催化剂、所述催化剂的制造方法以及使用了所述催化剂的二烯化合物的制造方法技术

本发明专利技术涉及具有中孔的催化剂，所述催化剂是包含选自元素周期表第3～6族中的至少1种的元素X和选自第14族元素中的至少1种的元素Z的复合氧化物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】催化剂、所述催化剂的制造方法以及使用了所述催化剂的二烯化合物的制造方法
本专利技术涉及催化剂、所述催化剂的制造方法以及使用了所述催化剂的二烯化合物的制造方法。本申请基于2017年12月27日在日本申请的日本特愿2017-252590号，主张优先权，将其内容援用于此。
技术介绍
作为二烯化合物的代表例的1,3-丁二烯等丁二烯被用作苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)等的原料。以往，丁二烯从C4馏分中纯化而得。C4馏分是在由石油制造乙烯的石脑油裂解的过程中作为副产物而产生的馏分。然而，伴随页岩气体的利用量的增加，石油的利用量减少。其结果，在石油的石脑油裂解中得到的丁二烯的生产量也减少。因此，需要用于制造1,3-丁二烯等二烯化合物的替代方法。例如，专利文献1中记载了用于将乙醇选择性地转化为丁二烯的金属浸渍二氧化硅催化剂的专利技术。更详细而言，专利文献1中记载了丁二烯合成用催化剂，所述丁二烯合成用催化剂包含Hf和2种以上的催化剂活性金属M1和M2，所述2种以上的催化剂活性金属M1和M2选自Zr、Zn、Cu以及这些的组合，此时，M1与M2是不同的。专利文献1记载了丁二烯的合成方法，所述丁二烯的合成方法包含：(i)提供包含乙醇、任选的乙醛的气流G-1，(ii)使所述气流G-1与所述丁二烯合成用催化剂接触，得到包含丁二烯的气流G-2。记载了，如果根据所述丁二烯的合成方法，则丁二烯选择性为至少10％。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2014/199349号r>
技术实现思路
专利技术所解决的技术问题就专利文献1所述的专利技术而言，虽然可以将乙醇作为原料气体而合成丁二烯，但是需要原料气体中的乙醇浓度较低。因此，就专利文献1所述的专利技术而言，每单元时间的丁二烯的制造量较少，难以提高丁二烯的制造效率。因此，本专利技术的目的是提供：在原料气体中的醇浓度较高的情况下也能够高效地制造二烯化合物的催化剂。解决问题的技术手段本专利技术人等为了解决所述问题，进行深入研究。其结果，发现能够通过具有中孔的给定的催化剂而解决所述问题，完成了本专利技术。即，本专利技术具有以下的方式。[1]、一种催化剂，其是包含选自元素周期表第3～6族中的至少1种的元素X和选自第14族元素中的至少1种的元素Z的复合氧化物，所述催化剂具有中孔。[2]、根据[1]所述的催化剂，其满足下述通式1，Xa1Sib1Oδ1···式1式1中，a1为元素X的摩尔比，在将a1和b1之和设为100摩尔％的情况下，a1为0.1～20摩尔％，b1为Si的摩尔比，在将a1和b1之和设为100摩尔％的情况下，b1为80～99.9摩尔％，δ1表示满足电中性条件所需要的数。[3]、根据[1]或[2]所述的催化剂，其进一步包含锌元素(Zn)。[4]、根据[3]所述的催化剂，其满足下述通式2，Xa2Sib2Znc2Oδ2···式2式2中，a2为元素X的摩尔比，在将a2、b2和c2的摩尔数之和设为100摩尔％的情况下，a2为0.1～20摩尔％，b2为Si的摩尔比，在将a2、b2和c2的摩尔数之和设为100摩尔％的情况下，b2为60～99.8摩尔％，c2为Zn的摩尔比，在将a2、b2和c2的摩尔数之和设为100摩尔％的情况下，c2为0.1～20摩尔％，δ2表示满足电中性条件所需要的数。[5]、根据[1]～[4]中任一项所述的催化剂，其是由包含醇的原料气体合成二烯化合物的二烯化合物合成用催化剂。[6]、根据[5]所述的催化剂，其中，所述原料气体包含乙醇和/或乙醛。[7]、一种催化剂的制造方法，其包括下述工序：对下述混合液，蒸馏除去溶剂的至少一部分而得到固态胶体的工序，所述混合液含有：包含选自元素周期表第3～6族中的至少1种的元素X的化合物、包含选自第14族元素中的至少1种的元素Z的化合物、表面活性剂、以及包含水的溶剂；和对所述固态胶体进行烧制的工序。[8]、根据[7]所述的制造方法，其中，所述混合液进一步含有包含锌的化合物。[9]、一种二烯化合物的制造方法，该方法包括：使包含醇的原料气体与[1]～[6]中任一项所述的催化剂接触而制造二烯化合物。专利技术效果如果根据本专利技术的催化剂，则即使在原料气体中的醇浓度较高的情况下也能够高效地制造二烯化合物。附图说明[图1]是本专利技术的一个实施方式的丁二烯的制造装置的示意图。具体实施方式以下，对本专利技术的实施的方式详细地说明，以下的记载为本专利技术的实施方式的一个实例，本专利技术不限于这些内容，可以在本专利技术的主旨的范围内进行变形来实施。<催化剂>催化剂是包含选自元素周期表第3～6族中的至少1种的元素X和选自第14族元素中的至少1种的元素Z的复合氧化物，所述催化剂具有中孔。需要说明的是，在本说明书中，“复合氧化物”是指，包含氧以外的2种以上的元素的氧化物。通过包含所述元素X，而能够将原料气体转化为二烯化合物。此外，通过包含所述元素Z，而能够增加原料气体与催化剂的接触面积。并且，通过为复合氧化物，而能够在抑制副生成物的生成的同时生成二烯化合物。作为元素X，可举出：钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)等第3族元素；钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)等第4族元素；钒(V)、铌(Nb)、钽(Ta)等第5族元素；铬(Cr)、钼(Mo)、钨(W)等第6族元素。其中，优选为第3族元素、第4族元素、第5族元素，更优选为第4族元素、第5族元素，进一步优选为第4族元素。此外，根据另一个实施方式，优选为第5周期元素、第6周期元素、第7周期元素，更优选为第5周期元素、第6周期元素。具体而言，优选为钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钒(V)、铌(Nb)、钽(Ta)、钼(Mo)、钨(W)，更优选为钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、铌(Nb)、钽(Ta)，进一步优选为锆(Zr)、铪(Hf)、铌(Nb)、钽(Ta)，特别优选为锆(Zr)、铪(Hf)、铌(Nb)，极其优选为锆(Zr)、铪(Hf)，最优选为铪(Hf)。需要说明的是，上述的元素X可以单独包含1种，也可以组合包含2种以上。就元素X的摩尔含有率而言，在将催化剂中的元素X的摩尔比和元素Z的摩尔比之和设为100摩尔％的情况下，优选为0.1～20摩尔％，更优选为1～15摩尔％，进一步优选为1～6摩尔％，特别优选为1.75～3摩尔％。需要说明的是，在组合包含2种以上元素X的情况下，优选其摩尔含有率之和包含在所述范围中。作为元素Z，可举出：碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)等。其中，元素Z优选为碳(C)、硅(Si)，更优选为硅(Si)。需要说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化剂，其是包含选自元素周期表第3～6族中的至少1种的元素X和选自第14族元素中的至少1种的元素Z的复合氧化物，/n所述催化剂具有中孔。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171227 JP 2017-2525901.一种催化剂，其是包含选自元素周期表第3～6族中的至少1种的元素X和选自第14族元素中的至少1种的元素Z的复合氧化物，
所述催化剂具有中孔。


2.根据权利要求1所述的催化剂，其满足下述通式1，
Xa1Sib1Oδ1···式1
式1中，
a1为元素X的摩尔比，在将a1和b1之和设为100摩尔％的情况下，a1为0.1～20摩尔％，
b1为Si的摩尔比，在将a1和b1之和设为100摩尔％的情况下，b1为80～99.9摩尔％，
δ1表示满足电中性条件所需要的数。


3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其进一步包含锌元素(Zn)。


4.根据权利要求3所述的催化剂，其满足下述通式2，
Xa2Sib2Znc2Oδ2···式2
式2中，
a2为元素X的摩尔比，在将a2、b2和c2的摩尔数之和设为100摩尔％的情况下，a2为0.1～20摩尔％，
b2为Si的摩尔比，在将a2、b2和c2的摩尔数之和设为100摩尔％的情况下...

【专利技术属性】
技术研发人员：西山悠，柳桥宣利，御山稔人，
申请(专利权)人：积水化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP