JPH0938490A - エチレンの製造方法 - Google Patents
エチレンの製造方法Info
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- JPH0938490A JPH0938490A JP7190185A JP19018595A JPH0938490A JP H0938490 A JPH0938490 A JP H0938490A JP 7190185 A JP7190185 A JP 7190185A JP 19018595 A JP19018595 A JP 19018595A JP H0938490 A JPH0938490 A JP H0938490A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
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- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
エタン転化率を1%以上としても、エチレンの選択率が
60%を上回る新たなエチレンの製造技術を提供するこ
とを主な目的とする。 【解決手段】(1)SnとWとを含む酸化物を触媒活性
成分とすることを特徴とする、エタンの酸化によるエチ
レン製造用触媒。 (2)SnとWとを含む酸化物触媒の存在下にエタンと
酸素とを反応させることを特徴とするエチレンの製造方
法。
Description
反応させてエチレンを製造する方法に関する。
料となる基幹化学原料である。飽和炭化水素であるエタ
ンを化学原料として利用するためには、まずエチレンに
転換する必要がある。この場合、エタンを酸素と反応さ
せて直接エチレンを製造することができれば、簡便で望
ましい。しかしながら、エタンと酸素との反応において
は、通常燃焼反応が優先して起こり、CO2(炭酸ガ
ス)およびCO(一酸化炭素)が形成される。
タンからエチレンを直接製造する触媒として報告されて
いる(小安、PETROTECH、1994)。しかしながら、この
方法では、反応ガス中のエタン濃度を10%以上とし、
エタン転化率を1%以上にすれば、エチレンの選択率が
60%以下となってしまうため、実用化には適していな
い。
応ガス中のエタン濃度を10%以上とし且つエタン転化
率を1%以上としても、エチレンの選択率が60%を上
回る新たなエチレンの製造技術を提供することを主な目
的とする。
な課題を解決するために研究を進めた結果、(イ)Sn
がエタンの酸化反応において、低温域(300〜400℃)か
ら反応活性を示すこと、(ロ)しかしながら、Snを用
いたエタンの酸化反応では、二酸化炭素が主生成物とな
ること、(ハ)これに対し、Wを用いたエタンの酸化反
応では、エチレンが主生成物となること、(ニ)低温域
で反応活性を示すSnとエチレン選択性の高いWとを組
み合わせた触媒が、エタンの酸化反応において比較的穏
和な条件下でも高い活性を示し、エチレンの選択性も高
く、且つ高い活性を長時間維持することなどを見出し
た。
いて完成されたものであり、下記のエチレン製造用触媒
及びエチレン製造方法を提供するものである; 1.SnとWとを含む酸化物を触媒活性成分とすること
を特徴とする、エタンの酸化によるエチレン製造用触
媒。
W=1〜99:99〜1(原子比)の割合で含む上記項
1に記載のエタンの酸化によるエチレン製造用触媒。
にエタンと酸素とを反応させることを特徴とするエチレ
ンの製造方法。
シア、ジルコニアおよびゼオライトの少なくとも1種か
らなる担体にSnとWとを含む酸化物からなる触媒活性
成分を担持させて使用する上記項3に記載のエチレンの
製造方法。
で示される。
して用いられた例はあるが、両者が触媒活性成分として
併用された例は知られていないし、併用した場合にどの
ような効果が達成されるかも、全く予想し得ないところ
である。
エチルヘキサンスズ、硫酸スズ、塩化スズ、酢酸スズな
どのスズ源となる材料の溶液を含浸させ、乾燥した後、
焼成することにより、調製することができる。或いは、
逆にSnO2粉末にタングステン酸アンモニウム、燐タ
ングステン酸などのタングステン源となる材料の溶液を
含浸させ、乾燥した後、焼成して調製してもよい。
触媒をアルミナ、シリカ、チタニア、マグネシア、ジル
コニアおよびゼオライトの少なくとも1種からなる担体
に担持させた状態で使用することもできる。この場合に
は、触媒担体にスズを含む溶液を含浸させ、乾燥した後
焼成し、次いでタングステンを含む溶液を含浸させ、乾
燥した後焼成することにより、調製することが出来る。
或いは、触媒担体にタングステンを含む溶液を含浸さ
せ、乾燥した後焼成し、次いでスズを含む溶液を含浸さ
せ、乾燥した後焼成して、調製してもよい。本発明によ
る触媒中のSn:Wの原子比は、通常Sn:W=1:9
9〜99:1である。
させることにより、エチレンを製造することができる。
反応方式については、特に限定はなく、例えば、触媒を
充填した反応装置に原料ガス(エタンおよび酸素)を導
入して、エチレンを製造する固定床流通方式でもよい。
反応は、窒素、He、Arなどの不活性ガスの存在下に
行うことが好ましい。反応原料を希釈することにより、
反応温度の抑制、万一の場合の爆発防止などの効果が達
成される。特に、局所的な反応温度の上昇を抑制するこ
とにより、副反応の増加によるエチレン選択率の低下が
防止され、また触媒の急速な劣化も抑制される。不活性
ガスとしては、コストなどの点で、窒素がより好まし
い。
が、一般に、反応温度200℃〜800℃程度、より好ましく
は350℃〜700℃程度、特に好ましくは400℃〜600℃程度
とし、反応圧力は常圧付近とするのがよい。また、固定
床流通方式でエチレンを製造する場合の原料ガスの流通
速度は、特に限定されないが、反応装置への触媒の充填
密度を考慮した空間速度(SV)で1000〜100000ml/g・ca
t/hr程度、より好ましくは5000〜50000ml/g・cat/hr程
度とするのがよい。なお、一般に空間速度を高くしすぎ
ると、エタンの転化率が低下する傾向があるので、留意
する必要がある。
割合は、特に限定されないが、両者の合計を100容量部
として、通常エタン:酸素=50〜95:50〜5程度、より
好ましくは70〜85:30〜15程度、特に好ましくは80:20
程度とするのがよい。不活性ガスを使用する場合には、
エタンと酸素の合計容量と同容量程度を添加することが
好ましい。
造する触媒は、SnとWとを活性成分とする酸化物であ
る。Snは、エタンの酸化反応において、低温域(300
〜400℃程度)から反応活性を発揮するが、二酸化炭素
が主生成物となるのに対し、Wはエタンの酸化反応にお
いて600℃以上の高温域でしか活性を発揮しないが、エ
チレンが主生成物となる。しかるに、この様な低温域で
活性のあるSnとエチレン選択性の高いWとを組み合わ
せる場合には、両成分が互いに他の成分の特性を阻害す
ることなく、それぞれの特性を高度に発揮して、エタン
の酸化反応に際し、比較的穏和な条件下でも高い活性を
示し、エチレンの選択性をも高める。また、長時間反応
を行った場合にも、触媒表面上に炭素の析出がなく、構
造が安定しているため、高い触媒活性を長時間にわたり
維持し続ける。
化を行う場合には、比較的穏和な条件下で且つ高速反応
条件下でも高い転化率を示し、且つ長時間高い触媒活性
を維持できるので、本発明によれば、エタンから効率よ
くエチレンを製造することがで
4)を調製した。すなわち、WO3粉末110.6グラムに0.5
mol/l酢酸スズ水溶液46mlを含浸させ、エバポレーター
で乾燥した後、700℃で3時間焼成して、Sn−W系酸化
物触媒を調製した。
つ、同様の手法により、SnO2粉末にタングステン酸
アンモニウム水溶液を含浸させ、乾燥し、焼成して、W
−Sn系酸化物触媒を調製した。
ラス製反応管に充填し、流通反応装置にセットした。原
料ガス(C2H6:O2:N2=40:10:50)を常圧下、SV
=15000ml/g・cat/hrで供給した場合のエタンの反応結果
を表1に示す。生成物の分析はオンラインガスクロマト
グラフにより行った。酸化物触媒組成の()内の数値
は、酸化物中のSnおよびWの原子%を示す。
同様にしてエタンの酸化によるエチレンの製造を行っ
た。結果を表1に併せて示す。
ては、反応温度が上昇すると、燃焼反応が優先して起こ
り、所望の生成物の選択率が低下する傾向が顕著とな
る。しかしながら、表1に示す実施例1についての結果
から明かな様に、本発明によれば、反応温度が高くなっ
て転化率が上昇しても、エチレン選択率は余り変化しな
いという特異な現象が認められる。
78)を使用する実施例1と実施例2の結果を対比すれ
ば、触媒との接触時間が長くても、エチレン選択率には
あまり影響がないことが明かである。
活性を表2に示す。
を考慮しつつ、SiO2粉末に所定量比の酢酸スズ水溶
液とタングステン酸アンモニウム水溶液とを含浸させ、
エバポレーターで乾燥した後、700℃で3時間焼成して調
製した。次いでSV=6000ml/g・cat/hrとする以外は実施
例1と同じ条件下にエタンの酸化反応を行った。結果を
表2に示す。酸化物触媒組成の()内の数値は、酸化物
中のSn、WおよびSiの原子%を示す。
に、反応温度が高くなって転化率が上昇しても、エチレ
ン選択率は余り変化しないという特異な現象が認められ
る。
(Sn:W=22:78)の耐久性を調べるために、原料ガ
ス(C2H6:O2:N2=40:10:50)を常圧下、温度55
0℃、SV=15000ml/g・cat/hrで酸化反応に供し、所定時
間経過後の転化率およびエチレン選択率を測定した。そ
の結果を表3に示す。
W系酸化物触媒が耐久性に優れていることが明かであ
る。
化を行う場合には、比較的穏和な条件下で且つ高速反応
条件下でも高い転化率を示し、且つ長時間高い触媒活性
を維持できるので、本発明によれば、エタンから効率よ
くエチレンを製造することができる。
4)を調製した。すなわち、WO3粉末110.6グラムに0.5
mol/l酢酸スズ水溶液46mlを含浸させ、エバポレーター
で乾燥した後、700℃で3時間焼成して、Sn−W系酸化
物触媒を調製した。
つ、同様の手法により、SnO2粉末にタングステン酸
アンモニウム水溶液を含浸させ、乾燥し、焼成して、W
−Sn系酸化物触媒を調製した。
活性を表2に示す。
(Sn:W=22:78)の耐久性を調べるために、原料ガ
ス(C2H6:O2:N2=40:10:50)を常圧下、温度55
0℃、SV=15000ml/g・cat/hrで酸化反応に供し、所定時
間経過後の転化率およびエチレン選択率を測定した。そ
の結果を表3に示す。
Claims (4)
- 【請求項1】SnとWとを含む酸化物を触媒活性成分と
することを特徴とする、エタンの酸化によるエチレン製
造用触媒。 - 【請求項2】触媒活性成分が、SnとWとをSn:W=
1〜99:99〜1(原子比)の割合で含む請求項1に
記載のエタンの酸化によるエチレン製造用触媒。 - 【請求項3】SnとWとを含む酸化物触媒の存在下にエ
タンと酸素とを反応させることを特徴とするエチレンの
製造方法。 - 【請求項4】アルミナ、シリカ、チタニア、マグネシ
ア、ジルコニアおよびゼオライトの少なくとも1種から
なる担体にSnとWとを含む酸化物からなる触媒活性成
分を担持させて使用する請求項3に記載のエチレンの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7190185A JP2903073B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | エチレンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7190185A JP2903073B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | エチレンの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0938490A true JPH0938490A (ja) | 1997-02-10 |
| JP2903073B2 JP2903073B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=16253873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7190185A Expired - Lifetime JP2903073B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | エチレンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2903073B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109833903A (zh) * | 2017-11-29 | 2019-06-04 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种低碳烷烃无氧脱氢制烯烃催化剂及其制备和应用 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04257528A (ja) * | 1990-10-11 | 1992-09-11 | Bp Chem Internatl Ltd | エチレンおよび酢酸を製造するための方法および触媒 |
-
1995
- 1995-07-26 JP JP7190185A patent/JP2903073B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04257528A (ja) * | 1990-10-11 | 1992-09-11 | Bp Chem Internatl Ltd | エチレンおよび酢酸を製造するための方法および触媒 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109833903A (zh) * | 2017-11-29 | 2019-06-04 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种低碳烷烃无氧脱氢制烯烃催化剂及其制备和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2903073B2 (ja) | 1999-06-07 |
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