JP5333373B2 - NOVEL STRUCTURE CONTAINING SILICA ALUMINA AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME - Google Patents

NOVEL STRUCTURE CONTAINING SILICA ALUMINA AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME Download PDF

Info

Publication number
JP5333373B2
JP5333373B2 JP2010166993A JP2010166993A JP5333373B2 JP 5333373 B2 JP5333373 B2 JP 5333373B2 JP 2010166993 A JP2010166993 A JP 2010166993A JP 2010166993 A JP2010166993 A JP 2010166993A JP 5333373 B2 JP5333373 B2 JP 5333373B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alumina
silica
aluminum
present
silica alumina
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010166993A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010264450A (en
Inventor
哲夫 淺川
孝夫 土井
元宏 小栗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tosoh Corp filed Critical Tosoh Corp
Priority to JP2010166993A priority Critical patent/JP5333373B2/en
Publication of JP2010264450A publication Critical patent/JP2010264450A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5333373B2 publication Critical patent/JP5333373B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Silicon Compounds (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

本発明は、シリカアルミナを含む新規な構造体、およびその製造方法に関する。さらに詳しくは、構造体表層部にシリカアルミナが存在し、表層部を除く構造体内部は実質的にシリカアルミナを含まない担体成分で構成される構造体、およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a novel structure containing silica alumina and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a structure composed of a carrier component in which silica alumina is present in the structure surface layer portion and the structure body excluding the surface layer portion is substantially free of silica alumina, and a method for producing the structure.

シリカアルミナは、固体酸性を持つ材料であることから、物質を化学的に変換させるための触媒として、数多くの反応に使用されている(非特許文献1参照。)。例えば、炭化水素の化学的変換反応であるクラッキング、アルキル化反応、エステル化反応、異性化反応等の触媒として利用される。   Since silica alumina is a material having solid acidity, it is used in many reactions as a catalyst for chemically converting a substance (see Non-Patent Document 1). For example, it is used as a catalyst for cracking, alkylation reaction, esterification reaction, isomerization reaction and the like, which are chemical conversion reactions of hydrocarbons.

酸触媒を用いる反応には、塩化アルミニウム、リン酸、硫酸、フッ化水素酸、パラトルエンスルホン酸等が使用される。しかしながら、これらの酸触媒は、極めて腐食性の高い物質であることから、反応装置に用いられる金属を腐食させる。そのために、腐食を防止するための高価な耐腐食材料を用いたり、腐食防止処理を施さなければならいという問題点があった。   For the reaction using an acid catalyst, aluminum chloride, phosphoric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid, paratoluenesulfonic acid, or the like is used. However, since these acid catalysts are extremely corrosive substances, they corrode the metals used in the reaction apparatus. For this reason, there is a problem that an expensive corrosion-resistant material for preventing corrosion must be used or a corrosion prevention treatment has to be performed.

また、硫酸等の均一系触媒では、触媒の蒸留分離等の分離工程が必要なため設備、分離エネルギーの面で経済的でなく、触媒の分離が困難な場合には、アルカリ洗浄などの煩雑な操作が必要になることに加え、廃水処理が必要となるために環境保全の面でも問題があった。そのために、塩化アルミニウムをアルミナ担体に担持した固体触媒が用いられるが、塩化アルミニウムは極めて不安定な物質で、水によって容易に分解し触媒活性が低下すると共に塩酸を生成する。そのために、反応原料から水を完全に除去する必要がある。また、一旦活性を失った触媒の活性を復活させることは困難なため、触媒を失活させないために塩酸等の塩素含有化合物を供給しなければならない等の問題があった。   In addition, a homogeneous catalyst such as sulfuric acid requires a separation step such as distillation separation of the catalyst, so that it is not economical in terms of equipment and separation energy, and when separation of the catalyst is difficult, complicated washing such as alkali washing is required. In addition to the need for operation, wastewater treatment is required, which has also caused problems in terms of environmental conservation. For this purpose, a solid catalyst in which aluminum chloride is supported on an alumina carrier is used, but aluminum chloride is an extremely unstable substance, which is easily decomposed by water to lower the catalytic activity and generate hydrochloric acid. Therefore, it is necessary to completely remove water from the reaction raw material. Further, since it is difficult to restore the activity of the catalyst once lost, there is a problem that a chlorine-containing compound such as hydrochloric acid has to be supplied in order not to deactivate the catalyst.

これらの欠点を克服する方法として、固体酸を触媒として使用する方法が提案されている。例えば、ヒドロキノンとメタノールをシリカアルミナ等の固体酸触媒層に連続して供給して、4−メトキシフェノールを製造する方法が提案されている。(特許文献1参照。)。また、フェノール類と1,3−ブタジエンを固体酸の存在下に反応させることによるP−ブテニルフェノール類の製造方法が提案されている(特許文献2参照。)。   As a method for overcoming these drawbacks, a method using a solid acid as a catalyst has been proposed. For example, a method for producing 4-methoxyphenol by continuously supplying hydroquinone and methanol to a solid acid catalyst layer such as silica alumina has been proposed. (See Patent Document 1). Further, a method for producing P-butenylphenols by reacting phenols with 1,3-butadiene in the presence of a solid acid has been proposed (see Patent Document 2).

このように多くの反応に固体酸触媒として用いられるシリカアルミナを製造する方法としては、例えば、シリカおよびアルミナヒドロゲルを混練し粗シリカアルミナヒドロゲルを調製し、これを精製した後に焼成して固体酸性を付与する方法が用いられる。また、工業的な反応器で固体触媒を使用する場合、例えば1mm〜6mm程度の大きさに成形することが望まれることから、シリカアルミナを成型する方法が考案されている。例えば、ケイ酸ナトリウム水溶液と硫酸アルミニウム水溶液を反応させて調製したシリカアルミナゾルを、溝付きコーンを通して細分化させ、これを加熱鉱物油中に沈降させることで球状とする方法が用いられている(非特許文献2参照。)。   As a method for producing silica alumina used as a solid acid catalyst in many reactions in this way, for example, silica and alumina hydrogel are kneaded to prepare a crude silica alumina hydrogel, which is purified and then baked to obtain solid acidity. The method of giving is used. Moreover, when using a solid catalyst with an industrial reactor, since it is desired to shape | mold to the magnitude | size of about 1 mm-6 mm, the method of shape | molding a silica alumina is devised. For example, a silica alumina sol prepared by reacting a sodium silicate aqueous solution and an aluminum sulfate aqueous solution is pulverized through a grooved cone and precipitated into heated mineral oil to form a sphere (non-contained). (See Patent Document 2).

シリカアルミナの形態や構造を規定した方法として、例えば、高い酸性度と大きな比表面積と大きな空孔容積を持つ無定形シリカアルミナを調製する方法が提案されている(特許文献3参照。)。この方法では、アルミニウム塩の溶液と沈殿剤を反応器中に並流で加えた後、pHおよび温度を制御してアルミナコロイドを生成させ、その後、ケイ素化合物を添加することで大きな空孔をもつシリカアルミナを調製できる。また、基盤上に調製された両親媒性物質の多層二分子膜にシリカアルミナ化合物含有溶液を浸透させ、その後、両親媒性物質を除去することでシリカアルミナ薄膜を製造する方法が提案されている(特許文献4参照。)。この方法では、ナノメーターレベルの超薄膜からなる多層構造のシリカアルミナ薄膜を製造できることが示されている。   As a method for defining the form and structure of silica alumina, for example, a method of preparing amorphous silica alumina having high acidity, a large specific surface area, and a large pore volume has been proposed (see Patent Document 3). In this method, a solution of aluminum salt and a precipitating agent are added to the reactor in parallel flow, and then the pH and temperature are controlled to form an alumina colloid, and then a silicon compound is added to have large pores. Silica alumina can be prepared. In addition, a method for producing a silica alumina thin film by impregnating a solution containing a silica alumina compound into a multilayer bilayer film of an amphiphile prepared on a substrate and then removing the amphiphile is proposed. (See Patent Document 4). In this method, it has been shown that a silica-alumina thin film having a multilayer structure composed of an ultra-thin film at a nanometer level can be produced.

また、アルミナの表面をシリコン含有化合物で修飾し、これを焼成することでアルミナ表面をシリカアルミナに改質する方法が提案されている(特許文献5および特許文献6参照。)。この方法では、アルミナをシリカで修飾することにより酸性度等の触媒の性質を制御し、アルケン類の骨格異性化反応が効率的に進行することを示している。   Further, a method has been proposed in which the surface of alumina is modified with a silicon-containing compound and the alumina surface is modified to silica alumina by firing the compound (see Patent Document 5 and Patent Document 6). In this method, the properties of the catalyst such as acidity are controlled by modifying alumina with silica, and the skeletal isomerization reaction of alkenes proceeds efficiently.

酸塩基触媒、179頁、産業図書(1963)Acid-base catalyst, 179 pages, industrial books (1963) 触媒調製、346頁、講談社(1964)Catalyst preparation, page 346, Kodansha (1964)

特開平9−151151号公報JP-A-9-151151 特開平6−40982号公報JP-A-6-40982 特開平11−157828号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-157828 特許第3137379号公報Japanese Patent No. 3137379 米国特許4,038,337号明細書US Pat. No. 4,038,337 特公平4−72809号公報Japanese Examined Patent Publication No. 4-72809 特許第3553878号公報Japanese Patent No. 3553878

固体触媒を用いた反応では、反応原料および反応生成物が成形剤あるいは担体を含む構造体全体の細孔を通り、構造体の内部まで進入する。そのために、構造体の構造、すなわち細孔分布や表面積が反応活性を左右する重要な因子になる。特許文献1および特許文献2の方法では、これらの構造体の構造が規定されておらず、シリカアルミナが適度な構造を有するように成形する必要がある。   In the reaction using the solid catalyst, the reaction raw material and the reaction product enter the inside of the structure through the pores of the entire structure including the forming agent or the support. Therefore, the structure of the structure, that is, the pore distribution and the surface area are important factors that influence the reaction activity. In the methods of Patent Document 1 and Patent Document 2, the structures of these structures are not defined, and it is necessary to mold the silica alumina so as to have an appropriate structure.

特許文献3および特許文献4では、薄膜状に成形したり細孔構造を制御したりして、構造体の構造の制御することを提案している。また、特許文献4および特許文献5では、成形されたアルミナを修飾することでアルミナの細孔構造を保ったまま触媒を調製することができる。しかし、その成形された構造体中のシリカアルミナ分布は制御されておらず、内部を含む構造体全体に触媒活性を持つシリカアルミナが存在することになる。   Patent Document 3 and Patent Document 4 propose controlling the structure of the structure by forming it into a thin film or controlling the pore structure. Moreover, in patent document 4 and patent document 5, a catalyst can be prepared, maintaining the pore structure of an alumina by modifying the shape | molded alumina. However, the distribution of silica alumina in the molded structure is not controlled, and silica alumina having catalytic activity exists in the entire structure including the inside.

固体触媒を用いた反応において、反応原料が触媒活性点に接触して生成した生成物が、触媒活性点に再度接触することなくそのまま触媒から脱離すれば、逐次反応を起こすことなく目的の生成物が得られる。しかし、担体を含む構造体の内部まで侵入した反応原料および反応生成物は、構造体内部で長い時間滞留することになるため、構造体内部の触媒活性点で逐次的な反応が進行し、目的とする生成物が更に別の物質に変化してしまい選択性が低下してしまう。また、目的生成物の逐次反応で生成した高沸点物質やコークが触媒の活性点および細孔部に析出し、活性点の被毒や細孔の閉塞を生じ、結果的に触媒活性を低下させ、さらに触媒寿命の低下を招く等の問題が発生する。   In a reaction using a solid catalyst, if the product produced when the reaction raw material comes into contact with the catalyst active site is detached from the catalyst without coming into contact with the catalyst active site again, the desired product can be generated without causing successive reactions. A thing is obtained. However, since the reaction raw materials and reaction products that have penetrated into the structure including the support stay in the structure for a long time, the sequential reaction proceeds at the catalytic activity point inside the structure, The product is further changed to another substance and the selectivity is lowered. In addition, high-boiling substances and coke produced by the sequential reaction of the target product precipitate on the active sites and pores of the catalyst, causing poisoning of the active sites and blockage of the pores, resulting in a decrease in catalytic activity. In addition, problems such as a reduction in catalyst life occur.

また、構造体内部の触媒活性点で副反応が進行しコーク等の炭素質が析出すると触媒を再生する際にも問題を生ずる。すなわち、炭素質の析出によって触媒活性が低下した触媒を再生させる際には酸化雰囲気で加熱処理を行い析出した炭素質を燃焼除去する必要があるが、担体を含む触媒の構造体の内部に生成した炭素質は燃焼しにくく、また、急激に炭素質の酸化を行うと燃焼で生成するガスや高温による構造体の破壊や触媒活性点の分解によって触媒活性が低下するという問題がある。そのため、例えば特許文献7に示されるように、酸素濃度を空気中の酸素濃度より極めて低い0.2〜5容量%まで低下させた雰囲気で再生処理をする必要があり、再生処理の操作が煩雑になると共に長い時間を要することになるという問題が発生する。   In addition, when a side reaction proceeds at a catalytic active point inside the structure and carbonaceous matter such as coke is deposited, a problem occurs when the catalyst is regenerated. In other words, when regenerating a catalyst whose catalytic activity has decreased due to the deposition of carbonaceous matter, it is necessary to perform heat treatment in an oxidizing atmosphere to burn and remove the deposited carbonaceous matter, but it is generated inside the catalyst structure including the support. The carbonaceous material is difficult to burn, and if the carbonaceous material is rapidly oxidized, there is a problem that the catalytic activity is lowered due to the destruction of the structure generated by the gas generated by the combustion or the high temperature or the decomposition of the catalytic activity point. Therefore, for example, as disclosed in Patent Document 7, it is necessary to perform the regeneration process in an atmosphere in which the oxygen concentration is reduced to 0.2 to 5% by volume, which is extremely lower than the oxygen concentration in the air, and the operation of the regeneration process is complicated. As a result, a problem arises that a long time is required.

これらの問題点を解決するためには、反応生成物が触媒活性点、すなわち、触媒活性をもつシリカアルミナがある場所から即座に離脱する触媒構造、および担体を含む構造体の内部でコーク生成等の副反応が進行しないことが必要となる。   In order to solve these problems, the reaction product is a catalyst active point, that is, a catalyst structure in which the silica alumina having catalytic activity is immediately released from the place where it is present, and coke generation inside the structure including the support, etc. It is necessary that the side reaction does not proceed.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は触媒として有効な構造体表層部のみに触媒活性を持つシリカアルミナが存在し、構造体内部は実質的に触媒活性点が存在しない担体である構造体、およびその製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is that silica alumina having catalytic activity exists only in the surface layer portion of the structure effective as a catalyst, and the inside of the structure has substantially a catalytic activity point. The object is to provide a structure which is a non-existent carrier and a method for producing the structure.

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、シリカアルミナを含有する新規な構造体を見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above-described problems, the present inventors have found a novel structure containing silica alumina and have completed the present invention.

すなわち、本発明は構造体表層部のみにシリカアルミナが存在し、構造体表層部を除く内部は実質的に触媒活性を持つシリカアルミナが存在しない担体である構造体、およびその製造方法に関するものである。   That is, the present invention relates to a structure that is a carrier in which silica alumina is present only in the surface layer portion of the structure and silica alumina having substantially catalytic activity is not present inside the structure surface layer portion, and a manufacturing method thereof. is there.

本発明のシリカアルミナを含有する新規な構造体は、構造体表層部にシリカアルミナが存在し、構造体表層部を除く内部の層は実質的に触媒活性を持つシリカアルミナが存在しない担体である構造を有することを特徴とする。   The novel structure containing silica alumina of the present invention is a carrier in which silica alumina is present in the surface layer portion of the structure, and the inner layers other than the structure surface layer portion are substantially free of silica alumina having catalytic activity. It has a structure.

ここで、本発明における構造体とは、自重や外力などの荷重に抵抗できるように成形された物体のことをいう。   Here, the structure in the present invention refers to an object formed so as to resist a load such as its own weight or external force.

本発明の構造体では、構造体表層部のシリカアルミナが存在する層の厚さは、好ましくは構造体外表面から1〜1000μm、さらに好ましくは1〜500μmである。また、構造体表層部を除く内部は、実質的に触媒活性を持つシリカアルミナを含まない担体である。   In the structure of the present invention, the thickness of the layer where silica alumina is present in the surface layer of the structure is preferably 1 to 1000 μm, more preferably 1 to 500 μm from the outer surface of the structure. Further, the inside excluding the surface layer of the structure is a carrier containing substantially no silica alumina having catalytic activity.

本発明の構造体の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、図1〜4で示されるような球状、円柱状、中空円柱状、板状、楕円状、シート状、ハニカム状等が挙げられ、十分な反応活性があり、副反応、および、コーキングを抑制することができることから、好ましくは球状、楕円状、円柱状、中空円柱状、更に好ましくは球状が挙げられる。   The shape of the structure of the present invention is not particularly limited, and for example, a spherical shape, a cylindrical shape, a hollow cylindrical shape, a plate shape, an elliptical shape, a sheet shape, a honeycomb shape and the like as shown in FIGS. Preferably, it is spherical, elliptical, cylindrical, hollow cylindrical, more preferably spherical, because it has sufficient reaction activity and can suppress side reactions and coking.

また、本発明の構造体の大きさは、特に制限されるものではなく、例えば、副反応およびコーキングを抑制することができることから、好ましくは10μm〜10cmの範囲、さらに好ましくは100μm〜5cmの範囲の構造体が挙げられる。   Further, the size of the structure of the present invention is not particularly limited. For example, since side reactions and coking can be suppressed, it is preferably in the range of 10 μm to 10 cm, more preferably in the range of 100 μm to 5 cm. The structure of this is mentioned.

本発明の構造体において、バインダーの有無に特に制限はない。   In the structure of the present invention, the presence or absence of a binder is not particularly limited.

本発明の構造体を製造する方法は特に規定されないが、例えば、(1)ケイ素及びアルミニウムの水酸化物及び/または酸化物を担体の表層部に担持させ、200〜800℃で焼成する方法、(2)シリカ及びアルミナの原料塩を担体に担持させた後に、加水分解を行うことでケイ素及びアルミニウムの水酸化物及び/または酸化物を担体の表層部に析出させ、200〜800℃で焼成する方法、(3)シリカ及びアルミナの原料塩を含む溶液を担体の表層に噴霧し、構造体の表層部に原料塩を担持させた後に加水分解することでケイ素及びアルミニウムの水酸化物及び/または酸化物を担体の表層に担持させた後に、200〜800℃で焼成する方法、(4)構造体の内部となる担体の外表面にシリカ及びアルミナの原料となるケイ素及びアルミニウムの水酸化物及び/または酸化物を塗布し、200〜800℃で焼成する方法により構造体を製造することができる。構造体の表層部に担持されるシリカアルミナが内部に拡散しにくいこと、および表層に存在する触媒活性を持つシリカアルミナが剥離することがないことから、(1)の方法が好ましく用いられる。   The method for producing the structure of the present invention is not particularly limited. For example, (1) a method in which a hydroxide and / or oxide of silicon and aluminum is supported on the surface layer portion of the support and fired at 200 to 800 ° C., (2) After supporting a raw material salt of silica and alumina on a carrier, hydrolysis is carried out to precipitate silicon and aluminum hydroxide and / or oxide on the surface layer of the carrier, and firing at 200 to 800 ° C. (3) A solution containing silica and alumina raw material salt is sprayed on the surface layer of the carrier, and the raw material salt is supported on the surface layer portion of the structure and then hydrolyzed, thereby hydrolyzing silicon and aluminum hydroxide and / or Alternatively, after the oxide is supported on the surface layer of the support, firing is performed at 200 to 800 ° C., (4) silicon that is a raw material for silica and alumina on the outer surface of the support that is the inside of the structure, and Hydroxides and / or oxides coated of aluminum, it is possible to produce a structure by a method of baking at 200 to 800 ° C.. The method (1) is preferably used because the silica alumina supported on the surface layer portion of the structure is difficult to diffuse inside and the silica alumina having catalytic activity present on the surface layer does not peel off.

本発明において、(1)の方法を詳しく説明する。まず、塩基性物質および/または水を担体に含浸担持させる。この担体を、シリカ及びアルミナの原料塩を溶解した溶液に浸すことで、溶液中の原料塩が担体に含浸されている塩基性物質および/または水と接触し、加水分解反応等によって水酸化物または酸化物になり担体の表層部に沈殿する。その後、乾燥、空気中200〜800℃での焼成を行い、表層部分にシリカアルミナが存在し、表層以外の内部は触媒活性を持つシリカアルミナが存在しない担体である構造体が製造できる。   In the present invention, the method (1) will be described in detail. First, a basic substance and / or water is impregnated and supported on a carrier. By immersing this carrier in a solution in which the raw material salt of silica and alumina is dissolved, the raw material salt in the solution comes into contact with the basic substance and / or water impregnated in the carrier, and a hydroxide is obtained by hydrolysis reaction or the like. Or it becomes an oxide and precipitates on the surface layer of the carrier. Thereafter, drying and baking at 200 to 800 ° C. in the air can be performed to produce a structure which is a carrier in which silica alumina is present in the surface layer portion and silica alumina having catalytic activity is not present inside the surface layer.

また、(1)の方法において、シリカまたはアルミナを担体とする場合について説明する。シリカを担体とする場合、まず、塩基性物質および/または水をシリカ担体に含浸担持させる。このシリカ担体をアルミナの原料塩を溶解した溶液に浸すことで、溶液中のアルミナの原料塩がシリカ担体に含浸されている塩基性物質および/または水と接触し、加水分解反応等によって水酸化物または酸化物になりシリカ担体の表層部に沈殿する。この際、シリカの原料塩は必要ない。その後、乾燥、空気中200〜800℃での焼成を行い、表層部分にシリカアルミナが存在し、表層以外の内部は触媒活性を持つシリカアルミナが存在しないシリカ担体である構造体が製造できる。   In the method (1), a case where silica or alumina is used as a carrier will be described. When silica is used as a support, first, a basic substance and / or water is impregnated and supported on the silica support. By immersing this silica support in a solution in which the alumina raw material salt is dissolved, the alumina raw material salt in the solution comes into contact with the basic substance and / or water impregnated in the silica support and is hydrolyzed by a hydrolysis reaction or the like. It becomes a product or an oxide and precipitates on the surface layer of the silica support. At this time, a raw material salt of silica is not necessary. Thereafter, drying and calcination in air at 200 to 800 ° C. can produce a structure which is a silica carrier in which silica alumina is present in the surface layer portion and silica alumina having catalytic activity is not present in the inside other than the surface layer.

また、アルミナを担体とする場合、まず、塩基性物質および/または水をアルミナ担体に含浸担持させる。このアルミナ担体をシリカの原料塩を溶解した溶液に浸すことで、溶液中のシリカの原料塩がアルミナ担体に含浸されている塩基性物質および/または水と接触し、加水分解反応等によって水酸化物または酸化物になりアルミナ担体の表層部に沈殿する。この際、アルミナの原料塩は必要ない。その後、乾燥、空気中200〜800℃での焼成を行い、表層部分にシリカアルミナが存在し、表層以外の内部は触媒活性を持つシリカアルミナが存在しないアルミナ担体である構造体が製造できる。   In the case of using alumina as a carrier, first, a basic substance and / or water is impregnated and supported on the alumina carrier. By immersing the alumina support in a solution in which the silica raw material salt is dissolved, the silica raw material salt in the solution comes into contact with the basic substance and / or water impregnated in the alumina support, and is hydroxylated by a hydrolysis reaction or the like. It becomes a product or an oxide and precipitates on the surface layer of the alumina support. At this time, a raw material salt of alumina is not necessary. Thereafter, drying and calcination at 200 to 800 ° C. in the air can be performed to produce a structure which is an alumina carrier in which silica alumina is present in the surface layer portion and silica alumina having catalytic activity is not present inside the surface layer.

本発明の方法で使用される塩基性物質は、特に限定されるものではなく無機物、有機物を問わず使用できるが、例えばリチウム、ナトリウム、カリウムセシウム等のアルカリ金属、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、ストロンチウム、バリウム等のアルカリ度類金属、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、シクロブチルアミン、フェニルアミン、ベンジルアミン、ブチルベンジルアミン、フェニレンアミン、ジシクロヘキシルアミン、デシルアミン、エタノールアミン、プロパノールアミン、フェニルエタノールアミン等のアミン類、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム等のアンモニウム化合物、ピリジン、メチルピリジン、ジメチルピリジン、エチルピリジン、ジエチルピリジン、フェニルピリジン、アミノピリジン、ニトロピリン、ブロモピリジン、クロロピリジン等のピリジン類、キノリン、メチルキノリン、ジメチルキノリン、ヒドロキシメチルキノリン、ビニルキノリン、フェニルキノリン、ヒドロキシキノリン、テトラヒドロキノリン、アミノキノリン、クロロキノリン、ブロモキノリン、ニトロキノリン、メトキシキノリン等のキノリン類が使用できる。構造体の表層部に担持されるシリカアルミナ原料が内部に拡散しにくいことから、アルカリ金属、アルカリ度類金属、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム等のアンモニウム化合物、ピリジン類およびキノリン類が好ましい。さらに、焼成後に塩基性物質を残留させないことから、テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム等のアンモニウム化合物、ピリジン類およびキノリン類が好ましい。   The basic substance used in the method of the present invention is not particularly limited and can be used regardless of inorganic substance or organic substance. For example, alkali metals such as lithium, sodium and potassium cesium, magnesium, calcium, strontium, strontium, Alkalinity metals such as barium, ammonia, methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, dibutylamine, cyclobutylamine, phenylamine, benzylamine, butylbenzylamine, phenyleneamine, dicyclohexylamine, decylamine, ethanolamine, propanolamine, Amines such as phenylethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide Pyridines such as pyridine, methylpyridine, dimethylpyridine, ethylpyridine, diethylpyridine, phenylpyridine, aminopyridine, nitropyrine, bromopyridine, chloropyridine, quinoline, methylquinoline, dimethylquinoline, hydroxymethylquinoline, Quinolines such as vinylquinoline, phenylquinoline, hydroxyquinoline, tetrahydroquinoline, aminoquinoline, chloroquinoline, bromoquinoline, nitroquinoline and methoxyquinoline can be used. Since the silica alumina raw material supported on the surface layer of the structure is difficult to diffuse inside, ammonium compounds such as alkali metals, alkalinity metals, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, Pyridines and quinolines are preferred. Furthermore, ammonium compounds such as tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, pyridines, and quinolines are preferred because no basic substance remains after firing.

本発明で使用できるシリカの原料塩は、ケイ素を含有する化合物であれば、特に限定されるものではなく、例えば、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、トリエトキシビニルシラン、メチルトリエトキシシラン 、ジエトキシジメチルシラン、メチルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリメトキシシラン、エトキシトリメチルシラン、ジヒドロキシジフェニルシラン、アミノプロピルジメチルメトキシシラン、カルボメトキシエチルジメトキシメチルシラン、ジメトキシメチル−n−オクタデシルシラン、ジメチルメトキシ−n−プロピルシラン、ジメチルメトキシ−n−オクチルシラン、オクチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、トリメトキシ(7−オクテン−1−イル)シラン等のシラン化合物、ヘキサフルオロけい酸アンモニウム、けいふっ化アンモニウム、ヘキサフルオロけい酸、けいふっ化水素酸、けい酸、四塩化けい素、けい酸ナトリウム、水ガラス等のケイ素を含有する化合物を使用することができ、好ましくはテトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、トリエトキシビニルシラン、メチルトリエトキシシラン 、ジエトキシジメチルシランを使用することができる。   The raw material salt of silica that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it is a compound containing silicon. For example, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra-n-butoxysilane, aminopropyltriethoxy Silane, triethoxyvinylsilane, methyltriethoxysilane, diethoxydimethylsilane, methyltrimethoxysilane, aminopropyltrimethoxysilane, ethoxytrimethylsilane, dihydroxydiphenylsilane, aminopropyldimethylmethoxysilane, carbomethoxyethyldimethoxymethylsilane, dimethoxymethyl -N-octadecylsilane, dimethylmethoxy-n-propylsilane, dimethylmethoxy-n-octylsilane, octyltriethoxysilane, ethyltriethoxysilane, Silane compounds such as limethoxy (7-octen-1-yl) silane, ammonium hexafluorosilicate, ammonium fluoride, hexafluorosilicic acid, hydrofluoric acid, silicic acid, silicon tetrachloride, sodium silicate, Silicon-containing compounds such as water glass can be used, preferably tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra-n-butoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, triethoxyvinylsilane, methyltriethoxysilane, di- Ethoxydimethylsilane can be used.

本発明で使用できるアルミナの原料塩は、アルミニウムを含有する化合物であれば、特に限定されるものではなく、例えば、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、炭酸アルミニウム等のアルミニウム塩;アルミン酸リチウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム、アルミン酸ルビジウム、アルミン酸セシウム等のアルミン酸塩;アルミニウムメトキシド、アルミニウムエトキシド、アルミニウムプロポキシド、アルミニウムブトキシド等のアルミニウムアルコキシド等が使用することができ、好ましくは、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、炭酸アルミニウム等のアルミニウム塩を使用することができる。   The raw material salt of alumina that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it is a compound containing aluminum. For example, aluminum salts such as aluminum chloride, aluminum nitrate, aluminum sulfate, and aluminum carbonate; lithium aluminate, Aluminates such as sodium aluminate, potassium aluminate, rubidium aluminate, cesium aluminate; aluminum alkoxides such as aluminum methoxide, aluminum ethoxide, aluminum propoxide, aluminum butoxide, etc. can be used, preferably Aluminum salts such as aluminum chloride, aluminum nitrate, aluminum sulfate, and aluminum carbonate can be used.

本発明の方法では、使用する担体は特に限定されるものではなく、使用する触媒反応に対して実質的に触媒活性を持たない担体で、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、活性炭、アセチレンブラック、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリコンカーバイド、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、ハイドロタルサイト、モンモリロナイト、サポナイト、マグネシア等、通常用いられる担体でよいが、好ましくはシリカ、アルミナがよい。   In the method of the present invention, the carrier to be used is not particularly limited, and is a carrier having substantially no catalytic activity for the catalytic reaction to be used. For example, silica, alumina, titania, activated carbon, acetylene black, oxidation Zinc, calcium carbonate, barium sulfate, silicon carbide, carbon nanotubes, carbon nanohorns, hydrotalcite, montmorillonite, saponite, magnesia and the like may be used, but silica and alumina are preferred.

本発明の方法で行われる焼成の温度は、200〜800℃でよく。触媒活性を持つシリカアルミナを表層部分に担持した際使用された塩基性の有機物が残存しないことから、好ましくは250〜700℃がよい。焼成時間は0.5〜20時間で良い。   The temperature of the baking performed by the method of the present invention may be 200 to 800 ° C. Since the basic organic substance used when the silica alumina having catalytic activity is supported on the surface layer portion does not remain, the temperature is preferably 250 to 700 ° C. The firing time may be 0.5 to 20 hours.

本発明の構造体は、固体酸触媒として使用することができる。例えば、軽油および重質油などの接触分解反応;重質油の水素化分解反応;シクロヘキサンの脱水素、シクロペンテンの異性化脱水素、パラフィンの環化脱水素、パラフィンの異性化、パラフィンの水素化分解などの石油ナフサの重質留分の接触改質反応;ブタン、ペンタン、ヘキサン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、キシレンなどのアルカン、アルケンの骨格異性化反応およびアルケンの水素異性化反応;ベンゼン、アルキルベンゼン、ナフタレン、フェノール、チオフェン、ピリジン等とエチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチルクロリド、プロピルプロリド、ブチルクロリド等のオレフィン、アルコールハロゲン化アルキル等の芳香族のアルキル化反応;トルエン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、ブチルベンゼン、キシレン、ジエチルベンゼン、ジプロピルベンゼン、ジブチルベンゼン、トリメチルベンゼン、トリエチルベンゼン、トリプロピルベンゼン、トリブチルベンゼン等のアルキル芳香族の異性化、不均化、トランスアルキル化、脱アルキル化反応、脱水素反応;エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン等のオレフィンの重合やテトラヒドロフラン等の環状エーテルの開環重合反応、NOXの還元反応に使用することができる。   The structure of the present invention can be used as a solid acid catalyst. For example, catalytic cracking reaction of light oil and heavy oil; hydrocracking reaction of heavy oil; cyclohexane dehydrogenation, cyclopentene isomerization dehydrogenation, paraffin cyclization dehydrogenation, paraffin isomerization, paraffin hydrogenation Catalytic reforming reaction of heavy fraction of petroleum naphtha such as cracking; Alkane such as butane, pentane, hexane, butene, pentene, hexene, xylene, skeletal isomerization reaction of alkene and hydroisomerization reaction of alkene; benzene, alkylbenzene , Naphthalene, phenol, thiophene, pyridine and the like, ethylene, propylene, butene, pentene, hexene, methanol, ethanol, propanol, butanol, ethyl chloride, propyl prolide, butyl chloride and other olefins, and alcohols such as alkyl halides. Alkylation reaction; Isomerization, disproportionation, transalkylation of alkyl aromatics such as benzene, ethylbenzene, propylbenzene, butylbenzene, xylene, diethylbenzene, dipropylbenzene, dibutylbenzene, trimethylbenzene, triethylbenzene, tripropylbenzene, tributylbenzene, It can be used for dealkylation reaction, dehydrogenation reaction; polymerization of olefins such as ethylene, propylene, butene, pentene and hexene; ring-opening polymerization reaction of cyclic ethers such as tetrahydrofuran; and reduction reaction of NOX.

また、本発明の構造体は、触媒の担体としても使用することができ、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等の1属元素;ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどの2属元素;スカンジウム、イットリウム、ランタノイド、アクチノイド等の3属元素;チタニウム、ジルコニウム等の4属元素;バナジウム、ニオブ、タンタル等の5属元素;クロム、モリブデン、タングステン等の6属元素;マンガン、レニウム等の7属元素;鉄、ルテニウム、オスニウム等の8属元素;コバルト、ロジウム、イリジウム等の9属元素;ニッケル、パラジウム、白金などの10属元素;銅、銀、金等の11属元素、亜鉛、カドミウムなどの12属元素;ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム等の13属元素;ゲルマニウム、スズ、鉛等の14属元素;アンチモン、ビスマス等の15属元素、硫黄、テルル等の16属元素に挙げられる一種類以上の元素を担持し触媒として使用できる。   The structure of the present invention can also be used as a catalyst support, for example, one group element such as lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium; two groups such as beryllium, magnesium, calcium, strontium and barium. Elements; 3 group elements such as scandium, yttrium, lanthanoid and actinoid; 4 group elements such as titanium and zirconium; 5 group elements such as vanadium, niobium and tantalum; 6 group elements such as chromium, molybdenum and tungsten; manganese, rhenium and the like 7 group elements; 8 group elements such as iron, ruthenium and osmium; 9 group elements such as cobalt, rhodium and iridium; 10 group elements such as nickel, palladium and platinum; 11 group elements such as copper, silver and gold; , Cadmium and other 12 group elements; boron, aluminum, gallium, indigo Supports one or more kinds of elements such as 13 group elements such as sulfur and thallium; 14 group elements such as germanium, tin and lead; 15 group elements such as antimony and bismuth, and 16 group elements such as sulfur and tellurium. Can be used.

本発明の構造体は、構造体表層部にシリカアルミナが存在し、表層部以外の内部は実質的に触媒活性を持つシリカアルミナが存在しない担体である。したがって、反応原料および反応生成物が、副反応が起こりやすい構造体の内部で触媒と接触することがないので、目的物の選択性が高く、また活性点の被毒や細孔の閉塞を生じにくいため触媒活性が低下しにくく、さらに触媒寿命が長いという効果を有する。また、触媒活性点が構造体内部に存在しないため、構造体内部に炭素質が析出しないことから、炭素質の燃焼による触媒の再生が容易に行えるという効果を有する。   The structure of the present invention is a support in which silica alumina is present in the surface layer portion of the structure, and silica alumina having substantially catalytic activity is not present inside other than the surface layer portion. Therefore, since the reaction raw materials and reaction products do not come into contact with the catalyst inside the structure where side reactions are likely to occur, the selectivity of the target product is high, and poisoning of active sites and pore clogging occur. Since it is difficult to reduce the catalytic activity, it has the effect that the catalyst life is long. In addition, since there is no catalytic active site inside the structure, carbonaceous matter does not precipitate inside the structural body, so that the catalyst can be easily regenerated by burning carbonaceous matter.

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

以下の実施例に用いた測定法を示す。
(シリカアルミナの深さ方向の分布を求めるためのライン分析)
得られた構造体を樹脂に包埋し、ウルトラミクロトームで切削して得られた試料を、電子線プローブマイクロアナライザー(EPMA)(島津製作所製、商品名EPM−810)を用い電圧20kV、電流10nAにて粒子断面の深さ方向の線分析を行い、ケイ素およびアルミニウムの分布を測定した。
(酸性質を分析するためのアンモニア昇温脱離スペクトルの測定)
昇温脱離スペクトル装置(日本ベル製、商品名TPD−1−AT)を用い、ヘリウム気流中500℃で1時間前処理を行った後に100℃でアンモニアを吸着させ、100℃〜600℃の測定温度で10℃/分の昇温速度で測定した。
The measurement methods used in the following examples are shown.
(Line analysis to determine the distribution of silica alumina in the depth direction)
A sample obtained by embedding the obtained structure in a resin and cutting with an ultramicrotome was subjected to an electron beam probe microanalyzer (EPMA) (trade name EPM-810, manufactured by Shimadzu Corporation) with a voltage of 20 kV and a current of 10 nA. Was used to perform a line analysis in the depth direction of the particle cross section, and the distribution of silicon and aluminum was measured.
(Measurement of ammonia temperature-programmed desorption spectrum for analyzing acid properties)
Using a temperature-programmed desorption spectrometer (trade name TPD-1-AT, manufactured by Bell Japan), pretreatment was performed at 500 ° C. for 1 hour in a helium stream, and then ammonia was adsorbed at 100 ° C. The measurement was performed at a measurement temperature at a rate of temperature increase of 10 ° C./min.

実施例1
1.0モル/リッターのテトラ−n−プロピルアンモニウムヒドロキシド水溶液16.5gにシリカビーズ(富士シリシア化学社製 「キャリアクトQ−50」、粒子形状:球状、粒子径:1.7〜4.0mm、表面積:80m/g、平均細孔径50nm)10gを添加し、シリカビ−ズに水溶液を含浸した後、50℃、2時間、20hPaで減圧乾燥した。
Example 1
16.5 g of 1.0 mol / liter tetra-n-propylammonium hydroxide aqueous solution was added to silica beads ("Caract Q-50" manufactured by Fuji Silysia Chemical Ltd., particle shape: spherical, particle diameter: 1.7-4. 10 g (0 mm, surface area: 80 m 2 / g, average pore diameter 50 nm) was added, and silica beads were impregnated with an aqueous solution, and then dried under reduced pressure at 50 ° C. for 2 hours at 20 hPa.

つぎに、硝酸アルミニウム・9水和物1.02gをエタノール10mlに溶解させ、先のテトラプロピルアンモニウムヒドロキシドを含浸担持したシリカビーズを添加し、30分攪拌した。撹拌後、50℃、20hPaで2時間減圧乾燥した後、空気気流中600℃で3時間焼成した。   Next, 1.02 g of aluminum nitrate nonahydrate was dissolved in 10 ml of ethanol, and the silica beads impregnated and supported with tetrapropylammonium hydroxide were added and stirred for 30 minutes. After stirring, it was dried under reduced pressure at 50 ° C. and 20 hPa for 2 hours, and then calcined at 600 ° C. for 3 hours in an air stream.

得られたシリカアルミナ構造体のアルミニウムおよびケイ素のライン分析を行った結果を図5に示す。担持されたアルミニウムはシリカビーズ外表面から400μm以内に存在していることがわかった。アンモニア昇温脱離スペクトルを測定した結果を図6に示す。200℃付近にアンモニアの脱離ピークが現れ、シリカアルミナの生成によって固体酸点が現れたことがわかった。   FIG. 5 shows the results of line analysis of aluminum and silicon of the obtained silica-alumina structure. It was found that the supported aluminum was present within 400 μm from the outer surface of the silica beads. The results of measuring the ammonia temperature programmed desorption spectrum are shown in FIG. It was found that an ammonia desorption peak appeared around 200 ° C., and solid acid sites appeared due to the formation of silica alumina.

比較例1
硝酸アルミニウム・9水和物1.02gをエタノール10mlに溶解させた。得られた溶液に、シリカビーズ(富士シリシア化学社製「キャリアクトQ−50」、粒子形状:球状、粒子径:1.7〜4.0mm、表面積:80m/g、平均細孔径50nm)10gを添加し30分攪拌した。撹拌後、50℃、20hPaで2時間減圧乾燥した後、空気気流中600℃で3時間焼成した。
Comparative Example 1
1.02 g of aluminum nitrate nonahydrate was dissolved in 10 ml of ethanol. In the resulting solution, silica beads ("Cartict Q-50" manufactured by Fuji Silysia Chemical Co., Ltd., particle shape: spherical, particle diameter: 1.7 to 4.0 mm, surface area: 80 m 2 / g, average pore diameter of 50 nm) 10 g was added and stirred for 30 minutes. After stirring, it was dried under reduced pressure at 50 ° C. and 20 hPa for 2 hours, and then calcined at 600 ° C. for 3 hours in an air stream.

得られたシリカアルミナ構造体のアルミニウムおよびケイ素のライン分析を行った結果を図7に示す。担持されたアルミニウムはシリカビーズの内部にも存在していた。   FIG. 7 shows the results of line analysis of aluminum and silicon of the obtained silica-alumina structure. The supported aluminum was also present inside the silica beads.

実施例2
アルミナビーズ(住友化学製「KHD−24」、粒子形状:球状、粒子径:2.4〜4.0mm、表面積:270m/g、細孔容積0.38ml/g)を200℃で3時間加熱乾燥した。このアルミナビーズ20.0gに水10mlを添加し30分間攪拌した。攪拌後、50℃、20hPaで30分減圧乾燥した。水添加前を基準とした重量増加から、添加した水のうち3.15gが残存していた。
Example 2
Alumina beads (“KHD-24” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., particle shape: spherical, particle diameter: 2.4-4.0 mm, surface area: 270 m 2 / g, pore volume 0.38 ml / g) at 200 ° C. for 3 hours Heat-dried. 10 ml of water was added to 20.0 g of the alumina beads and stirred for 30 minutes. After stirring, it was dried under reduced pressure at 50 ° C. and 20 hPa for 30 minutes. From the weight increase before the addition of water, 3.15 g of the added water remained.

つぎに、テトラエトキシシラン2.14gをヘキサン7.5mlに溶解させ、先に得られた水含浸アルミナビーズに添加し、30分攪拌した。撹拌後、50℃、20hPaで2時間減圧乾燥した後、空気気流中600℃で3時間焼成した。   Next, 2.14 g of tetraethoxysilane was dissolved in 7.5 ml of hexane, added to the previously obtained water-impregnated alumina beads, and stirred for 30 minutes. After stirring, it was dried under reduced pressure at 50 ° C. and 20 hPa for 2 hours, and then calcined at 600 ° C. for 3 hours in an air stream.

得られたシリカアルミナ構造体のアルミニウムおよびケイ素のライン分析を行った結果を図8に示す。担持されたケイ素はアルミナビーズ外表面から500μm以内に存在していることがわかった。   FIG. 8 shows the results of line analysis of aluminum and silicon of the obtained silica-alumina structure. It was found that the supported silicon was present within 500 μm from the outer surface of the alumina beads.

実施例3
ヘキサン7.5mlの代わりにエタノール7.5mlを用いたこと以外は、実施例2と同様にしてシリカアルミナ構造体を調製した。
Example 3
A silica alumina structure was prepared in the same manner as in Example 2 except that 7.5 ml of ethanol was used instead of 7.5 ml of hexane.

得られたシリカアルミナ構造体のアルミニウムおよびケイ素のライン分析を行った結果を図9に示す。担持されたアルミニウムはシリカビーズ外表面から500μm以内に存在していることがわかった。   FIG. 9 shows the results of line analysis of aluminum and silicon of the obtained silica-alumina structure. It was found that the supported aluminum was present within 500 μm from the outer surface of the silica beads.

比較例2
アルミナビーズ(住友化学製「KHD−24」、粒子形状:球状、粒子径:2.4〜4.0mm、表面積:270m/g、細孔容積0.38ml/g)を200℃で3時間加熱乾燥した。
Comparative Example 2
Alumina beads (“KHD-24” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., particle shape: spherical, particle diameter: 2.4-4.0 mm, surface area: 270 m 2 / g, pore volume 0.38 ml / g) at 200 ° C. for 3 hours Heat-dried.

つぎに、テトラエトキシシラン2.14gをヘキサン7.5mlに溶解させ、先に得られた乾燥アルミナビーズに添加し、30分攪拌した。撹拌後、50℃、20hPaで2時間減圧乾燥した後、空気気流中600℃で3時間焼成した。
Next, 2.14 g of tetraethoxysilane was dissolved in 7.5 ml of hexane, added to the previously obtained dry alumina beads, and stirred for 30 minutes. After stirring, it was dried under reduced pressure at 50 ° C. and 20 hPa for 2 hours, and then calcined at 600 ° C. for 3 hours in an air stream.

得られたシリカアルミナ構造体のアルミニウムおよびケイ素のライン分析を行った結果を図10に示す。担持されたケイ素はアルミナビーズの内部まで、ほぼ均一に存在していた。   FIG. 10 shows the results of line analysis of aluminum and silicon of the obtained silica-alumina structure. The supported silicon was present almost uniformly up to the inside of the alumina beads.

比較例3
ヘキサン7.5mlの代わりにエタノール7.5mlを用いたこと以外は、比較例2と同様にしてシリカアルミナ構造体を調製した。
Comparative Example 3
A silica-alumina structure was prepared in the same manner as in Comparative Example 2 except that 7.5 ml of ethanol was used instead of 7.5 ml of hexane.

得られたシリカアルミナ構造体のアルミニウムおよびケイ素のライン分析を行った結果を図11に示す。担持されたケイ素はアルミナビーズの内部まで、ほぼ均一に存在していた。   FIG. 11 shows the results of line analysis of aluminum and silicon of the obtained silica-alumina structure. The supported silicon was present almost uniformly up to the inside of the alumina beads.

本発明は、触媒として有効な構造体表層部のみに触媒活性を持つシリカアルミナが存在し、構造体内部は実質的に触媒活性点が存在しない担体である構造体、およびその製造方法を提供することにあり、得られる構造体は各種反応の触媒としての展開が期待されるものである。   The present invention provides a structure in which silica alumina having catalytic activity exists only in the surface layer portion of the structure effective as a catalyst, and a structure that is a carrier having substantially no catalytic active site inside the structure, and a method for producing the structure. In particular, the resulting structure is expected to develop as a catalyst for various reactions.

本発明の球状の構造体の断面図Sectional view of the spherical structure of the present invention 本発明の円柱状の構造体の断面図Sectional view of the cylindrical structure of the present invention 本発明の中空円柱状の構造体の断面図Sectional view of the hollow cylindrical structure of the present invention 本発明の板状の構造体の断面図Sectional view of the plate-like structure of the present invention 実施例1の構造体のケイ素およびアルミニウムのライン分析の結果Results of silicon and aluminum line analysis of the structure of Example 1 実施例1の構造体のアンモニア昇温脱離スペクトルの測定結果Measurement result of ammonia temperature programmed desorption spectrum of the structure of Example 1 比較例1の構造体のケイ素およびアルミニウムのライン分析の結果Results of line analysis of silicon and aluminum of the structure of Comparative Example 1 実施例2の構造体のケイ素およびアルミニウムのライン分析の結果Results of silicon and aluminum line analysis of the structure of Example 2 実施例3の構造体のケイ素およびアルミニウムのライン分析の結果Results of silicon and aluminum line analysis of the structure of Example 3 比較例2の構造体のケイ素およびアルミニウムのライン分析の結果Results of line analysis of silicon and aluminum of the structure of Comparative Example 2 比較例3の構造体のケイ素およびアルミニウムのライン分析の結果Results of line analysis of silicon and aluminum of the structure of Comparative Example 3

1 シリカアルミナ
2 担体
1 Silica Alumina 2 Support

Claims (3)

をアルミナ担体に含浸担持させた後、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、トリエトキシビニルシラン、メチルトリエトキシシラン、ジエトキシジメチルシランからなる群より選択されるシリカの原料塩を含浸させ、アルミナ担体表層部にケイ素の水酸化物および/または酸化物を担持させた後、200℃乃至800℃で焼成することを特徴とする構造体の製造方法。 After impregnating and supporting water on an alumina carrier, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra-n-butoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, triethoxyvinylsilane, methyltriethoxysilane, diethoxydimethylsilane A method for producing a structure comprising impregnating a raw material salt of silica selected and supporting a hydroxide and / or oxide of silicon on a surface layer of an alumina support, followed by firing at 200 ° C. to 800 ° C. . 構造体表層部にシリカアルミナが存在し、構造体表層部を除く内部は実質的にシリカアルミナが存在しないアルミナ担体である構造体を製造することを特徴とする請求項1に記載の構造体の製造方法。 2. The structure according to claim 1, wherein silica alumina is present in the surface layer of the structure, and the inside of the structure excluding the surface layer is an alumina support substantially free of silica alumina. Production method. シリカアルミナが構造体の外表面から1〜1000μmの深さまでの表面部に存在する構造体を製造することを特徴とする請求項1又は2に記載の構造体の製造方法。 The method for producing a structure according to claim 1 or 2, wherein silica alumina is produced in a surface portion from the outer surface of the structure to a depth of 1 to 1000 µm.
JP2010166993A 2010-07-26 2010-07-26 NOVEL STRUCTURE CONTAINING SILICA ALUMINA AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME Expired - Fee Related JP5333373B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010166993A JP5333373B2 (en) 2010-07-26 2010-07-26 NOVEL STRUCTURE CONTAINING SILICA ALUMINA AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010166993A JP5333373B2 (en) 2010-07-26 2010-07-26 NOVEL STRUCTURE CONTAINING SILICA ALUMINA AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005077163A Division JP4835011B2 (en) 2005-03-17 2005-03-17 Novel structure containing silica alumina and method for producing the same.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010264450A JP2010264450A (en) 2010-11-25
JP5333373B2 true JP5333373B2 (en) 2013-11-06

Family

ID=43361917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010166993A Expired - Fee Related JP5333373B2 (en) 2010-07-26 2010-07-26 NOVEL STRUCTURE CONTAINING SILICA ALUMINA AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5333373B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7390993B2 (en) 2020-08-20 2023-12-04 Jfeシビル株式会社 Beam joint structures and buildings

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0763634B2 (en) * 1986-08-05 1995-07-12 ダイセル化学工業株式会社 Method for producing inorganic oxide structure having transition metal-containing layer
EP0586196A1 (en) * 1992-09-01 1994-03-09 JOSEPH CROSFIELD & SONS LTD. Silicone modified hydrotreating catalysts
JPH07196308A (en) * 1993-12-29 1995-08-01 Tonen Corp Silica-alumina, its production and catalyst for hydrotreating of light hydrocarbon oil
JP4298071B2 (en) * 1998-10-28 2009-07-15 パナソニック株式会社 Exhaust gas purification material and method for producing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7390993B2 (en) 2020-08-20 2023-12-04 Jfeシビル株式会社 Beam joint structures and buildings

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010264450A (en) 2010-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Singh et al. Atomic layer deposited (ALD) TiO2 on fibrous nano-silica (KCC-1) for photocatalysis: nanoparticle formation and size quantization effect
Lee et al. How Pt interacts with CeO2 under the reducing and oxidizing environments at elevated temperature: the origin of improved thermal stability of Pt/CeO2 compared to CeO2
Ivanova et al. ZSM-5 coatings on β-SiC monoliths: possible new structured catalyst for the methanol-to-olefins process
Wan et al. Adsorption, dissociation, and spillover of hydrogen over Au/TiO2 catalysts: the effects of cluster size and metal–support interaction from DFT
Lei et al. Silica-doped TiO2 as support of gallium oxide for dehydrogenation of ethane with CO2
Charghand et al. Efficient hydrothermal synthesis of nanostructured SAPO-34 using ultrasound energy: physicochemical characterization and catalytic performance toward methanol conversion to light olefins
Raji et al. Catalytic performance of silica-supported silver nanoparticles for liquid-phase oxidation of ethylbenzene
JP5011646B2 (en) Novel structure containing sulfated iron oxide and method for producing the same.
Duan et al. Hydrothermally stable regenerable catalytic supports for aqueous-phase conversion of biomass
WO2015161701A1 (en) Cobalt-based fischer-tropsch synthesis catalyst coated with mesoporous materials and preparation method therefor
CA2960555A1 (en) Catalysts for oxidative coupling of methane and oxidative dehydrogenation of ethane
EP3187264B1 (en) Hydrogenation catalyst and manufacturing method therefor
Sene et al. Sono-dispersion of TiO2 nanoparticles over clinoptilolite used in photocatalytic hydrogen production: Effect of ultrasound irradiation during conventional synthesis methods
Joo et al. Tailored synthesis of C@ TiO2 yolk–shell nanostructures for highly efficient photocatalysis
JP2007532307A (en) Solid acid catalyst and method using the same
Fu et al. Unusual hollow Al2O3 nanofibers with loofah-like skins: intriguing catalyst supports for thermal stabilization of Pt nanocrystals
RU2628068C2 (en) Catalysts
Iwamoto et al. XANES and XPS study of silica-modified titanias prepared by the glycothermal method
CN107661777B (en) Catalyst with hydrocarbon dehydrogenation catalysis, preparation method and application thereof, and hydrocarbon dehydrogenation reaction method
EP2864253B1 (en) Method for obtaining oxide catalysts on the base of exfoliated layered aluminosilicates
JP4815809B2 (en) Novel structure containing sulfated zirconia and method for producing the same
CN106807437A (en) A kind of catalyst and its preparation and application that propylene is prepared for propane direct dehydrogenation
Xu et al. Framework Zr Stabilized PtSn/Zr‐MCM‐41 as a Promising Catalyst for Non‐oxidative Ethane Dehydrogenation
Huang et al. A new method to prepare silica-or alumina-supported sulfated zirconia
JP4835011B2 (en) Novel structure containing silica alumina and method for producing the same.

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130402

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130527

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130702

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130715

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5333373

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees