JPH09328442A - 低級パラフィン系炭化水素の芳香族炭化水素への変換方法 - Google Patents

低級パラフィン系炭化水素の芳香族炭化水素への変換方法

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JPH09328442A
JPH09328442A JP7309726A JP30972695A JPH09328442A JP H09328442 A JPH09328442 A JP H09328442A JP 7309726 A JP7309726 A JP 7309726A JP 30972695 A JP30972695 A JP 30972695A JP H09328442 A JPH09328442 A JP H09328442A
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低級パラフィン系炭化水素を液体燃料または
芳香族炭化水素へ選択的に変換するための新規触媒であ
って、エタンの変換率および芳香族炭化水素への選択率
が高いものを提供する。 【解決手段】 ガリウムシリケート触媒(Si/Ga=25
〜3200)であって、原料金属塩、第4級アルキルア
ンモニウムカチオンおよび無機塩を含む水溶液をA液と
し、ケイ酸塩水溶液をB液とし、イオン調整剤(NaCl)
水溶液をC液とし、A液およびB液をそれぞれ一定速度
でC液に添加するに際し各液組成の濃度変化を少なく
し、得られたゲル混合物を擂潰、細分化し、さらに該ゲ
ル混合物を室温から150℃ないし190℃まで一定速
度または指数関数的速度で昇温して水熱合成反応を行な
って製造したガリウムシリケート触媒。0.25ないし
1.5重量%の白金またはガリウムを担持させることが
好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は低級パラフィン系炭化水
素を芳香族炭化水素に変換する方法に関するものであ
る。
【0002】更に詳細には、本発明は炭素数5以下の低
級パラフィン系炭化水素例えばエタン、プロパン、ブタ
ン、ペンタンおよびこれらの混合物を芳香族炭化水素へ
変換する方法に関するものである。
【0003】
【従来の技術】天然ガスに含まれる低級パラフィン系炭
化水素および石油精製工程より生産される軽質パラフィ
ン系炭化水素の利用はこれらの炭化水素の生産量が多量
である故重要な問題である。
【0004】最近エタンをイオン交換したH−ZSM−
5系触媒を用いて芳香族炭化水素へ変換する技術が多数
報告されている。例えば米国特許第4,120,910
号公報(1978)にはモービルオイル社でCu−Zn
/H−ZSM−5系触媒を使用する方法が報告されてい
る。米国特許第4,350,835号公報(1982)
にはモービルオイル社でGa/H−ZSM−5系触媒を
使用する方法が報告されている。またヨーロッパ特許出
願EP 50,021号公報(1982)にはガリウム
交換アルミノシリケート触媒を使用する方法が報告され
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術ではエタンの変換率および芳香族炭化水素への選択率
は共に高くなく、さらに触媒の改良および反応特性の研
究が必要であった。このため低級パラフィン系炭化水素
例えばプロパンを液体燃料または芳香族炭化水素へ選択
的に変換するための新規触媒の研究が行われた。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は先にアルミノ
シリケート触媒の製法について研究した(特願昭55−
13675号)。
【0007】上記の形状選択性にすぐれたメタロシリケ
ート触媒と脱水素機能をもつ触媒とを組み合わせた触媒
及びガリウム−シリケート触媒は低級パラフィン系炭化
水素を芳香族炭化水素へ高変換率でしかも高選択率で変
換できることを見出した。
【0008】
【作用】低級パラフィン系炭化水素から芳香族炭化水素
への変換反応は最初低級パラフィン系炭化水素(例えば
プロパン)が脱水素触媒(例えばPt)の作用でオレフ
ィン系炭化水素(例えばプロペン)に脱水素し、次にメ
タロシリケート触媒の酸性点においてプロペン分子が重
合して高分子オレフィンになり次いで芳香族炭化水素が
生成する。主なる反応生成物はメタン、エタンおよび芳
香族炭化水素に限定されるが、炭素数1および2の炭化
水素の生成を抑制することが必要である。
【0009】触媒の製法 本発明方法で使用するPt又はGa/メタロシリケート
触媒およびGa−シリケート触媒の製法は次の如くであ
る。
【0010】(1) 白金担持メタロシリケート触媒(Si
/Me=25〜3200)(Me:Al、Ge、Ti、Zr、Ge、L
a、Mn、Cr、Sc、V、Fe、W、Mo、Ni)を担体とし、これ
に所定濃度のテトラアンミン白金塩〔Pt(NH3)4Cl2〕水
溶液を用いて含浸法またはイオン交換法でPtを担持し
た。
【0011】メタロシリケート触媒の製法は次の如くで
ある。 次の組成(モル%) Si/Me 25−3200 OH-/SiO2 0.3−1.0 H2O/SiO2 30−100 R/R+アルカリ金属 0.05−0.15 NaCl/H2O 0.01−0.06 (式中Rは第4級アルキルアンモニウムカチオン、好ま
しくは第4級プロピルアンモニウムカチオンであり、ア
ルカリ金属はナトリウムまたはカリウムイオン、MeはA
l、Ga、Ti、Zr、Ge、La、Mn、Cr、Sc、V、Fe、W、Mo、N
iである)で表わされる金属塩、含窒素有機カチオン、
および無機塩を含む水溶液をA液とし、ケイ酸塩水溶液
をB液とし、イオン調整剤(NaCl)水溶液をC液とし、
A液およびB液をそれぞれ一定速度でC液に添加するに
際し、A液にはイオン調整剤を添加し、C液には含窒素
有機カチオン、無機酸および水酸化アルカリを添加して
各液組成の濃度変化を少なくしてA液およびB液をC液
へ添加し(第1工程)、得られたゲル混合物を擂潰、細
分化し(第2工程)、さらに得られたゲル混合物を室温
から150℃ないし190℃まで一定速度または指数函
数的速度で昇温して水熱合成反応(第3工程)を行って
製造した(特願昭58−116987号)。
【0012】(2) ガリウムシリケート触媒 上記の白金担持メタロシリケート触媒(Si/Me=25〜
3200)の担体として使用するメタロシリケート触媒
(Si/Me=25〜3200)のMeとしてはSi/Meの原子
比が25〜3200に相当する例えばGa2(SO4)3・8H2O
を使用して製造した。
【0013】反応条件 使用触媒は0.25ないし1.5重量%(好ましくは
0.5ないし1.0重量%)のPtまたはGaを担持したメ
タロシリケート触媒(Si/Me=25〜3200)(Meは
前記と同意義を有する)である。
【0014】触媒担体であるメタロシリケート触媒(Si
/Me)はMeがAlの他にGa、Ti、Zr、Ge、La、Mn、Cr、S
c、V、Fe、W、Mo、Niのいずれか1個又はこれらの混合
物より選ばれた金属である触媒を使用する。
【0015】PtまたはGa金属の担持法はイオン交換法ま
たは含浸法が使用される。例えばPtを含浸法で担持する
場合には、例えば水溶性のテトラアンミン白金塩〔Pt(N
H3)4Cl2〕水溶液をメタロシリケート触媒に含浸させた
後乾燥し、空気中にて200ないし400℃で熱分解し
て製造した。
【0016】ガリウム−シリケート触媒は上記メタロシ
リケート触媒(Si/Ga)の場合と同様にして製造した。
【0017】次に実施例を掲げて本発明を説明するが、
これに限定されるものではない。
【0018】
【実施例】上記の如くして調製したPt/アルミノシリケ
ート触媒(Si/Me=40)、およびガリウム−シリケー
ト触媒(Si/Me=40)を打錠成型後10ないし20メ
ッシュに破砕した。
【0019】得られた触媒0.5gを内径6mmの反応管
に充填し、通常の常圧流通反応装置を用い、プロパン2
0%(容量)と窒素80%(容量)とを含む混合ガスを
常圧下、SV(GHSV) 2,000 hr-1、0.8℃/分の一定速度で
反応温度まで昇温した。
【0020】生成ガス中の成分はインテグレーター付の
ガスクロマトグラフィーで分析した。使用カラムはMS
−5A、シリコンOVおよびVZ−10であった。
【0021】〔A〕プロパン転化率の温度依存性の触媒
調製法による影響 各種濃度の白金またはガリウム担持アルミノシリケート
触媒およびガリウムシリケート触媒についての選択性と
温度との関係を調べ、アルミノシリケート触媒と比較
し、その結果を表−1に示した。
【0022】表−1に示したPt/アルミノシリケート触
媒、Ga/アルミノシリケート触媒、Ga−シリケート触媒
およびH−ZSM−5触媒によるプロパン転化率と反応
温度(200〜500℃)との関係を第1図に示した。
【0023】反応条件は供給ガスC3H8 20%(容
量)、N2 80%(容量):SV=2000hr-1であっ
た。
【0024】
【表1】
【0025】表−1および第1図より含浸法およびイオ
ン交換法による触媒およびガリウム−シリケート触媒は
ともに反応温度300℃付近から反応が開始されること
がわかった。また含浸法調製によるものは500℃で転
化率が70%にとヾまったが、イオン交換法調製による
ものは転化率が90%以上に達した。
【0026】これは担持されたPtおよびGaのシリケート
触媒のミクロ構造中への分散がイオン交換法の方がよい
ことにもとづくものと考察される。
【0027】Pt/アルミノシリケート触媒(Al/Si=2
5−3200)についてPt含量が0.25重量%以下で
はプロパン転化率が小さく、一方Pt含量が1.5重量%
以上では分解反応が主反応となり、芳香族選択率が小さ
い。好ましい範囲は0.5ないし1.0%(重量)であ
る。
【0028】Ga/アルミノシリケート触媒(Al/Si=2
5−3200)およびGa−シリケート触媒についてもGa
含量はPtの場合と同様であった。
【0029】〔B〕生成ガス中の炭化水素分布の温度依
存性 含浸法によって調製した0.5重量%Pt/アルミノシリ
ケート触媒(Si/Al=40)を使用した。
【0030】反応条件は供給ガスC3H8 20%、N2 80
%:SV=2000hr-1反応温度300〜500℃であ
った。
【0031】生成ガス中の芳香族炭化水素、C4以上のパ
ラフィン系炭化水素、C3H6、C2H4、C2H6、CH4およびC3H
8の分布状態を調べた。
【0032】その結果を第2図に示した。
【0033】また、イオン交換法により調製した0.5
重量%Pt/アルミノシリケート触媒(Si/Al=40)を
使用して同様に実験し、その結果を第3図に示した。
【0034】更にイオン交換法により調製した1.0重
量%Pt/アルミノシリケート触媒(Si/Al=40)を用
いて同様に実験し、その結果は第4図に示した。
【0035】反応条件は上記と同一であった。
【0036】第2図、第3図および第4図において、同
一反応温度におけるプロパン転化率、生成ガス中のC1
C2炭化水素および芳香族炭化水素の含量は含浸法よりイ
オン交換法によって調製した触媒の方が高いことがわか
った。
【0037】また反応温度の依存性は含浸法で作った触
媒もイオン交換法で作った触媒も同様の傾向を示した。
すなわち、反応温度が高くなるに従って生成ガス中の
C、ないしC2炭化水素および芳香族炭化水素の含有率が
高くなり、反応温度400℃以上では炭素数4以上の炭
化水素は殆んど芳香族炭化水素であった。
【0038】これは供給ガス中のプロパンが触媒中の白
金成分の脱水素能によりプロペンになり、これが重合し
て重合オレフィンになるが、反応温度が高温であるため
重合オレフィンはすべてC1−C2炭化水素と芳香族に変換
したものと考えられる。
【0039】
【発明の効果】脱水素機能を有する担持金属PtおよびGa
が高分散の状態でメタロシリケート触媒のミクロ構造中
に分散しているので、パラフィンから芳香族への変換反
応において高活性のため低温で反応が行われるので芳香
族の分解による選択性の低下を防止でき、芳香族の収率
が増大する。
【図面の簡単な説明】
【図1】プロパン転化率(%)と反応温度(℃)との関
係を示すグラフ。なお、曲線のNo.は触媒番号を示す。
【図2】含浸法によって調製した0.5(重量)%Pt/
アルミノシリケート触媒(No.1)の反応温度(℃)と生
成ガス中の炭化水素分布(c−wt%)との関係を示すグ
ラフ。
【図3】イオン交換法によって調製した0.5(重量)
%Pt/アルミノシリケート触媒(No.2)の反応温度
(℃)と生成ガス中の炭化水素分布(c−wt%)との関
係を示すグラフ。
【図4】イオン交換法によって調製した1.0重量%Pt
/アルミノシリケート触媒(No.3)の反応温度(℃)と
生成ガス中の炭化水素分布(c−wt%)との関係を示す
グラフ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B01J 29/06 B01J 29/06 Z 29/068 29/068 Z C07B 61/00 300 C07B 61/00 300

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 低級パラフィン系炭化水素を、メタロシ
    リケート触媒(Si/Me=25〜3200)(式中MeはGa
    を意味する)の存在下で反応温度300℃ないし500
    ℃で処理する低級パラフィン系炭化水素の芳香族炭化水
    素への変換方法であって、メタロシリケート触媒が次の
    組成 Si/Me(原子比) 25−3200 OH-/SiO2(モル比) 0.3−1.0 H2O/SiO2(モル比) 30−100 R/R+アルカリ金属(モル比)0.05−0.15 NaCl/H2O(モル比) 0.01−0.06 (式中Rは第4級アルキルアンモニウムカチオン、であ
    り、アルカリ金属はナトリウムまたはカリウムイオン、
    MeはGaを意味する)で表わされ、上記金属塩、第4級ア
    ルキルアンモニウムカチオンおよび上記無機塩を含む水
    溶液をA液とし、ケイ酸塩水溶液をB液とし、イオン調
    整剤(NaCl)水溶液をC液とし、A液およびB液をそれ
    ぞれ一定速度でC液に添加するに際し、A液にはイオン
    調整剤を添加し、C液には第4級アルキルアンモニウム
    カチオン、上記無機酸および水酸化アルカリを添加して
    各液組成の濃度変化を少なくしてA液およびB液をC液
    へ添加し、得られたゲル混合物を擂潰、細分化し、さら
    に得られたゲル混合物を室温から150℃ないし190
    ℃まで一定速度または指数関数的速度で昇温して水熱合
    成反応を行なって製造したメタロシリケートであること
    を特徴とする低級パラフィン系炭化水素の芳香族炭化水
    素への変換方法。
  2. 【請求項2】 前記メタロシリケートには、0.25な
    いし1.5重量%の白金またはガリウムが担持されてい
    る請求項1に記載の方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103998579A (zh) * 2011-12-15 2014-08-20 环球油品公司 与催化剂料流同向流动的使分离进料重组并送入高温重整反应器中的进料
US10435626B2 (en) 2004-07-02 2019-10-08 Merck Patent Gmbh Liquid crystalline medium

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10435626B2 (en) 2004-07-02 2019-10-08 Merck Patent Gmbh Liquid crystalline medium
CN103998579A (zh) * 2011-12-15 2014-08-20 环球油品公司 与催化剂料流同向流动的使分离进料重组并送入高温重整反应器中的进料

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