[发明专利]不饱和烃和含氧化合物的制造方法、催化剂及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及不饱和烃和含氧化合物的制造方法以及催化剂及其制造方法。

背景技术

作为由合成气(一氧化碳和氢气的混合物)合成烃的方法，已知有费托合成(FT合成)。

以往，由合成气进行的烃合成如GTL(Gas to Liquids，气合成油)所代表的这样基本都以饱和烃为目标。这种饱和烃经过加氢裂化·异构化等各种工序来作为燃料、润滑油使用。另外，该情况下，在生成饱和烃的同时还能生成不饱和烃、含氧化合物，但对它们的选择性非常低。因此，一般对不饱和烃和含氧化合物进行氢化等来作为饱和烃使用。

另一方面，不饱和烃即烯烃、以醇为代表的含氧化合物可用作化学品原料，因此研究了由合成气制造作为目标物的不饱和烃、含氧化合物的方法。

例如，专利文献1、2公开了利用将锰系化合物用作载体的铁系催化剂的、将以高收率制造烯烃作为目标的FT反应。

另外，专利文献3公开了利用将铁、铜、钾负载于二氧化硅多孔载体上而成的催化剂的FT反应。

另外，专利文献4、5公开了使用以锰系化合物为载体、并负载钌而成的催化剂的、由合成气制造烯烃类的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特公昭56-48491号公报

专利文献2：美国专利4177203号公报

专利文献3：日本特开2006-297286号公报

专利文献4：美国专利4206134号公报

专利文献5：日本特公平3-70691号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，上述专利文献1～5中公开的催化剂或方法在合成气中的一氧化碳的转化率(CO转化率)、对不饱和烃和含氧化合物的选择率等方面未必谈得上充分，为了能实用化，仍存在改善的余地。

本发明是鉴于这种实际情况而做出的，其目的在于提供可以在FT反应中实现高CO转化率以及对不饱和烃和含氧化合物的高选择率的方法、以及该方法中使用的催化剂及其制造方法。

用于解决问题的方案

本发明人等为了达成上述目的而进行了深入研究，结果发现，通过使用将铁负载于含有锰且具有特定的平均孔径的载体上而成的催化剂、在特定条件下进行FT反应，可使CO转化率非常高且具有非常高的对烯烃和醇的选择性，结果，可显著提高烯烃和醇的选择率的合计值，从而完成了本发明。

即，本发明提供下述第(1)～(4)项所述的不饱和烃和含氧化合物的制造方法、下述第(5)～(7)项所述的催化剂、下述第(8)项所述的催化剂的制造方法。此外，本发明中所说的“合成气”是指一氧化碳和氢气的混合气体。

(1)一种不饱和烃和含氧化合物的制造方法，其特征在于，该制造方法包括：第一工序，将催化剂分散在聚α-烯烃中，通过一氧化碳或含有一氧化碳和氢气的合成气对催化剂进行还原，其中所述催化剂是将铁负载于含有锰且平均孔径为2～100nm的载体上而制得的；第二工序，使第一工序中的还原后的催化剂与合成气在反应温度100～600℃、反应压力0.1～10MPa的条件下接触，得到含有不饱和烃和含氧化合物的反应产物。

(2)根据第(1)项所述的不饱和烃和含氧化合物的制造方法，其特征在于，在上述第二工序中，将反应温度保持在280℃±20℃的范围内。

(3)根据第(1)或(2)项所述的不饱和烃和含氧化合物的制造方法，其特征在于，上述催化剂是在前述载体上进一步负载铜和/或钾而制得的催化剂。

(4)根据第(1)～(3)项的任一项所述的不饱和烃和含氧化合物的制造方法，其特征在于，上述载体的平均孔径为2～50nm。

(5)一种催化剂，其特征在于，其是将铁负载于含有锰且平均孔径为2～100nm的载体上而制得的。

(6)根据第(5)项所述的催化剂，其特征在于，其是在上述载体上进一步负载铜和/或钾而制得的。

(7)根据第(5)或(6)项所述的催化剂，其特征在于，上述载体的平均孔径为2～50nm。

(8)一种催化剂的制造方法，其特征在于，该制造方法包括：第三工序，将含有锰且平均孔径为2～100nm的载体与含有铁的溶液混合；第四工序，对第三工序中得到的混合物进行减压和干燥，使铁附着在载体的细孔内来得到催化剂前体；第五工序，对第四工序中得到的催化剂前体进行烧成。

发明的效果