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JP3849753B2 - Method for producing ethyl alcohol - Google Patents

Method for producing ethyl alcohol Download PDF

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JP3849753B2
JP3849753B2 JP2000340083A JP2000340083A JP3849753B2 JP 3849753 B2 JP3849753 B2 JP 3849753B2 JP 2000340083 A JP2000340083 A JP 2000340083A JP 2000340083 A JP2000340083 A JP 2000340083A JP 3849753 B2 JP3849753 B2 JP 3849753B2
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Japan
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ethyl alcohol
silica
phosphoric acid
acid catalyst
porous
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JP2000340083A
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修二 恒松
耕三 井上
英夫 山田
英一 安部
勝彦 吉井
正昭 小野
巌 石野
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Konoshima Chemical Co Ltd
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Konoshima Chemical Co Ltd
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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  • Silicon Compounds (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エチレンの水和反応によりエチルアルコールを製造するに際し、物理的及び化学的に劣化を生じにくい、シリカ担体に担持させたリン酸触媒を用い、高いエチレンの転化率及びエチルアルコール収率でもって、エチルアルコールを製造する工業的に有利な方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、エチルアルコールの製造方法として、担体に担持させたリン酸触媒の存在下、エチレンと水蒸気とを水和反応させてエチルアルコールを製造する方法が知られている。そして、上記リン酸触媒の担体としては、通常ケイ酸ナトリウムから酸処理により脱ナトリウムして得られたシリカ担体(特開昭52−133095号公報、特公昭53−37315号公報、特開平6−184022号公報など)が用いられている。
【0003】
このケイ酸ナトリウムから脱ナトリウムして得られたシリカ担体は、シリカ微粒子の結合体から構成された、均一な細孔径を有するものである。しかしながら、このようなシリカ担体において、リン酸触媒の保持効果を高めるには、細孔径を小さくする必要があるが、このような細孔径を小さくする処理を施すと、細孔容積が小さくなって、リン酸触媒の担持率が低下し、リン酸触媒の効果が十分に発揮されないという欠点がある。
【0004】
このため、一般には、むしろリン酸触媒の保持効果を犠牲にしてシリカ担体の細孔径を大きくすることにより細孔容積を大きくして、リン酸触媒の担持率を高め、エチレンの転化率及びエチルアルコールの収率を向上させる方法が採られている。しかしながら、このようなシリカ担体においては、リン酸触媒の保持性が不十分なため、高温、高圧条件下でのエチレンと水蒸気との水和反応において、物理的及び化学的に劣化しやすく、長時間使用すると活性が低下するとともに、担体粒子同士が凝集してブロック状になり、取り扱いにくくなるという欠点がある。
【0005】
したがって、物理的及び化学的に劣化しにくく、長期間にわたって安定して使用しうるリン酸触媒の開発が望まれていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情のもとで、エチレンの水和反応によりエチルアルコールを製造するに際し、物理的及び化学的に劣化しにくいシリカ担体に担持させたリン酸触媒を用い、高いエチレンの転化率及びエチルアルコール収率でもって、エチルアルコールを製造する工業的に有利な方法を提供することを目的としてなされたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、これまでのリン酸触媒用シリカ担体のもつ欠点を克服するために鋭意研究を重ねた結果、シリカ担体として水熱反応により生成したケイ酸カルシウムから脱カルシウムして得られる繊維状シリカの絡合したミクロ、メソ及びマクロポアで形成されたケイ酸多孔質凝集体を用いることにより、リン酸触媒の担持率を少なくしても、高いエチレン転化率と高いエチルアルコール収率が得られることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【0008】
すなわち、本発明は、シリカ担体に担持させたリン酸触媒の存在下、エチレンを水和してエチルアルコールを製造するに当り、シリカ担体として水熱反応により生成したケイ酸カルシウムから脱カルシウムして得られるケイ酸多孔質凝集体を用いたことを特徴とするエチルアルコールの製造方法を提供するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明のエチルアルコールの製造方法においては、シリカ担体に担持させたリン酸触媒の存在下に、エチレンを水和反応させることにより、エチルアルコールを製造するためのリン酸触媒の担体として、水熱反応により生成したケイ酸カルシウムから脱カルシウムして得られるケイ酸多孔質凝集体を用いることが必要である。
上記シリカ担体の原料は、シリカ供給原料及び石灰供給原料からなるが、シリカ供給原料としては、例えば石英、非晶質ケイ酸、ホワイトカーボン、もみがら灰などが、また石灰供給原料としては、通常の石灰原料として用いられているもの、例えば生石灰や消石灰などが用いられる。これらのシリカ供給原料や石灰供給原料は単独のものを用いてもよいし、また2種以上混合したものを用いてもよい。
【0010】
本発明においては、前記シリカ供給原料と石灰供給原料とをCaO/SiO2モル比が0.4〜1.2の範囲になるように用いることが好ましい。このモル比が0.4未満ではケイ酸カルシウムの生成が不十分となり、リン酸触媒担持用シリカ担体としての役割が十分に果されないし、1.2を超えると酸処理によって酸化カルシウムを除去する際に歩留り低下の原因となる。
【0011】
本発明においては、前記のシリカ供給原料と石灰供給原料との混合物を水熱反応させるが、この水熱反応は、通常該混合物の水性スラリーを調製し、オートクレーブ中で加熱処理することにより行われる。上記水性スラリーの調製には、通常、水が用いられるが、濃度0.01〜0.5モル/リット程度の水酸化アルカリ水溶液を用いるのが好ましい。この場合のアルカリ水溶液には、生成するケイ酸カルシウムの形態を変化させる効果と、水熱反応性を促進させる効果がある。
【0012】
水熱反応は、例えばオートクレーブ中において、80〜230℃の範囲の温度に加熱することにより行うことができる。この温度が80℃未満では反応速度が遅すぎて反応に長時間を要し、一方、230℃を超えると自生圧力が高くなりすぎ、特殊な装置が必要となるため経済的に不利となる。
【0013】
本発明においては、上記水熱反応によって生成したケイ酸カルシウムについて、次に脱カルシウムを行うことが必要である。この脱カルシウムは、公知の方法(特開平8−245215号公報、特開平10−192700号公報、特開平10−323559号公報参照)に従い、ケイ酸カルシウムスラリーを酸処理することにより行うことができる。この酸処理の酸としては塩酸が好ましいが、そのほか、硝酸、リン酸などの無機酸やシュウ酸、酢酸、クエン酸、酒石酸などの有機酸を用いることもできる。
【0014】
このようにして、ケイ酸カルシウムスラリーの酸処理による脱カルシウムを行ったのち、十分に水洗後、常法に従って固形分を分離回収し、必要に応じ、破砕状又は粒状として乾燥処理することにより、ケイ酸多孔質凝集体からなるリン酸触媒担持用シリカ担体が得られる。
この際、乾燥処理は、通常40〜120℃程度の温度で行われる。
【0015】
このようにして得られたケイ酸多孔質凝集体は、その歪みを除去し、担体としての粒子強度を向上させるために、必要に応じ400〜1200℃の範囲の温度において焼成したのち、リン酸触媒担持用シリカ担体として用いる。焼成温度が400℃未満では歪み除去効果が十分に発揮されないし、1200℃を超えるとケイ酸多孔質凝集体が収縮することによって、細孔容積や比表面積が減少し、リン酸触媒担持能力が低下する。
【0016】
このようにして得られたシリカ担体は、一般に繊維状シリカから構成されたミクロ、メソ及びマクロポアを有する高比表面積の多孔質体であって、リン酸触媒担持用担体として用いることにより、エチレンの転化率、エチルアルコールの収率及び選択性を向上させ得るとともに、リン酸触媒の低い担持率で高いエチレン転化率と高いエチルアルコール収率を与える。
【0017】
このシリカ担体に、リン酸を担持させる方法としては特に制限はなく、従来公知の方法、例えば適当な濃度のリン酸水溶液中に該担体を浸せきしたのち、乾燥処理する方法などを用いることができる。また、リン酸担持量としては、触媒全量に基づき、通常5〜70質量%、好ましくは20〜60質量%の範囲で選定される。
【0018】
本発明方法においては、このようにして得られたシリカ担体を担持させたリン酸触媒の存在下、エチレンを水和してエチルアルコールを製造する。このエチレンの水和方法としては特に制限はなく、従来のシリカ担体を担持させたリン酸触媒を用いるエチレンの水和方法と同様にして実施することができる。例えば、塔式反応器に前記の本発明に係るシリカ担体を担持させたリン酸触媒を充填し、これに通常、反応温度100〜400℃、好ましくは200〜350℃、反応圧力は通常10000KPa以下、好ましくは3000〜10000KPa、水/エチレン混合物のガス時空間速度(LHSV)100〜10000hr-1、好ましくは300〜2000hr-1、水/エチレンモル比0.1〜0.8の条件で、水とエチレンを供給してエチレンの水和反応を行う方法などを用いることができる。
【0019】
【発明の効果】
本発明方法によれば、リン酸触媒のシリカ担体として、水熱反応により生成したケイ酸カルシウムから脱カルシウムして得られるものを用いることにより、従来のケイ酸ナトリウムから脱ナトリウムして得られるものを用いる場合に比べて、物理的及び化学的な劣化を少なくすることができ、しかもエチレンの転化率及びエチルアルコール収率を向上させることができる。
【0020】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、シリカ担体の物性は、以下に示す方法により測定した。
【0021】
(1)シリカ純度;
蛍光X線法により測定した。
(2)比表面積、細孔容積及び平均細孔直径;
BET比表面積測定装置を用い、200℃で十分に加熱脱気した試料について、窒素ガスを吸着させる多点法により測定した。
(3)粒子強度;
JIS K1150−1994 シリカゲル試験方法(5.9.2)に従い測定した。
(4)平均粒子径;
JIS K1150−1994 シリカゲル試験方法(5.7.1)に従い測定した。
(5)嵩密度;JIS K1150−1994 シリカゲル試験方法(5.10)に従い測定した。
【0022】
実施例1
非晶質のケイ酸粉体と生石灰を温水で乳化した石灰乳とをCaO/SiO2モル比が0.7になるように混合し、固形分に対し、質量比で25倍の水を加えてかきまぜ、スラリーを調製した。次いで、このスラリーをオートクレーブ中でかきまぜながら140℃で8時間水熱反応を行い、ケイ酸カルシウム水和物スラリーを得た。
このケイ酸カルシウム水和物スラリーに、1モル/リットル濃度の塩酸水溶液を加えてpH7に調整して30分間保持したのち、pH3において1.5時間保持した。酸処理終了後、十分に水洗したのち、スラリー中の固形分をろ取して、50℃で乾燥処理することにより、ケイ酸多孔質凝集体を得た。このケイ酸多孔質凝集体の物性を表1に示す。
【0023】
次に、上記ケイ酸多孔質凝集体からなるシリカ担体を、65質量%のリン酸水溶液中に20時間浸せきしたのち、リン酸水溶液を液切りして150℃で20時間乾燥処理することにより、シリカ担体に担持させたリン酸触媒を調製した。なお、リン酸担持率は、シリカ担体の浸せき前の質量と、浸せきし乾燥した後の質量から算出した。
【0024】
次に、このようにして得られたシリカ担体に担持させたリン酸触媒20mlを、内径約2cmの銅内張りステンレス鋼製の縦型固定層流通管状小型反応器に充填し、これに反応圧力4900KPa、反応温度250℃、触媒容積20cm3、水/エチレン混合物のガス時空間速度750hr-1の条件で、水とエチレンを供給してエチルアルコールを製造した。反応が進行し、触媒の安定な定常活性が得られたことを確認したのち、反応出口のガスを全量気相でガスクロマトグラフに導入し、分析を行い、エチレン転化率及びエチルアルコール収率を求めた。これらの結果を表1に示す。
【0025】
実施例2
実施例1と同様にして、ケイ酸カルシウム水和物スラリーを得たのち、酸処理を行い、十分に水洗後、スラリー中の固形分をろ取して、60℃で乾燥処理した。次いで、このものを900℃で1時間焼成することにより、ケイ酸多孔質凝集体を得た。このケイ酸多孔質凝集体の物性を表1に示す。
次に、上記ケイ酸多孔質凝集体からなるシリカ担体を用い、実施例1と全く同様にして、シリカ担体に担持させたリン酸触媒を調製し、これを用いてエチルアルコールを製造した。結果を表1に示す。
【0026】
実施例3
実施例1と同様にして、ケイ酸カルシウム水和物スラリーを得たのち、酸処理を行い、十分に水洗後、スラリー中の固形分をろ取して、100℃で乾燥処理した。次いで、このものを900℃で1時間焼成することにより、ケイ酸多孔質凝集体を得た。このケイ酸多孔質凝集体の物性を表1に示す。
次に、上記ケイ酸多孔質凝集体からなるシリカ担体を用い、実施例1と全く同様にして、シリカ担体に担持させたリン酸触媒を調製し、これを用いてエチルアルコールを製造した。結果を表1に示す。
【0027】
比較例
比較のため、従来リン酸触媒担持用として用いられていたシリカ担体(ダブリュ・アール・グレース・アンド・カンパニー社製,商品記号「#57」)の物性を表1に示す。
次に、このシリカ担体を用い、実施例1と全く同様にして、シリカ担体に担持させたリン酸触媒を調製し、これを用いてエチルアルコールを製造した。結果を表1に示す。
【0028】
【表1】

Figure 0003849753
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention uses a phosphoric acid catalyst supported on a silica carrier, which hardly causes physical and chemical deterioration when producing ethyl alcohol by hydration reaction of ethylene, and has a high ethylene conversion rate and ethyl alcohol yield. Therefore, it relates to an industrially advantageous method for producing ethyl alcohol.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method for producing ethyl alcohol, a method for producing ethyl alcohol by hydration reaction of ethylene and water vapor in the presence of a phosphoric acid catalyst supported on a carrier is known. The carrier for the phosphoric acid catalyst is usually a silica carrier obtained by sodium removal from sodium silicate by acid treatment (Japanese Patent Laid-Open No. 52-133095, Japanese Patent Publication No. 53-37315, Japanese Patent Laid-Open No. No. 184022) is used.
[0003]
A silica carrier obtained by sodium removal from sodium silicate has a uniform pore diameter composed of a combination of silica fine particles. However, in such a silica carrier, it is necessary to reduce the pore diameter in order to enhance the retention effect of the phosphoric acid catalyst. However, when such a treatment to reduce the pore diameter is performed, the pore volume decreases. There are disadvantages that the loading ratio of the phosphoric acid catalyst is lowered and the effect of the phosphoric acid catalyst is not sufficiently exhibited.
[0004]
Therefore, in general, the pore volume of the silica support is increased by increasing the pore diameter of the silica support at the expense of the retention effect of the phosphoric acid catalyst, thereby increasing the supporting rate of the phosphoric acid catalyst, converting the ethylene conversion rate and ethyl A method for improving the yield of alcohol has been adopted. However, in such a silica carrier, since the retention of the phosphoric acid catalyst is insufficient, the hydration reaction between ethylene and water vapor under high temperature and high pressure conditions tends to cause physical and chemical degradation, and long When used for a period of time, there are disadvantages that the activity decreases and the carrier particles aggregate to form a block, making it difficult to handle.
[0005]
Therefore, it has been desired to develop a phosphoric acid catalyst that is hardly physically and chemically deteriorated and can be used stably over a long period of time.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Under such circumstances, the present invention uses a phosphoric acid catalyst supported on a silica carrier that is hard to be physically and chemically deteriorated in the production of ethyl alcohol by hydration reaction of ethylene. The object of the present invention is to provide an industrially advantageous method for producing ethyl alcohol with conversion and ethyl alcohol yield.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to overcome the drawbacks of the conventional silica catalyst support for phosphoric acid catalyst, the present inventors have obtained a fiber obtained by decalcification from calcium silicate produced by hydrothermal reaction as a silica support. High silica conversion and high ethyl alcohol yield can be obtained even when the phosphoric acid catalyst loading is reduced by using porous silicic acid agglomerates formed of micro, meso and macropores intertwined with silica. Based on this finding, the present invention has been completed.
[0008]
That is, in the present invention, when producing ethyl alcohol by hydrating ethylene in the presence of a phosphoric acid catalyst supported on a silica carrier, the calcium silicate produced by hydrothermal reaction as a silica carrier is decalcified. An object of the present invention is to provide a method for producing ethyl alcohol, wherein the resulting silicic acid porous aggregate is used.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the method for producing ethyl alcohol of the present invention, hydrothermal heat is used as a phosphoric acid catalyst carrier for producing ethyl alcohol by hydrating ethylene in the presence of a phosphoric acid catalyst supported on a silica carrier. It is necessary to use a porous silicate aggregate obtained by decalcification from calcium silicate produced by the reaction.
The raw material of the silica carrier is composed of a silica feedstock and a lime feedstock. Examples of the silica feedstock include quartz, amorphous silicic acid, white carbon, rice husk ash, etc. For example, quick lime or slaked lime is used. These silica feedstocks and lime feedstocks may be used alone or in combination of two or more.
[0010]
In the present invention, it is preferred to use said silica feed lime feed as CaO / SiO 2 molar ratio is in the range of 0.4 to 1.2. If this molar ratio is less than 0.4, the formation of calcium silicate is insufficient, and the role as a silica carrier for supporting a phosphoric acid catalyst is not sufficiently fulfilled. If it exceeds 1.2, calcium oxide is removed by acid treatment. It may cause a decrease in yield.
[0011]
In the present invention, the mixture of the silica feedstock and the lime feedstock is hydrothermally reacted. This hydrothermal reaction is usually performed by preparing an aqueous slurry of the mixture and heat-treating it in an autoclave. . For the preparation of the aqueous slurry, water is usually used, but an aqueous alkali hydroxide solution having a concentration of about 0.01 to 0.5 mol / lit is preferably used. The alkaline aqueous solution in this case has an effect of changing the form of calcium silicate to be generated and an effect of promoting hydrothermal reactivity.
[0012]
A hydrothermal reaction can be performed by heating to the temperature of the range of 80-230 degreeC, for example in an autoclave. If the temperature is less than 80 ° C., the reaction rate is too slow and a long time is required for the reaction. On the other hand, if the temperature exceeds 230 ° C., the self-generated pressure becomes too high and a special apparatus is required, which is economically disadvantageous.
[0013]
In the present invention, the calcium silicate produced by the hydrothermal reaction needs to be decalcified next. This decalcification can be performed by acid-treating the calcium silicate slurry according to a known method (see JP-A-8-245215, JP-A-10-192700, and JP-A-10-323559). . As the acid for this acid treatment, hydrochloric acid is preferable, but in addition, inorganic acids such as nitric acid and phosphoric acid and organic acids such as oxalic acid, acetic acid, citric acid and tartaric acid can also be used.
[0014]
In this way, after performing calcium removal by acid treatment of the calcium silicate slurry, after sufficiently washing with water, the solid content is separated and recovered according to a conventional method, and if necessary, by drying as crushed or granular, A silica carrier for supporting a phosphoric acid catalyst comprising a silicic acid porous aggregate is obtained.
At this time, the drying treatment is usually performed at a temperature of about 40 to 120 ° C.
[0015]
The silicic acid porous aggregate thus obtained is calcined at a temperature in the range of 400 to 1200 ° C., if necessary, in order to remove the distortion and improve the particle strength as a carrier, and then phosphoric acid. Used as a catalyst support silica support. When the calcination temperature is less than 400 ° C, the strain removal effect is not sufficiently exhibited. When the calcination temperature exceeds 1200 ° C, the porous silicic acid aggregate shrinks, the pore volume and specific surface area are reduced, and the phosphoric acid catalyst supporting ability is reduced. descend.
[0016]
The silica support thus obtained is a porous body having a high specific surface area, generally composed of fibrous silica, having micro, meso, and macropores, and is used as a support for supporting a phosphoric acid catalyst. The conversion rate, the yield and selectivity of ethyl alcohol can be improved, and a high ethylene conversion rate and a high ethyl alcohol yield can be obtained with a low loading of the phosphoric acid catalyst.
[0017]
The method for supporting phosphoric acid on the silica carrier is not particularly limited, and a conventionally known method, for example, a method in which the carrier is immersed in an aqueous solution of phosphoric acid having an appropriate concentration and then dried is used. . The amount of phosphoric acid supported is usually selected in the range of 5 to 70% by mass, preferably 20 to 60% by mass, based on the total amount of the catalyst.
[0018]
In the method of the present invention, ethylene is hydrated to produce ethyl alcohol in the presence of the phosphoric acid catalyst on which the silica carrier thus obtained is supported. The ethylene hydration method is not particularly limited, and can be carried out in the same manner as the conventional ethylene hydration method using a phosphoric acid catalyst carrying a silica carrier. For example, a column type reactor is filled with the phosphoric acid catalyst carrying the silica carrier according to the present invention, and the reaction temperature is usually 100 to 400 ° C., preferably 200 to 350 ° C., and the reaction pressure is usually 10000 KPa or less. preferably 3000~10000KPa, gas hourly space velocity of water / ethylene mixture (LHSV) 100~10000hr -1, preferably 300~2000Hr -1, conditions of water / ethylene molar ratio 0.1 to 0.8, and water A method in which ethylene is hydrated by supplying ethylene can be used.
[0019]
【The invention's effect】
According to the method of the present invention, the silica support of the phosphoric acid catalyst is obtained by removing sodium from conventional sodium silicate by using the calcium support obtained by removing calcium from the calcium silicate produced by the hydrothermal reaction. Compared with the case where is used, physical and chemical deterioration can be reduced, and the ethylene conversion rate and ethyl alcohol yield can be improved.
[0020]
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.
The physical properties of the silica carrier were measured by the following methods.
[0021]
(1) silica purity;
Measurement was performed by fluorescent X-ray method.
(2) specific surface area, pore volume and average pore diameter;
Using a BET specific surface area measurement apparatus, a sample that was sufficiently heated and degassed at 200 ° C. was measured by a multipoint method in which nitrogen gas was adsorbed.
(3) Particle strength;
It measured according to JIS K1150-1994 silica gel test method (5.9.2).
(4) Average particle size;
It measured according to the JIS K1150-1994 silica gel test method (5.7.1).
(5) Bulk density: Measured according to JIS K1150-1994 Silica Gel Test Method (5.10).
[0022]
Example 1
Amorphous silicic acid powder and lime milk obtained by emulsifying quick lime with warm water are mixed so that the CaO / SiO 2 molar ratio is 0.7, and water is added in a mass ratio of 25 times the solid content. Stir and prepare a slurry. Next, this slurry was agitated in an autoclave and subjected to a hydrothermal reaction at 140 ° C. for 8 hours to obtain a calcium silicate hydrate slurry.
To this calcium silicate hydrate slurry, a 1 mol / liter hydrochloric acid aqueous solution was added to adjust the pH to 7 and maintained for 30 minutes, and then maintained at pH 3 for 1.5 hours. After the acid treatment was completed, the product was thoroughly washed with water, and the solid content in the slurry was collected by filtration and dried at 50 ° C. to obtain a silicic acid porous aggregate. Table 1 shows the physical properties of this silicic acid porous aggregate.
[0023]
Next, after immersing the silica carrier composed of the porous silicic acid aggregate in a 65% by mass phosphoric acid aqueous solution for 20 hours, the phosphoric acid aqueous solution is drained and dried at 150 ° C. for 20 hours, A phosphoric acid catalyst supported on a silica support was prepared. The phosphoric acid carrying rate was calculated from the mass of the silica support before immersion and the mass after immersion and drying.
[0024]
Next, 20 ml of the phosphoric acid catalyst supported on the silica support thus obtained was charged into a vertical fixed bed flow tubular small reactor made of copper-lined stainless steel having an inner diameter of about 2 cm, and the reaction pressure was 4900 KPa. Ethyl alcohol was produced by supplying water and ethylene under the conditions of a reaction temperature of 250 ° C., a catalyst volume of 20 cm 3 , and a gas hourly space velocity of 750 hr −1 of a water / ethylene mixture. After confirming that the reaction has progressed and a stable steady-state activity of the catalyst has been obtained, the gas at the reaction outlet is introduced into the gas chromatograph in the gas phase in its entirety and analyzed to determine the ethylene conversion and ethyl alcohol yield. It was. These results are shown in Table 1.
[0025]
Example 2
In the same manner as in Example 1, after obtaining a calcium silicate hydrate slurry, acid treatment was performed, and after sufficiently washing with water, the solid content in the slurry was collected by filtration and dried at 60 ° C. Next, this was fired at 900 ° C. for 1 hour to obtain a porous silicic acid aggregate. Table 1 shows the physical properties of this silicic acid porous aggregate.
Next, a phosphoric acid catalyst supported on a silica carrier was prepared in the same manner as in Example 1 using the silica carrier composed of the porous silicic acid aggregate, and ethyl alcohol was produced using the phosphoric acid catalyst. The results are shown in Table 1.
[0026]
Example 3
In the same manner as in Example 1, after obtaining a calcium silicate hydrate slurry, acid treatment was performed, and after sufficiently washing with water, the solid content in the slurry was collected by filtration and dried at 100 ° C. Next, this was fired at 900 ° C. for 1 hour to obtain a porous silicic acid aggregate. Table 1 shows the physical properties of this silicic acid porous aggregate.
Next, a phosphoric acid catalyst supported on a silica carrier was prepared in the same manner as in Example 1 using the silica carrier composed of the porous silicic acid aggregate, and ethyl alcohol was produced using the phosphoric acid catalyst. The results are shown in Table 1.
[0027]
Table 1 shows the physical properties of a silica support (manufactured by WR Grace & Company, Inc., product code “# 57”) that has been used for supporting a phosphoric acid catalyst for comparison purposes.
Next, using this silica carrier, a phosphoric acid catalyst supported on a silica carrier was prepared in exactly the same manner as in Example 1, and ethyl alcohol was produced using the phosphoric acid catalyst. The results are shown in Table 1.
[0028]
[Table 1]
Figure 0003849753

Claims (3)

シリカ担体に担持させたリン酸触媒の存在下、エチレンを水和してエチルアルコールを製造するに当り、シリカ担体として水熱反応により生成したケイ酸カルシウムから脱カルシウムして得られるケイ酸多孔質凝集体を用いたことを特徴とするエチルアルコールの製造方法。Silica porous material obtained by decalcification from calcium silicate produced by hydrothermal reaction as silica support in the production of ethyl alcohol by hydrating ethylene in the presence of phosphoric acid catalyst supported on silica support A method for producing ethyl alcohol, comprising using an aggregate. ケイ酸多孔質凝集体が、シリカ供給原料と石灰供給原料とを、CaO/SiO2モル比が0.4〜1.2の範囲になるような割合で混合し、この混合物を水の存在下、80〜230℃の範囲の温度において水熱反応させ、生成したケイ酸カルシウムスラリーを酸処理して脱カルシウムしたのち、固形分を分離回収し、乾燥して得られるケイ酸多孔質凝集体である請求項1記載のエチルアルコールの製造方法。Silicate porous agglomerates, the silica feed lime feed, CaO / SiO 2 molar ratio in a ratio such that the range of 0.4 to 1.2, the presence of the mixture of water A porous silicic acid aggregate obtained by hydrothermal reaction at a temperature in the range of 80 to 230 ° C., acid treatment of the generated calcium silicate slurry, decalcification, separation and recovery of solids, and drying. The method for producing ethyl alcohol according to claim 1. ケイ酸多孔質凝集体を400〜1200℃の温度で焼成して用いる請求項1又は2記載のエチルアルコールの製造方法。The method for producing ethyl alcohol according to claim 1 or 2, wherein the porous silicic acid aggregate is used by firing at a temperature of 400 to 1200 ° C.
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