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JP5895705B2 - Propylene production method - Google Patents
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Description

本発明はメタノールおよび/またはジメチルエーテルを含む原料からプロピレンを製造する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing propylene from a raw material containing methanol and / or dimethyl ether.

プロピレンを製造する方法としては、従来からナフサのスチームクラッキングや減圧軽油の流動接触分解が一般的に実施されており、近年ではエチレンと2−ブテンを原料としたメタセシス反応やメタノールおよび/またはジメチルエーテルを原料としたMTO(メタノール to オレフィン)プロセスが知られている。   As a method for producing propylene, steam cracking of naphtha and fluid catalytic cracking of vacuum gas oil have been conventionally performed. In recent years, metathesis reaction using ethylene and 2-butene as raw materials and methanol and / or dimethyl ether are used. An MTO (methanol to olefin) process as a raw material is known.

例えば特許文献1では、 MFI型アルミノシリケートであるZSM−5を活性成分とする触媒を用い、メタノールからプロピレンを製造している。
また特許文献2では、CHA型シリコアルミノフォスフェートであるSAPO−34を活性成分とする触媒を用いて、メタノールからプロピレンを製造している。
For example, in Patent Document 1, propylene is produced from methanol using a catalyst having ZSM-5, which is an MFI type aluminosilicate, as an active ingredient.
In Patent Document 2, propylene is produced from methanol using a catalyst having SAPO-34, which is a CHA-type silicoaluminophosphate, as an active ingredient.

しかし、これら現在知られているMTO法では、エチレンとプロピレンが主生成物であり、かつエチレンがプロピレンと同量程度生成する。   However, in these currently known MTO processes, ethylene and propylene are the main products, and ethylene is produced in the same amount as propylene.

一方で、エチレンを製造する方法としては、天然ガスに含まれるエタンを原料としたスチームクラッキング(以下、エタンクラッキング)が知られている。近年の天然ガス価格低下によって、エタンクラッキングは、ナフサのスチームクラッキングに対して著しくエチレン製造コストが低下してきていることから、エタンクラッキングによるエチレン生産が急激に拡大している。しかしながら、エタンクラッキングではナフサのスチームクラッキングとは異なり、炭素数3以上の炭化水素であるプロピレン、ブタジエンやブテン等がほとんど生成しないことから、炭素数3以上の炭化水素、特にプロピレンとブタジエンが不足するという状況が顕在化しつつある。   On the other hand, as a method for producing ethylene, steam cracking (hereinafter referred to as ethane cracking) using ethane contained in natural gas as a raw material is known. Due to the recent decline in natural gas prices, ethylene production costs for ethane tank racking have significantly decreased compared to naphtha steam cracking, and ethylene production by ethane tank racking has rapidly expanded. However, unlike naphtha steam cracking, ethane cracking produces few hydrocarbons with 3 or more carbon atoms such as propylene, butadiene, butene, etc., and therefore lacks 3 or more hydrocarbons, especially propylene and butadiene. This situation is becoming apparent.

そこで、MTO法により、プロピレン等の炭素数3以上のオレフィンを選択的に製造することができ、かつエチレンの生成量が抑制された製造方法が求められている。尚、ブテンはブタジエンの原料となる有用物質であることから、特にプロピレンとブテンを効率よく製造することが重要である。   Therefore, there is a demand for a production method capable of selectively producing an olefin having 3 or more carbon atoms such as propylene by the MTO method and suppressing the amount of ethylene produced. In addition, since butene is a useful substance used as a raw material of butadiene, it is particularly important to efficiently produce propylene and butene.

USP4,148,835USP 4,148,835 特開昭59−084829号公報JP 59-084829 A

本発明は、メタノールおよび/またはジメチルエーテルを含む原料を、触媒と接触させて、効率良くプロピレンを製造する方法を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a method for efficiently producing propylene by bringing a raw material containing methanol and / or dimethyl ether into contact with a catalyst.

本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、ある特定の構造を有するゼオライトを触媒活性成分として使用することにより、プロピレンを効率良く製造することができることを見出し本発明に至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that propylene can be efficiently produced by using a zeolite having a specific structure as a catalytically active component. It came.

すなわち、本発明の第1の要旨は、メタノールおよび/またはジメチルエーテルを含む原料を、触媒と接触させてプロピレンを製造する方法であって、前記触媒が、International Zeolite Association(IZA)で規定されるコードでCON型構造であるゼオライトを活性成分として含み、該ゼオライトが、ホウ素、ガリウムおよびアルミニウムより選ばれるいずれか1種以上を含むことを特徴とするプロピレンの製造方法、に存する。 That is, the first gist of the present invention is a method for producing propylene by bringing a raw material containing methanol and / or dimethyl ether into contact with a catalyst, wherein the catalyst is a code defined by the International Zeolite Association (IZA). in look-containing zeolite is CON structure as active ingredient, the zeolite lies boron, the method of manufacturing propylene characterized by gallium and either one or more free Mukoto selected from aluminum, the.

本発明によれば、メタノールおよび/またはジメチルエーテルを原料として、CON型構造を有するゼオライトを活性成分として含む触媒を使用することにより、高収率でプロピレンを製造することができ、また、プロピレンと共にブテンを高収率で製造することができる。
また、本発明によれば、プロピレン製造時のエチレンの副生を抑制することができ、さらに反応による触媒のコーキングが少なく、触媒寿命が長いという効果も得ることができる。
According to the present invention, propylene can be produced in a high yield by using a catalyst containing methanol and / or dimethyl ether as a raw material and a zeolite having a CON-type structure as an active component. Can be produced in high yield.
Further, according to the present invention, it is possible to suppress the by-production of ethylene during the production of propylene, and further, it is possible to obtain an effect that the catalyst coking due to the reaction is small and the catalyst life is long.

実施例1で用いたCON型ゼオライト粉末(調製例1)のXRDパターンを表すものである。2 represents an XRD pattern of a CON-type zeolite powder (Preparation Example 1) used in Example 1. 実施例2で用いたCON型ゼオライト粉末(調製例2)のXRDパターンを表すものである。2 represents an XRD pattern of a CON-type zeolite powder (Preparation Example 2) used in Example 2. 実施例3で用いたCON型ゼオライト粉末(調製例3)のXRDパターンを表すものである。3 represents an XRD pattern of a CON-type zeolite powder (Preparation Example 3) used in Example 3. 実施例4で用いたCON型ゼオライト粉末(調製例4)のXRDパターンを表すものである。3 represents an XRD pattern of a CON-type zeolite powder (Preparation Example 4) used in Example 4.

以下に、本発明を実施するための代表的な態様を具体的に説明するが、本発明はその要
旨を超えない限り、以下の態様に限定されるものではない。
Below, the typical aspect for implementing this invention is demonstrated concretely, However, This invention is not limited to the following aspects, unless the summary is exceeded.

[触媒]
本発明においては、触媒として、International Zeolite Association(IZA)で規定されるコードでCON型構造であるゼオライト(以下、「CON型ゼオライト」という)を触媒活性成分として含む触媒を用いる。
[catalyst]
In the present invention, a catalyst containing a zeolite having a CON-type structure (hereinafter referred to as “CON-type zeolite”) as a catalytic active component is used as a catalyst, as defined by the International Zeolite Association (IZA).

CON型ゼオライトは、その構成単位として、2つの12員環構造と、1つの10員環構造が交差した形状を有する3次元細孔構造を有するゼオライトである。この12員環構造を有するCON型ゼオライトは、8員環構造のみで構成されるCHA型ゼオライトや、10員環構造のみで構成されるMFI型ゼオライトと比較して、反応生成物の細孔内拡散が有利となり、炭素数3以上のオレフィン選択性に優れた触媒となる。また上記の通り、CON型ゼオライトは、12員環構造と10員環構造がジグザグに交差する構造をとり、3方向の細孔が1箇所で交差しないため、インターセクションのスペースが小さく、反応によるコークが生成しにくく、反応活性の顕著な低下を招きにくいと考えられ、触媒寿命が長いという利点もある。   The CON-type zeolite is a zeolite having a three-dimensional pore structure having two 12-membered ring structures and one 10-membered ring structure intersecting as structural units. This CON-type zeolite having a 12-membered ring structure is more effective in the pores of the reaction product than the CHA-type zeolite composed only of an 8-membered ring structure or the MFI-type zeolite composed of only a 10-membered ring structure. Diffusion is advantageous and the catalyst has excellent selectivity for olefins having 3 or more carbon atoms. Also, as described above, the CON-type zeolite has a structure in which a 12-membered ring structure and a 10-membered ring structure intersect zigzag, and since the pores in three directions do not intersect at one place, the space of the intersection is small, and depending on the reaction It is considered that coke is hardly generated, and it is considered difficult to cause a significant decrease in reaction activity, and there is an advantage that the catalyst life is long.

本発明で用いられるCON型ゼオライトは、特に限定されるものではないが、好ましくは結晶性メタロシリケートである。前記メタロシリケートを構成する元素としては、特に限定はされないが、例えばアルミニウム(Al)、ホウ素(B)、チタン(Ti)、バナジウム(V)、鉄(Fe)、亜鉛(Zn)、ガリウム(Ga)、ゲルマニウム(Ge)、ジルコニウム(Zr)、錫(Sn)から選ばれる1種または2種以上が挙げられる。   The CON type zeolite used in the present invention is not particularly limited, but is preferably a crystalline metallosilicate. The element constituting the metallosilicate is not particularly limited. For example, aluminum (Al), boron (B), titanium (Ti), vanadium (V), iron (Fe), zinc (Zn), gallium (Ga) ), Germanium (Ge), zirconium (Zr), and tin (Sn).

具体的に好ましくは、構成元素としてAlを含有する結晶性アルミノシリケートや、Gaを含有する結晶性ガロシリケートが挙げられる。これらのゼオライトは、ゼオライト骨格内のAlやGaが酸点となり、触媒反応の活性点として働くため、触媒活性に優れる。   Specifically, crystalline aluminosilicate containing Al as a constituent element and crystalline gallosilicate containing Ga are preferable. These zeolites are excellent in catalytic activity because Al and Ga in the zeolite skeleton serve as acid sites and act as active sites for catalytic reactions.

また、本発明で用いられるCON型ゼオライトは、後述する原料ゲル中にホウ素化合物を添加することによって得られやすくなることから、Bを構成元素として含んでいてもよい。このような例としては、構成元素としてAlとBを含む結晶性ボロアルミノシリケートや、構成元素がGaとBを含む結晶性ガロボロシリケート等が挙げられる。   Further, the CON-type zeolite used in the present invention may contain B as a constituent element because it is easily obtained by adding a boron compound to a raw material gel described later. Examples thereof include crystalline boroaluminosilicate containing Al and B as constituent elements, and crystalline galloborosilicate containing constituent elements Ga and B.

CON型ゼオライトとして好ましくは、Bを含むメタロシリケートであり、ボロアルミノシリケート、ガロボロシリケートが挙げられる。これらは、プロピレンおよびブテンの合計収率が高く、エチレン選択率が低いため、本発明に好適である。また、Gaを含むものは、芳香族化合物の副生もほとんど見られない点でも好ましい。   The CON type zeolite is preferably a metallosilicate containing B, and examples thereof include boroaluminosilicate and galloborosilicate. These are suitable for the present invention because the total yield of propylene and butene is high and the ethylene selectivity is low. Moreover, the thing containing Ga is preferable also at the point by which the byproduct of an aromatic compound is hardly seen.

前記結晶性アルミノシリケート、結晶性ガロシリケートの場合、その構成元素の比率としては特に限定されるものではないが、そのSi/Alモル比、またはSi/Gaモル比は、通常5以上、好ましくは10以上、より好ましくは20以上、更に好ましくは25以上、特に好ましくは50以上、とりわけ好ましくは100以上であり、通常5000以下、好ましくは1000以下、さらに好ましくは500以下である。   In the case of the crystalline aluminosilicate and the crystalline gallosilicate, the ratio of the constituent elements is not particularly limited, but the Si / Al molar ratio or Si / Ga molar ratio is usually 5 or more, preferably It is 10 or more, more preferably 20 or more, still more preferably 25 or more, particularly preferably 50 or more, particularly preferably 100 or more, and usually 5000 or less, preferably 1000 or less, more preferably 500 or less.

これら結晶性アルミノシリケートや結晶性ガロシリケートの製造には、構成元素としてBのみを含む結晶性ボロシリケートを合成した後、ゼオライト骨格内のBを除去し、除去した箇所にAlやGa等の金属を導入する方法(ポスト処理)を採用しても良い。ゼオライト骨格内のBは酸処理や水蒸気処理等によって除去することが可能である。   For the production of these crystalline aluminosilicates and crystalline gallosilicates, after synthesizing crystalline borosilicate containing only B as a constituent element, B in the zeolite skeleton is removed, and a metal such as Al or Ga is removed at the removed portion. A method of introducing (post processing) may be employed. B in the zeolite framework can be removed by acid treatment or steam treatment.

また、前記結晶性ボロアルミノシリケート、結晶性ガロボロシリケートの場合、その構成元素の比率としては特に限定されるものではないが、結晶性アルミノシリケート、結晶性ガロシリケートと同様、そのSi/Alモル比、またはSi/Gaモル比は、通常5以上、好ましくは10以上、より好ましくは20以上、更に好ましくは25以上、特に好ましくは50以上、とりわけ好ましくは100以上であり、通常5000以下、好ましくは1000以下、さらに好ましくは500以下である。また、Si/Bモル比は、通常0.1以上、好ましくは1以上、より好ましくは5以上、更に好ましくは10以上、特に好ましくは15以上であり、通常5000以下、好ましくは1000以下、さらに好ましくは100以下である。   In the case of the crystalline boroaluminosilicate and the crystalline galloborosilicate, the ratio of the constituent elements is not particularly limited. However, as with the crystalline aluminosilicate and the crystalline gallosilicate, the Si / Al mole thereof is not limited. The ratio or Si / Ga molar ratio is usually 5 or more, preferably 10 or more, more preferably 20 or more, further preferably 25 or more, particularly preferably 50 or more, particularly preferably 100 or more, and usually 5000 or less, preferably Is 1000 or less, more preferably 500 or less. The Si / B molar ratio is usually 0.1 or more, preferably 1 or more, more preferably 5 or more, further preferably 10 or more, particularly preferably 15 or more, and usually 5000 or less, preferably 1000 or less, Preferably it is 100 or less.

本発明で用いるCON型ゼオライトのイオン交換サイトは、特に限定されず、H型であっても、金属イオンで交換されたものであってもよい。ここで、金属イオンとは、具体的にはアルカリ金属イオンやアルカリ土類金属イオン等である。   The ion exchange site of the CON-type zeolite used in the present invention is not particularly limited, and may be H-type or exchanged with metal ions. Here, the metal ions are specifically alkali metal ions, alkaline earth metal ions, and the like.

本発明において用いられるCON型ゼオライトのBET比表面積は、特に限定されるものではなく、通常200m/g以上、好ましくは250m/g以上、より好ましくは300m/g以上であって、通常2000m/g以下、好ましくは1500m/g以下、より好ましくは1000m/g以下である。
また、本発明において用いられるCON型ゼオライトの細孔容積は、特に限定されるものでなく、通常0.1ml/g以上、好ましくは0.2ml/g以上であって、通常3ml/g以下、好ましくは2ml/g以下である。
The BET specific surface area of the CON-type zeolite used in the present invention is not particularly limited, and is usually 200 m 2 / g or more, preferably 250 m 2 / g or more, more preferably 300 m 2 / g or more. It is 2000 m 2 / g or less, preferably 1500 m 2 / g or less, more preferably 1000 m 2 / g or less.
Further, the pore volume of the CON-type zeolite used in the present invention is not particularly limited, and is usually 0.1 ml / g or more, preferably 0.2 ml / g or more, usually 3 ml / g or less, Preferably it is 2 ml / g or less.

CON型ゼオライトは、J.Am.Chem.Soc.,117,3766−3779(1995)に記載の方法など公知の方法で合成したものなどを用いることができる。   CON-type zeolite is described in J. Org. Am. Chem. Soc. 117, 3766-3779 (1995), and those synthesized by known methods can be used.

CON型ゼオライトは一般的に水熱合成法によって調製することが可能である。例えば水にホウ素源、アルミニウム源、ガリウム源およびシリカ源等を加えて均一なゲルを生成させ、これに構造規定剤、好ましくはN,N,N−トリメチル−(−)−cis−ミルタニルアンモニウムハイドロキサイドを加えて攪拌し、得られた原料ゲルを加圧加熱容器中で120〜200℃に保持して結晶化させる。結晶化の際に、必要に応じて種結晶を添加してもよく、製造性の面では種結晶を添加する方が、操作性が向上する点で好ましい。次いで結晶化した原料ゲルを濾過および洗浄した後、固形分を100〜200℃で乾燥し、引続き400〜900℃で焼成することによって、ゼオライト粉末として得ることができる。   A CON-type zeolite can generally be prepared by a hydrothermal synthesis method. For example, a boron source, an aluminum source, a gallium source, and a silica source are added to water to form a uniform gel, and a structure directing agent, preferably N, N, N-trimethyl-(-)-cis-miltanylammonium Hydroxide is added and stirred, and the obtained raw material gel is crystallized by being kept at 120 to 200 ° C. in a pressure heating container. During crystallization, a seed crystal may be added as necessary, and in terms of manufacturability, adding a seed crystal is preferable in terms of improving operability. Next, the crystallized raw material gel is filtered and washed, and then the solid content is dried at 100 to 200 ° C., and then calcined at 400 to 900 ° C. to obtain zeolite powder.

ここで、ホウ素源としてはホウ酸、ホウ酸ナトリウム、酸化ホウ素等の1種または2種以上を用いることができる。アルミニウム源としては硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、擬ベーマイト、アルミニウムアルコキシド、水酸化アルミニウム、アルミナゾル、アルミン酸ナトリウム等の1種または2種以上を用いることができる。ガリウム源としては硝酸ガリウム、硫酸ガリウム、リン酸ガリウム、塩化ガリウム、臭化ガリウム、水酸化ガリウム等の1種または2種以上を用いることができる。シリカ源としては、フュームドシリカ、シリカゾル、シリカゲル、二酸化珪素、水ガラスなどのシリケートやテトラエトキシオルソシリケートやテトラメトキシシランなどの珪素のアルコキシド、珪素のハロゲン化物等の1種または2種以上を用いることができる。   Here, as the boron source, one or more of boric acid, sodium borate, boron oxide and the like can be used. As the aluminum source, one or more of aluminum sulfate, aluminum nitrate, pseudoboehmite, aluminum alkoxide, aluminum hydroxide, alumina sol, sodium aluminate and the like can be used. As the gallium source, one or more of gallium nitrate, gallium sulfate, gallium phosphate, gallium chloride, gallium bromide, gallium hydroxide and the like can be used. As the silica source, one or more of silicates such as fumed silica, silica sol, silica gel, silicon dioxide, water glass, silicon alkoxides such as tetraethoxyorthosilicate and tetramethoxysilane, silicon halides and the like are used. be able to.

本発明において用いられるCON型ゼオライトは、合成時に構成元素の量(Al,Ga,B等)を調節することで、含有金属量を調節することができる。また、構成元素の一部をスチーミングや酸処理等により除去して含有量を調整したものを用いることもできる。   The CON-type zeolite used in the present invention can adjust the amount of metal contained by adjusting the amount of constituent elements (Al, Ga, B, etc.) during synthesis. Moreover, what adjusted some content by removing a part of structural element by steaming, acid treatment, etc. can also be used.

CON型ゼオライトは、そのまま本発明における触媒として反応に用いても良いし、反応に不活性な物質やバインダーを用いて、造粒ないし成形して反応に用いても良い。該反応に不活性な物質やバインダーとしては、アルミナまたはアルミナゾル、シリカ、シリカゲル、シリケート、石英、および、それらの混合物等が挙げられる。これらの中でも工業触媒として強固な成形体ができるという点でシリケートが好ましい。これらの物質と混合することは、触媒全体のコスト削減、触媒再生時の熱遮蔽補助用熱シンクとしての作用に有効であり、また、触媒の高密度化、触媒強度増加にも効果的である。   The CON-type zeolite may be used as it is as a catalyst in the present invention for the reaction, or may be used for the reaction by granulating or molding using a substance or a binder inert to the reaction. Examples of the substance or binder inert to the reaction include alumina or alumina sol, silica, silica gel, silicate, quartz, and a mixture thereof. Among these, silicate is preferable in that a strong molded body can be obtained as an industrial catalyst. Mixing with these substances is effective for reducing the cost of the entire catalyst and acting as a heat sink for heat shielding during catalyst regeneration. It is also effective for increasing the density of the catalyst and increasing the catalyst strength. .

本発明における触媒の粒径は合成時の条件により異なるが、通常、平均粒径として0.01〜500μm、好ましくは0.1〜10μmである。触媒の粒径が大き過ぎると、触媒活性を示す表面積が小さくなり、小さ過ぎると取り扱い性が劣る傾向があり、いずれの場合も好ましくない。この平均粒径は、レーザー回折測定によって求めることができる。ただし、レーザー回折法では0.1μm以下は測定できないので、レーザー回折法で測定した結果が0.1μm以下の場合は、走査型電子顕微鏡(SEM)により求めた値を、本発明でいう平均粒径とする。   The particle size of the catalyst in the present invention varies depending on the conditions during synthesis, but is usually 0.01 to 500 μm, preferably 0.1 to 10 μm, as an average particle size. When the particle size of the catalyst is too large, the surface area showing the catalytic activity becomes small, and when it is too small, the handleability tends to be inferior, which is not preferable in either case. This average particle diameter can be determined by laser diffraction measurement. However, since the laser diffraction method cannot measure 0.1 μm or less, when the result measured by the laser diffraction method is 0.1 μm or less, the value obtained by a scanning electron microscope (SEM) is the average particle size referred to in the present invention. The diameter.

[メタノール、ジメチルエーテル]
次に、本発明で反応原料とするメタノール、ジメチルエーテルについて説明する。
反応原料として用いるメタノールおよび/またはジメチルエーテルの製造由来は特に限定されない。例えば、石炭および天然ガス、ならびに製鉄業における副生物由来の水素/COの混合ガスの水素化反応により得られるもの、植物由来のアルコール類の改質反応により得られるもの、発酵法により得られるもの、再循環プラスチックや都市廃棄物等の有機物質から得られるもの等が挙げられる。このとき各製造方法に起因するメタノールおよびジメチルエーテル以外の化合物が任意に混合した状態のものをそのまま用いても良いし、精製したものを用いても良い。
なお、反応原料としては、メタノールのみを用いてもよく、ジメチルエーテルのみを用いてもよく、これらを混合して用いてもよい。メタノールとジメチルエーテルを混合して用いる場合、その混合割合に制限はない。
[Methanol, dimethyl ether]
Next, methanol and dimethyl ether used as reaction raw materials in the present invention will be described.
The origin of production of methanol and / or dimethyl ether used as a reaction raw material is not particularly limited. For example, one obtained by hydrogenation reaction of coal and natural gas, and by-product hydrogen / CO mixed gas in the steel industry, one obtained by reforming reaction of plant-derived alcohols, one obtained by fermentation method And those obtained from organic materials such as recycled plastic and municipal waste. At this time, a state in which compounds other than methanol and dimethyl ether resulting from each production method are arbitrarily mixed may be used as it is, or a purified one may be used.
In addition, as a reaction raw material, only methanol may be used, only dimethyl ether may be used, and these may be mixed and used. When methanol and dimethyl ether are mixed and used, the mixing ratio is not limited.

[反応操作・条件]
以下に、前述の触媒および反応原料を用いる本発明のプロピレン製造反応の操作・条件について説明する。
[Reaction operations and conditions]
Hereinafter, the operation and conditions of the propylene production reaction of the present invention using the above-described catalyst and reaction raw materials will be described.

<反応器>
本発明の製造方法における反応様式としては、メタノールおよび/またはジメチルエーテル供給原料が反応域において気相であれば特に限定されず、流動床反応装置、移動床反応装置または固定床反応装置を用いた公知の気相反応プロセスを適用することができる。固定床反応装置の場合、特に附帯設備を含めた設備費、触媒コスト、運転管理の点で有利である。
また、バッチ式、半連続式または連続式のいずれの形態でも行われ得るが、連続式で行うのが好ましく、その方法は、単一の反応器を用いた方法でも良いし、直列または並列に配置された複数の反応器を用いた方法でもよい。
<Reactor>
The reaction mode in the production method of the present invention is not particularly limited as long as the methanol and / or dimethyl ether feedstock is in a gas phase in the reaction zone, and is well-known using a fluidized bed reactor, moving bed reactor or fixed bed reactor. The gas phase reaction process can be applied. In the case of a fixed bed reactor, it is particularly advantageous in terms of equipment costs including incidental equipment, catalyst costs, and operation management.
Further, it can be carried out in any form of batch, semi-continuous or continuous, but is preferably carried out continuously, and the method may be a method using a single reactor, or in series or in parallel. A method using a plurality of arranged reactors may also be used.

なお、流動床反応器に前述の触媒を充填する際、触媒層の温度分布を小さく抑えるために、石英砂、アルミナ、シリカ、シリカ−アルミナ等の反応に不活性な粒状物を、触媒と混合して充填しても良い。この場合、石英砂等の反応に不活性な粒状物の使用量は特に制限はない。なお、この粒状物は、触媒との均一混合性の面から、触媒と同程度の粒径であることが好ましい。   In addition, when packing the above-mentioned catalyst into the fluidized bed reactor, in order to keep the temperature distribution of the catalyst layer small, particulates inert to the reaction such as quartz sand, alumina, silica, silica-alumina, etc. are mixed with the catalyst. And may be filled. In this case, there is no particular limitation on the amount of granular material inactive to the reaction such as quartz sand. In addition, it is preferable that this granular material is a particle size comparable as a catalyst from the surface of uniform mixing property with a catalyst.

また、反応器には、反応に伴う発熱を分散させることを目的に、反応基質(反応原料)を分割して供給しても良い。   Further, the reaction substrate (reaction raw material) may be divided and supplied to the reactor for the purpose of dispersing heat generated by the reaction.

本発明で用いる触媒は、従来の触媒に比べてコーキングが少なく、触媒劣化の速度は遅いが、長期間の運転を行う場合、例えば1年以上の連続運転を行う場合には運転中に触媒再生を行う必要がある。
従って、例えば、固定床反応器を選択する場合、反応器を少なくとも二つ以上設置し、反応と再生を切り替えながら運転することが望ましい。固定床反応器の形態としては、多管式の反応器または断熱型の反応器が選ばれる。
一方、流動床反応器を選択する場合、触媒を連続的に再生槽に送り、再生槽において再生された触媒を連続的に反応器に戻しながら反応を行うことが好ましい。
The catalyst used in the present invention has less coking than a conventional catalyst and the rate of catalyst deterioration is slow. However, when a long-term operation is performed, for example, when continuous operation is performed for one year or more, catalyst regeneration is performed during the operation. Need to do.
Thus, for example, when selecting a fixed bed reactor, it is desirable to install at least two reactors and operate while switching between reaction and regeneration. As the form of the fixed bed reactor, a multitubular reactor or an adiabatic reactor is selected.
On the other hand, when selecting a fluidized bed reactor, it is preferable to carry out the reaction while continuously feeding the catalyst to the regeneration tank and continuously returning the catalyst regenerated in the regeneration tank to the reactor.

ここで、触媒の再生操作としては、反応器から導入された触媒を、酸素を含有した窒素ガス、水蒸気や水素などで処理することにより再生するものが挙げられる。   Here, examples of the regeneration operation of the catalyst include one that regenerates the catalyst introduced from the reactor by treating it with nitrogen gas containing oxygen, water vapor, hydrogen, or the like.

<基質濃度>
反応器に供給する全供給成分中の、メタノールとジメチルエーテルの合計濃度(基質濃度)に関して特に制限はないが、メタノールとジメチルエーテルの和は、全供給成分中、90モル%以下が好ましい。更に好ましくは10モル%以上70モル%以下である。この基質濃度が高すぎると芳香族化合物やパラフィン類の生成が顕著になりプロピレンの選択率が低下する傾向がある。逆に、この基質濃度が低すぎると、反応速度が遅くなるため多量の触媒が必要となり、反応器、さらに生成物の精製コストや反応設備の建設費も大きくなり経済的でない。
従って、このような好ましい基質濃度となるように、必要に応じて以下に記載する希釈剤で反応基質を希釈することが好ましい。
<Substrate concentration>
There is no particular limitation on the total concentration of methanol and dimethyl ether (substrate concentration) in all feed components fed to the reactor, but the sum of methanol and dimethyl ether is preferably 90 mol% or less in all feed components. More preferably, it is 10 mol% or more and 70 mol% or less. If the substrate concentration is too high, aromatic compounds and paraffins are prominently produced and the propylene selectivity tends to decrease. On the other hand, if the substrate concentration is too low, the reaction rate becomes slow, so a large amount of catalyst is required, and the cost for purifying the reactor, the product, and the reaction equipment increases, which is not economical.
Therefore, it is preferable to dilute the reaction substrate with a diluent described below as necessary so as to obtain such a preferable substrate concentration.

<希釈剤>
反応器内には、メタノールおよび/またはジメチルエーテルの他に、ヘリウム、アルゴン、窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、水、パラフィン類、メタン等の炭化水素類、芳香族化合物類、および、それらの混合物など、反応に不活性な気体を存在させることができるが、この中でもヘリウム、窒素、水(水蒸気)が共存しているのが、分離が良好であることから好ましい。
このような希釈剤としては、反応原料に含まれている不純物をそのまま使用しても良いし、別途調製した希釈剤を反応原料と混合して用いても良い。
また、希釈剤は反応器に入れる前に反応原料と混合しても良いし、反応原料とは別に反応器に供給しても良い。
<Diluent>
In the reactor, in addition to methanol and / or dimethyl ether, hydrocarbons such as helium, argon, nitrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen, water, paraffins, methane, aromatic compounds, and those A gas inert to the reaction, such as a mixture of the above, can be present, but among them, it is preferable that helium, nitrogen, and water (water vapor) coexist because of good separation.
As such a diluent, impurities contained in the reaction raw material may be used as they are, or a separately prepared diluent may be mixed with the reaction raw material and used.
The diluent may be mixed with the reaction raw material before entering the reactor, or may be supplied to the reactor separately from the reaction raw material.

<重量空間速度>
ここで言う重量空間速度とは、触媒(触媒活性成分)の重量当たりの反応原料であるメタノールおよび/またはジメチルエーテルの流量であり、ここで触媒の重量とは触媒の造粒・成形に使用する不活性成分やバインダーを含まない触媒活性成分の重量である。また、流量はメタノールおよび/またはジメチルエーテルの合計の流量(重量/時間)である。
<Weight space velocity>
The weight space velocity referred to here is the flow rate of methanol and / or dimethyl ether, which is a reaction raw material, per weight of the catalyst (catalytic active component), and the weight of the catalyst is the amount used for granulation / molding of the catalyst. This is the weight of the catalytically active component that does not contain the active component or binder. The flow rate is the total flow rate (weight / hour) of methanol and / or dimethyl ether.

重量空間速度は、通常、約0.01時間−1以上、好ましくは約0.05時間−1以上、より好ましくは約0.1時間−1以上、通常、約500時間−1以下、好ましくは約200時間−1以下である。重量空間速度が高すぎると原料のメタノールおよび/またはジメチルエーテルの転化率が低く、また、十分なプロピレン選択率が得られない。また、重量空間速度が低すぎると、一定の生産量を得るのに必要な触媒量が多くなり反応器が大きくなりすぎると共に、芳香族化合物やパラフィン等の好ましくない副生成物が生成し、プロピレン選択率が低下するため好ましくない。 The weight space velocity is usually about 0.01 hour- 1 or more, preferably about 0.05 hour- 1 or more, more preferably about 0.1 hour- 1 or more, usually about 500 hour- 1 or less, preferably About 200 hours- 1 or less. If the weight space velocity is too high, the conversion rate of the raw materials methanol and / or dimethyl ether is low, and sufficient propylene selectivity cannot be obtained. On the other hand, if the weight space velocity is too low, the amount of catalyst necessary to obtain a certain production amount increases, the reactor becomes too large, and undesirable by-products such as aromatic compounds and paraffin are produced, and propylene is produced. Since the selectivity is lowered, it is not preferable.

<反応温度>
反応温度の下限としては、通常約200℃以上、好ましくは250℃以上、より好ましくは300℃以上であり、反応温度の上限としては、通常750℃以下、好ましくは700℃以下である。反応温度が低すぎると、反応速度が低く、未反応原料が多く残る傾向となり、更にプロピレンの収率も低下する。一方で反応温度が高すぎると触媒の安定活性が得られにくくプロピレンの収率が著しく低下する。なお、ここで、反応温度とは、触媒層入口の温度をさす。
<Reaction temperature>
The lower limit of the reaction temperature is usually about 200 ° C. or higher, preferably 250 ° C. or higher, more preferably 300 ° C. or higher. The upper limit of the reaction temperature is usually 750 ° C. or lower, preferably 700 ° C. or lower. If the reaction temperature is too low, the reaction rate tends to be low, a large amount of unreacted raw material tends to remain, and the yield of propylene also decreases. On the other hand, if the reaction temperature is too high, it is difficult to obtain a stable activity of the catalyst, and the yield of propylene is significantly reduced. Here, the reaction temperature refers to the temperature at the inlet of the catalyst layer.

<反応圧力>
反応圧力の上限は通常5MPa(絶対圧、以下同様)以下、好ましくは2MPa以下であり、より好ましくは1MPa以下、特に好ましくは0.7MPa以下である。また、反応圧力の下限は特に制限されないが、通常0.1kPa以上、好ましくは7kPa以上、より好ましくは50kPa以上である。反応圧力が高すぎるとパラフィン類や芳香族化合物等の好ましくない副生成物の生成量が増え、プロピレンの収率が低下する傾向がある。反応圧力が低すぎると反応速度が遅くなる傾向がある。
<Reaction pressure>
The upper limit of the reaction pressure is usually 5 MPa or less (absolute pressure, the same applies hereinafter), preferably 2 MPa or less, more preferably 1 MPa or less, and particularly preferably 0.7 MPa or less. The lower limit of the reaction pressure is not particularly limited, but is usually 0.1 kPa or more, preferably 7 kPa or more, more preferably 50 kPa or more. If the reaction pressure is too high, the amount of undesired by-products such as paraffins and aromatic compounds increases, and the yield of propylene tends to decrease. If the reaction pressure is too low, the reaction rate tends to be slow.

<反応生成物>
反応器出口ガス(反応器流出物)としては、反応生成物であるプロピレン、副生成物および希釈剤を含む混合ガスが得られる。該混合ガス中のプロピレン濃度は通常5〜95重量%である。
反応条件によっては反応生成物中に未反応原料としてメタノールおよび/またはジメチルエーテルが含まれるが、メタノールおよび/またはジメチルエーテルの転化率が100%になるような反応条件で反応を行うのが好ましい。それにより、反応生成物と未反応原料との分離が容易に、好ましくは不要になる。
副生成物としてはエチレン、炭素数が4以上のオレフィン類、パラフィン類、芳香族化合物および水が挙げられる。
<Reaction product>
As the reactor outlet gas (reactor effluent), a mixed gas containing the reaction product propylene, a by-product and a diluent is obtained. The propylene concentration in the mixed gas is usually 5 to 95% by weight.
Depending on the reaction conditions, methanol and / or dimethyl ether are included as unreacted raw materials in the reaction product, but it is preferable to carry out the reaction under such reaction conditions that the conversion of methanol and / or dimethyl ether is 100%. Thereby, separation of the reaction product and the unreacted raw material is easy and preferably unnecessary.
By-products include ethylene, olefins having 4 or more carbon atoms, paraffins, aromatic compounds, and water.

<生成物の分離>
反応器出口ガスとしての、反応生成物であるプロピレン、未反応原料、副生成物および希釈剤を含む混合ガスは、公知の分離・精製設備に導入し、それぞれの成分に応じて回収、精製、リサイクル、排出の処理を行えば良い。
<Product separation>
The mixed gas containing propylene, unreacted raw materials, by-products and diluent as reaction product outlet gas is introduced into a known separation / purification facility, and is collected and purified according to each component. What is necessary is just to process recycling and discharge.

この分離・精製方法の一つの態様として、反応器出口のガスを冷却・圧縮し、凝縮した大部分の水分を除去する工程を含み、水分を除去した後の一部水分を含んだ炭化水素流体をモレキュラーシーブ等で乾燥し、その後蒸留により各オレフィンおよびパラフィンを精製する工程を含む方法が適用される。上記方法において、圧縮した炭化水素流体を一つの蒸留塔に供給しても良いが、多段階の圧縮機を設置し、凝縮しやすい炭化水素と凝縮しにくい炭化水素を粗分離し、これらを別々の蒸留塔に供給して蒸留を行っても良い。   One aspect of this separation / purification method includes a step of cooling and compressing the gas at the outlet of the reactor to remove most of the condensed moisture, and a hydrocarbon fluid containing a portion of moisture after removing the moisture. A method comprising a step of drying the olefin and paraffin by distillation using a molecular sieve or the like and then purifying each olefin and paraffin by distillation. In the above method, the compressed hydrocarbon fluid may be supplied to one distillation column. However, a multistage compressor is installed to roughly separate hydrocarbons that are easily condensed and hydrocarbons that are difficult to condense, and separate them. Distillation may be performed by supplying to the distillation column.

プロピレン以外の成分(オレフィン、パラフィン等)、特に炭素数4以上の炭化水素の一部または全ては、上記分離・精製された後に反応原料と混合するか、または直接反応器に供給することでリサイクルするのが好ましい。また、副生成物のうち、反応に不活性な成分は希釈剤として再利用することができる。   Components other than propylene (olefin, paraffin, etc.), especially part or all of hydrocarbons with 4 or more carbon atoms, are recycled by mixing with the reaction raw materials after being separated and purified as described above, or by directly supplying them to the reactor. It is preferable to do this. In addition, among the by-products, components inactive to the reaction can be reused as a diluent.

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

なお、以下の調製例において、合成したゼオライトのX線回折(XRD)パターンは、リガク社製のRINT UltimaIIIを用いて得た。X線源はCuKαであり(X線出力:40kV、20mA)、読込幅は0.02°、走査速度は2.0°/minである。また、合成したゼオライトの組成は、ICP分析にて測定した。測定には島津社製ICPE-9000を用いた。   In the following preparation examples, the X-ray diffraction (XRD) pattern of the synthesized zeolite was obtained by using RINT Ultimate III manufactured by Rigaku Corporation. The X-ray source is CuKα (X-ray output: 40 kV, 20 mA), the reading width is 0.02 °, and the scanning speed is 2.0 ° / min. The composition of the synthesized zeolite was measured by ICP analysis. For measurement, Shimadzu ICPE-9000 was used.

[調製例1:CON型ボロアルミノシリケートの合成]
0.5M水酸化ナトリウム水溶液0.92g、0.75M N,N,N−トリメチル−(−)−cis−ミルタニルアンモニウムハイドロキサイド(以下「TMMAOH」と略記する。)水溶液2.1gおよび水7.1gを混合し、これにホウ酸0.011gおよび硫酸アルミニウム0.015gを加えて攪拌した後に、シリカ源としてヒュームドシリカ(Cab−O−Sil M−7D CABOT製)0.54gを加えて十分に攪拌した。さらに種結晶としてBEA型ボロシリケートを0.011g加えて、攪拌することにより反応混合物(以下、「原料ゲル」ということがある。)を調製した。
得られた原料ゲルをオートクレーブに仕込み、静置した状態において170℃、21日間加熱した。生成物を濾過、水洗した後、100℃で一晩乾燥させた。乾燥後に、空気雰囲気下、600℃で6時間焼成し、ナトリウム型ゼオライト粉末(ボロアルミノシリケート)を0.42g得た。
得られた粉末を2N硝酸アンモニウム水溶液中で80℃、1時間のイオン交換を行い、その後濾過した。濾過した粉末を再び2N硝酸アンモニウム水溶液中で80℃、1時間のイオン交換を行い、その後、濾過、乾燥してアンモニウム型ゼオライトを得た。その後空気雰囲気下、600℃で焼成してプロトン型ゼオライトを得た。
得られた粉末のXRDパターンを図1に示す。図1から、生成物はCON型構造を有するゼオライトであることが確認された。
調製例1の原料ゲルの組成および合成したゼオライトの組成を表1に示す。
[Preparation Example 1: Synthesis of CON-type boroaluminosilicate]
0.92 g of 0.5 M sodium hydroxide aqueous solution, 2.1 g of 0.75 M N, N, N-trimethyl-(-)-cis-miltanyl ammonium hydroxide (hereinafter abbreviated as “TMMAOH”) aqueous solution and water 7.1 g was mixed, 0.011 g of boric acid and 0.015 g of aluminum sulfate were added and stirred, and then 0.54 g of fumed silica (manufactured by Cab-O-Sil M-7D CABOT) was added as a silica source. And stirred well. Furthermore, 0.011 g of BEA type borosilicate was added as a seed crystal and stirred to prepare a reaction mixture (hereinafter sometimes referred to as “raw material gel”).
The obtained raw material gel was charged into an autoclave and heated at 170 ° C. for 21 days in a state of standing still. The product was filtered, washed with water, and dried at 100 ° C. overnight. After drying, it was calcined at 600 ° C. for 6 hours in an air atmosphere to obtain 0.42 g of sodium-type zeolite powder (boroaluminosilicate).
The obtained powder was subjected to ion exchange in a 2N aqueous ammonium nitrate solution at 80 ° C. for 1 hour, and then filtered. The filtered powder was again ion-exchanged in a 2N aqueous ammonium nitrate solution at 80 ° C. for 1 hour, and then filtered and dried to obtain an ammonium-type zeolite. Thereafter, it was calcined at 600 ° C. in an air atmosphere to obtain a proton type zeolite.
The XRD pattern of the obtained powder is shown in FIG. From FIG. 1, it was confirmed that the product was a zeolite having a CON type structure.
Table 1 shows the composition of the raw material gel of Preparation Example 1 and the composition of the synthesized zeolite.

[調製例2:CON型ガロボロシリケートの合成]
ホウ酸の量を0.022gに変更し、硫酸アルミニウムの替わりに硝酸ガリウム(III)・n水和物(n=7−9)0.020gを加えた以外は調製例1と同様の方法で合成し、ナトリウム型ゼオライト(ガロボロシリケート)を0.48g得た。その後のイオン交換および焼成を調製例1と同様に行うことによりプロトン型ゼオライトを得た。
得られた粉末のXRDパターンを図2に示す。図2から、生成物はCON型構造を有するゼオライトであることが確認された。
調製例2の原料ゲルの組成および合成したゼオライトの組成を表1に示す。
[Preparation Example 2: Synthesis of CON-type Galoborosilicate]
The same method as in Preparation Example 1 except that the amount of boric acid was changed to 0.022 g and 0.020 g of gallium nitrate (III) · n hydrate (n = 7-9) was added instead of aluminum sulfate. By synthesis, 0.48 g of sodium-type zeolite (galloborosilicate) was obtained. Subsequent ion exchange and calcination were carried out in the same manner as in Preparation Example 1 to obtain proton type zeolite.
The XRD pattern of the obtained powder is shown in FIG. From FIG. 2, it was confirmed that the product was a zeolite having a CON-type structure.
The composition of the raw material gel of Preparation Example 2 and the composition of the synthesized zeolite are shown in Table 1.

[調製例3:CON型アルミノシリケートの合成]
0.5M水酸化ナトリウム水溶液3.6g、0.75M TMMAOH水溶液4.2gおよび水12.4gを混合し、これにホウ酸0.044gを加えて攪拌した後に、シリカ源としてヒュームドシリカ(Cab−O−Sil M−7D CABOT製)1.08gを加えて十分に攪拌した。さらに種結晶としてBEA型ボロシリケートを0.022g加えて、攪拌することにより反応混合物(以下、「原料ゲル」ということがある。)を調製した。
得られた原料ゲルをオートクレーブに仕込み、静置した状態において170℃、21日間加熱した。生成物を濾過、水洗した後、100℃で一晩乾燥させた。乾燥後に、空気雰囲気下、600℃で6時間焼成し、ナトリウム型ゼオライト粉末(ボロシリケート)を0.82g得た。
得られたボロシリケートのゼオライト骨格内のホウ素を抜き(脱ボロン)、アルミニウムに置換することを目的として、以下の操作(ポスト処理)を行った。
0.01M塩酸水溶液50gに得られたボロシリケート0.5gを加え、還流下100℃で24時間攪拌した。その後、ゼオライトを濾過、水洗した後、100℃で一晩乾燥させ、プロトン型ゼオライト粉末(シリケート)を得た。得られた粉末全量を、硝酸アルミニウム・9水和物1.5gを溶解した水溶液25gに加え、還流下100℃で12時間攪拌した。その後、ゼオライトを濾過、水洗した後、100℃で一晩乾燥させてプロトン型ゼオライト粉末(アルミノシリケート)を0.43g得た。
得られた粉末のXRDパターンを図3に示す。図3から、生成物はCON型構造を有するゼオライトであることが確認された。
調製例3の原料ゲルの組成、ポスト処理の組成および合成したゼオライトの組成を表1に示す。
[Preparation Example 3: Synthesis of CON-type aluminosilicate]
After mixing 3.6 g of 0.5 M aqueous sodium hydroxide solution, 4.2 g of 0.75 M TMAOH aqueous solution and 12.4 g of water, 0.044 g of boric acid was added thereto and stirred, and then fumed silica (Cab (-O-Sil M-7D made by CABOT) 1.08 g was added and sufficiently stirred. Further, 0.022 g of BEA-type borosilicate was added as a seed crystal and stirred to prepare a reaction mixture (hereinafter sometimes referred to as “raw material gel”).
The obtained raw material gel was charged into an autoclave and heated at 170 ° C. for 21 days in a state of standing still. The product was filtered, washed with water, and dried at 100 ° C. overnight. After drying, it was calcined at 600 ° C. for 6 hours in an air atmosphere to obtain 0.82 g of sodium-type zeolite powder (borosilicate).
The following operation (post treatment) was performed for the purpose of removing boron (deboronization) from the zeolite skeleton of the resulting borosilicate and replacing it with aluminum.
The obtained borosilicate 0.5g was added to 0.01M hydrochloric acid aqueous solution 50g, and it stirred under reflux at 100 degreeC for 24 hours. Thereafter, the zeolite was filtered and washed with water, and then dried at 100 ° C. overnight to obtain proton type zeolite powder (silicate). The total amount of the obtained powder was added to 25 g of an aqueous solution in which 1.5 g of aluminum nitrate nonahydrate was dissolved, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 12 hours under reflux. Thereafter, the zeolite was filtered, washed with water, and then dried at 100 ° C. overnight to obtain 0.43 g of proton type zeolite powder (aluminosilicate).
The XRD pattern of the obtained powder is shown in FIG. From FIG. 3, it was confirmed that the product was a zeolite having a CON type structure.
Table 1 shows the composition of the raw material gel of Preparation Example 3, the composition of the post treatment, and the composition of the synthesized zeolite.

[調製例4:CON型アルミノシリケートの合成]
硝酸アルミニウム・9水和物を0.31gに変更した以外は調製例3と同様の方法で合成し、プロトン型ゼオライト粉末(アルミノシリケート)を0.40g得た。
得られた粉末のXRDパターンを図4に示す。図4から、生成物はCON型構造を有するゼオライトであることが確認された。
調製例4の原料ゲルの組成、ポスト処理の組成および合成したゼオライトの組成を表1に示す。
[Preparation Example 4: Synthesis of CON-type aluminosilicate]
The synthesis was performed in the same manner as in Preparation Example 3 except that the amount of aluminum nitrate nonahydrate was changed to 0.31 g to obtain 0.40 g of proton type zeolite powder (aluminosilicate).
The XRD pattern of the obtained powder is shown in FIG. From FIG. 4, it was confirmed that the product was a zeolite having a CON type structure.
Table 1 shows the composition of the raw material gel of Preparation Example 4, the composition of the post treatment, and the composition of the synthesized zeolite.

Figure 0005895705
Figure 0005895705

[実施例1〜4]
調製例1〜4で得られたCON型ゼオライト触媒を用いて、プロピレンの製造を行った。
反応には、常圧固定床流通反応装置を用い、内径3mmの石英製反応管に、調製例1〜4で得られたCON型構造を有するゼオライト50mgをそれぞれ充填した。メタノール12.5モル%、ヘリウム87.5モル%の混合ガスをメタノールの重量空間速度が0.29時間−1となるように反応器に供給し、500℃、0.1MPa(絶対圧)で反応を行った。反応開始から1時間後にガスクロマトグラフィーで生成物の分析を行った。結果を表2に示した。
[Examples 1 to 4]
Propylene was produced using the CON type zeolite catalyst obtained in Preparation Examples 1 to 4.
For the reaction, an atmospheric pressure fixed bed flow reactor was used, and 50 mg of zeolite having a CON-type structure obtained in Preparation Examples 1 to 4 was packed in a quartz reaction tube having an inner diameter of 3 mm. A mixed gas of 12.5 mol% of methanol and 87.5 mol% of helium was supplied to the reactor so that the weight space velocity of methanol was 0.29 hours −1 , at 500 ° C. and 0.1 MPa (absolute pressure). Reaction was performed. One hour after the start of the reaction, the product was analyzed by gas chromatography. The results are shown in Table 2.

[比較例1]
触媒としてMFI型構造を有するゼオライト(JRC−Z5−90H(1)、ゼオライト学会参照触媒)を用いた以外は実施例1〜4と同様の方法で反応を行った。結果を表2に示した。
[Comparative Example 1]
The reaction was carried out in the same manner as in Examples 1 to 4, except that zeolite having an MFI type structure (JRC-Z5-90H (1), reference catalyst of Zeolite Society) was used as the catalyst. The results are shown in Table 2.

Figure 0005895705
Figure 0005895705

実施例1〜4の結果から、CON型ゼオライトを用いた場合のプロピレン選択率ならびにプロピレンとブテンの選択率合計値は、比較例1のMFI型ゼオライトを用いた場合と比較して著しく高く、一方で、エチレン選択率は低いことが分かる。これは10員環構造のみで構成されるMFI型ゼオライトと比較して、CON型ゼオライトが12員環構造を有することにより反応生成物の細孔内拡散が有利となり、炭素数3以上のオレフィン選択性が向上したことによるものと推定される。   From the results of Examples 1 to 4, the propylene selectivity when using the CON-type zeolite and the total selectivity of propylene and butene were significantly higher than when using the MFI-type zeolite of Comparative Example 1, It can be seen that the ethylene selectivity is low. Compared to MFI-type zeolite consisting only of a 10-membered ring structure, the CON-type zeolite has a 12-membered ring structure, which facilitates diffusion of the reaction product in the pores, and selection of olefins having 3 or more carbon atoms. It is presumed to be due to the improvement in performance.

Claims (1)

メタノールおよび/またはジメチルエーテルを含む原料を、触媒と接触させてプロピレンを製造する方法であって、前記触媒が、International Zeolite Association(IZA)で規定されるコードでCON型構造であるゼオライトを活性成分として含み、該ゼオライトが、ホウ素、ガリウムおよびアルミニウムより選ばれるいずれか1種以上を含むことを特徴とするプロピレンの製造方法。 A method for producing propylene by bringing a raw material containing methanol and / or dimethyl ether into contact with a catalyst, wherein the catalyst comprises a zeolite having a CON-type structure as an active ingredient according to a code defined by the International Zeolite Association (IZA). unrealized, the zeolite, boron, method for producing propylene according to claim any one or more free Mukoto selected from gallium and aluminum.
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