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JP5793964B2 - Phosphorus modified zeolite catalyst - Google Patents
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Description

本発明はリン修飾ゼオライト触媒及び前記触媒を用いてエタノールをプロピレンに変換する方法に関する。   The present invention relates to a phosphorus-modified zeolite catalyst and a method for converting ethanol into propylene using the catalyst.

プロピレンは、アクロレイン、アクリロニトリル、イソプロピルアルコール、アセトン、グリセリン、クメン、プロピレンオキシド、アリルアルコールなどの合成原料として大量に使用されている。また、プロピレンを重合することにより得られるポリプロピレンは、建築資材や食品容器などの幅広い分野で使用されている。   Propylene is used in large quantities as a raw material for the synthesis of acrolein, acrylonitrile, isopropyl alcohol, acetone, glycerin, cumene, propylene oxide, allyl alcohol, and the like. In addition, polypropylene obtained by polymerizing propylene is used in a wide range of fields such as building materials and food containers.

従来からプロピレンを製造する方法は数多く知られており、触媒を使用してエタノールやエチレンからプロピレンを製造する方法が報告されている。例えば、特許文献1では、希土類元素を含有した結晶性アルミノシリケートを使用して、n−ブタンをエチレン及びプロピレンに変換する方法を開示している。また、特許文献2では、アルカリ土類金属、希土類元素、及びリンを担持した結晶性アルミノシリケートを使用して、n−ヘキサンをエチレン及びプロピレンに変換する方法を開示している。   Many methods for producing propylene have been conventionally known, and methods for producing propylene from ethanol or ethylene using a catalyst have been reported. For example, Patent Document 1 discloses a method of converting n-butane to ethylene and propylene using a crystalline aluminosilicate containing a rare earth element. Patent Document 2 discloses a method of converting n-hexane into ethylene and propylene using a crystalline aluminosilicate carrying an alkaline earth metal, a rare earth element, and phosphorus.

特開平11−253807号公報JP 11-253807 A 特開2010−104878号公報JP 2010-104878 A

エタノールやエチレンからプロピレンを製造するための触媒は数多く知られているが、プロピレンの生成効率は未だ十分ではない。例えば、特許文献1における、ランタン及びリンを順に担持させたZSM−5型ゼオライト触媒を使用した場合、n−ブタン転化率は93.7%、エチレン収率は28.1%、プロピレン収率は20.9%である(実施例5)。n−ブタンの供給量に対する触媒の量は0.178g・cc−butane/minであり、この値とプロピレン収率から、単位触媒量及び単位時間当たりにプロピレンを生成できる量(STY)は174g−propylene/kg−cat/hとなる。この生成効率では工業的プロセスに利用することは困難である。また、供給ガス中のn−ブタン濃度が13.4%と低いため、反応に無関係なガス成分の分離精製コストが増加してしまう。   Many catalysts for producing propylene from ethanol and ethylene are known, but the production efficiency of propylene is still not sufficient. For example, when the ZSM-5 type zeolite catalyst in which lanthanum and phosphorus are sequentially supported in Patent Document 1 is used, the n-butane conversion is 93.7%, the ethylene yield is 28.1%, and the propylene yield is 20.9% (Example 5). The amount of the catalyst with respect to the supply amount of n-butane is 0.178 g · cc-butane / min. From this value and the propylene yield, the amount of propylene produced per unit time and unit time (STY) is 174 g- propylene / kg-cat / h. This production efficiency is difficult to use in industrial processes. In addition, since the n-butane concentration in the supply gas is as low as 13.4%, the cost of separation and purification of gas components unrelated to the reaction increases.

また、特許文献2における、マグネシウム又はカルシウムと、ランタンと、リンとを担持させたZSM−5型ゼオライト触媒を使用した場合、n−ヘキサン転化率は約95%、エチレン+プロピレン収率は約55%である(実施例1〜4)。プロピレンのSTYは高く見積もっても1043g−propylene/kg−cat/hにすぎない。また、供給ガス中のn−ヘキサン濃度が27%と低いため、反応に無関係なガス成分の分離精製コストが増加する。   In addition, when a ZSM-5 type zeolite catalyst supporting magnesium or calcium, lanthanum, and phosphorus in Patent Document 2 is used, the n-hexane conversion is about 95%, and the ethylene + propylene yield is about 55. % (Examples 1 to 4). The STY of propylene is only 1043 g-propylene / kg-cat / h even if it is highly estimated. In addition, since the n-hexane concentration in the supply gas is as low as 27%, the cost of separation and purification of gas components unrelated to the reaction increases.

特許文献1及び2のいずれにおいても、原料の供給量に対して触媒量が多く、また、原料以外のガス成分濃度が高い。そのため、前記特許文献に開示されている触媒を工業的に利用することは困難である。また、工業的に利用するためには、原料を高濃度で供給する必要があるが、その場合には一般的に原料転化率が低下してしまう。   In both Patent Documents 1 and 2, the amount of catalyst is larger than the amount of raw material supplied, and the concentration of gas components other than the raw material is high. For this reason, it is difficult to industrially use the catalyst disclosed in the patent document. Moreover, in order to utilize industrially, it is necessary to supply a raw material by high concentration, However, In that case, generally a raw material conversion rate will fall.

そのため、本発明は、高濃度の原料を効率的且つ選択的に変換することができる触媒を提供することを目的とする。   Therefore, an object of this invention is to provide the catalyst which can convert a high concentration raw material efficiently and selectively.

本発明者らが鋭意検討した結果、ゼオライト触媒をリンで修飾し、触媒の酸量を一定の範囲内に調節することによって、上述の課題を解決できることを見出した。   As a result of intensive studies by the present inventors, it has been found that the above-mentioned problems can be solved by modifying the zeolite catalyst with phosphorus and adjusting the acid amount of the catalyst within a certain range.

即ち、本発明は以下を包含する。
(1)酸量が0.4〜0.7mmol/g−catである、エタノールをプロピレンに変換するためのリン修飾ゼオライト触媒。
(2)酸量が0.45〜0.65mmol/g−catである、(1)に記載のリン修飾ゼオライト触媒。
(3)酸量が0.6〜0.65mmol/g−catである、(2)に記載のリン修飾ゼオライト触媒。
(4)エタノールを(1)〜(3)のいずれかに記載のリン修飾ゼオライト触媒に接触させることを含む、プロピレンの製造方法。
(5)エタノールがエタノール濃度90%以上の混合ガスとして供給される、(4)に記載の方法。
That is, the present invention includes the following.
(1) A phosphorus-modified zeolite catalyst for converting ethanol into propylene having an acid amount of 0.4 to 0.7 mmol / g-cat.
(2) The phosphorus-modified zeolite catalyst according to (1), wherein the acid amount is 0.45 to 0.65 mmol / g-cat.
(3) The phosphorus-modified zeolite catalyst according to (2), wherein the acid amount is 0.6 to 0.65 mmol / g-cat.
(4) A method for producing propylene, comprising bringing ethanol into contact with the phosphorus-modified zeolite catalyst according to any one of (1) to (3).
(5) The method according to (4), wherein ethanol is supplied as a mixed gas having an ethanol concentration of 90% or more.

本発明によれば、原料のエタノールを効率的且つ選択的にプロピレンに変換することができる。   According to the present invention, ethanol as a raw material can be efficiently and selectively converted into propylene.

酸量とプロピレン収率との関係を示す。The relationship between an acid amount and a propylene yield is shown.

以下、本発明を詳細に説明する。
1.リン修飾ゼオライト触媒
本発明において「リン修飾ゼオライト触媒」とは、リンで修飾したゼオライト触媒である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
1. Phosphorus-modified zeolite catalyst In the present invention, the “phosphorus-modified zeolite catalyst” is a zeolite catalyst modified with phosphorus.

リンで修飾する前のゼオライト触媒としては特に限定されず、一般的なゼオライト触媒を使用することができる。例えば、MFI型ゼオライト触媒、MEL型ゼオライト触媒、FER型ゼオライト触媒、MOR型ゼオライト触媒、CHA型ゼオライト触媒、TON型ゼオライト触媒などを挙げることができる。特に限定するものではないが、MFI型ゼオライト触媒を使用することが好ましく、ZSM−5型ゼオライト触媒を使用することが特に好ましい。   The zeolite catalyst before modification with phosphorus is not particularly limited, and a general zeolite catalyst can be used. For example, MFI type zeolite catalyst, MEL type zeolite catalyst, FER type zeolite catalyst, MOR type zeolite catalyst, CHA type zeolite catalyst, TON type zeolite catalyst and the like can be mentioned. Although not particularly limited, it is preferable to use an MFI type zeolite catalyst, and it is particularly preferable to use a ZSM-5 type zeolite catalyst.

ゼオライト触媒におけるSiとAlとの比率は特に限定されないが、触媒の活性を維持する観点などから、SiO/Al(モル比)が20〜1000であることが好ましく、30〜400であることが特に好ましい。SiO/Al(モル比)は公知の方法を使用して測定することができる。例えば、ゼオライト触媒をアルカリ水溶液に溶解し、プラズマ発光分光分析法により分析する方法などを挙げることができる。 The ratio of Si and Al in the zeolite catalyst is not particularly limited. However, from the viewpoint of maintaining the activity of the catalyst, the SiO 2 / Al 2 O 3 (molar ratio) is preferably 20 to 1000, preferably 30 to 400. It is particularly preferred. SiO 2 / Al 2 O 3 (molar ratio) can be measured using a known method. For example, a method in which a zeolite catalyst is dissolved in an alkaline aqueous solution and analyzed by plasma emission spectroscopy can be used.

ゼオライト触媒の細孔径は特に限定されないが、反応性やプロピレン選択性を向上させる観点から0.2〜1.2nmであることが好ましく、0.3〜0.7nmであることが特に好ましい。   The pore diameter of the zeolite catalyst is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 1.2 nm and particularly preferably 0.3 to 0.7 nm from the viewpoint of improving reactivity and propylene selectivity.

ゼオライト触媒をリンで修飾するために使用するリン化合物は、リンを含むものであれば特に限定されず、無機リン化合物及び有機リン化合物のいずれも使用することができる。特に、無機リン酸塩が好ましく、例えば、第一リン酸ナトリウム、第二リン酸ナトリウム、第三リン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、第一リン酸カリウム、第二リン酸カリウム、第三リン酸カリウム、ピロリン酸カリウム、第一リン酸アンモニウム、第二リン酸アンモニウム、第三リン酸アンモニウム、リン酸水素2アンモニウム、リン酸2水素アンモニウム、リン酸3アンモニウム、第一リン酸カルシウム、リン酸水素アンモニウムナトリウム、ピロリン水素ナトリウム、ピロリン酸水素カリウム、ピロリン酸アンモニウム、メタリン酸ナトリウム、メタリン酸アンモニウムなどを挙げることができる。リン化合物は単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。   The phosphorus compound used for modifying the zeolite catalyst with phosphorus is not particularly limited as long as it contains phosphorus, and any of inorganic phosphorus compounds and organic phosphorus compounds can be used. In particular, inorganic phosphates are preferred, for example, primary sodium phosphate, secondary sodium phosphate, tertiary sodium phosphate, sodium pyrophosphate, primary potassium phosphate, secondary potassium phosphate, tertiary potassium phosphate. , Potassium pyrophosphate, monobasic ammonium phosphate, dibasic ammonium phosphate, tribasic ammonium phosphate, dibasic ammonium phosphate, dihydrogen ammonium phosphate, triammonium phosphate, tribasic calcium phosphate, monobasic calcium phosphate, Examples thereof include sodium pyrophosphate hydrogen, potassium hydrogen pyrophosphate, ammonium pyrophosphate, sodium metaphosphate, and ammonium metaphosphate. A phosphorus compound may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.

本発明において「修飾」とは、リンをゼオライト触媒の表面に担持させることや、リンをゼオライト触媒の細孔中に含有させることなどを意味するものであって、ゼオライト骨格中にリンを組み込ませることを意味するわけではない。リンとゼオライト触媒とは単に接触していてもよいし、化学的な結合を形成していてもよい。リンをゼオライト触媒に修飾する方法としては特に限定されず、イオン交換法、含浸法、水熱合成法などの公知の様々な方法を挙げることができる。例えば、リン化合物の水溶液とゼオライト触媒とを混合した後に水を蒸発させることによってゼオライト触媒をリンで修飾することができる。   In the present invention, “modification” means that phosphorus is supported on the surface of the zeolite catalyst, or that phosphorus is contained in the pores of the zeolite catalyst, and that phosphorus is incorporated into the zeolite skeleton. It doesn't mean that. Phosphorus and the zeolite catalyst may simply be in contact with each other or may form a chemical bond. The method for modifying phosphorus to a zeolite catalyst is not particularly limited, and examples thereof include various known methods such as an ion exchange method, an impregnation method, and a hydrothermal synthesis method. For example, the zeolite catalyst can be modified with phosphorus by evaporating water after mixing an aqueous solution of a phosphorus compound and a zeolite catalyst.

ゼオライト触媒をリンで修飾することによって触媒の酸量を調節することができる。ゼオライト触媒の酸量はリンの修飾量が増加するにつれて低下する。本発明のリン修飾ゼオライト触媒の酸量は0.4〜0.7mmol/g−catであり、好ましくは0.45〜0.65mmol/g−cat、特に好ましくは0.6〜0.65mmol/g−catである。ゼオライト触媒がリンで修飾されており、且つ上記範囲内の酸量を有することによって、エタノールを効率的且つ選択的にプロピレンに変換することが可能となる。   The acid amount of the catalyst can be adjusted by modifying the zeolite catalyst with phosphorus. The acid amount of the zeolite catalyst decreases as the amount of phosphorus modification increases. The acid amount of the phosphorus-modified zeolite catalyst of the present invention is 0.4 to 0.7 mmol / g-cat, preferably 0.45 to 0.65 mmol / g-cat, particularly preferably 0.6 to 0.65 mmol / g-cat. When the zeolite catalyst is modified with phosphorus and has an acid amount within the above range, ethanol can be efficiently and selectively converted to propylene.

酸量の測定方法としては公知の様々な方法を使用することができるが、本発明においてはアンモニア昇温脱離法(NH−TPD)により測定する。NH−TPDにおける測定条件は以下の実施例に記載する条件を採用する。 Various known methods can be used as a method for measuring the acid amount. In the present invention, the acid amount is measured by an ammonia temperature-programmed desorption method (NH 3 -TPD). The measurement conditions in NH 3 -TPD employ the conditions described in the following examples.

2.プロピレンの製造方法
本発明は、エタノールをリン修飾ゼオライト触媒に接触させることによって、プロピレンを製造する方法にも関する。
2. Propylene Production Process The present invention also relates to a process for producing propylene by contacting ethanol with a phosphorus-modified zeolite catalyst.

エタノールはそのまま供給してもよいし、希釈ガスとの混合ガスとして供給してもよい。希釈ガスとしてはエタノールが気体で存在する条件下において気体で存在し、エタノールからプロピレンへの変換に悪影響を与えないものであれば特に限定されない。例えば、不活性ガスの窒素やアルゴンなどを使用することができる。しかしながら、工業的に利用するためにはエタノールを高濃度で使用することが好ましい。例えば、エタノール濃度(モル比)が50%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましく、95%以上であることが特に好ましい。   Ethanol may be supplied as it is or as a mixed gas with a dilution gas. The diluting gas is not particularly limited as long as it exists in a gaseous state under the condition that ethanol is present in a gaseous state and does not adversely affect the conversion of ethanol to propylene. For example, an inert gas such as nitrogen or argon can be used. However, for industrial use, it is preferable to use ethanol at a high concentration. For example, the ethanol concentration (molar ratio) is preferably 50% or more, more preferably 70% or more, further preferably 90% or more, and particularly preferably 95% or more.

エタノールの供給速度は使用する触媒の活性に基づいて決定することができる。本発明のリン修飾ゼオライト触媒は効率的にエタノールをプロピレンに変換することができるため、エタノールと触媒との接触時間(W/F)を、例えば、0.01〜10g−cat・h・mol−1とすることができ、好ましくは0.05〜5g−cat・h・mol−1とすることができ、特に好ましくは0.1〜1g−cat・h・mol−1とすることができる。 The feeding rate of ethanol can be determined based on the activity of the catalyst used. Since the phosphorus-modified zeolite catalyst of the present invention can efficiently convert ethanol into propylene, the contact time (W / F) between ethanol and the catalyst is, for example, 0.01 to 10 g-cat · h · mol −. it can be 1, and preferably, to 0.05~5g-cat · h · mol -1 , particularly preferably be a 0.1~1g-cat · h · mol -1 .

反応温度は、エタノールが効率的且つ選択的にプロピレンに変換されれば特に限定されないが、例えば、300〜700℃が好ましく、400〜600℃が特に好ましい。   Although reaction temperature will not be specifically limited if ethanol is efficiently and selectively converted into propylene, for example, 300-700 degreeC is preferable and 400-600 degreeC is especially preferable.

エタノールからプロピレンへの変換は生成ガスをガスクロマトグラフィーで分析することにより確認することができる。   The conversion from ethanol to propylene can be confirmed by analyzing the product gas by gas chromatography.

以下、実施例及び比較例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example and a comparative example, the technical scope of this invention is not limited to this.

実施例1
0.056gのリン酸水素2アンモニウム(ナカライテスク製、99%)を20mlの水に溶解した。5gのNH−ZSM−5型ゼオライト触媒(東ソー製、SiO/Alモル比 40)を前記水溶液に添加し、80℃で1時間攪拌した。その後、1時間かけて水を蒸発させ、105℃で6時間乾燥し、リン修飾ゼオライト触媒を得た。
Example 1
0.056 g of diammonium hydrogen phosphate (Nacalai Tesque, 99%) was dissolved in 20 ml of water. 5 g of NH 4 —ZSM-5 type zeolite catalyst (manufactured by Tosoh Corporation, SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio 40) was added to the aqueous solution and stirred at 80 ° C. for 1 hour. Thereafter, water was evaporated over 1 hour and dried at 105 ° C. for 6 hours to obtain a phosphorus-modified zeolite catalyst.

酸量評価
日本ベル社製のBELCAT−Aを用い、前記触媒のNH昇温脱離挙動(NH−TPD)を測定した。
1)触媒をHe気流中、550℃で30分間焼成後、100℃に降温;
2)1%NHと99%Heの混合ガスを100ml/minの流速で10分間、触媒に供給;
3)水蒸気をHeガスバブリングにより60分間供給し、酸点以外に吸着したNHを除去;
4)Heガスを100ml/minで30分間パージ;
5)100℃から600℃まで10℃/minで昇温。
Using BELCAT-A manufactured by acid amount evaluation Nippon Bell Co., measured NH 3 Atsushi Nobori behavior of the catalyst of (NH 3 -TPD).
1) The catalyst is calcined at 550 ° C. for 30 minutes in a He stream, and then cooled to 100 ° C .;
2) Supply a mixed gas of 1% NH 3 and 99% He to the catalyst at a flow rate of 100 ml / min for 10 minutes;
3) Supply water vapor by He gas bubbling for 60 minutes to remove NH 3 adsorbed at other than acid sites;
4) Purge He gas at 100 ml / min for 30 minutes;
5) Increase the temperature from 100 ° C. to 600 ° C. at 10 ° C./min.

5)の昇温中に発生したガスを四重極型質量分析計で分析した。酸量は昇温脱離ガス分析開始時点の点と昇温完了時点の点を結んだ線より上のピーク面積で求めた。   The gas generated during the temperature increase in 5) was analyzed with a quadrupole mass spectrometer. The amount of acid was determined from the peak area above the line connecting the point at the start of temperature-programmed desorption gas analysis and the point at the completion of temperature-raising.

エタノール変換活性評価
固定床の流通型反応装置を用い、前記触媒のエタノール接触分解反応を測定した。気化エタノール+窒素混合ガス(EtOH:N=50:50)の全流量(278ml)を、W/Fが0.67g−cat・h・mol−1となるように、0.5gの触媒に500℃で接触させた。生成したガスをガスクロマトグラフィーで分析した。
Ethanol conversion activity evaluation The ethanol catalytic cracking reaction of the catalyst was measured using a fixed bed flow reactor. The total flow rate (278 ml) of vaporized ethanol + nitrogen mixed gas (EtOH: N 2 = 50: 50) was added to 0.5 g of catalyst so that W / F was 0.67 g-cat · h · mol −1. Contact was made at 500 ° C. The produced gas was analyzed by gas chromatography.

実施例2
リン酸水素2アンモニウムを0.138g使用した以外は実施例1と同様の操作を行った。
Example 2
The same operation as in Example 1 was carried out except that 0.138 g of diammonium hydrogen phosphate was used.

実施例3
リン酸水素2アンモニウムを0.2165g使用した以外は実施例1と同様の操作を行った。
Example 3
The same operation as in Example 1 was performed except that 0.2165 g of diammonium hydrogen phosphate was used.

実施例4
リン酸水素2アンモニウムを0.275g使用した以外は実施例1と同様の操作を行った。
Example 4
The same operation as in Example 1 was performed except that 0.275 g of diammonium hydrogen phosphate was used.

実施例5
リン酸水素2アンモニウムを0.407g使用した以外は実施例1と同様の操作を行った。
Example 5
The same operation as in Example 1 was performed except that 0.407 g of diammonium hydrogen phosphate was used.

比較例1
触媒をリンで修飾しなかった以外は実施例1と同様の操作を行った。
Comparative Example 1
The same operation as in Example 1 was performed except that the catalyst was not modified with phosphorus.

実施例6
エタノール変換活性評価において、気化エタノール+窒素混合ガスの比率をEtOH:N=95:5とした以外は実施例1と同様の操作を行った。
Example 6
In the ethanol conversion activity evaluation, the same operation as in Example 1 was performed except that the ratio of vaporized ethanol + nitrogen mixed gas was EtOH: N 2 = 95: 5.

実施例7
エタノール変換活性評価において、気化エタノール+窒素混合ガスの比率をEtOH:N=95:5とした以外は実施例2と同様の操作を行った。
Example 7
In the ethanol conversion activity evaluation, the same operation as in Example 2 was performed except that the ratio of vaporized ethanol + nitrogen mixed gas was EtOH: N 2 = 95: 5.

実施例8
エタノール変換活性評価において、気化エタノール+窒素混合ガスの比率をEtOH:N=95:5とした以外は実施例3と同様の操作を行った。
Example 8
In the ethanol conversion activity evaluation, the same operation as in Example 3 was performed except that the ratio of vaporized ethanol + nitrogen mixed gas was EtOH: N 2 = 95: 5.

実施例9
エタノール変換活性評価において、気化エタノール+窒素混合ガスの比率をEtOH:N=95:5とした以外は実施例4と同様の操作を行った。
Example 9
In the ethanol conversion activity evaluation, the same operation as in Example 4 was performed except that the ratio of vaporized ethanol + nitrogen mixed gas was EtOH: N 2 = 95: 5.

実施例10
エタノール変換活性評価において、気化エタノール+窒素混合ガスの比率をEtOH:N=95:5とした以外は実施例5と同様の操作を行った。
Example 10
In the ethanol conversion activity evaluation, the same operation as in Example 5 was performed except that the ratio of vaporized ethanol + nitrogen mixed gas was EtOH: N 2 = 95: 5.

比較例2
エタノール変換活性評価において、気化エタノール+窒素混合ガスの比率をEtOH:N=95:5とした以外は比較例1と同様の操作を行った。
Comparative Example 2
In the ethanol conversion activity evaluation, the same operation as in Comparative Example 1 was performed except that the ratio of vaporized ethanol + nitrogen mixed gas was EtOH: N 2 = 95: 5.

実施例1〜5で得られたリン修飾ゼオライト触媒、及び比較例1のゼオライト触媒の酸量を表1に示す(実施例6〜10及び比較例2における酸量は、それぞれ実施例1〜5及び比較例1における酸量と同一である)。   The acid amounts of the phosphorus-modified zeolite catalyst obtained in Examples 1 to 5 and the zeolite catalyst of Comparative Example 1 are shown in Table 1. (The acid amounts in Examples 6 to 10 and Comparative Example 2 are the same as in Examples 1 to 5, respectively. And the acid amount in Comparative Example 1).

Figure 0005793964
Figure 0005793964

実施例1〜5及び比較例1で分析した各生成ガスの炭素収率を表2に示し、実施例6〜10及び比較例2で分析した各生成ガスの炭素収率を表3に示す。また、各実施例及び各比較例における酸量とプロピレン収率との関係を図1に示す。   The carbon yield of each product gas analyzed in Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 is shown in Table 2, and the carbon yield of each product gas analyzed in Examples 6 to 10 and Comparative Example 2 is shown in Table 3. Moreover, the relationship between the acid amount and propylene yield in each Example and each Comparative Example is shown in FIG.

炭素収率は以下の式により算出した。
炭素収率(%)=[生成ガスのモル数×各成分1モル当たりの炭素数/(供給エタノールのモル数×2)]×100
The carbon yield was calculated by the following formula.
Carbon yield (%) = [number of moles of product gas × number of carbons per mole of each component / (number of moles of supplied ethanol × 2)] × 100

Figure 0005793964
Figure 0005793964

Figure 0005793964
Figure 0005793964

各実施例及び各比較例におけるSTYを表4に示す。   Table 4 shows STY in each example and each comparative example.

Figure 0005793964
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ゼオライト触媒をリンで修飾し、酸量を一定範囲内に調節することによって、リンで修飾されていないゼオライト触媒と比較して、大幅にSTYが改善された。特に、実施例6におけるエタノール濃度が95%である場合には9618g−propylene/kg−cat/hの非常に高いSTYが得られた。   By modifying the zeolite catalyst with phosphorus and adjusting the acid amount within a certain range, the STY was greatly improved as compared with the zeolite catalyst not modified with phosphorus. In particular, when the ethanol concentration in Example 6 was 95%, an extremely high STY of 9618 g-propylene / kg-cat / h was obtained.

Claims (3)

酸量が0.45〜0.65mmol/g−catである、エタノールをプロピレンに変換するためのリン修飾ゼオライト触媒。 A phosphorus-modified zeolite catalyst for converting ethanol into propylene having an acid amount of 0.45 to 0.65 mmol / g-cat. 酸量が0.6〜0.65mmol/g−catである、請求項に記載のリン修飾ゼオライト触媒。 Acid amount is 0.6~0.65mmol / g-cat, phosphorus-modified zeolite catalyst of claim 1. 90%以上の濃度のエタノールを請求項1又は2に記載のリン修飾ゼオライト触媒に接触させることを含む、プロピレンの製造方法。 Comprising contacting the phosphorus-modified zeolite catalyst according 90% ethanol concentration in claim 1 or 2, the production method of propylene.
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