JP2003012570A - Method for producing lower alkene - Google Patents
Method for producing lower alkeneInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、エタン等の低級ア
ルカンからエチレン等の低級アルケンを製造する方法に
関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a lower alkene such as ethylene from a lower alkane such as ethane.
【0002】[0002]
【従来の技術】エチレンに代表される低級オレフィン類
は石油化学工業で重要な中間製品のひとつであり、工業
的にはエタン、プロパン、ブタン、ナフサ、ガスオイル
等の炭化水素を原料とし、スチームとともに無触媒で熱
分解することにより製造されている。一方、近年、エタ
ンをクロム等の金属酸化物等の触媒に接触させることに
よりエチレンを製造する方法が研究されているが、これ
までの研究では、充分な触媒活性、反応速度が得られて
いなかった(Applied Catalysis A: General 196 (2000)
1-8 など)。また、一般に、脱水素反応では、触媒表
面上に原料などが分解して生成する炭素質が生成し、そ
れにより活性点が覆われ、徐々に活性が低下するという
問題もある。2. Description of the Related Art Lower olefins represented by ethylene are one of the important intermediate products in the petrochemical industry. Industrially, hydrocarbons such as ethane, propane, butane, naphtha and gas oil are used as raw materials and steam. It is also manufactured by thermal decomposition with no catalyst. On the other hand, in recent years, a method for producing ethylene by contacting ethane with a catalyst such as a metal oxide such as chromium has been studied, but in the studies so far, sufficient catalytic activity and reaction rate have not been obtained. (Applied Catalysis A: General 196 (2000)
1-8). Further, generally, in the dehydrogenation reaction, there is also a problem that carbonaceous materials generated by decomposition of the raw materials and the like are generated on the surface of the catalyst, thereby covering active sites and gradually decreasing activity.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明者はこれらの問
題を解消するためになされたものであって、低級アルカ
ンを触媒と接触させて低級アルケンを製造する方法にお
いて、更なる触媒能に優れた触媒を用い低級アルケンを
高められた反応速度で工業的に有利に製造し得る方法を
提供することを目的とする。DISCLOSURE OF INVENTION Problems to be Solved by the Invention The present invention has been made in order to solve these problems. In the method for producing a lower alkene by contacting a lower alkane with a catalyst, the catalyst has further excellent catalytic ability. It is an object of the present invention to provide a method capable of industrially advantageously producing a lower alkene at an increased reaction rate using the above catalyst.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討した結果、触媒担体としてZS
M‐5ゼオライトが有効であることを見いだし本発明を完
成するに至った。すなわち、本発明によれば、第一に、
低級アルカンを触媒の存在下で脱水素させて低級アルケ
ンを製造する方法において、触媒担体としてZSM-5ゼオ
ライトを用いることを特徴とする低級アルケンの製造方
法が提供される。第二に、第一の発明において、触媒
が、周期律表第Va、VIa、VIII及びIIIa(ただし、ホウ
素、アルミニウムを除く)族から選ばれた少なくとも一
種の金属酸化物を含むものであることを特徴とする低級
アルケンの製造方法が提供される。第三に、第一又は第
二の発明において、周期律表第Va、VIa、VIII及びIIIa
(ただし、ホウ素、アルミニウムを除く)族から選ばれ
た少なくとも一種の金属酸化物がクロム酸化物、バナジ
ウム酸化物、又はガリウム酸化物であることを特徴とす
る低級アルケンの製造方法。第四に、第一乃至第三何れ
かの発明において、触媒が、周期律表第Va、VIa、VIII
及びIIIa(ただし、ホウ素、アルミニウムを除く)族か
ら選ばれた少なくとも一種の金属酸化物とアルカリ金属
を含むものであることを特徴とする低級アルケンの製造
方法が提供される。第五に、第一乃至第四何れか記載の
発明において、脱水素を二酸化炭素含有ガスの存在下で
行うことを特徴とする低級アルケンの製造方法が提供さ
れる。第六に、第一乃至第五何れか記載の発明におい
て、低級アルカンがエタンであり、低級アルケンがエチ
レンであることを特徴とする低級アルケンの製造方法が
提供される。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that ZS
We found that M-5 zeolite is effective and completed the present invention. That is, according to the present invention, firstly,
In a method for producing a lower alkene by dehydrogenating a lower alkane in the presence of a catalyst, there is provided a method for producing a lower alkene, which comprises using ZSM-5 zeolite as a catalyst carrier. Secondly, in the first invention, the catalyst contains at least one metal oxide selected from the groups Va, VIa, VIII and IIIa (excluding boron and aluminum) of the periodic table. A method for producing a lower alkene is provided. Third, in the first or second invention, the periodic table Nos. Va, VIa, VIII and IIIa
At least one metal oxide selected from the group (excluding boron and aluminum) is a chromium oxide, a vanadium oxide, or a gallium oxide. Fourthly, in any one of the first to third inventions, the catalyst is Va, VIa, VIII of the periodic table.
And a method of producing a lower alkene, which comprises at least one metal oxide selected from the group IIIa (excluding boron and aluminum) and an alkali metal. Fifthly, there is provided a method for producing a lower alkene according to any one of the first to fourth inventions, wherein dehydrogenation is carried out in the presence of a carbon dioxide-containing gas. Sixth, in the invention according to any one of the first to fifth aspects, there is provided a method for producing a lower alkene, characterized in that the lower alkane is ethane and the lower alkene is ethylene.
【0005】[0005]
【発明実施の形態】本発明方法では触媒担体として、ZS
M-5ゼオライトを用いる。このZSM-5ゼオライトは、国際
ゼオライト学会(IZA)によって制定された結晶構造を示
す記号をもって示せばMFI構造であるアルミノシリケー
トであり、Nan[AlnSi96-nO192]・xH2Oとして表される。
理論上可能なnの値はn<27となっており(小野、八嶋著
「ゼオライトの科学と工学」、講談社サイエンティフィ
ック、7ページ)この条件を満たせば特に限定されない
が、好ましくはSiO2/Al2O3≧25 (n≦1.9)特に好まし
くはSiO2/Al2O3≧100(n≦0.48)である。ZSM-5と同じく
MFI構造をとり、上記の式でn=0であるアルミナを含まな
いシリカライト-1も範囲に含まれる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the method of the present invention, ZS is used as a catalyst carrier.
M-5 zeolite is used. This ZSM-5 zeolite is an aluminosilicate that has an MFI structure if it is shown with a symbol indicating the crystal structure established by the International Zeolite Association (IZA), and is Na n [Al n Si 96-n O 192 ] .xH 2 O Expressed as
The theoretically possible value of n is n <27 (Ono, Yashima, "Science and Engineering of Zeolites", Kodansha Scientific, page 7), but it is not particularly limited as long as this condition is satisfied, but preferably SiO 2 / Al 2 O 3 ≧ 25 (n ≦ 1.9) Particularly preferably SiO 2 / Al 2 O 3 ≧ 100 (n ≦ 0.48). Same as ZSM-5
Alumina-free silicalite-1 having an MFI structure and n = 0 in the above formula is also included in the range.
【0006】担体として用いる際には交換可能カチオン
(上記式ではNaに相当)はイオン交換などの方法により
H、またはNaに代表されるアルカリ金属にしておくのが
望ましい。また、シリカ/アルミナ比を高めるためにさ
まざまな方法で脱アルミニウム処理を行う方法が知られ
ているが、それによって生じた骨格外アルミニウムが完
全に除去されず触媒表面に多少残留していてもかまわな
い。粒径は特に限定されないが、好ましくは10μm〜10
00μmである。また、触媒の取り扱いを容易にし、機械
的強度を与えるために微粒子状触媒をペレット状に成型
してもよい。この場合、ペレットの大きさは限定され
ず、形状も限定されない。また、この際ペレットへの加
工性を高めるために粘土系無機化合物などの成型助剤を
触媒に混合しても良い。触媒の表面積は特に限定されな
い。好ましくは100〜500m2/gである。Exchangeable cations when used as carriers
(Corresponding to Na in the above formula) is determined by a method such as ion exchange.
It is desirable to use an alkali metal represented by H or Na. In addition, various methods of dealumination treatment are known to increase the silica / alumina ratio, but extra-framework aluminum generated by this treatment may not be completely removed and may remain on the catalyst surface to some extent. Absent. The particle size is not particularly limited, but is preferably 10 μm to 10
It is 00 μm. Further, in order to facilitate handling of the catalyst and provide mechanical strength, the particulate catalyst may be molded into a pellet shape. In this case, the size and shape of the pellet are not limited. At this time, a molding aid such as a clay-based inorganic compound may be mixed with the catalyst in order to improve the processability into pellets. The surface area of the catalyst is not particularly limited. It is preferably 100 to 500 m 2 / g.
【0007】本発明に係る触媒において担体のZSM-5ゼ
オライト上に担持される活性金属としては低級アルカン
の脱水素触媒として知られているものが全て使用でき
る。このような触媒としては、周期律表第Va、VIa、VII
I及びIIIa(ただし、ホウ素、アルミニウムを除く)族か
ら選ばれた少なくとも一種の金属酸化物を含むものが挙
げられる。具体的には、バナジウム、ニオブ、タンタ
ル、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウ
ム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、ガリウ
ム、インジウム、タリウムなどが例示される。これらの
触媒は単独もしくは2種以上の混合物としてもちいるこ
とができる。In the catalyst according to the present invention, as the active metal supported on the ZSM-5 zeolite as a carrier, all active metals known as a catalyst for dehydrogenating a lower alkane can be used. Examples of such a catalyst include Va, VIa, VII of the periodic table.
Examples thereof include those containing at least one metal oxide selected from the groups I and IIIa (excluding boron and aluminum). Specific examples include vanadium, niobium, tantalum, iron, ruthenium, osmium, cobalt, rhodium, iridium, nickel, palladium, platinum, gallium, indium and thallium. These catalysts can be used alone or as a mixture of two or more kinds.
【0008】この中、触媒能の発現性、具体的には触媒
活性の持続性、反応速度の高さ、触媒調製の容易さ、低
廉な原料コストなどの観点から、クロム、ガリウム、バ
ナジウムの酸化物が好ましく使用される。前記の金属酸
化物の酸化状態は特に限定されず、クロムにおいては2
価〜6価、ガリウムにおいては2価〜3価、バナジウム
においては2価〜5価のような巾広い酸化状態であって
もよい。また結晶構造も特に限定されず、非晶質もので
あってもよい。Among these, oxidation of chromium, gallium, and vanadium is taken into consideration from the viewpoints of manifestation of catalytic ability, specifically, persistence of catalytic activity, high reaction rate, easy catalyst preparation, low raw material cost, and the like. The thing is used preferably. The oxidation state of the above-mentioned metal oxide is not particularly limited, and it is 2 in chromium.
It may be in a wide oxidation state such as valence to 6 valence, gallium to 2 valence to 3 valence, and vanadium to 2 valence to 5 valence. The crystal structure is not particularly limited, and may be amorphous.
【0009】また、本発明で用いる触媒に含まれる成分
は、必ずしも前記金属酸化物に限定されず、たとえば触
媒の生成物の選択性を高める目的などで適宜他の触媒成
分、例えば、生成物の選択性を高めるための硝酸ナトリ
ウムなどのアルカリ金属成分、触媒粒子の機械的強度を
高めるための粘土系無機化合物等の成分を混合あるいは
添加しておくことが望ましい。Further, the components contained in the catalyst used in the present invention are not necessarily limited to the above metal oxides, and other catalyst components, such as products, may be appropriately added for the purpose of enhancing the selectivity of the products of the catalyst. It is desirable to mix or add an alkali metal component such as sodium nitrate for enhancing the selectivity and a component such as a clay inorganic compound for enhancing the mechanical strength of the catalyst particles.
【0010】本発明に係る触媒は上記金属酸化物をZSM-
5ゼオライト触媒担体に担持させることにより得られ
る。触媒の担持方法としては、従来公知の方法、たとえ
ば含浸法、イオン交換法、析出法などが挙げられる。担
持方法は前記の例示に限定されない。金属酸化物の触媒
担体に対する割合(担持率)は特に限定されないが0.1
重量%〜30重量%が好ましい範囲であり、特に好まし
くは2重量%〜10重量%である。担持率が低すぎれ
ば、目的の触媒活性が得られず、担持率が高すぎれば、
金属酸化物の原料コストの増加、目的外の副反応の進
行、担体の好ましい効果を得にくいなどの問題点を生じ
る。The catalyst according to the present invention contains the above metal oxide in ZSM-
5 Obtained by supporting on a zeolite catalyst carrier. Examples of the method for supporting the catalyst include conventionally known methods such as an impregnation method, an ion exchange method, and a precipitation method. The supporting method is not limited to the above examples. The ratio of metal oxide to the catalyst carrier (supporting ratio) is not particularly limited, but is 0.1.
The weight range is preferably from 30 to 30% by weight, particularly preferably from 2 to 10% by weight. If the loading rate is too low, the desired catalytic activity cannot be obtained, and if the loading rate is too high,
There arise problems such as an increase in raw material cost of the metal oxide, progress of undesired side reactions, and difficulty in obtaining a preferable effect of the carrier.
【0011】本発明のZSM-5ゼオライト担持金属酸化物
触媒を調製するには、たとえばクロム硝酸塩などの前記
前駆体をZSM-5ゼオライトに担持した後、加熱焼成し、
クロム硝酸塩などの前駆体を酸化物の状態にすればよ
い。加熱焼成の際の雰囲気は、空気、酸素などが挙げら
れるが限定されるものではない。焼成温度は特に限定さ
れないが望ましい温度は500〜800℃である。加熱
時間も特に限定されないが望ましい時間は10分〜10
時間である。得られた触媒でZSM-5ゼオライトに担持さ
れた金属酸化物の結晶構造は特に限定されない。複合酸
化物などとしての特定の結晶構造を示しても良いし、非
晶質でもよい。In order to prepare the ZSM-5 zeolite-supported metal oxide catalyst of the present invention, the precursor such as chromium nitrate is supported on ZSM-5 zeolite and then heated and calcined,
The precursor such as chromium nitrate may be made in an oxide state. The atmosphere at the time of heating and firing includes, but is not limited to, air and oxygen. The firing temperature is not particularly limited, but a desirable temperature is 500 to 800 ° C. The heating time is not particularly limited, but is preferably 10 minutes to 10 minutes.
It's time. The crystal structure of the metal oxide supported on ZSM-5 zeolite with the obtained catalyst is not particularly limited. It may have a specific crystal structure as a complex oxide or may be amorphous.
【0012】また、この触媒は、活性が低下した後、空
気中または酸素中で加熱することにより再生が可能であ
る。再生時の加熱温度は300℃以上が好ましく、さら
に好ましくは500〜800℃で、加熱時間は特に限定
しないが好ましくは10分〜10時間である。Further, this catalyst can be regenerated by heating it in air or oxygen after the activity is lowered. The heating temperature during regeneration is preferably 300 ° C or higher, more preferably 500 to 800 ° C, and the heating time is not particularly limited, but is preferably 10 minutes to 10 hours.
【0013】本発明において用いる脱水素の対象となる
反応原料は、エタン、プロパン、ブタンなどの低級アル
カンであり、特にエタンが好ましく使用される。The reaction raw material to be dehydrogenated used in the present invention is a lower alkane such as ethane, propane and butane, and ethane is particularly preferably used.
【0014】本発明の低級アルカンの脱水素反応は、好
ましくは二酸化炭素含有ガスの存在下で行うことが望ま
しい。二酸化炭素含有ガスとしては、二酸化炭素ガス単
独でもよいし他の共存ガスと混合されていても良い。The dehydrogenation reaction of the lower alkane of the present invention is preferably carried out in the presence of a carbon dioxide-containing gas. The carbon dioxide-containing gas may be carbon dioxide gas alone or may be mixed with another coexisting gas.
【0015】共存ガスとしては空気、窒素、二酸化炭
素、ヘリウム・アルゴンなどの不活性ガス、酸素、一酸
化炭素、水蒸気、火力発電所などから出る燃焼排ガスの
なかから少なくともひとつ選ばれたガス等が挙げられ
る。特に好ましいのは不活性ガスおよび窒素であるがこ
れに限定されるものではなく、前記の例示にも限定され
ない。The coexisting gas is air, nitrogen, carbon dioxide, an inert gas such as helium / argon, oxygen, carbon monoxide, water vapor, or a gas selected from at least one of combustion exhaust gas from a thermal power plant and the like. Can be mentioned. Particularly preferred are inert gas and nitrogen, but are not limited thereto, and are not limited to the above examples.
【0016】また、本発明において用いられる二酸化炭
素含有ガスは、NOx、SOx等の環境汚染物質を含まないほ
うがより望ましいが、これらの汚染物質の除去処理は必
ずしも必要とされない。二酸化炭素含有ガスの使用量
は、低級アルカン1モル当り、0.1〜100モル、好
ましくは1〜20モルの割合である。It is more desirable that the carbon dioxide-containing gas used in the present invention does not contain environmental pollutants such as NOx and SOx, but the treatment for removing these pollutants is not always necessary. The amount of carbon dioxide-containing gas used is 0.1 to 100 mol, preferably 1 to 20 mol, per 1 mol of lower alkane.
【0017】本発明において、反応温度は特に限定され
ないが、300〜800℃の範囲、好ましくは450〜
650℃である。反応温度が高すぎると目的生成物への
選択率の低下、触媒上への炭素析出が顕著になり、低す
ぎると十分な転化率が得られない。In the present invention, the reaction temperature is not particularly limited, but it is in the range of 300 to 800 ° C., preferably 450 to 800 ° C.
650 ° C. If the reaction temperature is too high, the selectivity to the target product will decrease and carbon will be significantly deposited on the catalyst. If it is too low, a sufficient conversion cannot be obtained.
【0018】本発明の脱水素反応(接触反応)は、固定
床、流動床等いずれの方式でも行なうことができる。触
媒の粒子径、形状は反応器の形式に応じて任意に選択で
きる。また、反応圧力は、加圧、常圧、減圧いずれでも
実施できるが、0.5〜5気圧(絶対圧力)の範囲が特
に好ましい。反応圧が0.5気圧未満では、減圧状態を
維持するための装置の運転コストが多大になり、5気圧
を超えると理論的に計算される平衡収率が低下し望まし
い収率が得にくくなる。なお、前記したように、本発明
の触媒は、一定時間使用後に活性が低下した場合、空気
中で再度焼成することにより活性を回復させることがで
きる。The dehydrogenation reaction (contact reaction) of the present invention can be carried out in any system such as a fixed bed or a fluidized bed. The particle size and shape of the catalyst can be arbitrarily selected according to the type of reactor. The reaction pressure may be any of increased pressure, normal pressure and reduced pressure, but a range of 0.5 to 5 atm (absolute pressure) is particularly preferable. If the reaction pressure is less than 0.5 atm, the operating cost of the device for maintaining the reduced pressure will be large, and if it exceeds 5 atm, the theoretically calculated equilibrium yield will decrease and it will be difficult to obtain the desired yield. . As described above, when the activity of the catalyst of the present invention decreases after a certain period of use, the activity of the catalyst of the present invention can be recovered by recalcining in air.
【0019】[0019]
【0020】実施例1
1.23gの硝酸クロムをイオン交換水に溶解し、4.75gのH-
ZSM-5(シリカ/アルミナ比=1900)を分散し、充分撹拌し
た後、減圧乾燥を行い前駆体を得た。この前駆体を空気
中、750℃で5時間焼成した。これによりクロム酸化物が
Cr2O3換算で5重量%含まれるクロム/H‐ZSM‐5触媒が調
製された。得られた触媒0.3gを内径11mmの石英製反応
管に充填した。二酸化炭素流通下で650℃まで昇温した
のち、二酸化炭素に加えてエタンを供給した。混合の比
率はエタン10体積%、二酸化炭素90体積%である。混合
ガスの流速は毎分100mlとした。反応管を通過した出口
ガスはオンラインガスクロマトグラフで分析した。結果
を表1に示す。また、反応終了後の触媒表面に析出して
いる炭素の重量を測定した。測定方法は熱重量分析装置
(TAインスツルメント、TGA2950)により空気流通下で加
熱昇温を行い炭素の燃焼に伴う重量減少を測定すること
に拠った。その結果、触媒重量に対して0.6%の重量減
少が確認されたので炭素析出量とした。本例では6時間
の反応終了後に肉眼では炭素は確認されなかった。前記
よりこの反応における炭素析出量は非常に少ないことが
わかる。Example 1 1.23 g of chromium nitrate was dissolved in deionized water, and 4.75 g of H--
ZSM-5 (silica / alumina ratio = 1900) was dispersed, sufficiently stirred, and dried under reduced pressure to obtain a precursor. This precursor was calcined in air at 750 ° C. for 5 hours. As a result, chromium oxide
A chromium / H-ZSM-5 catalyst containing 5% by weight of Cr 2 O 3 was prepared. 0.3 g of the obtained catalyst was filled in a quartz reaction tube having an inner diameter of 11 mm. After heating up to 650 ° C. under the flow of carbon dioxide, ethane was supplied in addition to carbon dioxide. The mixing ratio is 10% by volume of ethane and 90% by volume of carbon dioxide. The flow rate of the mixed gas was 100 ml / min. The outlet gas passing through the reaction tube was analyzed by an online gas chromatograph. The results are shown in Table 1. Further, the weight of carbon deposited on the catalyst surface after the reaction was measured. Thermogravimetric analyzer
(TA Instruments, TGA2950) was used to measure the weight loss due to carbon combustion by heating and raising the temperature under air flow. As a result, a 0.6% weight reduction was confirmed with respect to the catalyst weight, so the amount of carbon deposition was defined. In this example, no carbon was visually confirmed after the completion of the reaction for 6 hours. From the above, it can be seen that the amount of carbon deposited in this reaction is very small.
【0021】実施例2
実施例1において、硝酸クロムに加えてさらに第2成分
として硝酸ナトリウムをナトリウムの量がクロムの20mo
l%になる量加え、実施例1と同様に触媒を調製し反応生
成物の分析を行った。結果を表1に示す。この結果はナ
トリウムに代表されるアルカリ金属の添加により、収率
をあまり低下させずにエチレンの選択率を向上すること
ができることを示す。Example 2 In Example 1, sodium nitrate was used as a second component in addition to chromium nitrate, and the amount of sodium was 20 mol.
An amount of 1% was added, and a catalyst was prepared in the same manner as in Example 1 and the reaction product was analyzed. The results are shown in Table 1. This result shows that the addition of an alkali metal typified by sodium can improve the selectivity of ethylene without significantly lowering the yield.
【0022】比較例1
実施例1において、H-ZSM-5(シリカ/アルミナ比=1900)
に代えてH-Y(シリカ/アルミナ比=4.8)を用い実施例1と
同様に触媒を調整し、反応生成物の分析を行った。結果
を表1に示す。この結果と実施例1および2の比較によ
り担体のゼオライトとしてH-ZSM-5が優れていることが
判る。Comparative Example 1 In Example 1, H-ZSM-5 (silica / alumina ratio = 1900)
Instead of HY, a catalyst was prepared in the same manner as in Example 1 using HY (silica / alumina ratio = 4.8), and the reaction product was analyzed. The results are shown in Table 1. From the comparison between this result and Examples 1 and 2, it is found that H-ZSM-5 is excellent as the zeolite of the carrier.
【0023】比較例2
文献(Applied Catalysis A: General 196 (2000) 1-8)
に報告されているクロム酸化物を担持したシリカ(酸化
ケイ素)を触媒に用いた反応結果(文献に記載されている
表およびグラフから読み取った値)を示す。エチレン収
率は高いが、これは原料ガスの流速が実施例1よりも小
さく(エタン/二酸化炭素/窒素=6 / 24/ 30 ml/min)原
料ガスと触媒の接触時間が長いためである。単位触媒重
量あたりのエチレン生成速度を比較すれば実施例1およ
び2が大きく優れていることが確認できる。Comparative Example 2 Reference (Applied Catalysis A: General 196 (2000) 1-8)
The reaction results (values read from the tables and graphs described in the literature) using silica (silicon oxide) supporting chromium oxide reported in (1) as a catalyst are shown. The ethylene yield is high, but this is because the flow rate of the raw material gas is smaller than that in Example 1 (ethane / carbon dioxide / nitrogen = 6/24/30 ml / min) and the contact time between the raw material gas and the catalyst is long. Comparing the ethylene production rate per unit catalyst weight, it can be confirmed that Examples 1 and 2 are significantly excellent.
【0024】[0024]
【表1】 [Table 1]
【0025】[0025]
【発明の効果】本発明によれば、低級アルカンを脱水素
して低級アルケンを製造するに当り、安定な触媒活性保
持率を示し、また反応後の分解炭素質の堆積が極めて小
さいZSM-5ゼオライト担持触媒を用いたことにより、低
級アルケンをを高められた反応速度で工業的有利に製造
することができる。INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, when a lower alkane is dehydrogenated to produce a lower alkene, a stable catalytic activity retention rate is exhibited, and the decomposition carbonaceous material after the reaction is extremely small in ZSM-5. By using the zeolite-supported catalyst, the lower alkene can be industrially advantageously produced at an increased reaction rate.
フロントページの続き (72)発明者 村田 和久 茨城県つくば市東1−1−1 独立行政法 人産業技術総合研究所つくばセンター内 Fターム(参考) 4H006 AA02 AC12 BA09 BA14 BA30 BA55 BA60 BB61 DA12 4H039 CA21 CC10 Continued front page (72) Inventor Kazuhisa Murata 1-1-1 Higashi 1-1-1 Tsukuba City, Ibaraki Prefecture Inside the Tsukuba Center, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology F-term (reference) 4H006 AA02 AC12 BA09 BA14 BA30 BA55 BA60 BB61 DA12 4H039 CA21 CC10
Claims (6)
せて低級アルケンを製造する方法において、触媒担体と
してZSM-5ゼオライトを用いることを特徴とする低級ア
ルケンの製造方法。1. A method for producing a lower alkene by dehydrogenating a lower alkane in the presence of a catalyst, wherein ZSM-5 zeolite is used as a catalyst carrier.
IIa(ただし、ホウ素、アルミニウムを除く)族から選ば
れた少なくとも一種の金属酸化物を含むものであること
を特徴とする請求項1記載の低級アルケンの製造方法。2. The catalyst is Va, VIa, VIII and I of the periodic table.
The method for producing a lower alkene according to claim 1, which comprises at least one metal oxide selected from the group IIa (excluding boron and aluminum).
し、ホウ素、アルミニウムを除く)族から選ばれた少な
くとも一種の金属酸化物がクロム酸化物、バナジウム酸
化物、又はガリウム酸化物であることを特徴とする請求
項1又は2記載の低級アルケンの製造方法。3. At least one metal oxide selected from the groups Va, VIa, VIII and IIIa (excluding boron and aluminum) of the Periodic Table is chromium oxide, vanadium oxide or gallium oxide. The method for producing a lower alkene according to claim 1 or 2, wherein
IIa(ただし、ホウ素、アルミニウムを除く)族から選ば
れた少なくとも一種の金属酸化物とアルカリ金属を含む
ものであることを特徴とする請求項1乃至3何れか記載
の低級アルケンの製造方法。4. The catalyst is Va, VIa, VIII and I of the periodic table.
The method for producing a lower alkene according to any one of claims 1 to 3, which comprises an alkali metal and at least one metal oxide selected from the group IIa (excluding boron and aluminum).
行うことを特徴とする請求項1乃至4何れか記載の低級
アルケンの製造方法。5. The method for producing a lower alkene according to claim 1, wherein dehydrogenation is performed in the presence of a carbon dioxide-containing gas.
ケンがエチレンであることを特徴とする請求項1乃至5
何れか記載の低級アルケンの製造方法。6. The lower alkane is ethane and the lower alkene is ethylene.
Any of the methods for producing a lower alkene.
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