを流通させ、水蒸気分圧0.01気圧以上の条件下で処理することが好ましい。加熱処理温度としては、400℃以上700℃以下の温度がより好ましい。また、本前処理工程はアルコールを変換する反応器を使って行うことができる。 In the alcohol conversion method of this embodiment, the zeolite-containing catalyst may be subjected to a pretreatment step prior to contacting the zeolite-containing catalyst with the raw material. A preferred pretreatment step includes a step of heat treatment at a temperature of 300° C. or higher in the presence of water vapor. When pretreatment is performed, the effects of suppressing catalyst deterioration and improving selectivity tend to become more pronounced. In the case of the above method, a mixed gas of steam (water vapor) and an inert gas such as air or nitrogen is passed through the atmosphere at a temperature of 300°C or more and 900°C or less, and the water vapor partial pressure is 0.01. It is preferable to process under conditions of atmospheric pressure or higher. The heat treatment temperature is more preferably 400°C or higher and 700°C or lower. Further, this pretreatment step can be performed using a reactor that converts alcohol.

<生成物:炭素数3以上のオレフィンを含む反応ガス>
本実施形態のアルコールの変換方法では、混合原料をアルコール変換触媒と接触させることで炭素数3以上のオレフィンを含む反応ガスを得る。反応ガスは、エチレンを含んでいてもよい。反応ガスは、水素、炭素数1~3の脂肪族炭化水素、炭素数4~8の脂肪族炭化水素、芳香族化合物、及び炭素数9以上の炭化水素を含んでいてもよい。
本明細書では、炭素数1~3の脂肪族炭化水素、炭素数4~8の脂肪族炭化水素、芳香族化合物、及び炭素数9以上の炭化水素を目的化合物と称する。
<Product: Reaction gas containing olefin having 3 or more carbon atoms>
In the alcohol conversion method of the present embodiment, a reaction gas containing an olefin having 3 or more carbon atoms is obtained by bringing a mixed raw material into contact with an alcohol conversion catalyst. The reaction gas may include ethylene. The reaction gas may contain hydrogen, an aliphatic hydrocarbon having 1 to 3 carbon atoms, an aliphatic hydrocarbon having 4 to 8 carbon atoms, an aromatic compound, and a hydrocarbon having 9 or more carbon atoms.
In this specification, aliphatic hydrocarbons having 1 to 3 carbon atoms, aliphatic hydrocarbons having 4 to 8 carbon atoms, aromatic compounds, and hydrocarbons having 9 or more carbon atoms are referred to as target compounds.

<再生工程>
アルコール変換触媒を、長期間反応に用いるとコークが触媒上に付着しコーキング劣化を起こす場合がある。触媒がコーキング劣化を起こした場合には、例えば、空気中、又は、空気及び/又は酸素と不活性ガスよりなる混合ガス中、好ましくは酸素濃度0.1~2.0体積%の条件下、400~700℃の温度で触媒上のコークを燃焼除去することにより、コーキング劣化を起こした触媒を再生させる(以下、「再生工程」ともいう。)ことができる。アルコール変換触媒は、反応器より抜き出し反応器外で再生処理を行う反応器外再生と反応器より抜き出さずに反応器内で再生処理を行う反応器内再生のどちらの再生方法を採用してもよい。また、切り替え式反応器を採用することで反応-再生切り替え運転を行うこともできる。
<Regeneration process>
If an alcohol conversion catalyst is used for a long-term reaction, coke may adhere to the catalyst and cause coking deterioration. When the catalyst deteriorates due to coking, for example, in air or in a mixed gas consisting of air and/or oxygen and an inert gas, preferably under conditions of an oxygen concentration of 0.1 to 2.0% by volume. By burning off the coke on the catalyst at a temperature of 400 to 700°C, it is possible to regenerate the catalyst that has suffered coking deterioration (hereinafter also referred to as "regeneration step"). The alcohol conversion catalyst can be regenerated using either external regeneration, in which it is extracted from the reactor and regenerated outside the reactor, or in-reactor regeneration, in which it is regenerated within the reactor without being extracted from the reactor. Good too. Furthermore, by employing a switching reactor, reaction-regeneration switching operation can be performed.

<反応-再生切り替え運転>
反応-再生切り替え運転とは、2塔又は多塔切り替え式の断熱型反応器を用い、反応工程と再生工程とを同時に行う運転操作である。例えば、3塔切り替え式の場合は、2塔が反応工程に使用され、同時に、残りの1塔が触媒再生に使用される。その後、反応工程に使用されていたうちの1塔の反応工程を停止して触媒再生を行い、触媒再生に使用していた1塔で反応工程を行うことで、2塔分の生産能力を維持しつつ、触媒再生を行うことができる。このような反応形式をメリーゴーランド方式とも呼び、触媒再生のために製造工程を止める必要がないため、生産効率に優れる観点から好ましい。
<Reaction-regeneration switching operation>
The reaction-regeneration switching operation is an operation in which a reaction step and a regeneration step are performed simultaneously using a two-column or multi-column switching type adiabatic reactor. For example, in the case of a three-column switching system, two columns are used for the reaction process, and at the same time, the remaining one column is used for catalyst regeneration. After that, the reaction process in one of the towers used for the reaction process was stopped and the catalyst was regenerated, and the reaction process was performed in the one tower that was used for catalyst regeneration, thereby maintaining the production capacity of two towers. Catalyst regeneration can be performed at the same time. Such a reaction format is also called a merry-go-round method, and is preferable from the viewpoint of excellent production efficiency since it is not necessary to stop the manufacturing process for catalyst regeneration.

[プロピレンの製造方法、及び芳香族化合物の製造方法]
本実施形態により得られる反応ガスから目的化合物を分離することで各種化学品が得られる。
[Propylene production method and aromatic compound production method]
Various chemical products can be obtained by separating target compounds from the reaction gas obtained by this embodiment.

本実施形態のプロピレンの製造方法は、
本実施形態のアルコールの変換方法により反応ガスを得ること(上述の反応工程と同様である。)、
前記反応ガスからプロピレンを主に含む留分を分離すること、
を含む。
The method for producing propylene of this embodiment is as follows:
Obtaining a reaction gas by the alcohol conversion method of the present embodiment (same as the reaction step described above);
separating a fraction mainly containing propylene from the reaction gas;
including.

本実施形態の芳香族化合物の製造方法は、
本実施形態のアルコールの変換方法により反応ガスを得ること(上述の反応工程と同様である。)、
前記反応ガスから芳香族化合物を主に含む留分を分離すること
を含む。
The method for producing an aromatic compound according to the present embodiment includes:
Obtaining a reaction gas by the alcohol conversion method of the present embodiment (same as the reaction step described above);
The method includes separating a fraction mainly containing aromatic compounds from the reaction gas.

以下、反応ガスからプロピレンを主に含む留分を分離すること、及び、反応ガスから芳香族化合物を主に含む留分を分離することを含む分離操作を総称して分離工程と称し、以下に詳細を説明する。 Hereinafter, separation operations including separating a fraction mainly containing propylene from the reaction gas and separating a fraction mainly containing aromatic compounds from the reaction gas will be collectively referred to as the separation process, and will be described below. Explain details.

<分離工程>
分離工程では、反応ガスから目的化合物を分離する。分離工程により当該反応ガスからエチレン、プロピレン及び芳香族化合物を分離することができる。
<Separation process>
In the separation step, the target compound is separated from the reaction gas. Ethylene, propylene, and aromatic compounds can be separated from the reaction gas through the separation step.

本実施形態に係る方法は、図2に示すように、反応器1と、蒸留塔2と、蒸留塔3と、蒸留塔4とを有する装置により実施することができる。反応器1で行われる反応工程により得られた反応ガスから凝縮した水を除去した後、蒸留塔2で、炭素数1~3の炭化水素を主に含む留分Aと、炭素数4~8の炭化水素を主に含む留分Bとに分離することができる。なお、蒸留塔2で蒸留する前に反応ガスから凝縮させた水を除去してもよい(図示せず)。蒸留塔3及び蒸留塔4で、留分Aからエチレン及びプロピレンを分離することによって、該反応ガスからのエチレン及びプロピレンの分離を効率的に行う。また、反応ガス及び/又は留分Aの少なくとも一部をエチレンプラントの精製系に導入し、該精製系で反応ガスからエチレン及びプロピレンを分離してもよい。反応ガス及び分離工程により得られた留分Bをはじめとする各留分は反応器に原料としてリサイクルすることができる。 The method according to this embodiment can be carried out using an apparatus having a reactor 1, a distillation column 2, a distillation column 3, and a distillation column 4, as shown in FIG. After removing condensed water from the reaction gas obtained in the reaction process performed in the reactor 1, a distillation column 2 separates a fraction A mainly containing hydrocarbons having 1 to 3 carbon atoms and a fraction A containing 4 to 8 carbon atoms. It can be separated into a fraction B containing mainly hydrocarbons. Note that water condensed from the reaction gas may be removed before distillation in the distillation column 2 (not shown). By separating ethylene and propylene from fraction A in distillation column 3 and distillation column 4, ethylene and propylene are efficiently separated from the reaction gas. Alternatively, at least a portion of the reaction gas and/or fraction A may be introduced into a purification system of an ethylene plant, and ethylene and propylene may be separated from the reaction gas in the purification system. The reaction gas and each fraction including fraction B obtained in the separation step can be recycled to the reactor as raw materials.

本実施形態に係る方法は、図3に示すように、反応器1と、蒸留塔2と、スチームクラッキング装置5とを有する装置により実施することができる。分離工程により得られた留分Bをスチームクラッキングに付すことにより、エチレン及びプロピレンを含有するスチームクラッキング生成物を得、スチームクラッキング生成物からエチレン及びプロピレンを分離することでプロセス全体の効率性を高めることができる。スチームクラッキングとは、加熱蒸気と共に留分中の化合物を熱分解することを意味する。 The method according to this embodiment can be carried out using an apparatus including a reactor 1, a distillation column 2, and a steam cracking apparatus 5, as shown in FIG. By subjecting the fraction B obtained by the separation step to steam cracking, a steam cracking product containing ethylene and propylene is obtained, and the efficiency of the entire process is increased by separating ethylene and propylene from the steam cracking product. be able to. Steam cracking refers to the thermal decomposition of compounds in a fraction with heated steam.

本実施形態に係る方法は、図4に示すように、反応器1と、冷却装置6と、蒸留塔2と、油水分離機7とを有する装置により実施することができる。反応器1で行われる反応工程により得られた反応ガスを冷却装置6により冷却する、冷却工程を設けることができる。冷却工程により、反応ガスを炭素数2~6の脂肪族炭化水素を主に含む留分Cと、水、炭素数7以上の脂肪族炭化水素及び芳香族化合物を主に含む留分Dとに分離することができる。留分Cは冷却工程においてガス成分として得られ、留分Dは液成分として回収される。該留分Dから芳香族化合物を分離することによって、該反応ガスから芳香族化合物の分離を効率的に行う。 The method according to this embodiment can be carried out using an apparatus including a reactor 1, a cooling device 6, a distillation column 2, and an oil-water separator 7, as shown in FIG. A cooling step may be provided in which the reaction gas obtained in the reaction step performed in the reactor 1 is cooled by the cooling device 6. Through the cooling step, the reaction gas is divided into a fraction C mainly containing aliphatic hydrocarbons having 2 to 6 carbon atoms and a fraction D mainly containing water, aliphatic hydrocarbons having 7 or more carbon atoms, and aromatic compounds. Can be separated. Fraction C is obtained as a gas component in the cooling step, and fraction D is recovered as a liquid component. By separating the aromatic compounds from the fraction D, the aromatic compounds can be efficiently separated from the reaction gas.

冷却工程で回収された留分Dは、油水分離機7において炭化水素を主に含む留分Eと水を主に含む留分Fとに分離される。該留分Eから芳香族化合物を分離することによって、該反応ガスから芳香族化合物の分離を効率的に行う。芳香族化合物の分離は、例えば、蒸留、抽出蒸留、抽出、晶析及びこれらの組み合わせで実施される。 The fraction D recovered in the cooling step is separated into a fraction E mainly containing hydrocarbons and a fraction F mainly containing water in the oil-water separator 7. By separating the aromatic compounds from the fraction E, the aromatic compounds can be efficiently separated from the reaction gas. Separation of aromatic compounds is carried out, for example, by distillation, extractive distillation, extraction, crystallization and combinations thereof.

本実施形態に係る方法は、図5に示すように、反応器1と、蒸留塔2と、蒸留塔8とを有する装置により実施することができる。蒸留塔8により、留分Bをリサイクルする際、炭素数4~6の脂肪族炭化水素、好ましくはオレフィン、を主に含む留分B1と、芳香族化合物を主に含む留分B2とに分離し、留分B1の少なくとも一部を反応器にリサイクルすることが好ましい。留分B2を除去した留分B1をリサイクル原料とすることで、プロピレンに変換されない芳香族化合物を原料から除去することができ、効率よくプロピレンを製造することができる。このように、留分Bより留分B2として芳香族化合物を分離することもできる。芳香族化合物の更なる分離精製は、例えば、蒸留、抽出蒸留、抽出、晶析及びこれらの組み合わせで実施される。 The method according to this embodiment can be carried out using an apparatus having a reactor 1, a distillation column 2, and a distillation column 8, as shown in FIG. When the fraction B is recycled by the distillation column 8, it is separated into a fraction B1 mainly containing aliphatic hydrocarbons having 4 to 6 carbon atoms, preferably olefins, and a fraction B2 mainly containing aromatic compounds. However, it is preferred that at least a portion of fraction B1 is recycled to the reactor. By using fraction B1 from which fraction B2 has been removed as a recycled raw material, aromatic compounds that are not converted into propylene can be removed from the raw material, and propylene can be efficiently produced. In this way, aromatic compounds can also be separated from fraction B as fraction B2. Further separation and purification of aromatic compounds is carried out, for example, by distillation, extractive distillation, extraction, crystallization, and combinations thereof.

また、本実施形態に係る方法は、図6に示すように、反応器1と、蒸留塔2と、蒸留塔9とを有する装置により実施することができる。蒸留塔9により、留分Bを炭素数4~8の炭化水素を主に含む留分B3と炭素数9以上の炭化水素を主に含む留分B4とに分離し、留分B3の少なくとも一部を反応器にリサイクルすることが好ましい。留分B4を除去した留分B3をリサイクル原料とすることで、コーキング劣化を促進させ得る重質分を原料から除去することができ、触媒のコーキング劣化を抑制することができる。 Further, the method according to the present embodiment can be carried out using an apparatus having a reactor 1, a distillation column 2, and a distillation column 9, as shown in FIG. The distillation column 9 separates the fraction B into a fraction B3 mainly containing hydrocarbons having 4 to 8 carbon atoms and a fraction B4 mainly containing hydrocarbons having 9 or more carbon atoms. Preferably, a portion is recycled to the reactor. By using fraction B3 from which fraction B4 has been removed as a recycled raw material, heavy components that can promote coking deterioration can be removed from the raw material, and coking deterioration of the catalyst can be suppressed.

各種留分において「主に含む」とは、「主に含む」と記載された成分の合計質量が、各留分に対して、50質量%超であることを意味する。 "Mainly containing" in various fractions means that the total mass of the components described as "mainly containing" is more than 50% by mass with respect to each fraction.

なお、これらの分離工程は、蒸留、抽出など種々の公知の方法を組み合わせることで実施することができる。 Note that these separation steps can be carried out by combining various known methods such as distillation and extraction.

[炭化水素等の製造方法]
第1~3の実施形態により得られる反応ガスから目的化合物を分離することで各種化学品が得られる。
つまり本実施形態に係る炭化水素の製造方法は、メタノール及びエタノールを含有する混合原料を、断熱型反応器内で触媒と接触させ、炭素数3以上のオレフィンを含有する反応ガスを得ることを含む。当該製造方法の詳細は上述のアルコールの変換方法で説明した通りであり、その好適な実施態様も同様である。
[Method for producing hydrocarbons, etc.]
Various chemical products can be obtained by separating target compounds from the reaction gas obtained in the first to third embodiments.
In other words, the method for producing hydrocarbons according to the present embodiment includes contacting a mixed raw material containing methanol and ethanol with a catalyst in an adiabatic reactor to obtain a reaction gas containing an olefin having 3 or more carbon atoms. . The details of the production method are as explained in the above-mentioned alcohol conversion method, and the preferred embodiment thereof is also the same.

当該製造方法により得られる炭化水素としては、例えば、プロピレン、エチレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン等のオレフィン、1,3-ブタジエン、イソプレン等のジエンなどの脂肪族不飽和炭化水素、ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素、エタン、プロパン、ブタン、ペンタンなどの脂肪族飽和炭化水素が挙げられる。なお、芳香族炭化水素は、常圧における沸点が500℃以下であることが好ましい。 Hydrocarbons obtained by this production method include, for example, olefins such as propylene, ethylene, butene, pentene, hexene, and heptene, aliphatic unsaturated hydrocarbons such as dienes such as 1,3-butadiene and isoprene, benzene, and toluene. Examples include aromatic hydrocarbons such as ethane, aliphatic saturated hydrocarbons such as ethane, propane, butane, and pentane. Note that the aromatic hydrocarbon preferably has a boiling point of 500° C. or lower at normal pressure.

得られた炭化水素をクラッカーの精製系に導入することで、効率的に目的の炭化水素化合物を精製することができる。
本実施形態に係る炭化水素の製造方法は、
炭素数2以上の炭化水素を分解する、クラッキング工程と、
前記クラッキング工程で得られた成分を精製する精製工程と、
を有し、
前記精製工程で、上述のアルコールの変換方法により得られた反応ガス又はその精製留分を合流させる。
以上の構成により、従来のクラッカーを利用し、アルコール資源から目的の炭化水素を得ることができる。例えばアルコールの変換方法における原料として、バイオ由来のアルコールを使用することで、バイオ由来の炭化水素を製造することができる。
By introducing the obtained hydrocarbon into the cracker purification system, the target hydrocarbon compound can be efficiently purified.
The method for producing hydrocarbons according to this embodiment includes:
A cracking process that decomposes hydrocarbons having two or more carbon atoms;
a purification step of refining the component obtained in the cracking step;
has
In the purification step, the reaction gas or purified fraction thereof obtained by the above alcohol conversion method is combined.
With the above configuration, the target hydrocarbon can be obtained from alcohol resources using a conventional cracker. For example, by using bio-derived alcohol as a raw material in an alcohol conversion method, bio-derived hydrocarbons can be produced.

炭素数2以上の炭化水素としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、パラフィン、芳香族炭化水素が挙げられる。炭素数2以上の炭化水素として、ナフサを使用してもよい。 Examples of hydrocarbons having 2 or more carbon atoms include ethylene, propylene, butene, paraffin, and aromatic hydrocarbons. Naphtha may be used as the hydrocarbon having 2 or more carbon atoms.

クラッカーとしては、エタンクラッカー、ナフサクラッカー等に用いられる熱分解炉を用いてもよい。 As the cracker, a pyrolysis furnace used for ethane crackers, naphtha crackers, etc. may be used.

なお、精製工程においては、従来のエタンクラッカー又はナフサクラッカーに用いられる精製系が用いられ、例えば、蒸留塔、クエンチ塔などを備える設備により蒸留を行ってもよい。 In addition, in the purification process, a purification system used in a conventional ethane cracker or naphtha cracker is used, and for example, distillation may be performed using equipment equipped with a distillation column, a quench column, etc.

上述のアルコールの変換方法により得られた反応ガス又はその精製留分は、上述の精製工程で合流させるが、合流させる成分に応じて合流箇所を適宜選択する。 The reaction gas obtained by the above-mentioned alcohol conversion method or its purified fraction is combined in the above-mentioned purification step, and the joining location is appropriately selected depending on the components to be combined.

本実施形態に係るモノマーの製造方法は、
上述のアルコールの変換方法により得られた反応ガスから不飽和炭化水素を主に含む留分を分離する不飽和炭化水素分離工程、
を含む。
不飽和炭化水素としては、例えば、プロピレン、エチレン、ブテン、ブタン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン等のオレフィン、1,3-ブタジエン、イソプレン等のジエンなどの脂肪族不飽和炭化水素が挙げられる。
The method for producing a monomer according to this embodiment is as follows:
an unsaturated hydrocarbon separation step of separating a fraction mainly containing unsaturated hydrocarbons from the reaction gas obtained by the above alcohol conversion method;
including.
Examples of unsaturated hydrocarbons include aliphatic unsaturated hydrocarbons such as olefins such as propylene, ethylene, butene, butane, pentene, hexene, and heptene, and dienes such as 1,3-butadiene and isoprene.

本実施形態に係るオレフィンの製造方法は、
上述のアルコールの変換方法により得られた反応ガスからオレフィンを主に含む留分を分離するオレフィン分離工程、
を含む。
The method for producing olefin according to this embodiment includes:
an olefin separation step of separating a fraction mainly containing olefins from the reaction gas obtained by the above-mentioned alcohol conversion method;
including.

本実施形態に係るプロピレンの製造方法は、
上述のアルコールの変換方法により得られた反応ガスからプロピレンを主に含む留分を分離するプロピレン分離工程、
を含む。
The method for producing propylene according to this embodiment includes:
a propylene separation step of separating a fraction mainly containing propylene from the reaction gas obtained by the above alcohol conversion method;
including.

本実施形態に係るエチレンの製造方法は、
上述のアルコールの変換方法により得られた反応ガスからエチレンを主に含む留分を分離するエチレン分離工程、
を含む。
The method for producing ethylene according to this embodiment includes:
an ethylene separation step of separating a fraction mainly containing ethylene from the reaction gas obtained by the above alcohol conversion method;
including.

本実施形態に係るジエンの製造方法は、
上述のアルコールの変換方法により得られた反応ガスからジエンを主に含む留分を分離するジエン分離工程、
を含む。
The diene manufacturing method according to the present embodiment includes:
a diene separation step of separating a fraction mainly containing diene from the reaction gas obtained by the above-mentioned alcohol conversion method;
including.

本実施形態に係るモノマーの製造方法は、更に不飽和炭化水素を変換する工程を有していてもよい。 The method for producing a monomer according to this embodiment may further include a step of converting unsaturated hydrocarbons.

本実施形態に係るアクリルモノマーの製造方法は、
上述のアルコールの変換方法により得られた反応ガスから不飽和炭化水素を主に含む留分を分離する不飽和炭化水素分離工程と、
前記不飽和炭化水素分離工程により得られた不飽和炭化水素からアクリルモノマーを得るアクリルモノマー製造工程と、
を含む。
アクリルモノマー製造工程は、不飽和炭化水素からアクリルモノマーを導入する公知の方法が用いられる。
The method for producing an acrylic monomer according to this embodiment includes:
an unsaturated hydrocarbon separation step of separating a fraction mainly containing unsaturated hydrocarbons from the reaction gas obtained by the above alcohol conversion method;
an acrylic monomer production step of obtaining an acrylic monomer from the unsaturated hydrocarbon obtained in the unsaturated hydrocarbon separation step;
including.
The acrylic monomer production process uses a known method of introducing an acrylic monomer from an unsaturated hydrocarbon.

本実施形態に係るアクリロニトリルの製造方法は、
上述のアルコールの変換方法により得られた反応ガスからプロピレンを主に含む留分を分離するプロピレン分離工程と、
前記プロピレン分離工程により得られたプロピレンからアクリロニトリルを得るアクリロニトリル製造工程と、
を含む。
アクリルモノマー製造工程は、不飽和炭化水素からアクリルモノマーを導入する公知の方法が用いられる。
The method for producing acrylonitrile according to the present embodiment includes:
a propylene separation step of separating a fraction mainly containing propylene from the reaction gas obtained by the above-mentioned alcohol conversion method;
an acrylonitrile production step of obtaining acrylonitrile from the propylene obtained in the propylene separation step;
including.
The acrylic monomer production process uses a known method of introducing an acrylic monomer from an unsaturated hydrocarbon.

本実施形態に係るスチレンの製造方法は、
上述のアルコールの変換方法により得られた反応ガスからエチレンを主に含む留分を分離するエチレン分離工程と、
前記エチレン分離工程により得られたエチレンからスチレンを得るスチレン製造工程と、
を含む。
The method for producing styrene according to this embodiment includes:
an ethylene separation step of separating a fraction mainly containing ethylene from the reaction gas obtained by the above-mentioned alcohol conversion method;
a styrene production process for producing styrene from the ethylene obtained in the ethylene separation process;
including.

上述の製造方法により得られたモノマーを更に重合してもよい。
本実施形態に係る重合体の製造方法は、
上述のモノマーの製造方法により得られるモノマーを重合する工程、
を含む。
モノマーを重合する工程は、従来の重合方法を用いて重合を行うことができ、各種開始剤、重合触媒を用いて重合することができる。
The monomer obtained by the above production method may be further polymerized.
The method for producing a polymer according to this embodiment includes:
a step of polymerizing the monomer obtained by the above-mentioned monomer production method,
including.
In the step of polymerizing the monomer, the polymerization can be performed using a conventional polymerization method, and the polymerization can be performed using various initiators and polymerization catalysts.

本実施形態に係るオレフィン系重合体の製造方法は、
上述のオレフィンの製造方法により得られるオレフィンを含む重合性組成物を重合する工程、
を含む。
ここで重合性組成物は、モノマーとしてオレフィン単独であってもよく、他の不飽和結合を有するモノマーを含有していてもよい。
The method for producing an olefin polymer according to this embodiment includes:
a step of polymerizing a polymerizable composition containing an olefin obtained by the above-mentioned olefin production method;
including.
Here, the polymerizable composition may contain an olefin alone as a monomer, or may contain other monomers having unsaturated bonds.

本実施形態に係るポリプロピレン系重合体の製造方法は、
上述のプロピレンの製造方法により得られるプロピレンを含む重合性組成物を重合する工程、
を含む。
ここで重合性組成物は、モノマーとしてプロピレン単独であってもよく、他の不飽和結合を有するモノマーを含有していてもよい。
The method for producing a polypropylene polymer according to this embodiment includes:
a step of polymerizing a polymerizable composition containing propylene obtained by the above-mentioned method for producing propylene;
including.
Here, the polymerizable composition may contain propylene alone as a monomer, or may contain other monomers having unsaturated bonds.

本実施形態に係るポリエチレン系重合体の製造方法は、
上述のエチレンの製造方法により得られるエチレンを含む重合性組成物を重合する工程、
を含む。
ここで重合性組成物は、モノマーとしてエチレン単独であってもよく、他の不飽和結合を有するモノマーを含有していてもよい。
The method for producing a polyethylene polymer according to this embodiment includes:
a step of polymerizing a polymerizable composition containing ethylene obtained by the above-mentioned method for producing ethylene;
including.
Here, the polymerizable composition may contain ethylene alone as a monomer, or may contain other monomers having unsaturated bonds.

本実施形態に係るジエン系重合体の製造方法は、
上述のジエンの製造方法により得られるジエンを含む重合性組成物を重合する工程、
を含む。
ここで重合性組成物は、モノマーとしてジエン単独であってもよく、他の不飽和結合を有するモノマーを含有していてもよい。
The method for producing a diene polymer according to the present embodiment includes:
a step of polymerizing a polymerizable composition containing a diene obtained by the above-described method for producing a diene;
including.
Here, the polymerizable composition may contain diene alone as a monomer, or may contain other monomers having unsaturated bonds.

本実施形態に係るアクリルモノマー系重合体の製造方法は、
上述のアクリルモノマーの製造方法により得られるアクリルモノマーを含む重合性組成物を重合する工程、
を含む。
ここで重合性組成物は、モノマーとしてアクリルモノマー単独であってもよく、他の不飽和結合を有するモノマーを含有していてもよい。
The method for producing an acrylic monomer-based polymer according to this embodiment includes:
a step of polymerizing a polymerizable composition containing an acrylic monomer obtained by the above-described method for producing an acrylic monomer;
including.
Here, the polymerizable composition may contain an acrylic monomer alone as a monomer, or may contain other monomers having unsaturated bonds.

本実施形態に係るアクリロニトリル系重合体の製造方法は、
上述のアクリロニトリルの製造方法により得られるアクリロニトリルを含む重合性組成物を重合する工程、
を含む。
ここで重合性組成物は、モノマーとしてアクリロニトリル単独であってもよく、他の不飽和結合を有するモノマーを含有していてもよい。
The method for producing an acrylonitrile polymer according to this embodiment includes:
a step of polymerizing a polymerizable composition containing acrylonitrile obtained by the above-mentioned method for producing acrylonitrile;
including.
Here, the polymerizable composition may contain acrylonitrile alone as a monomer, or may contain other monomers having unsaturated bonds.

本実施形態に係るスチレン系重合体の製造方法は、
上述のスチレンの製造方法により得られるスチレンを含む重合性組成物を重合する工程、
を含む。
ここで重合性組成物は、モノマーとしてスチレン単独であってもよく、他の不飽和結合を有するモノマーを含有していてもよい。
The method for producing a styrenic polymer according to this embodiment includes:
a step of polymerizing a polymerizable composition containing styrene obtained by the above-mentioned method for producing styrene;
including.
Here, the polymerizable composition may contain styrene alone as a monomer, or may contain other monomers having unsaturated bonds.

上述のエタノールの変換方法により得られる反応ガスから芳香族化合物を分離してもよい。
本実施形態に係る芳香族化合物の製造方法は、
上述のエタノールの変換方法により得られた反応ガスから芳香族化合物を主に含む留分を分離する芳香族化合物分離工程、
を含む。
芳香族炭化水素としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレンなどが挙げられる。
Aromatic compounds may be separated from the reaction gas obtained by the above-described ethanol conversion method.
The method for producing an aromatic compound according to the present embodiment includes:
an aromatic compound separation step of separating a fraction mainly containing aromatic compounds from the reaction gas obtained by the above-mentioned ethanol conversion method;
including.
Examples of aromatic hydrocarbons include benzene, toluene, and xylene.

以下に実施例を示して、本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下に記載の実施例によって制限されるものではない。 The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below, but the present invention is not limited to the Examples described below.

[各種物性の測定方法]
各種物性の測定方法は下記の通りである。
(ゼオライト含有触媒中のゼオライトのシリカ/アルミナのモル比)
ゼオライトを水酸化ナトリウム溶液に完全に溶解した溶解液を準備した。その溶解液中に含まれるSi及びAlの量をICP(誘導結合プラズマ)発光分析装置(Rigaku製、商品名「JY138」)を用いて常法により測定し、その結果からシリカ/アルミナのモル比を導出した。測定条件は、高周波パワー:1kw、プラズマガス:13L/min、シースガス:0.15L/mim、ネブライザーガス:0.25L/min、Si測定波長:251.60nm、Al測定波長:396.152nmに設定した。
[Methods for measuring various physical properties]
The methods for measuring various physical properties are as follows.
(Silica/alumina molar ratio of zeolite in zeolite-containing catalyst)
A solution in which zeolite was completely dissolved in a sodium hydroxide solution was prepared. The amounts of Si and Al contained in the solution were measured using an ICP (inductively coupled plasma) emission spectrometer (manufactured by Rigaku, trade name "JY138") using a conventional method, and from the results, the molar ratio of silica/alumina was determined. was derived. The measurement conditions were set as high frequency power: 1 kW, plasma gas: 13 L/min, sheath gas: 0.15 L/min, nebulizer gas: 0.25 L/min, Si measurement wavelength: 251.60 nm, and Al measurement wavelength: 396.152 nm. did.

(ゼオライト含有触媒のリン元素含有量及び銀元素含有量)
ゼオライト含有触媒中のリン元素及び銀元素の含有量は、蛍光X線分析装置(Rigaku製、商品名「RIX3000」)を用いて、常法により測定した。
(Phosphorus element content and silver element content of zeolite-containing catalyst)
The contents of phosphorus element and silver element in the zeolite-containing catalyst were measured by a conventional method using a fluorescent X-ray analyzer (manufactured by Rigaku, trade name "RIX3000").

(ゼオライトの構造タイプ)
ゼオライト含有触媒中のゼオライトの構造タイプは、X線分析装置(Rigaku製、商品名「RINT」)を用いて、ゼオライトのX線回折パターンを測定し、公知のゼオライトの回折パターンを参照することで同定した。測定条件は以下の通りである。
Cu陰極
管球電圧:40kV
管球電流:30mA
スキャンスピード:1deg/分
(Structure type of zeolite)
The structural type of the zeolite in the zeolite-containing catalyst can be determined by measuring the X-ray diffraction pattern of the zeolite using an X-ray analyzer (manufactured by Rigaku, trade name "RINT") and by referring to the diffraction pattern of known zeolites. Identified. The measurement conditions are as follows.
Cu cathode tube voltage: 40kV
Bulb current: 30mA
Scan speed: 1deg/min

[ゼオライト含有触媒の調製方法]
(ゼオライト含有触媒1の調製)
中間細孔径ゼオライトであるプロトン型ZSM-5(シリカ/アルミナのモル比200)70質量部とシリカ30質量部(コロイダルシリカ及びヒュームドシリカを使って水分量を調整)より得られた粘土を混錬後、押出成形を実施し、直径1.6mm、長さ4~6mmに調整した押出成形体を得た。得られた成形体を350℃で5時間乾燥後、得られた乾燥品に対し、所定量のリン酸水素二アンモニウム水溶液を担持させてリン担持品を得た。得られたリン担持品を、焼成炉を用いて、空気雰囲気下、600℃で5時間焼成し、焼成品を得た。焼成品を反応器に充填し、水蒸気を50容量%含む水蒸気-窒素混合ガスを、圧力0.1MPaG、温度600℃の条件下で20時間供給、流通することでゼオライト含有触媒1を得た。ゼオライト含有触媒1中に含まれるリン元素の含有量を上述の方法で測定したところ、0.36質量%であった。
[Method for preparing zeolite-containing catalyst]
(Preparation of zeolite-containing catalyst 1)
Clay obtained from 70 parts by mass of proton type ZSM-5 (silica/alumina molar ratio 200), which is an intermediate pore diameter zeolite, and 30 parts by mass of silica (water content adjusted using colloidal silica and fumed silica) was mixed. After kneading, extrusion molding was performed to obtain an extrusion molded body adjusted to a diameter of 1.6 mm and a length of 4 to 6 mm. After drying the obtained molded product at 350° C. for 5 hours, a predetermined amount of diammonium hydrogen phosphate aqueous solution was supported on the obtained dried product to obtain a phosphorus-supported product. The obtained phosphorus-supported product was fired at 600° C. for 5 hours in an air atmosphere using a firing furnace to obtain a fired product. Zeolite-containing catalyst 1 was obtained by filling a reactor with the calcined product and supplying and circulating a steam-nitrogen mixed gas containing 50% by volume of steam under conditions of a pressure of 0.1 MPaG and a temperature of 600° C. for 20 hours. When the content of elemental phosphorus contained in the zeolite-containing catalyst 1 was measured by the above-mentioned method, it was found to be 0.36% by mass.

(ゼオライト含有触媒2の調製)
中間細孔径ゼオライトであるプロトン型ZSM-5(シリカ/アルミナのモル比1162)70質量部とシリカ30質量部(コロイダルシリカ及びヒュームドシリカを使って水分量を調整)より得られた粘土を混錬後、押出成形を実施し、直径1.6mm、長さ4~6mmに調整した押出成形体を得た。得られた成形体を350℃で5時間乾燥後、600℃で5時間焼成してゼオライト含有触媒2を得た。
(Preparation of zeolite-containing catalyst 2)
Clay obtained from 70 parts by mass of proton type ZSM-5 (silica/alumina molar ratio 1162), which is an intermediate pore diameter zeolite, and 30 parts by mass of silica (water content adjusted using colloidal silica and fumed silica) was mixed. After kneading, extrusion molding was performed to obtain an extrusion molded body adjusted to a diameter of 1.6 mm and a length of 4 to 6 mm. The obtained molded body was dried at 350°C for 5 hours and then calcined at 600°C for 5 hours to obtain a zeolite-containing catalyst 2.

(ゼオライト含有触媒3の調製)
中間細孔径ゼオライトであるプロトン型ZSM-5(シリカ/アルミナのモル比1162)70質量部とシリカ30質量部(コロイダルシリカ及びヒュームドシリカを使って水分量を調整)より得られた粘土を混錬後、押出成形を実施し、直径1.6mm、長さ4~6mmに調整した押出成形体を得た。得られた成形体を350℃で5時間乾燥後、600℃で5時間焼成して触媒前駆体を得た。得られた触媒前駆体を0.1N硝酸ナトリウム水溶液中で1時間攪拌した後、ろ過洗浄し、600℃で5時間焼成することでナトリウム交換体を得た。ナトリウム交換体を0.01N硝酸銀水溶液中で1時間攪拌した後、ろ過洗浄し、600℃で5時間焼成することで銀交換体を得た。銀交換体に、水蒸気を50容量%含む水蒸気-空気混合ガスを、圧力0.1MPaG、温度600℃の条件下で20時間供給、流通することでゼオライト含有触媒3を得た。この時、ゼオライト含有触媒3中に含まれる銀元素の含有量は0.16質量%であった。
(Preparation of zeolite-containing catalyst 3)
Clay obtained from 70 parts by mass of proton type ZSM-5 (silica/alumina molar ratio 1162), which is an intermediate pore diameter zeolite, and 30 parts by mass of silica (water content adjusted using colloidal silica and fumed silica) was mixed. After kneading, extrusion molding was performed to obtain an extrusion molded body adjusted to a diameter of 1.6 mm and a length of 4 to 6 mm. The obtained molded body was dried at 350°C for 5 hours and then calcined at 600°C for 5 hours to obtain a catalyst precursor. The obtained catalyst precursor was stirred in a 0.1N aqueous sodium nitrate solution for 1 hour, filtered and washed, and calcined at 600° C. for 5 hours to obtain a sodium exchanger. The sodium exchanger was stirred in a 0.01N silver nitrate aqueous solution for 1 hour, filtered and washed, and then baked at 600° C. for 5 hours to obtain a silver exchanger. Zeolite-containing catalyst 3 was obtained by supplying and circulating a steam-air mixed gas containing 50% by volume of steam through the silver exchanger under conditions of a pressure of 0.1 MPaG and a temperature of 600° C. for 20 hours. At this time, the content of silver element contained in the zeolite-containing catalyst 3 was 0.16% by mass.

[アルコールの変換方法]
(反応装置)
以下実施例及び比較例は図1に示す固定床一段断熱型反応器1を用いて評価を行った。
[Alcohol conversion method]
(Reactor)
The following Examples and Comparative Examples were evaluated using a fixed bed single-stage adiabatic reactor 1 shown in FIG.

(原料)
実施例及び比較例におけるメタノール/エタノールのモル比、炭素数4~6のオレフィン/メタノールのモル比及びエチレン/エタノールのモル比は下式に倣い算出した。
メタノール/エタノールのモル比(-)=メタノールモル流量(mol/hr)/エタノールモル流量(mol/hr)
メタノール/炭素数4~6のオレフィンのモル比(-)=メタノールモル流量(mol/hr)/炭素数4~6のオレフィン流量(mol/hr)
エチレン/エタノールのモル比(-)=エチレンモル流量(mol/hr)/エタノールモル流量(mol/hr)
(material)
The methanol/ethanol molar ratio, the C4-C6 olefin/methanol molar ratio, and the ethylene/ethanol molar ratio in Examples and Comparative Examples were calculated according to the following formulas.
Methanol/ethanol molar ratio (-) = methanol molar flow rate (mol/hr)/ethanol molar flow rate (mol/hr)
Molar ratio of methanol/olefin having 4 to 6 carbon atoms (-) = molar molar flow rate (mol/hr)/flow rate of olefin having 4 to 6 carbon atoms (mol/hr)
Ethylene/ethanol molar ratio (-) = ethylene molar flow rate (mol/hr)/ethanol molar flow rate (mol/hr)

(温度測定)
触媒床入口の温度及び触媒床出口の温度は反応器外部から挿入した熱電対によって測定を行った。具体的には、図1に示すように、流体の流れ方向に垂直な平面において、反応器の中心を0とし、反応器の中心から反応器内壁面までの距離をdとすると、0.5d~0.6dにおける温度を測定した。なお、本熱電対挿入による放熱の影響は無視できるほど小さかった。
(Temperature measurement)
The temperature at the inlet of the catalyst bed and the temperature at the outlet of the catalyst bed were measured by a thermocouple inserted from outside the reactor. Specifically, as shown in Figure 1, in a plane perpendicular to the fluid flow direction, if the center of the reactor is 0 and the distance from the center of the reactor to the inner wall of the reactor is d, then 0.5 d. The temperature was measured at ~0.6d. Note that the effect of heat radiation due to the insertion of this thermocouple was so small that it could be ignored.

(反応評価)
以下実施例及び比較例に従って、入出平均反応温度が540℃になるように反応を実施した。反応開始から3hごとに反応器出口ガスの一部をサンプリングし、ガスクロマトグラフ(TCD、FID検出器)に導入して反応ガス組成の分析を行った。反応開始から48時間後に反応を停止した。反応開始から反応停止までのGC分析結果の平均値を算出した。なお、入出平均反応温度は下式に従い算出し、表中では「反応温度」と表記した。
入出平均反応温度(℃)=[触媒床入口温度(℃)+触媒床出口温度(℃)]/2
(Reaction evaluation)
In accordance with the following Examples and Comparative Examples, reactions were carried out such that the average reaction temperature at input and output was 540°C. A portion of the reactor outlet gas was sampled every 3 hours from the start of the reaction and introduced into a gas chromatograph (TCD, FID detector) to analyze the reaction gas composition. The reaction was stopped 48 hours after the start of the reaction. The average value of the GC analysis results from the start of the reaction to the end of the reaction was calculated. In addition, the average reaction temperature of input and output was calculated according to the following formula, and was expressed as "reaction temperature" in the table.
Average reaction temperature in and out (℃) = [Catalyst bed inlet temperature (℃) + catalyst bed outlet temperature (℃)] / 2

(コーク収率)
以下実施例及び比較例において、反応停止後、窒素を反応器に供給して炭化水素のパージを行い、触媒床を500℃に保った。次いで、酸素濃度2容量%の空気/窒素を流通させ、触媒上のコークを燃焼除去した。この際、反応器出口ガスを定期的にサンプリングして、ガスクロマトグラフを用いて再生ガスの分析を行い、CO、COの濃度を測定し、この値から触媒に付着していたカーボン量を求め、これをコーク量とした。ガスクロマトグラフを用いた再生ガス分析の方法については下記(ガスクロマトグラフの分析条件)に記載した。以下、実施例及び比較例におけるコーク収率は以下の式に従い、求めた。
コーク収率(質量ppm)=コーク量/[有効原料供給質量流量(kg/hr)×反応時間(hr)]
有効原料供給質量流量(kg/hr)=エチレン流量(kg/hr)+エチレン換算エタノール流量(kg/hr)+メチレン換算メタノール流量+炭素数4~6のオレフィン流量(kg/hr)
エチレン換算エタノール流量(kg/hr)=エタノール流量(kg/hr)×0.609
メチレン換算メタノール流量(kg/hr)=メタノール流量(kg/hr)×0.438
(Coke yield)
In the following Examples and Comparative Examples, after the reaction was stopped, nitrogen was supplied to the reactor to purge the hydrocarbons and the catalyst bed was maintained at 500°C. Next, air/nitrogen with an oxygen concentration of 2% by volume was circulated to burn off the coke on the catalyst. At this time, the reactor outlet gas is periodically sampled, the regeneration gas is analyzed using a gas chromatograph, the concentration of CO 2 and CO is measured, and the amount of carbon attached to the catalyst is determined from this value. , this was taken as the amount of coke. The method of regeneration gas analysis using a gas chromatograph is described below (gas chromatograph analysis conditions). Hereinafter, coke yields in Examples and Comparative Examples were determined according to the following formula.
Coke yield (mass ppm) = coke amount/[effective raw material supply mass flow rate (kg/hr) x reaction time (hr)]
Effective raw material supply mass flow rate (kg/hr) = ethylene flow rate (kg/hr) + ethylene equivalent ethanol flow rate (kg/hr) + methylene equivalent methanol flow rate + olefin flow rate with 4 to 6 carbon atoms (kg/hr)
Ethanol flow rate (kg/hr) = Ethanol flow rate (kg/hr) x 0.609
Methylene conversion methanol flow rate (kg/hr) = methanol flow rate (kg/hr) x 0.438

(ガスクロマトグラフの分析条件)
≪再生ガス分析≫
装置:島津製作所GC-8A
カラム:以下のカラム(1)とカラム(2)を並列に連結したものを使用する。
カラム(1)80~100メッシュのモレキュラーシーブ5A(和光純薬製)を充填したSUS製カラム(内径3mm、長さ3m)
カラム(2)80~100メッシュの米国WATERS ASSOCIATES社製Porapac-Q(内径3mm、長さ2m)及びSUS製抵抗カラム(内径3mm、長さ1m)を直接に連結したもの
カラム温度:70℃
キャリアーガス(ヘリウム)流量:60mL/分
(Gas chromatograph analysis conditions)
≪Regeneration gas analysis≫
Equipment: Shimadzu GC-8A
Column: Use the following column (1) and column (2) connected in parallel.
Column (1) SUS column (inner diameter 3 mm, length 3 m) packed with 80-100 mesh molecular sieve 5A (manufactured by Wako Pure Chemical Industries)
Column (2) 80 to 100 mesh Porapac-Q manufactured by WATERS ASSOCIATES (inner diameter 3 mm, length 2 m) and SUS resistance column (inner diameter 3 mm, length 1 m) directly connected Column temperature: 70°C
Carrier gas (helium) flow rate: 60mL/min

≪反応ガス分析≫
装置:島津製作所製GC-2030
カラム:米国SUPELCO社製カスタムキャピラリーカラムSPB-1(内径0.25mm、長さ60m、フイルム厚3.0μm)
サンプルガス量:1mL(サンプリングラインは200℃~300℃に保温)
昇温プログラム:40℃で12分間保持し、次いで5℃/分で200℃まで昇温した後、200℃で22分間保持する。
スプリット比:200対1
キャリアーガス(窒素)流量:120mL/分
FID検出器:エアー供給圧50kPa(約500mL/分)、水素供給圧60kPa(約50mL/分)
測定方法:TCD検出器とFID検出器を直列に連結して、水素はTCD検出器で検出したデータ、炭化水素やエタノールなどの含酸素物はFID検出器で検出したデータを元に組成分析を行い、検量線法を用いて反応ガス中のプロピレン濃度、ベンゼン濃度、トルエン濃度及び炭素数8の芳香族炭化水素濃度を求め、反応により生成した時間当たりのプロピレン質量及び芳香族質量を求めた。なお、反応により生成した時間当たりの芳香族質量は反応により生成した時間当たりのベンゼン、トルエン及び炭素数8の芳香族炭化水素の合計質量である。
プロピレン収率及び芳香族収率は下式で算出した。
プロピレン収率(質量%)=反応により生成した時間当たりのプロピレン質量(kg/hr)/有効原料供給質量流量(kg/hr)
芳香族収率(質量%)=反応により生成した時間当たりの芳香族質量(kg/hr)/有効原料供給質量流量(kg/hr)
有効原料供給質量流量(kg/hr)=エチレン流量(kg/hr)+エチレン換算エタノール流量(kg/hr)+メチレン換算メタノール流量(kg/hr)+炭素数4~6のオレフィン流量(kg/hr)+メタノール及びエタノール以外の炭素数1~6の含酸素化合物流量(kg/hr)
エチレン換算エタノール流量(kg/hr)=エタノール流量(kg/hr)×0.609
メチレン換算メタノール流量(kg/hr)=メタノール流量(kg/hr)×0.438
≪Reactive gas analysis≫
Equipment: Shimadzu GC-2030
Column: Custom capillary column SPB-1 manufactured by SUPELCO, USA (inner diameter 0.25 mm, length 60 m, film thickness 3.0 μm)
Sample gas amount: 1mL (sampling line kept at 200℃ to 300℃)
Temperature raising program: Hold at 40°C for 12 minutes, then heat up to 200°C at 5°C/min, then hold at 200°C for 22 minutes.
Split ratio: 200:1
Carrier gas (nitrogen) flow rate: 120 mL/min FID detector: Air supply pressure 50 kPa (approx. 500 mL/min), hydrogen supply pressure 60 kPa (approx. 50 mL/min)
Measurement method: A TCD detector and an FID detector are connected in series, and composition analysis is performed based on the data detected by the TCD detector for hydrogen and the data detected by the FID detector for oxygenated substances such as hydrocarbons and ethanol. The propylene concentration, benzene concentration, toluene concentration, and C8 aromatic hydrocarbon concentration in the reaction gas were determined using the calibration curve method, and the propylene mass and aromatic mass per hour produced by the reaction were determined. Note that the mass of aromatic compounds produced by the reaction per hour is the total mass of benzene, toluene, and aromatic hydrocarbons having 8 carbon atoms produced by the reaction per hour.
The propylene yield and aromatic yield were calculated using the following formula.
Propylene yield (mass%) = mass of propylene produced by reaction per hour (kg/hr)/effective raw material supply mass flow rate (kg/hr)
Aromatic yield (mass%) = aromatic mass per hour produced by reaction (kg/hr)/effective raw material supply mass flow rate (kg/hr)
Effective raw material supply mass flow rate (kg/hr) = Ethylene flow rate (kg/hr) + ethylene equivalent ethanol flow rate (kg/hr) + methylene equivalent methanol flow rate (kg/hr) + olefin flow rate with 4 to 6 carbon atoms (kg/hr) hr) + flow rate of oxygen-containing compounds having 1 to 6 carbon atoms other than methanol and ethanol (kg/hr)
Ethanol flow rate (kg/hr) = Ethanol flow rate (kg/hr) x 0.609
Methylene conversion methanol flow rate (kg/hr) = methanol flow rate (kg/hr) x 0.438

[実施例1]
メタノール/エタノールのモル比が0.22のメタノール及びエタノールの混合原料ガスを加熱して、ゼオライト含有触媒1が充填された反応器にWHSV=3.8となるように供給し、反応を行った。この時、触媒床の入口温度は563℃、出口温度は518℃であり、入出平均反応温度は540℃であった。反応開始から反応停止までの平均のプロピレン収率は19.5質量%、芳香族収率は7.8質量%であった。また、48h運転終了後のゼオライト含有触媒のコーク収率は277質量ppmであった。反応結果及び反応条件の詳細を表1に示す。
[Example 1]
A mixed raw material gas of methanol and ethanol with a methanol/ethanol molar ratio of 0.22 was heated and supplied to a reactor filled with zeolite-containing catalyst 1 so that WHSV = 3.8, and a reaction was performed. . At this time, the inlet temperature of the catalyst bed was 563°C, the outlet temperature was 518°C, and the average reaction temperature of input and output was 540°C. The average propylene yield from the start of the reaction to the end of the reaction was 19.5% by mass, and the aromatic yield was 7.8% by mass. Further, the coke yield of the zeolite-containing catalyst after 48 hours of operation was 277 mass ppm. Details of the reaction results and reaction conditions are shown in Table 1.

[実施例2]
メタノール/エタノールのモル比が0.50のメタノール及びエタノールの混合原料ガスを加熱して、ゼオライト含有触媒1が充填された反応器にWHSV=3.8となるように供給し、反応を行った。この時、触媒床の入口温度は536℃、出口温度は544℃であり、入出平均反応温度は540℃であった。反応開始から反応停止までの平均のプロピレン収率は20.1質量%、芳香族収率は7.5質量%であった。また、48h運転終了後のゼオライト含有触媒のコーク収率は270質量ppmであった。反応結果及び反応条件の詳細を表1に示す。
[Example 2]
A mixed raw material gas of methanol and ethanol with a methanol/ethanol molar ratio of 0.50 was heated and supplied to a reactor filled with zeolite-containing catalyst 1 so that WHSV = 3.8, and a reaction was performed. . At this time, the inlet temperature of the catalyst bed was 536°C, the outlet temperature was 544°C, and the average reaction temperature of input and output was 540°C. The average propylene yield from the start of the reaction to the end of the reaction was 20.1% by mass, and the aromatic yield was 7.5% by mass. Further, the coke yield of the zeolite-containing catalyst after 48 hours of operation was 270 mass ppm. Details of the reaction results and reaction conditions are shown in Table 1.

[実施例3]
メタノール/エタノールのモル比が0.86のメタノール及びエタノールの混合原料ガスを加熱して、ゼオライト含有触媒1が充填された反応器にWHSV=3.8となるように供給し、反応を行った。この時、触媒床の入口温度は511℃、出口温度は569℃であり、入出平均反応温度は540℃であった。反応開始から反応停止までの平均のプロピレン収率は19.3質量%、芳香族収率は8.8質量%であった。また、48h運転終了後のゼオライト含有触媒のコーク収率は357質量ppmであった。反応結果及び反応条件の詳細を表1に示す。
[Example 3]
A mixed raw material gas of methanol and ethanol with a methanol/ethanol molar ratio of 0.86 was heated and supplied to a reactor filled with zeolite-containing catalyst 1 so that WHSV = 3.8, and a reaction was performed. . At this time, the inlet temperature of the catalyst bed was 511°C, the outlet temperature was 569°C, and the average reaction temperature of input and output was 540°C. The average propylene yield from the start of the reaction to the end of the reaction was 19.3% by mass, and the aromatic yield was 8.8% by mass. Further, the coke yield of the zeolite-containing catalyst after 48 hours of operation was 357 mass ppm. Details of the reaction results and reaction conditions are shown in Table 1.

[比較例1]
メタノールを含まず、エタノール原料ガスのみを用いて、触媒床入口温度を588℃に調節した以外は実施例1と同様に反応を行った。この時、触媒床の出口温度は492℃であり、入出平均反応温度は540℃であった。反応開始から反応停止までの平均のプロピレン収率は18.3%、芳香族収率は1.2質量%であった。また、48h運転終了後のゼオライト含有触媒のコーク収率は483質量ppmであった。反応結果を反応条件とともに表1に示す。
[Comparative example 1]
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that methanol was not included, only ethanol raw material gas was used, and the catalyst bed inlet temperature was adjusted to 588°C. At this time, the outlet temperature of the catalyst bed was 492°C, and the average input and output reaction temperature was 540°C. The average propylene yield from the start of the reaction to the end of the reaction was 18.3%, and the aromatic yield was 1.2% by mass. Further, the coke yield of the zeolite-containing catalyst after 48 hours of operation was 483 mass ppm. The reaction results are shown in Table 1 along with the reaction conditions.

[比較例2]
エタノールを含まず、メタノール原料ガスのみを用いて、触媒床入口温度を450℃とした以外は実施例1と同様に反応を行った。すると、触媒床出口の温度が650℃を超えてなお上昇し続けたため、安全性の観点より、1時間経過時点で反応を停止した。本比較例より、激しい発熱を呈する反応を断熱型反応器で効率的に実施することは困難であるとわかる。
[Comparative example 2]
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that ethanol was not included, only methanol raw material gas was used, and the catalyst bed inlet temperature was 450°C. Then, the temperature at the outlet of the catalyst bed exceeded 650° C. and continued to rise, so from the viewpoint of safety, the reaction was stopped after one hour had passed. This comparative example shows that it is difficult to efficiently carry out a reaction that generates intense heat in an adiabatic reactor.

Figure 2023177331000001
Figure 2023177331000001

実施例1~3及び比較例1~2の結果から、特定範囲のメタノール/エタノールのモル比の混合原料を用いることで高いプロピレン収率及び芳香族収率と触媒へのコーク堆積の抑制が両立できることが判った。 From the results of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 2, using a mixed raw material with a methanol/ethanol molar ratio within a specific range achieves both high propylene yield and aromatic yield and suppression of coke deposition on the catalyst. It turns out it can be done.

[実施例4]
メタノール/エタノールのモル比が0.35、炭素数4~6のオレフィン/メタノールのモル比が0.97であるメタノール、エタノール及び表2に示す組成比の炭素数4~8の炭化水素を主に含む炭素数4以上の炭化水素の混合原料ガスを加熱して、ゼオライト含有触媒1が充填された反応器にWHSV=4.9となるように供給し、反応を行った。この時、触媒床の入口温度は566℃、出口温度は514℃であり、入出平均反応温度は540℃であった。反応開始から反応停止までの平均のプロピレン収率は18.9質量%、芳香族収率は8.3質量%であった。また、48h運転終了後のゼオライト含有触媒のコーク収率は315質量ppmであった。反応結果及び反応条件の詳細を表3に示す。なお、本実施例では原料における芳香族濃度と反応ガスにおける芳香族濃度の差分より芳香族収率を算出している。
[Example 4]
Mainly methanol/ethanol with a molar ratio of 0.35 and a molar ratio of olefin with 4 to 6 carbon atoms/methanol with 0.97, ethanol, and hydrocarbons with 4 to 8 carbon atoms in the composition ratio shown in Table 2. A mixed raw material gas of hydrocarbons containing 4 or more carbon atoms was heated and supplied to a reactor filled with zeolite-containing catalyst 1 so that WHSV=4.9, and a reaction was carried out. At this time, the inlet temperature of the catalyst bed was 566°C, the outlet temperature was 514°C, and the average reaction temperature of input and output was 540°C. The average propylene yield from the start of the reaction to the end of the reaction was 18.9% by mass, and the aromatic yield was 8.3% by mass. Further, the coke yield of the zeolite-containing catalyst after 48 hours of operation was 315 mass ppm. Details of the reaction results and reaction conditions are shown in Table 3. In this example, the aromatic yield is calculated from the difference between the aromatic concentration in the raw material and the aromatic concentration in the reaction gas.

[実施例5]
メタノール/エタノールのモル比が0.50、炭素数4~6のオレフィン/メタノールのモル比が0.49である混合原料ガスを用い、触媒床の入口温度を558℃に調節した以外は実施例4と同様に反応を行った。この時、触媒床の出口温度は522℃であり、入出平均反応温度は540℃であった。反応開始から反応停止までの平均のプロピレン収率は19.5質量%、芳香族収率は7.8質量%であった。また、48h運転終了後のゼオライト含有触媒のコーク収率は297質量ppmであった。反応結果を反応条件とともに表3に示す。
[Example 5]
Example except that a mixed raw material gas with a methanol/ethanol molar ratio of 0.50 and a C4-C6 olefin/methanol molar ratio of 0.49 was used, and the inlet temperature of the catalyst bed was adjusted to 558°C. The reaction was carried out in the same manner as in 4. At this time, the outlet temperature of the catalyst bed was 522°C, and the average input and output reaction temperature was 540°C. The average propylene yield from the start of the reaction to the end of the reaction was 19.5% by mass, and the aromatic yield was 7.8% by mass. Further, the coke yield of the zeolite-containing catalyst after 48 hours of operation was 297 mass ppm. The reaction results are shown in Table 3 together with the reaction conditions.

[実施例6]
メタノール/エタノールのモル比が0.86、炭素数4~6のオレフィン/メタノールのモル比が0.32である混合原料ガスを用い、触媒床の入口温度を526℃に調節した以外は実施例4と同様に反応を行った。この時、触媒床の出口温度は558℃であり、入出平均反応温度は540℃であった。反応開始から反応停止までの平均のプロピレン収率は19.9質量%、芳香族収率は7.6質量%であった。また、48h運転終了後のゼオライト含有触媒のコーク収率は270質量ppmであった。反応結果を反応条件とともに表3に示す。
[Example 6]
Example except that a mixed raw material gas with a methanol/ethanol molar ratio of 0.86 and a C4-C6 olefin/methanol molar ratio of 0.32 was used, and the inlet temperature of the catalyst bed was adjusted to 526°C. The reaction was carried out in the same manner as in 4. At this time, the outlet temperature of the catalyst bed was 558°C, and the average input and output reaction temperature was 540°C. The average propylene yield from the start of the reaction to the end of the reaction was 19.9% by mass, and the aromatic yield was 7.6% by mass. Further, the coke yield of the zeolite-containing catalyst after 48 hours of operation was 270 mass ppm. The reaction results are shown in Table 3 together with the reaction conditions.

[実施例7]
メタノール/エタノールのモル比が1.33、炭素数4~6のオレフィン/メタノールのモル比が0.24である混合原料ガスを用い、触媒床の入口温度を526℃に調節した以外は実施例4と同様に反応を行った。この時、触媒床の出口温度は554℃であり、入出平均反応温度は540℃であった。反応開始から反応停止までの平均のプロピレン収率は19.5質量%、芳香族収率は7.6質量%であった。また、48h運転終了後のゼオライト含有触媒のコーク収率は266質量ppmであった。反応結果を反応条件とともに表3に示す。
[Example 7]
Example except that a mixed raw material gas with a methanol/ethanol molar ratio of 1.33 and a C4-C6 olefin/methanol molar ratio of 0.24 was used, and the inlet temperature of the catalyst bed was adjusted to 526°C. The reaction was carried out in the same manner as in 4. At this time, the outlet temperature of the catalyst bed was 554°C, and the average input and output reaction temperature was 540°C. The average propylene yield from the start of the reaction to the end of the reaction was 19.5% by mass, and the aromatic yield was 7.6% by mass. Further, the coke yield of the zeolite-containing catalyst after 48 hours of operation was 266 mass ppm. The reaction results are shown in Table 3 together with the reaction conditions.

[比較例3]
エタノールを用いず、メタノールと炭素数4~6のオレフィンとを原料ガスとして用い、触媒床の入口温度を441℃に調節した以外は実施例2と同様に反応を行った。この時、触媒床の出口温度は639℃であり、入出平均反応温度は540℃であった。反応開始から反応停止までの平均のプロピレン収率は14.8質量%、芳香族収率は11.3質量%であった。また、48h運転終了後のゼオライト含有触媒のコーク収率は684質量ppmであった。反応結果を反応条件とともに表3に示す。
[Comparative example 3]
The reaction was carried out in the same manner as in Example 2, except that ethanol was not used, methanol and an olefin having 4 to 6 carbon atoms were used as raw material gases, and the inlet temperature of the catalyst bed was adjusted to 441°C. At this time, the outlet temperature of the catalyst bed was 639°C, and the average input and output reaction temperature was 540°C. The average propylene yield from the start of the reaction to the end of the reaction was 14.8% by mass, and the aromatic yield was 11.3% by mass. Further, the coke yield of the zeolite-containing catalyst after 48 hours of operation was 684 mass ppm. The reaction results are shown in Table 3 together with the reaction conditions.

Figure 2023177331000002
Figure 2023177331000002

Figure 2023177331000003
Figure 2023177331000003

[実施例8]
メタノール/エタノールのモル比が0.40、炭素数4~6のオレフィン/メタノールのモル比が0.24、エチレン/エタノールのモル比が0.13である混合原料ガスを用い、触媒床の入口温度を555℃に調節した以外は実施例4と同様に反応を行った。この時、触媒床の出口温度は525℃であり、入出平均反応温度は540℃であった。反応開始から反応停止までの平均のプロピレン収率は19.5質量%、芳香族収率は7.4質量%であった。また、48h運転終了後のゼオライト含有触媒のコーク収率は251質量ppmであった。反応結果を反応条件とともに表4に示す。
[Example 8]
Using a mixed raw material gas with a methanol/ethanol molar ratio of 0.40, a C4-C6 olefin/methanol molar ratio of 0.24, and an ethylene/ethanol molar ratio of 0.13, The reaction was carried out in the same manner as in Example 4 except that the temperature was adjusted to 555°C. At this time, the outlet temperature of the catalyst bed was 525°C, and the average input and output reaction temperature was 540°C. The average propylene yield from the start of the reaction to the end of the reaction was 19.5% by mass, and the aromatic yield was 7.4% by mass. Further, the coke yield of the zeolite-containing catalyst after 48 hours of operation was 251 mass ppm. The reaction results are shown in Table 4 together with the reaction conditions.

[実施例9]
メタノール/エタノールのモル比が0.46、炭素数4~6のオレフィンメタノール/のモル比が0.20、エチレン/エタノールのモル比が0.31である混合原料ガスを用い、触媒床の入口温度を544℃に調節した以外は実施例4と同様に反応を行った。この時、触媒床の出口温度は536℃であり、入出平均反応温度は540℃であった。反応開始から反応停止までの平均のプロピレン収率は19.8質量%、芳香族収率は7.7質量%であった。また、48h運転終了後のゼオライト含有触媒のコーク収率は280質量ppmであった。反応結果を反応条件とともに表4に示す。
[Example 9]
Using a mixed raw material gas with a methanol/ethanol molar ratio of 0.46, an olefin methanol/carbon number ratio of 0.20, and an ethylene/ethanol molar ratio of 0.31, the inlet of the catalyst bed was used. The reaction was carried out in the same manner as in Example 4 except that the temperature was adjusted to 544°C. At this time, the outlet temperature of the catalyst bed was 536°C, and the average reaction temperature of input and output was 540°C. The average propylene yield from the start of the reaction to the end of the reaction was 19.8% by mass, and the aromatic yield was 7.7% by mass. Further, the coke yield of the zeolite-containing catalyst after 48 hours of operation was 280 mass ppm. The reaction results are shown in Table 4 together with the reaction conditions.

[実施例10]
メタノール/エタノールのモル比が0.078、エチレン/エタノールのモル比が0.26である混合原料ガスを用い、触媒床の入口温度を546℃に調節した以外は実施例1と同様に反応を行った。この時、触媒床の出口温度は534℃であり、入出平均反応温度は540℃であった。反応開始から反応停止までの平均のプロピレン収率は19.8質量%、芳香族収率は7.7質量%であった。また、48h運転終了後のゼオライト含有触媒のコーク収率は291質量ppmであった。反応結果を反応条件とともに表4に示す。
[Example 10]
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that a mixed raw material gas with a methanol/ethanol molar ratio of 0.078 and an ethylene/ethanol molar ratio of 0.26 was used, and the inlet temperature of the catalyst bed was adjusted to 546°C. went. At this time, the outlet temperature of the catalyst bed was 534°C, and the average reaction temperature of input and output was 540°C. The average propylene yield from the start of the reaction to the end of the reaction was 19.8% by mass, and the aromatic yield was 7.7% by mass. Further, the coke yield of the zeolite-containing catalyst after 48 hours of operation was 291 mass ppm. The reaction results are shown in Table 4 together with the reaction conditions.

Figure 2023177331000004
Figure 2023177331000004

[実施例11、12]
触媒をゼオライト含有触媒1からゼオライト含有触媒2、及び、ゼオライト含有触媒3に変更し、触媒量を変更した以外は実施例1と同様にして反応を行った。反応結果と反応条件とともに表5に示す。
[Example 11, 12]
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the catalyst was changed from zeolite-containing catalyst 1 to zeolite-containing catalyst 2 and zeolite-containing catalyst 3, and the amount of catalyst was changed. Table 5 shows the reaction results and reaction conditions.

Figure 2023177331000005
Figure 2023177331000005


Claims (43)

メタノール及びエタノールを含有する混合原料を、断熱型反応器内でアルコール変換触媒と接触させ、炭素数3以上のオレフィンを含有する反応ガスを得ることを含む、アルコールの変換方法。 A method for converting alcohol, comprising contacting a mixed raw material containing methanol and ethanol with an alcohol conversion catalyst in an adiabatic reactor to obtain a reaction gas containing an olefin having 3 or more carbon atoms. 前記混合原料中のメタノール/エタノールのモル比が0.050~2.0である、請求項1に記載のアルコールの変換方法。 The method for converting alcohol according to claim 1, wherein the methanol/ethanol molar ratio in the mixed raw material is 0.050 to 2.0. 前記混合原料中のメタノール/エタノールのモル比が0.20~1.5である、請求項1に記載のアルコールの変換方法。 The method for converting alcohol according to claim 1, wherein the methanol/ethanol molar ratio in the mixed raw material is 0.20 to 1.5. 前記反応ガスからエチレン及びプロピレンを分離することを含む、請求項1に記載のアルコールの変換方法。 The method of converting alcohol according to claim 1, comprising separating ethylene and propylene from the reaction gas. 前記混合原料が炭素数4~6のオレフィンを含有する、請求項1に記載のアルコールの変換方法。 The method for converting alcohol according to claim 1, wherein the mixed raw material contains an olefin having 4 to 6 carbon atoms. 前記混合原料中の炭素数4~6のオレフィン/メタノールのモル比が3.0以下である、請求項5に記載のアルコールの変換方法。 The method for converting alcohol according to claim 5, wherein the molar ratio of olefin having 4 to 6 carbon atoms/methanol in the mixed raw material is 3.0 or less. 前記反応ガス又は反応ガスを精製した留分の少なくとも一部を前記反応器にリサイクルし、前記混合原料の一部として用いることを含む、請求項1に記載のアルコールの変換方法。 The method for converting alcohol according to claim 1, comprising recycling at least a part of the reaction gas or a fraction obtained by purifying the reaction gas to the reactor and using it as a part of the mixed raw material. 前記反応ガスを、炭素数1~3の炭化水素を主に含む留分Aと、炭素数4~8の炭化水素を主に含む留分Bとに分離すること、並びに
前記留分Aからエチレン及びプロピレンを分離すること、
を含む、請求項1に記載のアルコールの変換方法。
Separating the reaction gas into a fraction A mainly containing hydrocarbons having 1 to 3 carbon atoms and a fraction B mainly containing hydrocarbons having 4 to 8 carbon atoms, and extracting ethylene from the fraction A. and separating propylene;
The method for converting alcohol according to claim 1, comprising:
前記留分Bを、炭素数4~6の脂肪族炭化水素を主に含む留分B1と、芳香族化合物を主に含む留分B2とに分離すること、及び
前記留分B1の少なくとも一部を前記反応器にリサイクルし、前記混合原料の一部として用いること、
を含む、請求項8に記載のアルコールの変換方法。
separating the fraction B into a fraction B1 mainly containing aliphatic hydrocarbons having 4 to 6 carbon atoms and a fraction B2 mainly containing aromatic compounds; and at least a part of the fraction B1. recycling it into the reactor and using it as part of the mixed feedstock;
The method for converting alcohol according to claim 8, comprising:
前記留分Bをスチームクラッキングに付すことにより、エチレン及びプロピレンを含有するスチームクラッキング生成物を得ること、並びに
前記スチームクラッキング生成物からエチレン及びプロピレンを分離すること、
を含む、請求項8に記載のアルコールの変換方法。
obtaining a steam cracking product containing ethylene and propylene by subjecting said fraction B to steam cracking, and separating ethylene and propylene from said steam cracking product;
The method for converting alcohol according to claim 8, comprising:
前記反応器が固定床断熱型反応器である、請求項1に記載のアルコールの変換方法。 The method for converting alcohol according to claim 1, wherein the reactor is a fixed bed adiabatic reactor. 前記反応器が固定床一段断熱型反応器である、請求項1に記載のアルコールの変換方法。 The method for converting alcohol according to claim 1, wherein the reactor is a fixed bed single stage adiabatic reactor. 前記アルコール変換触媒に付着したコークを燃焼させることを含む、請求項1に記載のアルコールの変換方法。 The method for converting alcohol according to claim 1, comprising burning coke adhering to the alcohol conversion catalyst. 触媒床出口温度が450℃~590℃である、請求項1に記載のアルコールの変換方法。 The method for converting alcohol according to claim 1, wherein the catalyst bed outlet temperature is between 450°C and 590°C. 触媒床入口温度が450℃~590℃である、請求項1に記載のアルコールの変換方法。 The method for converting alcohol according to claim 1, wherein the catalyst bed inlet temperature is between 450°C and 590°C. 触媒床出口温度と、触媒床入口温度との温度差が-70K~70Kである、請求項1に記載のアルコールの変換方法。 The method for converting alcohol according to claim 1, wherein the temperature difference between the catalyst bed outlet temperature and the catalyst bed inlet temperature is -70K to 70K. 前記アルコール変換触媒がゼオライト含有触媒である、請求項1に記載のアルコールの変換方法。 The method for converting alcohol according to claim 1, wherein the alcohol conversion catalyst is a zeolite-containing catalyst. 前記ゼオライト含有触媒が中間細孔径ゼオライトを含む、請求項17に記載のアルコールの変換方法。 18. The method of converting alcohol according to claim 17, wherein the zeolite-containing catalyst comprises an intermediate pore size zeolite. 前記ゼオライト含有触媒中のゼオライトのシリカ/アルミナのモル比が20~2000である、請求項17に記載のアルコールの変換方法。 The method for converting alcohol according to claim 17, wherein the silica/alumina molar ratio of the zeolite in the zeolite-containing catalyst is from 20 to 2000. 前記ゼオライト含有触媒がリン元素及び銀元素からなる群より選ばれる少なくとも1種を含有する、請求項17に記載のアルコールの変換方法。 The method for converting alcohol according to claim 17, wherein the zeolite-containing catalyst contains at least one selected from the group consisting of phosphorus element and silver element. 前記混合原料がエチレンを含み、エチレン/エタノールのモル比が0.05以上である請求項1に記載のアルコールの変換方法。 The method for converting alcohol according to claim 1, wherein the mixed raw material contains ethylene and the molar ratio of ethylene/ethanol is 0.05 or more. 前記メタノール及び前記エタノールの少なくとも一方が、バイオマス由来である、請求項1に記載のアルコールの変換方法。 The method for converting alcohol according to claim 1, wherein at least one of the methanol and the ethanol is derived from biomass. メタノール及びエタノールを含有する混合原料を、断熱型反応器内でアルコール変換触媒と接触させ、炭素数3以上のオレフィンを含有する反応ガスを得ることを含む、炭化水素の製造方法。 A method for producing hydrocarbons, the method comprising contacting a mixed raw material containing methanol and ethanol with an alcohol conversion catalyst in an adiabatic reactor to obtain a reaction gas containing an olefin having 3 or more carbon atoms. 炭素数2以上の炭化水素を分解する、クラッキング工程と、
前記クラッキング工程で得られた成分を精製する精製工程と、
を有し、
前記精製工程で、請求項1~22のいずれか一項に記載のアルコールの変換方法により得られた反応ガス又はその精製留分を合流させる、炭化水素の製造方法。
A cracking process that decomposes hydrocarbons having two or more carbon atoms;
a purification step of refining the component obtained in the cracking step;
has
A method for producing hydrocarbons, wherein in the purification step, a reaction gas obtained by the alcohol conversion method according to any one of claims 1 to 22 or a purified fraction thereof is combined.
請求項1~22のいずれか一項に記載のアルコールの変換方法により得られた反応ガスから不飽和炭化水素を主に含む留分を分離する不飽和炭化水素分離工程、
を含む、モノマーの製造方法。
an unsaturated hydrocarbon separation step of separating a fraction mainly containing unsaturated hydrocarbons from the reaction gas obtained by the alcohol conversion method according to any one of claims 1 to 22;
A method for producing a monomer, including:
請求項1~22のいずれか一項に記載のアルコールの変換方法により得られた反応ガスからオレフィンを主に含む留分を分離するオレフィン分離工程、
を含む、オレフィンの製造方法。
an olefin separation step of separating a fraction mainly containing olefins from the reaction gas obtained by the alcohol conversion method according to any one of claims 1 to 22;
A method for producing an olefin, including.
請求項1~22のいずれか一項に記載のアルコールの変換方法により得られた反応ガスからプロピレンを主に含む留分を分離するプロピレン分離工程、
を含む、プロピレンの製造方法。
a propylene separation step of separating a fraction mainly containing propylene from the reaction gas obtained by the alcohol conversion method according to any one of claims 1 to 22;
A method for producing propylene, including:
請求項1~22のいずれか一項に記載のアルコールの変換方法により得られた反応ガスからエチレンを主に含む留分を分離するエチレン分離工程、
を含む、エチレンの製造方法。
an ethylene separation step of separating a fraction mainly containing ethylene from the reaction gas obtained by the alcohol conversion method according to any one of claims 1 to 22;
A method for producing ethylene, including:
請求項1~22のいずれか一項に記載のアルコールの変換方法により得られた反応ガスからジエンを主に含む留分を分離するジエン分離工程、
を含む、ジエンの製造方法。
a diene separation step of separating a fraction mainly containing diene from the reaction gas obtained by the alcohol conversion method according to any one of claims 1 to 22;
A method for producing a diene, including.
請求項1~22のいずれか一項に記載のアルコールの変換方法により得られた反応ガスから不飽和炭化水素を主に含む留分を分離する不飽和炭化水素分離工程と、
前記不飽和炭化水素分離工程により得られた不飽和炭化水素からアクリルモノマーを得るアクリルモノマー製造工程と、
を含む、アクリルモノマーの製造方法。
an unsaturated hydrocarbon separation step of separating a fraction mainly containing unsaturated hydrocarbons from the reaction gas obtained by the alcohol conversion method according to any one of claims 1 to 22;
an acrylic monomer production step of obtaining an acrylic monomer from the unsaturated hydrocarbon obtained in the unsaturated hydrocarbon separation step;
A method for producing an acrylic monomer, including:
請求項1~22のいずれか一項に記載のアルコールの変換方法により得られた反応ガスからプロピレンを主に含む留分を分離するプロピレン分離工程と、
前記プロピレン分離工程により得られたプロピレンからアクリロニトリルを得るアクリロニトリル製造工程と、
を含む、アクリロニトリルの製造方法。
a propylene separation step of separating a fraction mainly containing propylene from the reaction gas obtained by the alcohol conversion method according to any one of claims 1 to 22;
an acrylonitrile production step of obtaining acrylonitrile from the propylene obtained in the propylene separation step;
A method for producing acrylonitrile, including:
請求項1~22のいずれか一項に記載のアルコールの変換方法により得られた反応ガスからエチレンを主に含む留分を分離するエチレン分離工程と、
前記エチレン分離工程により得られたエチレンからスチレンを得るスチレン製造工程と、
を含む、スチレンの製造方法。
an ethylene separation step of separating a fraction mainly containing ethylene from the reaction gas obtained by the alcohol conversion method according to any one of claims 1 to 22;
a styrene production process for producing styrene from the ethylene obtained in the ethylene separation process;
A method for producing styrene, including:
請求項25に記載の製造方法により得られるモノマーを重合する工程、
を含む、重合体の製造方法。
Polymerizing the monomer obtained by the production method according to claim 25,
A method for producing a polymer, including:
請求項26に記載の製造方法により得られるオレフィンを含む重合性組成物を重合する工程、
を含む、オレフィン系重合体の製造方法。
Polymerizing a polymerizable composition containing an olefin obtained by the production method according to claim 26,
A method for producing an olefin polymer, including:
請求項27に記載の製造方法により得られるプロピレンを含む重合性組成物を重合する工程、
を含む、ポリプロピレン系重合体の製造方法。
Polymerizing a polymerizable composition containing propylene obtained by the production method according to claim 27,
A method for producing a polypropylene polymer, including:
請求項28に記載の製造方法により得られるエチレンを含む重合性組成物を重合する工程、
を含む、ポリエチレン系重合体の製造方法。
Polymerizing the ethylene-containing polymerizable composition obtained by the production method according to claim 28,
A method for producing a polyethylene polymer, including:
請求項29に記載の製造方法により得られるジエンを含む重合性組成物を重合する工程、
を含む、ジエン系重合体の製造方法。
Polymerizing a diene-containing polymerizable composition obtained by the production method according to claim 29,
A method for producing a diene polymer, including:
請求項30に記載の製造方法により得られるアクリルモノマーを含む重合性組成物を重合する工程、
を含む、アクリルモノマー系重合体の製造方法。
Polymerizing a polymerizable composition containing an acrylic monomer obtained by the production method according to claim 30,
A method for producing an acrylic monomer-based polymer, comprising:
請求項31に記載の製造方法により得られるアクリロニトリルを含む重合性組成物を重合する工程、
を含む、アクリロニトリル系重合体の製造方法。
Polymerizing a polymerizable composition containing acrylonitrile obtained by the production method according to claim 31,
A method for producing an acrylonitrile polymer, including:
請求項32に記載の製造方法により得られるスチレンを含む重合性組成物を重合する工程、
を含む、スチレン系重合体の製造方法。
Polymerizing a polymerizable composition containing styrene obtained by the production method according to claim 32,
A method for producing a styrenic polymer, including:
請求項1~22のいずれか一項に記載のアルコールの変換方法により反応ガスを得ること、
前記反応ガスから芳香族化合物を主に含む留分を分離すること
を含む、芳香族化合物の製造方法。
Obtaining a reaction gas by the method for converting alcohol according to any one of claims 1 to 22;
A method for producing an aromatic compound, the method comprising separating a fraction mainly containing aromatic compounds from the reaction gas.
請求項41に記載の製造方法により得られた芳香族化合物から芳香族モノマーを得る芳香族モノマー製造工程、
を含む、芳香族モノマーの製造方法。
An aromatic monomer production step of obtaining an aromatic monomer from an aromatic compound obtained by the production method according to claim 41,
A method for producing an aromatic monomer, including:
請求項42に記載の製造方法により得られる芳香族モノマーを含む重合性組成物を重合する工程、
を含む、芳香族モノマー系重合体の製造方法。
Polymerizing a polymerizable composition containing an aromatic monomer obtained by the production method according to claim 42,
A method for producing an aromatic monomer-based polymer, comprising:
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