WO2024135773A1 - 有機化合物製造用触媒、有機化合物製造用触媒の製造方法、及び有機化合物の製造方法 - Google Patents

有機化合物製造用触媒、有機化合物製造用触媒の製造方法、及び有機化合物の製造方法 Download PDF

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WO2024135773A1
WO2024135773A1 PCT/JP2023/045874 JP2023045874W WO2024135773A1 WO 2024135773 A1 WO2024135773 A1 WO 2024135773A1 JP 2023045874 W JP2023045874 W JP 2023045874W WO 2024135773 A1 WO2024135773 A1 WO 2024135773A1
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catalyst
itq
producing
organic compound
organic
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PCT/JP2023/045874
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Inventor
秀之 村田
孝彦 大坪
彰志 今村
アシマ スルタナ
功 中村
Original Assignee
Dic株式会社
国立研究開発法人産業技術総合研究所
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.)
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Definitions

  • the present invention relates to a catalyst for producing organic compounds, a method for producing a catalyst for producing organic compounds, and a method for producing organic compounds.
  • a method for producing organic compounds from carbon monoxide and hydrogen is known, for example, by contacting hydrogen and carbon monoxide with a catalyst such as copper or zinc oxide to produce methanol (e.g., Non-Patent Document 1).
  • a catalyst such as copper or zinc oxide
  • Another method is known in which the methanol thus obtained is contacted with an acid catalyst such as zeolite to obtain an organic compound (e.g., Patent Document 1).
  • an acid catalyst such as zeolite
  • organic compounds such as hydrocarbons in two steps from carbon monoxide and hydrogen via methanol.
  • aliphatic hydrocarbons are synthesized in one step from carbon monoxide and hydrogen using the Fischer-Tropsch process (e.g., Non-Patent Document 2).
  • the present invention aims to provide a catalyst for producing organic compounds that can efficiently produce an organic compound containing at least one aromatic compound in one step using carbon monoxide and hydrogen as raw materials, a method for producing the catalyst for producing organic compounds, and a method for producing an organic compound using the catalyst for producing organic compounds.
  • a catalyst for producing an organic compound containing at least one aromatic compound comprising: A first catalyst containing at least one of zinc, manganese, cobalt, and iron; a second catalyst comprising one or more ITQ zeolites selected from ITQ-1, ITQ-3, ITQ-4, ITQ-6, ITQ-7, ITQ-8, ITQ-9, ITQ-10, ITQ-13, ITQ-17, ITQ-21, ITQ-22, ITQ-24, ITQ-27, ITQ-28, ITQ-29, ITQ-30, ITQ-32, ITQ-37, and ITQ-39; and A catalyst for producing an organic compound comprising: (2) The catalyst for producing an organic compound according to (1), further comprising a third catalyst containing one or more selected from V, Cr, Zr, Cu, Ni, Ce, Pd, Ru, Rh, Mg, Al, Si, Pt, Mo
  • the catalyst for producing an organic compound according to (1) or (2) further comprising a fourth catalyst containing one or more selected from SAPO zeolite, FER zeolite, chabazite-type zeolite (CHA), and ZSM-5 zeolite.
  • a fourth catalyst containing one or more selected from SAPO zeolite, FER zeolite, chabazite-type zeolite (CHA), and ZSM-5 zeolite zeolites selected from SAPO-5, SAPO-11, SAPO-17, SAPO-18, SAPO-31, SAPO-34, SAPO-35, SAPO-41, SAPO-42, and SAPO-44.
  • a method for producing a catalyst for producing an organic compound according to any one of (1) to (4) comprising the steps of: A method for producing a catalyst for producing an organic compound, comprising the steps of: (i) mixing the first catalyst, or, when the catalyst for producing an organic compound further comprises a third catalyst, a mixture containing the first catalyst and the third catalyst; and (ii) mixing the second catalyst, or, when the catalyst for producing an organic compound further comprises a fourth catalyst, the second catalyst and the fourth catalyst.
  • a method for producing the catalyst for producing an organic compound according to (2) comprising the steps of: A method for producing a catalyst for producing an organic compound, comprising: (i) mixing a mixture containing the first catalyst and the second catalyst; and (ii) mixing the third catalyst.
  • a method for producing an organic compound comprising at least one aromatic compound comprising the steps of: A method for producing an organic compound, comprising contacting a raw material gas containing carbon monoxide and hydrogen with the catalyst for producing an organic compound according to any one of (1) to (4).
  • the present invention provides a catalyst for producing organic compounds that can efficiently produce organic compounds containing at least one aromatic compound in one step using carbon monoxide and hydrogen as raw materials, a method for producing the catalyst for producing organic compounds, and a method for producing organic compounds using the catalyst for producing organic compounds.
  • the catalyst for producing an organic compound of the present invention catalyzes a synthesis reaction of an organic compound containing at least one aromatic compound using carbon monoxide and hydrogen as raw materials.
  • the present inventors have found that by combining the first catalyst and the second catalyst by mixing or the like, it is possible to produce an organic compound containing at least one aromatic compound from carbon monoxide and hydrogen even at a reaction temperature of 400°C or less, or even 300°C or less, which is lower than the reaction temperature in the prior art. This has led to the development of a catalyst that can suppress coke deposition on the catalyst, maintains catalytic activity for long periods of time, is practical and economical, and also reduces the environmental impact.
  • the catalyst for producing organic compounds of the present invention includes a first catalyst containing at least one of zinc (Zn), manganese (Mn), cobalt (Co), and iron (Fe), and a second catalyst containing one or more ITQ zeolites selected from ITQ-1, ITQ-3, ITQ-4, ITQ-6, ITQ-7, ITQ-8, ITQ-9, ITQ-10, ITQ-13, ITQ-17, ITQ-21, ITQ-22, ITQ-24, ITQ-27, ITQ-28, ITQ-29, ITQ-30, ITQ-32, ITQ-37, and ITQ-39.
  • ITQ zeolites selected from ITQ-1, ITQ-3, ITQ-4, ITQ-6, ITQ-7, ITQ-8, ITQ-9, ITQ-10, ITQ-13, ITQ-17, ITQ-21, ITQ-22, ITQ-24, ITQ-27, ITQ-28, ITQ-29, ITQ-30, ITQ-32, ITQ-37, and ITQ-39.
  • the catalyst for producing organic compounds of the present invention may further include a third catalyst containing one or more metals selected from vanadium (V), chromium (Cr), zirconium (Zr), copper (Cu), nickel (Ni), cerium (Ce), palladium (Pd), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), magnesium (Mg), aluminum (Al), silicon (Si), platinum (Pt), molybdenum (Mo), and gallium (Ga).
  • a third catalyst containing one or more metals selected from vanadium (V), chromium (Cr), zirconium (Zr), copper (Cu), nickel (Ni), cerium (Ce), palladium (Pd), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), magnesium (Mg), aluminum (Al), silicon (Si), platinum (Pt), molybdenum (Mo), and gallium (Ga).
  • the catalyst for producing organic compounds of the present invention can include a fourth catalyst containing one or more selected from SAPO zeolite, FER zeolite, chabazite-type zeolite (CHA), and ZSM-5 zeolite.
  • the first catalyst catalyzes the conversion of carbon monoxide and hydrogen into methanol and/or low molecular weight hydrocarbons mainly having 3 or less carbon atoms (hereinafter simply referred to as low molecular weight hydrocarbons).
  • the second catalyst catalyzes the conversion of mainly methanol and/or low molecular weight hydrocarbons into hydrocarbons having 4 or more carbon atoms, including aromatic compounds.
  • the catalyst for producing organic compounds of the present invention is a composite catalyst containing the first and second catalysts, and optional third and fourth catalysts as co-catalysts. This makes it possible to produce an organic compound containing at least one type of aromatic compound in one step using carbon monoxide and hydrogen as raw materials.
  • organic compound is a general term for organic compounds consisting of carbon, hydrogen, and oxygen, and specifically refers to aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, and alcohols.
  • the aromatic hydrocarbons described above are benzene, alkylbenzenes, naphthalene, alkylnaphthalenes, etc., and more specific examples of aromatic compounds include benzene, toluene, xylene, trimethylbenzene, tetramethylbenzene, ethylbenzene, propylbenzene, butylbenzene, phenol, cresol, catechol, styrene, benzaldehyde, benzoic acid, naphthalene, methylnaphthalene, etc.
  • the aromatic compounds produced using the catalyst for producing an organic compound of the present invention are preferably monocyclic aromatic compounds such as benzene, toluene, xylene, trimethylbenzene, tetramethylbenzene, ethylbenzene, propylbenzene, butylbenzene, phenol, cresol, catechol, styrene, benzaldehyde, benzoic acid, etc., and more preferably benzene, toluene, and xylene.
  • monocyclic aromatic compounds such as benzene, toluene, xylene, trimethylbenzene, tetramethylbenzene, ethylbenzene, propylbenzene, butylbenzene, phenol, cresol, catechol, styrene, benzaldehyde, benzoic acid, etc.
  • the aliphatic hydrocarbons described above are saturated aliphatic hydrocarbons or unsaturated aliphatic hydrocarbons, such as straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbons, such as methane, ethane, ethylene, and pentene; and cyclic aliphatic hydrocarbons, such as cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, and isopropylcyclohexane. More specific examples of aliphatic compounds include methane, ethane, ethylene, propane, propylene, butane, butylene, pentane, pentene, and cyclohexane.
  • the alcohols mentioned above include, for example, linear or branched alkyl monoalcohols such as methanol, ethanol, and propanol, and polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, 1,3-butanediol, and 2,3-butanediol.
  • the composition of the first catalyst is not particularly limited as long as it contains at least one of zinc, manganese, cobalt, and iron as a catalytic component, and oxides, halides, nitrates, carbonates, acetates, ammonium salts, oxoacids, oxoacid salts, and the like can be used alone or in combination of two or more thereof.
  • examples of the catalyst include zinc(II), zinc oxide(II), zinc chloride(II), zinc bromide(II), zinc iodide(II), zinc acetate(II), zinc nitrate(II), zinc sulfate(II), zinc carbonate(II), zinc perchlorate(II), zinc stearate(II), zinc tetrafluoroborate(II), zinc borate(II), zinc trifluoromethanesulfonate(II), zinc dimethyldithiocarbamate(II), zinc diethyldithiocarbamate(II), (N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine)zinc(II) chloride, zinc(II) acetylacetonate, zinc(II) methoxide, and zinc bis[bis(trimethylsilyl)amide], and any one of these may be used alone or in combination of two or more.
  • manganese examples include manganese oxide (II), manganese oxide (IV), manganese chloride (II), manganese fluoride (II), manganese bromide (II), manganese iodide (II), manganese acetate (II), manganese nitrate (II), manganese sulfate (II), manganese carbonate (II), manganese phosphate (II), manganese perchlorate (II), manganese borate (II), potassium permanganate, manganese (II) acetylacetonate, manganese (II) acetate, manganese (III) acetylacetonate, manganese (III) acetate, etc., and one of these can be used alone or two or more can be used in combination.
  • examples of the catalyst include cobalt(II) oxide, cobalt(III) oxide, cobalt(II,III) oxide, cobalt(II) acetate, cobalt(II) chloride, cobalt(II) bromide, cobalt(II) iodide, cobalt(II) fluoride, cobalt(III) fluoride, cobalt(II) sulfate, cobalt(II) nitrate, cobalt(II) hydroxide, cobalt(II) phosphate, cobalt(II) carbonate, cobalt(II) cyanide, sodium tris(carbonate)cobalt(III)ate, cobalt(II) acetylacetonate hydrate, cobalt(III) acetylacetonate, etc., and one of these may be used alone or two or more may be used in combination.
  • the first catalyst contains iron, for example, iron (II), iron oxide (II), iron oxide (III), iron oxide (II, III), iron chloride (II), iron chloride (III), iron fluoride (III), iron bromide (II), iron bromide (III), iron iodide (II), iron acetate (II), iron nitrate (III), iron sulfate (II), iron sulfate (III), iron carbonate (II), iron phosphate (III), iron perchlorate (II), iron perchlorate (III), iron stearate (II), iron tetrafluoroboron (IV), iron tetrafluoroboron (III), iron tetrafluoroboron (II ...
  • iron(II) acid iron(II) borate, iron(II) trifluoromethanesulfonate
  • iron(II) dimethyldithiocarbamate iron(II) diethyldithiocarbamate
  • iron(II) diethyldithiocarbamate iron(II) diethyldithiocarbamate
  • iron(II) acetylacetonate iron(II) methoxide
  • bis[bis(trimethylsilyl)amide]iron among which one can be used alone or two or more can be used in combination.
  • the first catalyst is mainly composed of the compounds exemplified above, which contain at least one of zinc, manganese, cobalt, and iron, but the first catalyst may also contain other compounds resulting from the production of the first catalyst.
  • the form of the first catalyst is not particularly limited, and may be, for example, granular or film-like. If the first catalyst is granular, it is preferable that the particle size is small. The small particle size increases the surface area of the catalyst, and allows efficient conversion of carbon monoxide and hydrogen to methanol and/or low molecular weight hydrocarbons.
  • the average particle size of the first catalyst is not particularly limited, and is, for example, 1 nm to 100 ⁇ m, preferably 2 nm to 10 ⁇ m, and more preferably 5 nm to 1 ⁇ m. If the average particle size is within the above range, the mass transfer between the first to fourth catalysts is accelerated and the flow resistance of the raw material gas can be maintained low.
  • the average particle size can be determined, for example, by X-ray diffraction.
  • the specific surface area of the first catalyst is not particularly limited, and is, for example, 0.01 m 2 /g or more and 2000 m 2 /g or less, preferably 0.1 m 2 /g or more and 1000 m 2 /g or less, and more preferably 0.5 m 2 /g or more and 500 m 2 /g or less. If the specific surface area is within the above range, active sites for the reaction of hydrogen and carbon monoxide can be sufficiently supplied, and the occurrence of a partial pressure difference between carbon monoxide and hydrogen in the first catalyst can be suppressed. This allows efficient conversion of carbon monoxide and hydrogen to methanol and/or low molecular weight hydrocarbons.
  • the specific surface area of the catalyst can be calculated, for example, by the Brunauer-Emmett-Teller (BET) method.
  • the content of the first catalyst is not particularly limited, and is, for example, 1.0% by mass or more and 95% by mass or less, preferably 2.0% by mass or more and 80% by mass or less, based on the total amount of catalysts for producing organic compounds including aromatic compounds. It is more preferably 10.0% by mass or more and 70% by mass or less.
  • first catalysts When two or more types of first catalysts are used as the catalyst of the present invention, it is preferable to compound the metal salts by means of coprecipitation or other methods to compound the metal salts at the molecular or nano level.
  • the metal salts By compounding the first catalyst at the molecular or nano level, carbon monoxide and hydrogen can be efficiently converted into methanol and/or low molecular weight hydrocarbons.
  • the average particle size of the catalyst in which two or more types of first catalysts are composited by means of coprecipitation or the like is not particularly limited, but is, for example, 1 nm or more and 1000 ⁇ m or less, and preferably 10 nm or more and 500 ⁇ m or less.
  • the second catalyst comprises as a catalytic component one or more ITQ zeolites selected from ITQ-1, ITQ-3, ITQ-4, ITQ-6, ITQ-7, ITQ-8, ITQ-9, ITQ-10, ITQ-13, ITQ-17, ITQ-21, ITQ-22, ITQ-24, ITQ-27, ITQ-28, ITQ-29, ITQ-30, ITQ-32, ITQ-37, and ITQ-39.
  • ITQ zeolites selected from ITQ-1, ITQ-3, ITQ-4, ITQ-6, ITQ-7, ITQ-8, ITQ-9, ITQ-10, ITQ-13, ITQ-17, ITQ-21, ITQ-22, ITQ-24, ITQ-27, ITQ-28, ITQ-29, ITQ-30, ITQ-32, ITQ-37, and ITQ-39.
  • ITQ zeolite has both pore sizes suitable for the molecular size of methanol and low molecular weight hydrocarbons, and pore sizes relatively close to the molecular size of hydrocarbons with four or more carbon atoms, including aromatic compounds, and tends to have excellent selectivity for aromatic compounds in particular.
  • ITQ zeolite may be a synthetic product or a commercially available product that can be used as it is.
  • ITQ-1 is an aluminosilicate zeolite whose skeletal structure code is MWW type, which is compiled in the database of the International Zeolite Association, and can be obtained by the method described in, for example, WO 1997/019021.
  • ITQ-3 is an aluminosilicate zeolite having a structure code of ITE type, and can be obtained, for example, by the method described in WO 1998/054091.
  • ITQ-4 is an aluminosilicate zeolite having a structure code of IFR type, and can be obtained, for example, by the method described in WO 1998/029332.
  • ITQ-6 is an aluminosilicate zeolite and can be obtained, for example, by the method described in Langmuir, (USA), 2009, 25(17), p.10314-1032, and Catalysis Today, (Netherlands), 2009, 147, p.179-185.
  • ITQ-7 is an aluminosilicate zeolite having a structure code of ISV type, and can be obtained, for example, by the method described in WO 2001/070905.
  • ITQ-8 is an aluminosilicate zeolite and can be obtained, for example, by the method described in Dalton Trans, (England), 2016, 45, p.10155-10164.
  • ITQ-9 is an aluminosilicate zeolite having a structure code of STF type, and can be obtained, for example, by the method described in Chem. Commun, (England), 1998, p. 2329-2330.
  • ITQ-10 is an aluminosilicate zeolite and can be obtained, for example, by the method described in WO 2001/009036.
  • ITQ-13 is an aluminosilicate zeolite having a structure code of ITH type, which has three-dimensional pores composed of 9-membered and 10-membered rings, and can be obtained, for example, by the method described in WO 2002/096803.
  • ITQ-17 is an aluminosilicate zeolite having a structure code of BEC type, and can be obtained, for example, by the method described in WO 2002/030819.
  • ITQ-21 is an aluminosilicate zeolite having a structure code of MWW type, which has three-dimensional pores composed of 12-membered rings, and can be obtained, for example, by the method described in WO 2002/092511.
  • ITQ-22 is an aluminosilicate zeolite having a structure code of IWW type, which has three-dimensional pores composed of 8-, 10-, and 12-membered rings, and can be obtained, for example, by the method described in WO 2003/099719.
  • ITQ-24 is an aluminosilicate zeolite having a structure code of IWR type, which has three-dimensional pores composed of 10-membered and 12-membered rings, and can be obtained, for example, by the method described in WO 2004/071956.
  • ITQ-27 is an aluminosilicate zeolite having a structure code of IWV type, and can be obtained, for example, by the method described in WO 2006/055305.
  • ITQ-28 is an aluminosilicate zeolite and can be obtained, for example, by the method described in WO 2005/030646.
  • ITQ-29 is an aluminosilicate zeolite having a structure code of LTA type, and can be obtained, for example, by the method described in WO 2005/087663.
  • ITQ-30 is an aluminosilicate zeolite having a structure code of MWW type, and can be obtained, for example, by the method described in WO 2005/118476.
  • ITQ-32 is an aluminosilicate zeolite having a structure code of IHW type, and can be obtained, for example, by the method described in WO 2007/036589.
  • ITQ-37 is an aluminosilicate zeolite having a structure code of ITV type, which has three-dimensional pores composed of 30-membered rings, and can be obtained, for example, by the method described in WO 2007/099190.
  • ITQ-39 is an aluminosilicate zeolite having a structure code of ITN type, which has three-dimensional pores composed of 10-membered and 12-membered rings, and can be obtained, for example, by the method described in WO 2008/092984.
  • the molar ratio of silica atoms to aluminum atoms (Si/Al ratio) of ITQ zeolite is not particularly limited, and is, for example, 10 to 1000, and preferably 20 to 900. If the Si/Al ratio is within the above range, the heat resistance and reaction selectivity are excellent, and in particular, conversion of methanol and/or low molecular weight hydrocarbons to aromatic compounds can be efficiently performed.
  • the average particle size of the second catalyst is not particularly limited, and is, for example, 0.01 ⁇ m to 1000 ⁇ m, preferably 0.02 ⁇ m to 200 ⁇ m, and more preferably 0.05 ⁇ m to 100 ⁇ m. If the average particle size is within the above range, the mass transfer between the first to fourth catalysts is accelerated, and the flow resistance of the raw material gas can be maintained low.
  • the specific surface area of the second catalyst is not particularly limited and is, for example, 1 m2/g to 1000 m2 /g, preferably 10 m2/g to 800 m2 /g, and more preferably 100 m2 /g to 700 m2 /g. If the specific surface area is within the above range, a sufficient number of active sites can be supplied for the reaction of methanol and/or low molecular weight hydrocarbons and the synthesis of organic compounds.
  • the content of the second catalyst is not particularly limited, and is, for example, 5% by mass or more and 99% by mass or less, preferably 20% by mass or more and 98% by mass or less, and more preferably 30% by mass or more and 90% by mass or less, based on the total amount of catalyst for producing organic compounds.
  • the catalyst for producing an organic compound of the present invention may further comprise, in addition to the first and second catalysts described above, a third catalyst that catalyzes the conversion of carbon monoxide and hydrogen to methanol and/or low molecular weight hydrocarbons, and a fourth catalyst that catalyzes the conversion mainly of methanol and/or low molecular weight hydrocarbons to organic compounds having 4 or more carbon atoms, including aromatic compounds.
  • the third catalyst contains, as a catalytic component, one or more of vanadium (V), chromium (Cr), zirconium (Zr), copper (Cu), nickel (Ni), cerium (Ce), palladium (Pd), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), magnesium (Mg), aluminum (Al), silicon (Si), platinum (Pt), molybdenum (Mo), and gallium (Ga).
  • the V, Cr, Zr, Cu, Ni, Ce, Pd, Ru, Rh, Mg, Al, Si, Pt, Mo, and Ga contained in the third catalyst are not particularly limited, and metals, metal-containing oxides, halides, nitrates, carbonates, acetates, ammonium salts, oxoacids, oxoacid salts, etc. can be used alone or in combination of two or more kinds.
  • catalytic components of the third catalyst include chromium (III) oxide, zirconium (IV) oxide, copper (II) oxide, nickel (II) oxide, cerium (IV) oxide, palladium (II) oxide, ruthenium (V) oxide, rhodium (III) oxide, magnesium (II) oxide, aluminum (III) oxide, silicon dioxide, platinum (IV) oxide, molybdenum (VI) oxide, gallium (III) oxide, platinum, etc., and one of these can be used alone or two or more can be used in combination.
  • the third catalyst is mainly composed of the above-mentioned metal compounds containing one or more of V, Cr, Zr, Cu, Ni, Ce, Pd, Ru, Rh, Mg, Al, Si, Pt, Mo, and Ga, but other compounds resulting from the production of the third catalyst may also be contained in the third catalyst.
  • the form of the third catalyst is not particularly limited, and may be, for example, granular or film-like.
  • the third catalyst is granular, it is preferable that the particle size is small. The small particle size allows a sufficient supply of active sites, and allows efficient conversion of carbon monoxide and hydrogen to methanol and/or low molecular weight hydrocarbons.
  • the average particle size and specific surface area of the third catalyst are not particularly limited, and can be, for example, within the preferred ranges described for the first catalyst.
  • the content of the third catalyst is not particularly limited and is, for example, 0.01 mass% or more and 99 mass% or less, preferably 0.1 mass% or more and 80 mass% or less, and more preferably 1 mass% or more and 50 mass% or less, based on the total weight of the first catalyst and the third catalyst.
  • the third catalyst is preferably composited with the first catalyst by means of coprecipitation or the like, thereby forming a composite at a molecular or nano level. By forming a composite of the first and third catalysts at a molecular or nano level, carbon monoxide and hydrogen can be efficiently converted into methanol and/or low molecular weight hydrocarbons.
  • the average particle size of the catalyst obtained by combining the first catalyst and the third catalyst by means of coprecipitation or the like is not particularly limited, but is, for example, from 1 nm to 1000 ⁇ m, and preferably from 10 nm to 500 ⁇ m.
  • the fourth catalyst can be arbitrarily selected from zeolite catalysts including one or more selected from SAPO zeolite, FER zeolite, chabazite-type zeolite (CHA), and ZSM-5 zeolite.
  • SAPO zeolite is a silicoaluminophosphate type zeolite.
  • SAPO zeolite There are no particular limitations on the SAPO zeolite, and examples include zeolites such as SAPO-5, SAPO-11, SAPO-17, SAPO-18, SAPO-31, SAPO-34, SAPO-35, SAPO-41, SAPO-42, and SAPO-44. One of these can be used alone, or two or more can be used in combination.
  • FER zeolite is an aluminosilicate zeolite whose skeleton structure code is FER type, as listed in the database of the International Zeolite Association.
  • Chabazite-type zeolite is an aluminosilicate zeolite whose skeletal structure code is CHA type, as listed in the International Zeolite Association database.
  • ZSM-5 Zeolite Socony Mobil-5
  • zeolite is an aluminosilicate zeolite with three-dimensional pores composed of 10-membered rings, and its skeleton structure code, which is listed in the International Zeolite Association database, is type MFI.
  • the Si/Al ratio, average particle size, and specific surface area of the fourth catalyst are not particularly limited and may be appropriately selected within a preferred range depending on the type of catalyst, etc., but may be, for example, within the preferred ranges described for the third catalyst.
  • the content of the fourth catalyst is not particularly limited, and is, for example, 0.01% by mass or more and 99% by mass or less, preferably 0.1% by mass or more and 80% by mass or less, and more preferably 1% by mass or more and 50% by mass or less, based on the total weight of the second catalyst and the fourth catalyst.
  • the catalyst for producing an organic compound may contain other optional components such as a molding aid, as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the molding aid may be, for example, at least one selected from the group consisting of a thickener, a surfactant, a water retention agent, a plasticizer, a binder raw material, etc.
  • the catalyst for producing an organic compound may contain other useful components as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the catalyst for producing an organic compound of the present invention includes the first and second catalysts.
  • the catalyst for producing an organic compound of the present invention may include the first to third catalysts.
  • the catalyst for producing an organic compound of the present invention may include the first, second, and fourth catalysts.
  • the catalyst for producing an organic compound of the present invention may include the first to fourth catalysts.
  • the composite state of the catalysts is not particularly limited, and for example, when the first to fourth catalysts are granular, they may be physically mixed. Alternatively, when the first to fourth catalysts are film-like, the first to fourth catalysts may be laminated.
  • a core-shell type configuration may be used, in which the second catalyst is the core and the first and third catalysts are the shells. Note that even when the catalyst for producing an organic compound of the present invention contains an optional fourth catalyst, it can be in the composite state described above.
  • the ratio of the zeolite catalyst content (total amount of the second catalyst and any fourth catalyst) to the metal catalyst content (total amount of the first catalyst and any third catalyst) during production can be optimized by adjusting the masses of the first to fourth catalysts when mixed. In the catalyst after mixing, this ratio can be determined, for example, using a scanning high-frequency inductively coupled plasma method (ICP).
  • ICP scanning high-frequency inductively coupled plasma method
  • the catalyst for producing organic compounds of the present invention described above can efficiently produce organic compounds containing at least one aromatic compound in one step using carbon monoxide and hydrogen as raw materials.
  • hydrocarbons containing aromatic compounds and having 4 or more carbon atoms the methanol and/or low molecular weight hydrocarbons produced are immediately converted, improving the yield compared to the conventional two-step synthesis method.
  • the methanol and/or low molecular weight hydrocarbons produced by the organic compound production catalyst of the present invention can be isolated as the target product. Furthermore, the produced methanol and/or low molecular weight hydrocarbons such as methanol, ethylene, and ethane can be circulated and reintroduced into the reactor as intermediate products of aromatic compounds, and ultimately converted into the target aromatic compounds.
  • this heat can be utilized to convert methanol and/or low molecular weight hydrocarbons into organic compounds containing at least one type of aromatic compound, which allows for more efficient use of heat than the conventional two-stage synthesis method, thereby providing a method for producing organic compounds that contributes to reducing the environmental impact.
  • the catalyst of the present invention can produce organic compounds containing at least one aromatic compound at low temperatures of 400°C or less, and even 300°C or less.
  • the catalyst of the present invention can produce organic compounds containing at least one aromatic compound even at low pressures of 5 MPa or less, or even 1 MPa or less.
  • the organic compounds produced using the catalyst of the present invention are primarily alcohols, aliphatic hydrocarbons, and aromatic hydrocarbons, and can be easily separated into their individual components using known and commonly used liquid separation techniques such as distillation.
  • the method for producing a catalyst for producing an organic compound of the present invention is not particularly limited, and may include, for example, a step of mixing one or more types of a first catalyst with a second catalyst. Alternatively, a step of mixing one or more types of a first catalyst with a second and a fourth catalyst. Alternatively, a step of mixing a mixture containing two or more types of a first catalyst with a second catalyst. Alternatively, a step of mixing a mixture containing two or more types of a first catalyst with a second and a third catalyst. Alternatively, a step of mixing a mixture containing two or more types of a first catalyst with a second and a fourth catalyst.
  • a step of mixing a mixture containing one or more types of a first catalyst and one or more types of a third catalyst with a second catalyst Alternatively, a step of mixing a mixture containing one or more types of a first catalyst and one or more types of a third catalyst with a second catalyst.
  • a solution containing two or more types of first catalysts and a solution containing a second catalyst are mixed together, and after removing the solvent, the remaining solid material containing the first and second catalysts is calcined to obtain the catalyst for producing an organic compound.
  • a poor solvent, or an acid or an alkali may be added to a solution containing two or more types of first catalysts to co-precipitate the two or more types of first catalysts to form a composite, which is then mixed with a second catalyst and further calcined to obtain the catalyst for producing an organic compound of the present invention.
  • a poor solvent, or an acid or an alkali may be added to a solution containing two or more types of first catalysts to co-precipitate the two or more types of first catalysts to form a composite, which is then mixed with the second and fourth catalysts and further calcined to obtain the catalyst for producing an organic compound of the present invention.
  • a solution containing one or more types of first catalysts can be mixed with a solution containing one or more types of third catalysts, and then a poor solvent, acid, or alkali can be added to co-precipitate the first and third catalysts to form a composite, which can then be mixed with the second catalyst and calcined to obtain the catalyst for producing organic compounds of the present invention.
  • a solution containing one or more types of first catalysts can be mixed with a solution containing one or more types of second catalysts, and then a poor solvent, acid, or alkali can be added to co-precipitate the first and second catalysts to form a composite, which can then be mixed with a third catalyst and further calcined to obtain the catalyst for producing organic compounds of the present invention.
  • a metal catalyst containing the first catalyst and a zeolite catalyst containing the second catalyst are prepared, and the metal catalyst and the zeolite catalyst are mixed to obtain the catalyst for producing organic compounds of the present invention.
  • the metal catalyst can be obtained, for example, by adding a poor solvent, acid, or alkali to a solution containing two or more types of the first catalyst, or the first catalyst and the third catalyst, co-precipitating the first catalyst to form a composite, and then calcining the resulting mixture.
  • the zeolite catalyst can be obtained using a commonly known preparation method, for example, by subjecting a mixed solution containing various desired components to a drying and calcination process, or by adding an acid to the resulting solid matter and filtering, drying, and calcining the resulting mixture.
  • the zeolite catalyst may have a fourth catalyst in addition to the second catalyst.
  • the obtained metal catalyst and zeolite catalyst are mixed in a mortar, for example, to prepare the catalyst for producing organic compounds of the present invention.
  • the solution containing the catalyst of the present invention is preferably an aqueous solution.
  • the aqueous solution may contain an organic solvent compatible with water.
  • the organic solvent compatible with water include alcohols having 1 to 4 carbon atoms.
  • the solution may contain, in addition to the solvent, for example, a ligand and the like.
  • the mixing can be carried out, for example, using a mortar, a ball mill, an automatic kneader, or the like.
  • the calcination temperature when calcining the solid is not particularly limited, and may be 300°C or higher and 600°C or lower. If the calcination temperature is 300°C or higher, it is easy to obtain a catalyst with thermal stability that can withstand long-term use and high catalytic activity. Furthermore, if the calcination temperature is 600°C or lower, the catalyst tends to easily form porous structures.
  • the calcination time is not particularly limited, and may be 0.1 hours or higher and 24 hours or lower.
  • the resulting fired product may be subjected to an appropriate post-treatment.
  • a post-treatment for example, the obtained fired product may be washed and filtered. The washing can be carried out, for example, with water or a mixture of water and alcohol.
  • the mixture can be dried as appropriate.
  • the drying can be performed under normal pressure or under reduced pressure, but it is preferable to perform the drying under reduced pressure in terms of improving efficiency.
  • the temperature during drying can be, for example, 20°C or higher and 100°C or lower.
  • the drying time during drying can be, for example, 0.1 hours or higher and 24 hours or lower.
  • the method for producing the catalyst for producing an organic compound can be the following method.
  • aqueous solutions containing iron and zinc as the first catalyst are prepared separately, and then mixed together to form a mixed solution.
  • an alkali such as sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) is added to co-precipitate the first catalyst to obtain a precipitate.
  • the precipitate is filtered and collected, then dried and calcined to obtain a metal catalyst consisting of an iron-zinc composite powder.
  • the drying of the precipitate may be performed under normal pressure or under reduced pressure, but it is preferable to perform the drying under reduced pressure from the viewpoint of improving efficiency.
  • the temperature during drying may be, for example, 20° C. or higher and 120° C. or lower.
  • the drying time during drying may be, for example, 0.1 hours or higher and 24 hours or lower.
  • the calcination temperature performed after drying the precipitate is not particularly limited, and may be 300° C. or higher and 600° C. or lower. If the calcination temperature is 300° C. or higher, it is easy to obtain a catalyst with thermal stability that can withstand long-term use and high catalytic activity. If the calcination temperature is 600° C. or lower, the catalyst tends to form porosity.
  • the calcination time is not particularly limited, and may be 0.1 hours or higher and 24 hours or lower.
  • the zeolite catalyst containing the second catalyst is prepared by synthesizing the zeolite catalyst using a commonly known method or by purchasing the zeolite catalyst.
  • the metal catalyst and the zeolite catalyst are then mixed together to form a composite, thereby obtaining a catalyst for producing an organic compound.
  • the mixing can be carried out using, for example, a mortar, a ball mill, an automatic kneader, or the like.
  • the production of an organic compound can be carried out by contacting a raw material gas containing carbon monoxide and hydrogen with the catalyst for producing an organic compound of the present invention.
  • the carbon monoxide as the raw material gas is not particularly limited, but is preferably carbon monoxide obtained by electrolytic reduction of carbon dioxide using electricity derived from renewable energy.
  • the hydrogen as the raw material gas is not particularly limited, but is preferably hydrogen obtained by electrolysis of water using electricity derived from renewable energy. This makes it possible to further reduce greenhouse gas emissions overall.
  • carbon monoxide and hydrogen in the exhaust gas generated by incomplete combustion of combustible waste such as waste plastics or biomass, or carbon monoxide and hydrogen obtained by steam reforming or dry reforming low molecular weight hydrocarbons such as methane contained in natural gas can also be used as raw material gas.
  • the raw material gases carbon monoxide and hydrogen may be supplied separately, but are usually supplied as a mixed gas.
  • the raw material gas may contain compounds other than carbon monoxide and hydrogen.
  • it may further contain inert gases such as nitrogen and argon, and carbon dioxide.
  • the raw material gas of carbon monoxide and hydrogen it is preferable for the raw material gas of carbon monoxide and hydrogen to be a gas in which the total of carbon monoxide and hydrogen is 50 volume % or more of the total.
  • the volume ratio of hydrogen to carbon monoxide (hydrogen/carbon monoxide) in the raw material gas is preferably from 0.2 to 5, and more preferably from 1 to 4.
  • the volume ratio of hydrogen/carbon monoxide is within the above range, the hydrogenation reaction of carbon monoxide tends to proceed sufficiently.
  • the volume ratio of hydrogen to carbon dioxide in the raw material gas is preferably 0.1 or more and 10 or less.
  • the reactor used for contacting the raw material gas with the catalyst for producing organic compounds is not particularly limited, and examples include general reactors for gas phase synthesis processes such as fixed beds, entrained beds, and fluidized beds, reactors for liquid phase synthesis processes such as slurry beds, and microchannel reactors.
  • a reducing gas such as hydrogen gas can be circulated to reduce the catalyst before supplying the raw material gas to produce the organic compound.
  • This type of reduction can be carried out, for example, at a temperature of 150 to 600°C for 1 to 48 hours, although there are no particular limitations.
  • the conditions for producing the organic compound are not particularly limited, and the conditions can be set depending on the type of reactor.
  • the product gas containing the organic compound obtained by contacting the raw material gas with the catalyst for producing an organic compound may be contacted with the catalyst for producing an organic compound again. This can increase the yield of conversion of the raw material gas to an organic compound.
  • an aromatic compound which is one of the target organic compounds
  • ethylene, propylene, and methanol contained in the product gas containing the organic compound are further converted into aromatic compounds by repeatedly reacting with the catalyst, so that the yield and selectivity of the aromatic compound can be increased.
  • the product gas when the product gas is contacted with the catalyst multiple times, the product gas alone may be used, or the product gas may be mixed with the raw material gas.
  • the reaction temperature during the reaction to produce an organic compound is not particularly limited, and can be 150 to 700°C, preferably 200 to 600°C, and more preferably 200°C to 500°C.
  • the pressure in the system during the reaction is not particularly limited, and can be, for example, 0.1 to 10.0 MPa, preferably 0.5 to 8.0 MPa, and more preferably 0.8 MPa to 6.0 MPa.
  • the reaction time during the reaction to produce an organic compound using the catalyst of the present invention is not particularly limited, as long as it is at least 1 second, and preferably 5 seconds or more.
  • the gas hourly space velocity (GHSV) during the reaction for producing an organic compound is not particularly limited, and is preferably 10 h ⁇ 1 or more, more preferably 100 h ⁇ 1 or more. If the GHSV is 10 h ⁇ 1 or more, the reactor size can be made smaller. In addition, the GHSV is preferably 100,000 h ⁇ 1 or less, and more preferably 50,000 h ⁇ 1 or less. If the GHSV is 100,000 h ⁇ 1 or less, the selectivity of aromatic compounds tends to be higher.
  • the GHSV is the ratio (F/V) of the feed rate (feed amount/time) F of the raw material gas to the volume V of the catalyst for producing an organic compound in the reactor.
  • the amount of gas and catalyst used may be appropriately selected from a more preferable range depending on the reaction conditions, the activity of the catalyst, etc., and the GHSV is not limited to the above range.
  • the ITQ-13 zeolite was prepared using hexamethonium dihydroxide as a starting material.
  • 36.22 g of hexamethonium dibromide (manufactured by LKT Laboratories) was dissolved in 120 g of distilled water.
  • 200 g of Amberlite IRN-78 resin (manufactured by Thermo Scientific) was added to this solution and stirred for 12 hours.
  • the mixed solution after stirring was filtered to obtain a solution of hexamethonium dihydroxide.
  • the obtained solution was rotary evaporated at 50° C. for 1 hour to evaporate water, and hexamethonium dihydroxide was prepared.
  • Solution D was kept at room temperature for 1-2 hours and then heated at 80°C until the ethanol evaporated and a gel was formed.
  • 6.2 g of 46% hydrofluoric acid (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries) was added dropwise to the resulting gel to give a powdery mixture.
  • the resulting powder mixture was treated in an autoclave at 160°C for 14 days with continuous stirring at 37 rpm.
  • the pH of the final gel was 7.3-7.8, and ITQ-13 was recovered by filtering it.
  • the recovered ITQ-13 was washed with distilled water and dried at 100°C overnight.
  • Preparation of catalyst for producing organic compounds Preparation Example 1: Preparation of iron-zinc composite catalyst and catalyst for producing organic compounds Iron nitrate nonahydrate (manufactured by FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and zinc nitrate hexahydrate (manufactured by FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were each dissolved in 200 g of water to prepare iron- and zinc-containing aqueous solutions. Next, the two types of aqueous solutions were separated and mixed so that the mass ratio of iron and zinc was the mass ratio shown in Table 1 to prepare 200 g of an iron and zinc mixed solution.
  • Comparative Preparation Example 1 Preparation of zinc-manganese composite catalyst and catalyst for producing organic compounds Zinc nitrate hexahydrate (manufactured by FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and manganese (II) nitrate hexahydrate (manufactured by FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were each dissolved in 200 g of water to prepare aqueous solutions containing zinc and manganese. Next, the two aqueous solutions were separated and mixed so that the mass ratio of zinc and manganese was the mass ratio shown in Table 1 to prepare 200 g of a zinc and manganese mixed solution.
  • 500 mg of the catalyst for producing organic compounds described in Table 1 was placed in the center of a quartz reaction tube (fixed-bed reactor) with an inner diameter of 12 mm, and the position of the catalyst was fixed with coal wool. After replacing the atmosphere in the reaction tube with nitrogen, the temperature was raised to 300°C while hydrogen gas was flowed at 40 mL/min. Next, hydrogen gas and carbon monoxide gas were supplied at the feed gas ratio and space velocity (GHSV) described in the reaction conditions in Tables 3 and 4, respectively, and the temperature and pressure of the gas supplied to the reaction tube were controlled to the values described in the reaction conditions in Tables 3 and 4.
  • GHSV feed gas ratio and space velocity
  • the product was injected into a gas chromatograph (Shimadzu, product number GC-2014) and then analyzed with a detector (Shimadzu, hydrogen flame ionization detector, SH-Alumina BOND/Na 2 SO 4 30 m ⁇ 0.32 mm capillary column).
  • the CO conversion rate (%) and organic compound selectivity (%) were calculated using the following formula to evaluate the catalytic function of the catalyst for producing organic compounds.
  • the organic compounds to be measured were methane (CH 4 ), ethylene (C 2 H 4 ), ethane (C 2 H 6 ), propylene (C 3 H 6 ), propane (C 3 H 8 ), butane (C 4 H 10 ), methanol (CH 3 OH), benzene, toluene, p-xylene, m-xylene, and o-xylene, and the selectivity (%) of each organic compound was calculated from the total volume of these organic compounds to be measured. The results are shown in Table 3.
  • the catalysts of Examples 1 to 4 were capable of producing organic compounds containing at least one aromatic compound in one step using carbon monoxide and hydrogen as raw materials. Furthermore, the catalysts of Examples 1 to 4 showed excellent CO conversion rates and selectivities for each organic compound, and were particularly excellent in selectivity for aromatic compounds among organic compounds. On the other hand, the catalysts of Comparative Examples 1 to 4 were inferior in CO conversion rate and selectivity for each organic compound.
  • the catalysts of Examples 1 to 4 have high selectivity for ethylene, propylene, and methanol, and it is expected that by repeatedly contacting the reaction gas from which these are recovered with the catalyst, the yield of aromatic compounds will be high, at 50% or more.

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Abstract

一酸化炭素及び水素を原料として用い、少なくとも１種の芳香族化合物を含む有機化合物を１段階で効率よく製造可能な、有機化合物製造用触媒などを提供する。　少なくとも１種の芳香族化合物を含む有機化合物を製造するための有機化合物製造用触媒であって、亜鉛、マンガン、コバルト、鉄のうち少なくとも１種以上を含む第１の触媒と、ＩＴＱ－１、ＩＴＱ－３、ＩＴＱ－４、ＩＴＱ－６、ＩＴＱ－７、ＩＴＱ－８、ＩＴＱ－９、ＩＴＱ－１０、ＩＴＱ－１３、ＩＴＱ－１７、ＩＴＱ－２１、ＩＴＱ－２２、ＩＴＱ－２４、ＩＴＱ－２７、ＩＴＱ－２８、ＩＴＱ－２９、ＩＴＱ－３０、ＩＴＱ－３２、ＩＴＱ－３７、及びＩＴＱ－３９から選択される１種以上のＩＴＱゼオライトを含む第２の触媒とを含む、有機化合物製造用触媒である。

Description

有機化合物製造用触媒、有機化合物製造用触媒の製造方法、及び有機化合物の製造方法
　本発明は、有機化合物製造用触媒、有機化合物製造用触媒の製造方法、及び有機化合物の製造方法に関する。
　持続可能な社会を構築するため、有機合成化学の分野においては、環境への負荷を軽減するクリーンな分子変換技術の開発が強く求められている。特に、高効率な物質変換・エネルギー変換に繋がる触媒の開発は、地球温暖化や資源の枯渇問題を克服する上で重要である。
　このような背景の下、再生可能エネルギーにより水を電気分解するなどして得られた水素と地球温暖化の原因となる二酸化炭素からメタンへ高効率で変換する触媒や、一酸化炭素と水素からメタノールへ高効率で変換する触媒の開発が行われてきた。また、このメタノールを原料として、現在は石油や天然ガス等の化石資源から製造されている有機物質に変換することは、持続可能な有機物質の生産を可能にする。このため、一酸化炭素と水素から変換されたメタノールを原料として、石油や天然ガス等の化石資源から製造されている有機物質、特に工業的に有用な芳香族化合物を含む有機化合物へ変換する触媒の開発が求められてきた。
　一酸化炭素と水素から有機化合物を製造する方法は、例えば、水素と一酸化炭素を銅、酸化亜鉛等の触媒と接触させてメタノールを製造する方法（例えば、非特許文献１）が知られている。また、このようにして得られたメタノールをゼオライト等の酸触媒と接触させて有機化合物を得る方法（例えば、特許文献１）も知られている。このため、一酸化炭素と水素からメタノールを経て、炭化水素等の有機化合物を２段階で合成することは知られている。更に一酸化炭素と水素からフィッシャー・トロプシュ法で脂肪族炭化水素を１段階で合成する方法も知られている（例えば、非特許文献２）
特開昭５９－１３６３８６号公報
"新規触媒による高効率メタノール合成プロセスの開発"，新日鉄技報，２００５，第３８２号 "合成ガスから液状炭化水素の合成"，有機合成化学，１９８３，第４１巻，第６号
　しかしながら、産業上有用なベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族化合物を含む有機化合物を効率よく製造可能な方法については、未だ十分に検討されていない。
　そこで、本発明は、一酸化炭素及び水素を原料として用い、少なくとも１種の芳香族化合物を含む有機化合物を１段階で効率よく製造可能な有機化合物製造用触媒、当該有機化合物製造用触媒の製造方法、及び当該有機化合物製造用触媒を用いた有機化合物の製造方法を提供することを目的とする。
　本発明者らは、上記の課題を解決する為、鋭意検討を行った結果、上記の課題を解決出来ることを見出し、以下の要旨を有する本発明を完成させた。すなわち、本発明は以下を包含する。
（１）少なくとも１種の芳香族化合物を含む有機化合物を製造するための有機化合物製造用触媒であって、
　亜鉛、マンガン、コバルト、鉄のうち少なくとも１種以上を含む第１の触媒と、
　ＩＴＱ－１、ＩＴＱ－３、ＩＴＱ－４、ＩＴＱ－６、ＩＴＱ－７、ＩＴＱ－８、ＩＴＱ－９、ＩＴＱ－１０、ＩＴＱ－１３、ＩＴＱ－１７、ＩＴＱ－２１、ＩＴＱ－２２、ＩＴＱ－２４、ＩＴＱ－２７、ＩＴＱ－２８、ＩＴＱ－２９、ＩＴＱ－３０、ＩＴＱ－３２、ＩＴＱ－３７、及びＩＴＱ－３９から選択される１種以上のＩＴＱゼオライトを含む第２の触媒と、
　を含む、有機化合物製造用触媒。
（２）前記有機化合物製造用触媒がＶ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｅ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｔ、Ｍｏ、及びＧａから選択される１種以上を含む第３の触媒を更に含む、（１）に記載の有機化合物製造用触媒。
（３）前記有機化合物製造用触媒が、ＳＡＰＯゼオライト、ＦＥＲゼオライト、チャバサイト型ゼオライト（ＣＨＡ）、及びＺＳＭ－５ゼオライトから選択される１種以上を含む第４の触媒を更に含む、（１）又は（２）に記載の有機化合物製造用触媒。
（４）前記第４の触媒における前記ＳＡＰＯゼオライトが、ＳＡＰＯ－５、ＳＡＰＯ－１１、ＳＡＰＯ－１７、ＳＡＰＯ－１８、ＳＡＰＯ－３１、ＳＡＰＯ－３４、ＳＡＰＯ－３５、ＳＡＰＯ－４１、ＳＡＰＯ－４２、及びＳＡＰＯ－４４から選択される１種以上のゼオライトである、（３）に記載の有機化合物製造用触媒。
（５）（１）～（４）のいずれかに記載の有機化合物製造用触媒を製造する方法であって、
　（ｉ）前記第１の触媒、または前記有機化合物製造用触媒が第３の触媒を更に含む場合には前記第１の触媒及び前記３の触媒を含む混合物と
　（ｉｉ）前記第２の触媒、または前記有機化合物製造用触媒が第４の触媒を更に含む場合には前記第２の触媒及び前記第４の触媒と
を混合する工程を含む、有機化合物製造用触媒の製造方法。
（６）（２）に記載の有機化合物製造用触媒を製造する方法であって、
　（ｉ）前記第１の触媒及び前記第２の触媒を含む混合物と
　（ｉｉ）前記第３の触媒と
を混合する工程を含む、有機化合物製造用触媒の製造方法。
（７）少なくとも１種の芳香族化合物を含む有機化合物を製造するための方法であって、
　一酸化炭素及び水素を含む原料ガスを、（１）～（４）のいずれかに記載の有機化合物製造用触媒に接触させる、有機化合物の製造方法。
　本発明によれば、一酸化炭素及び水素を原料として用い、少なくとも１種の芳香族化合物を含む有機化合物を１段階で効率よく製造可能な有機化合物製造用触媒、当該有機化合物製造用触媒の製造方法、及び当該有機化合物製造用触媒を用いた機化合物の製造方法を提供することができる。
（有機化合物製造用触媒）
　本発明の有機化合物製造用触媒は、一酸化炭素および水素を原料とした少なくとも１種の芳香族化合物を含む有機化合物の合成反応を触媒する。
　本発明者らは第１の触媒と第２の触媒とを混合等により複合化することにより、４００℃以下、さらには３００℃以下の従来技術に比べて低い反応温度であっても、一酸化炭素および水素から、少なくとも１種の芳香族化合物を含む有機化合物を製造できることを見出した。
　これにより当該触媒上へのコークス堆積を抑制することができ、長時間にわたって触媒活性を維持できる実用性、経済性を有し、かつ、環境負荷低減を実現できる触媒開発に至った。
　すなわち、本発明の有機化合物製造用触媒は、亜鉛（Ｚｎ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）のうち、少なくとも1種以上を含む第１の触媒と、ＩＴＱ－１、ＩＴＱ－３、ＩＴＱ－４、ＩＴＱ－６、ＩＴＱ－７、ＩＴＱ－８、ＩＴＱ－９、ＩＴＱ－１０、ＩＴＱ－１３、ＩＴＱ－１７、ＩＴＱ－２１、ＩＴＱ－２２、ＩＴＱ－２４、ＩＴＱ－２７、ＩＴＱ－２８、ＩＴＱ－２９、ＩＴＱ－３０、ＩＴＱ－３２、ＩＴＱ－３７、及びＩＴＱ－３９から選択される１種以上のＩＴＱゼオライトを含む第２の触媒とを含む。
　さらに本発明の有機化合物製造用触媒は、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、セリウム（Ｃｅ）、パラジウム（Ｐｄ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）、及びガリウム（Ｇａ）から選択される１種以上の金属を含む第３の触媒を更に含むことができる。
　さらに本発明の有機化合物製造用触媒は、ＳＡＰＯゼオライト、ＦＥＲゼオライト、チャバサイト型ゼオライト（ＣＨＡ）、及びＺＳＭ－５ゼオライト、から選択される１種以上を含む第４の触媒を含むことができる。
　第１の触媒は、一酸化炭素及び水素から、メタノール及び／又は主として炭素数３以下の低分子炭化水素（以下、単に低分子炭化水素ともいう）への変換を触媒する。一方で、第２の触媒は、主としてメタノール及び／又は低分子炭化水素から、芳香族化合物を含む炭素数４以上の炭化水素への変換を触媒する。すなわち、本発明の有機化合物製造用触媒は、第１、第２の触媒、及び、助触媒として任意の第３、４の触媒とを含む複合触媒である。これにより、一酸化炭素及び水素を原料として用い、少なくとも１種の芳香族化合物を含む有機化合物を１段階で製造することができる。
　本明細書において「有機化合物」とは、炭素、水素、酸素からなる有機化合物の総称であり、具体的には脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、およびアルコール類をいう。
　前記記載の芳香族炭化水素は、ベンゼン、アルキルベンゼン類、ナフタレン、アルキルナフタレン類等であり、さらに具体的な芳香族化合物としては、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、ブチルベンゼン、フェノール、クレゾール、カテコール、スチレン、ベンズアルデヒド、安息香酸、ナフタレン、メチルナフタレン等を例示することができる。これらの中でも、本発明の有機化合物製造用触媒を用いて製造される芳香族化合物としては、産業上有用な観点からは、ベンゼン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、ブチルベンゼン、フェノール、クレゾール、カテコール、スチレン、ベンズアルデヒド、安息香酸等の単環芳香族化合物が好ましく、ベンゼン、トルエン、キシレンがより好ましい。
　前記記載の脂肪族炭化水素は、脂肪族飽和炭化水素または脂肪族不飽和炭化水素であって、メタン、エタン、エチレン、ペンテン等の直鎖状又は分岐鎖状脂肪族炭化水素類；シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、イソプロピルシクロヘキサン等の環状脂肪族炭化水素類等であり、さらに具体的な脂肪族化合物としては、例えばメタン、エタン、エチレン、プロパン、プロピレン、ブタン、ブチレン、ペンタン、ペンテン、シクロヘキサン等を例示することができる。
　前記記載のアルコール類は、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等の直鎖状又は分岐鎖状アルキルモノアルコール類、及びエチレングリコール、ジエチレングリコール、１，３－ブタンジオール、２，３－ブタンジオール等の多価アルコール類等である。
＜第１の触媒＞
　第１の触媒は、触媒成分として亜鉛、マンガン、コバルト、鉄のいずれかを少なくとも１種以上を含むものであれば、第１の触媒の組成は特に限定されず、酸化物、ハロゲン化物、硝酸塩、炭酸塩、酢酸塩、アンモニウム塩、オキソ酸、オキソ酸塩等を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
　具体的には、第１の触媒に亜鉛が含まれる場合は、例えば、亜鉛（ＩＩ）、酸化亜鉛（ＩＩ）、塩化亜鉛（ＩＩ）、臭化亜鉛（ＩＩ）、ヨウ化亜鉛（ＩＩ）、酢酸亜鉛（ＩＩ）、硝酸亜鉛（ＩＩ）、硫酸亜鉛（ＩＩ）、炭酸亜鉛（ＩＩ）、過塩素酸亜鉛（ＩＩ）、ステアリン酸亜鉛（ＩＩ）、テトラフルオロホウ酸亜鉛（ＩＩ）、ホウ酸亜鉛（ＩＩ）、トリフルオロメタンスルホン酸亜鉛（ＩＩ）、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＩＩ）、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＩＩ）、塩化（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン）亜鉛（ＩＩ）、亜鉛（ＩＩ）アセチルアセトナート、亜鉛（ＩＩ）メトキシド、及びビス［ビス（トリメチルシリル）アミド］亜鉛等が挙げられ、これらのうち１種を単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
　第１の触媒にマンガンが含まれる場合は、例えば、酸化マンガン（ＩＩ）、酸化マンガン（ＩＶ）、塩化マンガン（ＩＩ）、フッ化マンガン（ＩＩ）、臭化マンガン（ＩＩ）、ヨウ化マンガン（ＩＩ）、酢酸マンガン（ＩＩ）、硝酸マンガン（ＩＩ）、硫酸マンガン（ＩＩ）、炭酸マンガン（ＩＩ）、リン酸マンガン（ＩＩ）、過塩素酸マンガン（ＩＩ）、ホウ酸マンガン（ＩＩ）、過マンガン酸カリウム、マンガン（ＩＩ）アセチルアセトナート、マンガン（ＩＩ）アセタート、マンガン（ＩＩＩ）アセチルアセトナート、マンガン（ＩＩＩ）アセタート等が挙げられ、これらのうち１種を単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
　第１の触媒にコバルトが含まれる場合は、例えば、酸化コバルト（ＩＩ）、酸化コバルト（ＩＩＩ）、酸化コバルト（ＩＩ，ＩＩＩ）、酢酸コバルト（ＩＩ）、塩化コバルト（ＩＩ）、臭化コバルト（ＩＩ）、ヨウ化コバルト（ＩＩ）、フッ化コバルト（ＩＩ）、フッ化コバルト（ＩＩＩ）、硫酸コバルト（ＩＩ）、硝酸コバルト（ＩＩ）、水酸化コバルト（ＩＩ）、リン酸コバルト（ＩＩ）、炭酸コバルト（ＩＩ）、シアン化コバルト（ＩＩ）、トリス（カルボネート）コバルト（ＩＩＩ）酸ナトリウム、コバルト（ＩＩ）アセチルアセトネート水和物、コバルト（ＩＩＩ）アセチルアセトネート等が挙げられ、これらのうち１種を単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
　第１の触媒に鉄が含まれる場合は、例えば鉄（ＩＩ）、酸化鉄（ＩＩ）、酸化鉄（ＩＩＩ）、酸化鉄（ＩＩ，ＩＩＩ）、塩化鉄（ＩＩ）、塩化鉄（ＩＩＩ）、フッ化鉄（ＩＩＩ）、臭化鉄（ＩＩ）、臭化鉄（ＩＩＩ）、ヨウ化鉄（ＩＩ）、酢酸鉄（ＩＩ）、硝酸鉄（ＩＩＩ）、硫酸鉄（ＩＩ）、硫酸鉄（ＩＩＩ）、炭酸鉄（ＩＩ）、リン酸鉄（ＩＩＩ）、過塩素酸鉄（ＩＩ）、過塩素酸鉄（ＩＩＩ）ステアリン酸鉄（ＩＩ）、テトラフルオロホウ酸鉄（ＩＩ）、ホウ酸鉄（ＩＩ）、トリフルオロメタンスルホン酸鉄（ＩＩ）、ジメチルジチオカルバミン酸鉄（ＩＩ）、ジエチルジチオカルバミン酸鉄（ＩＩ）、塩化（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン）鉄（ＩＩ）、鉄（ＩＩ）アセチルアセトナート、鉄（ＩＩ）メトキシド、及びビス［ビス（トリメチルシリル）アミド］鉄等が挙げられ、これらのうち１種を単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
　第１の触媒は、亜鉛、マンガン、コバルト、鉄を少なくとも１種以上含む前記に例示したそれぞれの化合物を主体として構成されるが、例えば、第１の触媒の製造に起因した他の化合物等が、第１の触媒中に含まれていてもよい。
　第１の触媒の形態は、特に限定されず、例えば、粒状であってもよいし、膜状であってもよい。第１の触媒は、粒状である場合は、小粒径であることが好ましい。小粒径であることにより、触媒の表面積が増大し、一酸化炭素及び水素からメタノール及び／又は低分子炭化水素への変換を効率よく行うことができる。
　第１の触媒が粒状である場合、第１の触媒の平均粒子径は、特に限定されず、例えば、１ｎｍ以上１００μｍ以下、好ましくは２ｎｍ以上１０μｍ以下、さらに好ましくは５ｎｍ以上１μｍ以下である。平均粒子径が上記範囲内であれば、第１～第４の触媒間の物質移動が加速されるとともに、原料ガスの流通抵抗を低く維持することができる。平均粒子径は、例えば、Ｘ線回折法によって求めることができる。
　第１の触媒の比表面積は、特に限定されず、例えば、０．０１ｍ２／ｇ以上２０００ｍ２／ｇ以下、好ましくは０．１ｍ２／ｇ以上１０００ｍ２／ｇ以下、さらに好ましくは０．５ｍ２／ｇ以上５００ｍ２／ｇ以下である。比表面積が上記範囲内であれば、水素と一酸化炭素との反応のための活性点を十分に供給することができるとともに、第１の触媒内で一酸化炭素と水素との分圧差が生じることを抑制できる。これにより、一酸化炭素及び水素からメタノール及び／又は低分子炭化水素への変換を効率よく行うことができる。触媒の比表面積は、例えば、Ｂｒｕｎａｕｅｒ－Ｅｍｍｅｔｔ－Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）法により算出することができる。
　第１の触媒の含有量は、特に限定されず、芳香族化合物を含む有機化合物製造用触媒全量基準で、例えば、１．０質量％以上９５質量％以下、好ましくは２．０質量％以上８０質量％以下である。さらに好ましくは１０．０質量％以上７０質量％以下である。
　第１の触媒を２種類以上、本発明の触媒として用いる場合は、当該金属の塩類などを共沈などの手段を用いて複合化することにより、分子レベル又はナノレベルで複合化することが好ましい。第１の触媒を分子レベル又はナノレベルで複合化することにより、一酸化炭素及び水素からメタノール及び／又は低分子炭化水素への変換を効率よく行うことができる。
　２種類以上の第１の触媒を共沈などの手段で複合化した触媒の平均粒子径は、特に限定されないが、例えば１ｎｍ以上１０００μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以上５００μｍ以下である。
＜第２の触媒＞
　第２の触媒は、触媒成分としてＩＴＱ－１、ＩＴＱ－３、ＩＴＱ－４、ＩＴＱ－６、ＩＴＱ－７、ＩＴＱ－８、ＩＴＱ－９、ＩＴＱ－１０、ＩＴＱ－１３、ＩＴＱ－１７、ＩＴＱ－２１、ＩＴＱ－２２、ＩＴＱ－２４、ＩＴＱ－２７、ＩＴＱ－２８、ＩＴＱ－２９、ＩＴＱ－３０、ＩＴＱ－３２、ＩＴＱ－３７、及びＩＴＱ－３９から選択される１種以上のＩＴＱゼオライトを含む。
　ＩＴＱゼオライトは、メタノール及び低分子炭化水素の分子サイズに適した細孔径と、芳香族化合物を含む炭素数４以上の炭化水素の分子サイズと比較的近い細孔径の両方を有しており、特に芳香族化合物の選択性に優れる傾向がある。
　ＩＴＱゼオライトは、合成したものであっても、市販されているものをそのまま用いてもよい。
　例えば、ＩＴＱ－１は、国際ゼオライト学会（International Zeolite Association）でデータベース化されている骨格の構造コードがＭＷＷ型のアルミノシリケートゼオライトであり、例えば国際公開第１９９７／０１９０２１号に記載の方法により得ることができる。
　ＩＴＱ－３は、構造コードがＩＴＥ型のアルミノシリケートゼオライトであり、例えば国際公開第１９９８／０５４０９１号に記載の方法により得ることができる。
　ＩＴＱ－４は、構造コードがＩＦＲ型のアルミノシリケートゼオライトであり、例えば国際公開第１９９８／０２９３３２号に記載の方法により得ることができる。
　ＩＴＱ－６は、アルミノシリケートゼオライトであり、例えばLangmuir, (米), 2009, 25(17), p.10314-1032、及びCatalysis Today, (蘭), 2009, 147, p.179-185に記載の方法により得ることができる。
　ＩＴＱ－７は、構造コードがＩＳＶ型のアルミノシリケートゼオライトであり、例えば国際公開第２００１／０７０９０５号に記載の方法により得ることができる。
　ＩＴＱ－８は、アルミノシリケートゼオライトであり、例えばDalton Trans, (英), 2016, 45, p.10155-10164に記載の方法により得ることができる。
　ＩＴＱ－９は、構造コードがＳＴＦ型のアルミノシリケートゼオライトであり、例えばChem. Commun, (英), 1998, p.2329-2330に記載の方法により得ることができる。
　ＩＴＱ－１０は、アルミノシリケートゼオライトであり、例えば国際公開第２００１／００９０３６号に記載の方法により得ることができる。
　ＩＴＱ－１３は、９員環及び１０員環から構成される３次元細孔を有する、構造コードがＩＴＨ型のアルミノシリケートゼオライトであり、例えば国際公開第２００２／０９６８０３号に記載の方法により得ることができる。
　ＩＴＱ－１７は、構造コードがＢＥＣ型のアルミノシリケートゼオライトであり、例えば国際公開第２００２／０３０８１９号に記載の方法により得ることができる。
　ＩＴＱ－２１は、１２員環から構成される３次元細孔を有する、構造コードがＭＷＷ型のアルミノシリケートゼオライトであり、例えば国際公開第２００２／０９２５１１号に記載の方法により得ることができる。
　ＩＴＱ－２２は、８員環、１０員環及び１２員環から構成される３次元細孔を有する、構造コードがＩＷＷ型のアルミノシリケートゼオライトであり、例えば国際公開第２００３／０９９７１９号に記載の方法により得ることができる。
　ＩＴＱ－２４は、１０員環及び１２員環から構成される３次元細孔を有する、構造コードがＩＷＲ型のアルミノシリケートゼオライトであり、例えば国際公開第２００４／０７１９５６号に記載の方法により得ることができる。
　ＩＴＱ－２７は、構造コードがＩＷＶ型のアルミノシリケートゼオライトであり、例えば国際公開第２００６／０５５３０５号に記載の方法により得ることができる。
　ＩＴＱ－２８は、アルミノシリケートゼオライトであり、例えば国際公開第２００５／０３０６４６号に記載の方法により得ることができる。
　ＩＴＱ－２９は、構造コードがＬＴＡ型のアルミノシリケートゼオライトであり、例えば国際公開第２００５／０８７６６３号に記載の方法により得ることができる。
　ＩＴＱ－３０は、構造コードがＭＷＷ型のアルミノシリケートゼオライトであり、例えば国際公開第２００５／１１８４７６号に記載の方法により得ることができる。
　ＩＴＱ－３２は、構造コードがＩＨＷ型のアルミノシリケートゼオライトであり、例えば国際公開第２００７／０３６５８９号に記載の方法により得ることができる。
　ＩＴＱ－３７は、３０員環から構成される３次元細孔を有する、構造コードがＩＴＶ型のアルミノシリケートゼオライトであり、例えば国際公開第２００７／０９９１９０号に記載の方法により得ることができる。
　ＩＴＱ－３９は、１０員環及び１２員環から構成される３次元細孔を有する、構造コードがＩＴＮ型のアルミノシリケートゼオライトであり、例えば国際公開第２００８／０９２９８４号に記載の方法により得ることができる。
　ＩＴＱゼオライトのアルミニウム原子に対するシリカ原子のモル比（Ｓｉ／Ａｌ比）は、特に限定されず、例えば、１０以上１０００以下、好ましくは２０以上９００以下である。Ｓｉ／Ａｌ比が上記範囲内であれば、耐熱性、反応選択性に優れ、特にメタノール及び／又は低分子炭化水素から芳香族化合物への変換を効率よく行うことができる。
　第２の触媒の平均粒子径は、特に限定されず、例えば、０．０１μｍ以上１０００μｍ以下、好ましくは０．０２μｍ以上２００μｍ以下、さらに好ましくは０．０５μｍ以上１００μｍ以下である。平均粒子径が上記範囲内であれば、第１～第４の触媒間の物質移動が加速され、且つ原料ガスの流通抵抗を低く維持することができる。
　第２の触媒の比表面積は、特に限定されず、例えば、１ｍ２／ｇ以上１０００ｍ２／ｇ以下、好ましくは１０ｍ２／ｇ以上８００ｍ２／ｇ以下、さらに好ましくは１００ｍ２／ｇ以上７００ｍ２／ｇ以下である。比表面積が上記範囲内であれば、メタノール及び／又は低分子炭化水素の反応および有機化合物の合成のための活性点を十分に供給することができる。
　第２の触媒の含有量は、特に限定されず、有機化合物製造用触媒全量基準で、例えば５質量％以上９９質量％以下、好ましくは２０質量％以上９８質量％以下、さらに好ましくは３０質量％以上９０質量％以下である。
（任意の触媒成分）
　本発明の有機化合物製造用触媒は、触媒活性をより高める観点から、上述した第１及び第２の触媒以外に、一酸化炭素および水素からメタノール及び／又は低分子炭化水素への変換を触媒する第３の触媒、及び主としてメタノール及び／又は低分子炭化水素から芳香族化合物を含む炭素数が４以上の有機化合物への変換を触媒する第４の触媒を更に含んでもよい。
＜第３の触媒＞
　第３の触媒は、触媒成分として、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、セリウム（Ｃｅ）、パラジウム（Ｐｄ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）、ガリウム（Ｇａ）のうちの１種以上を含む。
　第３の触媒に含まれるＶ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｅ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｔ、Ｍｏ、及びＧａは、特に限定されず、金属、金属を含む酸化物、ハロゲン化物、硝酸塩、炭酸塩、酢酸塩、アンモニウム塩、オキソ酸、オキソ酸塩等を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
　具体的には、第３の触媒の触媒成分としては、例えば、酸化クロム（ＩＩＩ）、酸化ジルコニウム（ＩＶ）、酸化銅（ＩＩ）、酸化ニッケル（ＩＩ）、酸化セリウム（ＩＶ）、酸化パラジウム（ＩＩ）、酸化ルテニウム（Ｖ）、酸化ロジウム（ＩＩＩ）、酸化マグネシウム（ＩＩ）、酸化アルミニウム（ＩＩＩ）、二酸化ケイ素、酸化白金（ＩＶ）、酸化モリブデン（ＶＩ）、酸化ガリウム（ＩＩＩ）、白金等が挙げられ、これらのうち１種を単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
　第３の触媒は、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｅ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｔ、Ｍｏ、及びＧａのうちの１種以上を含む上述した金属化合物を主体として構成されるが、第３の触媒の製造に起因した他の化合物等が、第３の触媒中に含まれていてもよい。
　第３の触媒の形態は、特に限定されず、例えば、粒状であってもよいし、膜状であってもよい。第３の触媒が粒状の場合は、小粒径であるのが好ましい。小粒径であることにより、活性点を十分に供給することができ、一酸化炭素及び水素からメタノール及び／又は低分子炭化水素への変換を効率よく行うことができる。
　第３の触媒の平均粒子径、及び比表面積は、特に限定されず、例えば第１の触媒で説明した好ましい範囲の値とすることができる。
　第３の触媒が含まれる場合、第３の触媒の含有量は特に限定されず、第１の触媒と第３の触媒の総重量に対して、例えば、０．０１質量％以上９９質量％以下、好ましくは０．１質量％以上８０質量％以下、さらに好ましくは１質量％以上５０質量％以下である。
　さらに第３の触媒は第１の触媒と共沈などの手段を用いて複合化することにより、分子レベル又はナノレベルで複合化することが好ましい。第１および第３の触媒を分子レベル又はナノレベルで複合化することにより、一酸化炭素及び水素からメタノール及び／又は低分子炭化水素への変換を効率よく行うことができる。
　なお、第１の触媒と第３の触媒を共沈などの手段で複合化した触媒の平均粒子径は、特に限定されないが、例えば１ｎｍ以上１０００μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以上５００μｍ以下である。
＜第４の触媒＞
　第４の触媒は、ＳＡＰＯゼオライト、ＦＥＲゼオライト、チャバサイト型ゼオライト（ＣＨＡ）、及びＺＳＭ－５ゼオライトから選択される１種以上を含むゼオライト触媒から、任意に選択することができる。
　ＳＡＰＯゼオライトは、シリコアルミノホスフェート型ゼオライトである。ＳＡＰＯゼオライトは、特に限定されず、例えば、ＳＡＰＯ－５、ＳＡＰＯ－１１、ＳＡＰＯ－１７、ＳＡＰＯ－１８、ＳＡＰＯ－３１、ＳＡＰＯ－３４、ＳＡＰＯ－３５、ＳＡＰＯ－４１、ＳＡＰＯ－４２、及びＳＡＰＯ－４４等のゼオライトが挙げられ、これらのうち１種を単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
　ＦＥＲゼオライトは、国際ゼオライト学会（International Zeolite Association）でデータベース化されている骨格の構造コードがＦＥＲ型のアルミノシリケートゼオライトである。
　チャバサイト型ゼオライト（ＣＨＡ）は、国際ゼオライト学会（International Zeolite Association）でデータベース化されている骨格の構造コードがＣＨＡ型のアルミノシリケートゼオライトである。
　ＺＳＭ－５（Ｚｅｏｌｉｔｅ　Ｓｏｃｏｎｙ　Ｍｏｂｉｌ－５）ゼオライトは、１０員環から構成される３次元細孔を有する、国際ゼオライト学会（International Zeolite Association）でデータベース化されている骨格の構造コードがＭＦＩ型のアルミノシリケートゼオライトである。
　第４の触媒のＳｉ／Ａｌ比、平均粒子径、及び比表面積は、特に限定されず、触媒の種類等に応じて好ましい範囲を適宜選定すればよいが、例えば第３の触媒で説明した好ましい範囲の値とすることができる。
　第４の触媒が含まれる場合、第４の触媒の含有量は特に限定されず、第２の触媒と第４の触媒の総重量に対して、例えば０．０１質量％以上９９質量％以下、好ましくは０．１質量％以上８０質量％以下、さらに好ましくは１質量％以上５０質量％以下である。
（その他の任意の成分）
　有機化合物製造用触媒は、成形性を向上させる観点から、本発明の効果を損なわない限り、成形助剤等のその他の任意の成分を含有していてもよい。成型助剤は、例えば、増粘剤、界面活性剤、保水剤、可塑剤、バインダー原料等からなる群より選択される少なくとも１種であってよい。また、有機化合物製造用触媒は、本発明の効果を損なわない限り、他の有用な成分を含有してもよい。
　上述したように、本発明の有機化合物製造用触媒は、第１及び第２の触媒を含む。有機化合物製造用触媒中において、あるいは第１～第３の触媒を含む。有機化合物製造用触媒中において、あるいは第１、第２の触媒、及び第４の触媒を含む。有機化合物製造用触媒中において、あるいは第１～第４の触媒を含む。
　有機化合物製造用触媒中において、触媒の複合状態は特に限定されず、例えば、第１～第４の触媒が粒状である場合、物理的に混合されていることができる。あるいは、第１～第４の触媒が膜状である場合、第１～４の触媒は積層されていてもよい。さらに、例えば、第２の触媒をコアとし、第１及び第３の触媒をシェルとした、コアシェル型の構成であってもよい。なお、本発明の有機化合物製造用触媒が任意の第４の触媒を含む場合であっても、上述した複合状態であることができる。
　製造時に金属触媒の含有量（第１の触媒と任意の第３の触媒の合計量）に対するゼオライト触媒の含有量（第２の触媒と任意の第４の触媒の合計量）の割合を適正化するには、第１～第４の触媒の混合時の質量を調整することで、行うことができる。混合された後の触媒において、当該割合は、例えば、走査型高周波誘導結合プラズマ法（ＩＣＰ）を用いて求めることができる。
　以上説明した本発明の有機化合物製造用触媒は、一酸化炭素と水素を原料として用い、１段階で効率よく少なくとも１種の芳香族化合物を含む有機化合物を得ることができるものである。芳香族化合物を含む炭素数４以上の炭化水素においては、生成したメタノール及び／又は低分子炭化水素が直ちに変換されることにより、従来の２段階合成法と比較して収率向上が図れる。
　なお、本発明の有機化合物製造用触媒により生成したメタノール及び／又は低分子炭化水素は、目的生成物として単離することも可能である。さらに、生成したメタノール及び／又はメタノール、エチレン及びエタン等の低分子炭化水素は、芳香族化合物の中間生成物として、反応装置に循環、再投入させることにより、最終的に目的とする芳香族化合物に変換することも可能である。
　また、一酸化炭素と水素を原料とするメタノール合成反応は発熱反応であることから、この発熱をメタノール及び／又は低分子炭化水素から少なくとも１種の芳香族化合物を含む有機化合物への変換に利用することにより、従来の２段階合成法と比較して、熱の効率的な利用が図れるため、環境負荷低減に資する有機化合物の製造方法を提供できる。
　さらに、本発明の触媒は従来技術と比較して、４００℃以下、さらには３００℃以下の低温で芳香族化合物を少なくとも１種含む有機化合物を製造できる。
　また、本発明の触媒は５ＭＰａ以下、さらには１ＭＰａ以下の低い圧力であっても、少なくとも１種の芳香族化合物を含む有機化合物を製造できる。
　本発明の触媒を用いて製造した有機化合物は、主としてアルコール類、脂肪族炭化水素、および芳香族炭化水素であるため、蒸留操作等の公知公用の液体分離技術を用いて、容易に各成分に分離することができる。
（有機化合物製造用触媒の製造方法）
　本発明の有機化合物製造用触媒の製造方法は、特に限定されず、例えば、１種類以上の第１の触媒と第２の触媒とを混合する工程を含む。あるいは１種類以上の第１の触媒と第２、及び第４の触媒とを混合する工程を含む。あるいは２種類以上の第１の触媒を含む混合物と第２の触媒とを混合する工程を含む。あるいは２種類以上の第１の触媒を含む混合物と第２、及び第３の触媒とを混合する工程を含む。あるいは２種類以上の第１の触媒を含む混合物と第２、及び第４の触媒とを混合する工程を含む。あるいは１種類以上の第１の触媒及び１種類以上の第３の触媒を含む混合物を第２の触媒と混合する工程を含む。あるいは１種類以上の第１の触媒及び１種類以上の第３の触媒を含む混合物と第２、及び第４の触媒とを混合する工程を含む。
　具体的には、例えば、２種類以上の第１の触媒を含む溶液と、第２の触媒を含む溶液とを混合する。溶媒を除去した後、残留した第１及び第２の触媒を含む固形物を焼成する工程を含む方法によって、有機化合物製造用触媒を得ることができる。
　あるいは、２種類以上の第１の触媒を含む溶液に貧溶媒、あるいは酸、アルカリを添加して前記２種類以上の第１の触媒を共沈させて複合化し、第２の触媒と混合して、さらに焼成して本発明の有機化合物製造用触媒を得ることができる。
　あるいは、２種類以上の第１の触媒を含む溶液に貧溶媒、あるいは酸、アルカリを添加して前記２種類以上の第１の触媒を共沈させて複合化し、第２、及び第４の触媒と混合して、さらに焼成して本発明の有機化合物製造用触媒を得ることができる。
　また例えば、１種類以上の第１の触媒を含む溶液と１種類以上の第３の触媒を含む溶液を混合し、しかる後に貧溶媒、あるいは酸、アルカリを添加して第１、及び第３の触媒を共沈させて複合化し、第２の触媒と混合して、さらに焼成して本発明の有機化合物製造用触媒を得ることができる。
　また例えば、１種類以上の第１の触媒を含む溶液と１種類以上の第２の触媒を含む溶液を混合し、しかる後に貧溶媒、あるいは酸、アルカリを添加して第１、第２の触媒を共沈させて複合化し、第３の触媒と混合して、さらに焼成して本発明の有機化合物製造用触媒を得ることができる。
　あるいは、第１の触媒を含む金属触媒と、第２の触媒を含むゼオライト触媒をそれぞれ用意し、これら金属触媒とゼオライト触媒とを混合することにより、本発明の有機化合物製造用触媒を得ることができる。この場合、金属触媒は、例えば、２種類以上の第１の触媒、又は第１の触媒と第３の触媒とを含む溶液に、貧溶媒、あるいは酸、アルカリを添加して第１の触媒を共沈させて複合化し、焼成することにより得ることができる。一方、ゼオライト触媒は、通常知られている作製方法を用いることができ、例えば、所望の各種構成成分を含む混合溶液に対し、乾燥、焼成工程を施したり、酸を添加して得られた固形物をろ過、乾燥、焼成工程を施したりして、得ることができる。ゼオライト触媒は、第２の触媒の他に、第４の触媒を有していてもよい。得られた金属触媒とゼオライト触媒とは、例えば、乳鉢混合することで、本発明の有機化合物製造用触媒を調製する。
　本発明の触媒を含む溶液は、水溶液であることが好ましい。水溶液は、水と相溶する有機溶媒を含有していてもよい。水と相溶する有機溶媒としては、例えば、炭素数１～４のアルコールなどが挙げられる。
　溶液は、溶媒以外に、例えば、配位子などが含有されていてもよい。
　混合（複合化処理）は、例えば乳鉢、ボールミル、自動混練器等により行うことができる。
　固形物を焼成する際の焼成温度は、特に限定されず、３００℃以上６００℃以下であってよい。焼成温度が３００℃以上であれば、長期間の使用に耐えられる熱安定性が得られ易く、高い触媒活性を有する触媒が得られ易い。また、焼成温度が６００℃以下であれば、触媒が多孔質を形成し易い傾向がある。焼成時間は特に限定されず、０．１時間以上２４時間以下であってよい。
　焼成する工程終了後、得られた焼成物に対して、適宜に後処理を行ってよい。
　後処理として、例えば、得られた焼成物を洗浄及びろ過することを行ってよい。
　洗浄は、例えば、水、又は水とアルコールとの混合液を用いて行うことができる。
　ろ過後は適宜に乾燥させることができる。ここで、乾燥は、常圧下で行ってもよく、減圧下で行ってもよいが、効率向上の観点から減圧下で行うことが好ましい。また、乾燥する場合の温度は、例えば２０℃以上１００℃以下であってよい。乾燥する場合の乾燥時間は、例えば０．１時間以上２４時間以下であってよい。
　有機化合物製造用触媒の製造方法として、より具体的には、以下の方法を挙げることができる。
　例えば、第１の触媒の鉄、及び亜鉛含有水溶液をそれぞれ調製し、それらを一緒に混合して混合溶液を作製する。
　混合溶液を得た後、例えば、炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）のようなアルカリを添加し、第１の触媒を共沈させて沈殿物を得る。
　次に、沈殿物を濾別、回収した後、該沈殿物を乾燥させ、続いて焼成することにより鉄－亜鉛の複合粉末からなる金属触媒を得る。
　ここで、沈殿物の乾燥は、常圧下で行ってもよく、減圧下で行ってもよいが、効率向上の観点から減圧下で行うことが好ましい。また、乾燥する場合の温度は、例えば２０℃以上１２０℃以下であってよい。乾燥する場合の乾燥時間は、例えば０．１時間以上２４時間以下であってよい。
　沈殿物を乾燥した後行う焼成は、特に限定されず、３００℃以上６００℃以下であってよい。焼成温度が３００℃以上であれば、長期間の使用に耐えられる熱安定性が得られ易く、高い触媒活性を有する触媒が得られ易い。また、焼成温度が６００℃以下であれば、触媒が多孔質を形成し易い傾向がある。焼成時間は特に限定されず、０．１時間以上２４時間以下であってよい。
　一方、ゼオライト触媒については、通常知られている方法を用いて合成したり購入するなどして、第２の触媒を含むゼオライト触媒を用意する。
　そして、金属触媒とゼオライト触媒とを混合し、複合化することにより、有機化合物製造用触媒を得る。
　ここで、混合（複合化処理）は、例えば乳鉢、ボールミル、自動混練器等により行うことができる。
（有機化合物の製造方法）
　有機化合物の製造は、一酸化炭素および水素を含む原料ガスを、本発明の有機化合物製造用触媒と接触させることにより行うことができる。
　原料ガスである一酸化炭素は、特に限定されないが、二酸化炭素を再生可能エネルギー由来の電力を用いて電解還元して得られた一酸化炭素であるのが好ましい。また、原料ガスである水素は、特に限定されないが、水を再生可能エネルギー由来の電力を用いて電解して得られた水素であるのが好ましい。これにより、温室効果ガスの排出を全体としてより一層抑えることが可能となる。
　その他、廃プラスチックなどの可燃性廃棄物や、バイオマスを不完全燃焼することにより、発生する排ガス中の一酸化炭素と水素、または天然ガスに含まれるメタンなどの低分子炭化水素を水蒸気改質やドライリフォーミングすることにより、得られる一酸化炭素および水素を原料ガスとして用いることもできる。
　原料ガスである一酸化炭素および水素は別個に供給されてもよいが、通常これらの混合ガスとして供給される。原料ガスは、一酸化炭素と水素以外の他の化合物が含有されていてもよい。例えば、窒素、アルゴン等の不活性ガス、二酸化炭素等が更に含有されていてもよい。一酸化炭素と水素の原料ガスは、一酸化炭素と水素の合計が全体の５０体積％以上であるガスが生産性の観点から好ましい。
　原料ガス中の水素と一酸化炭素の体積比（水素／一酸化炭素）は、常温常圧の標準状態において、０．２以上５以下が好ましく、１以上４以下がより好ましい。水素／一酸化炭素の体積比が上記範囲内であれば、一酸化炭素の水素化反応が十分に進行し易い。
　また、二酸化炭素が原料ガスに含まれる場合、原料ガス中の水素と二酸化炭素の体積比（水素／二酸化炭素）は、０．１以上１０以下が好ましい。
　原料ガスと有機化合物製造用触媒との接触に用いられる反応器としては、特に限定されず、例えば、固定床、噴流床、流動床等の一般的な気相合成プロセス用反応器、スラリー床等の液相合成プロセス用反応器およびマイクロチャネル反応器等が挙げられる。
　有機化合物を製造する反応を行う際には、原料ガスを供給して有機化合物を製造する前に、水素ガス等の還元性ガスを流通させて当該触媒の還元処理を行うことができる。このような還元処理は、特に限定されないが、例えば１５０～６００℃の温度で、１～４８時間行うことができる。
　有機化合物の製造時における条件は、特に限定されず、反応器の種類に応じて条件を設定することができる。
　また有機化合物を製造する反応を行う際には、原料ガスを有機化合物製造用触媒と接触して得られた有機化合物含む生成ガスを再度、有機化合物製造用触媒に接触させても構わない。これにより原料ガスが有機化合物に転化する収率を高くすることが出来る。また、目的の有機化合物の一つである芳香族化合物の場合、有機化合物含む生成ガスに含まれるエチレン、プロピレン、メタノールが繰り返し触媒と反応することで、芳香族化合物に更に変換されるため、芳香族化合物の収率や選択率を高くすることが出来る。なお、本生成ガスを本触媒に複数回接触する際は、生成ガス単独でも構わないし、本生成ガスと原料ガスを混合しても構わない。
　例えば、有機化合物を製造する反応時における反応温度は、特に限定されず、１５０～７００℃、好ましくは２００～６００℃、さらに好ましくは２００℃～５００℃であることができる。また、反応時における系内の圧力は、特に限定されないが、例えば、０．１～１０．０ＭＰａ、好ましくは０．５～８．０ＭＰａ、さらに好ましくは０．８ＭＰａ～６．０ＭＰａであることができる。さらに、本発明の触媒を用いて有機化合物を製造する反応時における反応時間は、少なくとも１秒以上、好ましくは５秒以上であれば、特に限定されない。
　例えば、有機化合物を製造する反応時におけるガス空間速度（ＧＨＳＶ）は、特に限定されず、１０ｈ－１以上が好ましく、１００ｈ－１以上がより好ましい。ＧＨＳＶが１０ｈ－１以上であれば、反応器サイズをより小さくできる。また、ＧＨＳＶは１００，０００ｈ－１以下が好ましく、５０，０００ｈ－１以下が好ましい。ＧＨＳＶが１００，０００ｈ－１以下であれば、芳香族化合物の選択率がより高くなる傾向がある。ここで、ＧＨＳＶとは、反応器における、有機化合物製造用触媒の容量Ｖに対する原料ガスの供給速度（供給量／時間）Ｆの比（Ｆ／Ｖ）である。なお、ガス及び触媒の使用量は、反応条件、触媒の活性等に応じて更に好ましい範囲を適宜選定してよく、ＧＨＳＶは上記範囲に限定されるものではない。
　以下に実施例を挙げて本発明を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。なお、実施例中の「部」、「％」等の記載は、断りのない限り、質量基準の記載を意味する。
（第２の触媒の調製）
＜ＩＴＱ－１３ゼオライトの調製＞
　ＩＴＱ－１３ゼオライトは、出発物質としてヘキサメトニウム二水酸化物を用いて調製した。まず、ヘキサメソニウムジブロミド（ＬＫＴ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社製）３６．２２ｇを１２０ｇの蒸留水に溶解させた。この溶液にＡｍｂｅｒｌｉｔｅ ＩＲＮ―７８樹脂（Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ製）２００ｇを加え、１２時間撹拌した。撹拌後の混合溶液をろ過し、ヘキサメトニウム二水酸化物の溶液を得た。得られた溶液を５０℃で１時間ロータリーエバポレータにより水を蒸発させ、ヘキサメトニウム二水酸化物を調製した。
　次に、二酸化ゲルマニウム（Ｓｔｒｅｍ　ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製）２．３　gを５８．８ gのヘキサメトニウム二水酸化物溶液に、５００　ｒｍｐで撹拌しながら加えた（溶液Ａ）。別途、アルミニウムイソプロポキシド（富士フイルム和光純薬製）３１ ｇを５０ ｍｌのイソプロパノール（富士フイルム和光純薬製）に溶解した（溶液Ｂ）。溶液Ａに溶液Ｂを加えたものを溶液Cとし、オルトケイ酸テトラエチル（富士フイルム和光純薬製）４６．３ gを溶液Ｃに加えて溶液Ｄとした。溶液Ｄを室温で１～２時間保持した後、エタノールが蒸発してゲル状になるまで８０℃で加熱した。得られたゲルに４６％フッ化水素酸（富士フイルム和光純薬製） ６．２ gを滴下することで粉末状の混合物とした。得られた粉末状混合物を１６０℃で１４日間、３７ｒｐｍで連続攪拌しながらオートクレーブで処理した。最終的に生成したゲルのｐＨは７．３～７．８であり、これをろ過することにより、ＩＴＱ－１３を回収した。回収したＩＴＱ－１３を蒸留水で洗浄し、１００℃で一晩乾燥させた。最後に、室温から５５０℃まで１０℃／ｍｉｎで昇温し、５５０℃で５時間焼成することで、残存しているヘキサメトニウムおよびフッ化物イオンを除去し、純粋なＩＴＱ－１３ゼオライトを得た。
（有機化合物製造用触媒の調製）
＜調製例１：鉄－亜鉛複合触媒、及び有機化合物製造用触媒の調製＞
　硝酸鉄九水和物（富士フイルム和光純薬製）、及び硝酸亜鉛六水和物（富士フイルム和光純薬製）をそれぞれ水２００ｇに溶解し、鉄、及び亜鉛含有水溶液をそれぞれ、調製した。次いで、前記の２種類の水溶液を鉄、および亜鉛の質量比が表１記載の質量比になるように、分取、混合して２００ｇの鉄、亜鉛混合溶液を調製した。その後、該水溶液にｐＨ＝７になるまで、０．５Ｍの炭酸ナトリウム水溶液を滴下し、鉄と亜鉛を共沈させて、該沈殿物を濾別、回収した。該沈殿物を１１０℃で１２時間大気中で乾燥した後、続いて４００℃で焼成して、鉄－亜鉛の複合粉末を得た。次に、該鉄－亜鉛複合粉末、及び調製例１のＩＴＱ－１３ゼオライトを表１記載の質量比で秤量し、メノウ乳鉢を用いて複合化処理を行い、表１の調製例１に記載の有機化合物製造用触媒を調製した。
＜比較調製例１：亜鉛－マンガン複合触媒、及び有機化合物製造用触媒の調製＞
　硝酸亜鉛六水和物（富士フイルム和光純薬製）、及び硝酸マンガン（ＩＩ）六水和物（富士フイルム和光純薬製）をそれぞれ水２００ｇに溶解し、亜鉛、及びマンガン含有水溶液をそれぞれ、調製した。次いで、前記の２種類の水溶液を亜鉛、およびマンガンの質量比が表１記載の質量比になるように、分取、混合して２００ｇの亜鉛、マンガン混合溶液を調製した。その後、該水溶液にｐＨ＝７になるまで、０．５Ｍの炭酸ナトリウム水溶液を滴下し、亜鉛とマンガンを共沈させて、該沈殿物を濾別、回収した。該沈殿物を１１０℃で１２時間大気中で乾燥した後、続いて４００℃で焼成して、表１の比較調製例１に記載の有機化合物製造用触媒を調製した。
（有機化合物の製造）
（実施例１～４、比較例１～４）
　表１に記載の有機化合物製造用触媒を用いて、一酸化炭素および水素から、有機化合物を連続的に合成し、ＣＯ転化率と、各有機化合物の選択率を測定することにより、有機化合物製造用触媒の触媒性能を評価した。
　表１に記載の有機化合物製造用触媒５００ｍｇを、反応装置の内径１２ｍｍの石英製反応管（固定床反応器）の中央に設置し、石炭ウールで触媒の位置を固定した。反応管を窒素雰囲気に置換した後、次いで水素ガスを４０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら３００℃に昇温した。続いて、水素ガスと一酸化炭素ガスとをそれぞれ表３及び表４の反応条件に記載の原料ガス比、および空間速度（ＧＨＳＶ）で供給し、前記反応管の供給ガスの温度、ならびに圧力を表３及び表４の反応条件に記載の値に制御した。
　生成物は、ガスクロマトグラフィー（島津製、品番ＧＣ－２０１４）に注入した後、検出器（島津製、水素炎イオン化検出器、ＳＨ－Ａｌｕｍｉｎａ ＢＯＮＤ／Ｎａ２ＳＯ４ ３０ｍ×０．３２ｍｍキャピラリーカラム）で分析した。
　分析による各成分の濃度より、以下の式でＣＯ転化率（％）および有機化合物選択率（％）を算出し、有機化合物製造用触媒が有する触媒としての機能を評価した。なお、測定対象の有機化合物は、メタン（ＣＨ４）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）、プロパン（Ｃ３Ｈ８）、ブタン（Ｃ４Ｈ１０）、メタノール（ＣＨ３ＯＨ）、ベンゼン（Ｂｅｎｚｅｎｅ）、トルエン（Ｔｏｌｕｅｎｅ）、ｐ－キシレン（ｐ－Ｘｙｌｅｎｅ）、ｍ－キシレン（ｍ－Ｘｙｌｅｎｅ）、ｏ－キシレン（ｏ－Ｘｙｌｅｎｅ）とし、各有機化合物の選択率（％）は、これら測定対象の有機化合物の合計体積量から算出した。その結果を表３に示す。
　表２に示すように、実施例１～４の触媒は、一酸化炭素及び水素を原料として用い、少なくとも１種の芳香族化合物を含む有機化合物を１段階で製造できるものであった。また、実施例１～４の触媒は、優れたＣＯ転化率および各有機化合物の選択率を示すものであり、有機化合物の中でも特に芳香族化合物の選択率に優れるものであった。一方、比較例１～４の触媒は、ＣＯ転化率および各有機化合物の選択率に劣るものであった。
　また、実施例１～４の触媒は、エチレン、プロピレン、及びメタノールの選択率が高く、これらを回収した反応ガスを繰り返し触媒と接触させることにより、芳香族化合物の収率は５０％以上と高くなると想定される。

Claims (7)

  1. 　少なくとも１種の芳香族化合物を含む有機化合物を製造するための有機化合物製造用触媒であって、
    　亜鉛、マンガン、コバルト、鉄のうち少なくとも１種以上を含む第１の触媒と、
    　ＩＴＱ－１、ＩＴＱ－３、ＩＴＱ－４、ＩＴＱ－６、ＩＴＱ－７、ＩＴＱ－８、ＩＴＱ－９、ＩＴＱ－１０、ＩＴＱ－１３、ＩＴＱ－１７、ＩＴＱ－２１、ＩＴＱ－２２、ＩＴＱ－２４、ＩＴＱ－２７、ＩＴＱ－２８、ＩＴＱ－２９、ＩＴＱ－３０、ＩＴＱ－３２、ＩＴＱ－３７、及びＩＴＱ－３９から選択される１種以上のＩＴＱゼオライトを含む第２の触媒と、
    　を含む、有機化合物製造用触媒。
  2. 　前記有機化合物製造用触媒が、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｅ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｔ、Ｍｏ、及びＧａから選択される１種以上を含む第３の触媒を更に含む、請求項１に記載の有機化合物製造用触媒。
  3. 　前記有機化合物製造用触媒が、ＳＡＰＯゼオライト、ＦＥＲゼオライト、チャバサイト型ゼオライト（ＣＨＡ）、及びＺＳＭ－５ゼオライトから選択される１種以上を含む第４の触媒を更に含む、請求項１に記載の有機化合物製造用触媒。
  4. 　前記第４の触媒における前記ＳＡＰＯゼオライトが、ＳＡＰＯ－５、ＳＡＰＯ－１１、ＳＡＰＯ－１７、ＳＡＰＯ－１８、ＳＡＰＯ－３１、ＳＡＰＯ－３４、ＳＡＰＯ－３５、ＳＡＰＯ－４１、ＳＡＰＯ－４２、及びＳＡＰＯ－４４から選択される１種以上のゼオライトである、請求項３に記載の有機化合物製造用触媒。
  5. 　請求項１～４のいずれか一項に記載の有機化合物製造用触媒を製造する方法であって、
    　（ｉ）前記第１の触媒、または前記有機化合物製造用触媒が第３の触媒を更に含む場合には前記第１の触媒及び前記３の触媒を含む混合物と
    　（ｉｉ）前記第２の触媒、または前記有機化合物製造用触媒が第４の触媒を更に含む場合には前記第２の触媒及び前記４の触媒と
    を混合する工程を含む、有機化合物製造用触媒の製造方法。
  6. 　請求項２に記載の有機化合物製造用触媒を製造する方法であって、
    　（ｉ）前記第１の触媒及び前記第２の触媒を含む混合物と
    　（ｉｉ）前記第３の触媒と
    を混合する工程を含む、有機化合物製造用触媒の製造方法。
  7. 　少なくとも１種の芳香族化合物を含む有機化合物を製造するための方法であって、
    　一酸化炭素及び水素を含む原料ガスを、請求項１～４のいずれか一項に記載の有機化合物製造用触媒に接触させる、有機化合物の製造方法。

     
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