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JPH11188261A - Solid acid catalyst and method for producing the same - Google Patents

Solid acid catalyst and method for producing the same

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Publication number
JPH11188261A
JPH11188261A JP9366603A JP36660397A JPH11188261A JP H11188261 A JPH11188261 A JP H11188261A JP 9366603 A JP9366603 A JP 9366603A JP 36660397 A JP36660397 A JP 36660397A JP H11188261 A JPH11188261 A JP H11188261A
Authority
JP
Japan
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catalyst
tungsten
oxide
platinum
zirconium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9366603A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3517696B2 (en
Inventor
Kazushi Arata
一志 荒田
Makoto Hino
誠 日野
Teruaki Yamada
輝明 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eneos Corp
Original Assignee
Japan Energy Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Energy Corp filed Critical Japan Energy Corp
Priority to JP36660397A priority Critical patent/JP3517696B2/en
Publication of JPH11188261A publication Critical patent/JPH11188261A/en
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  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 炭化水素の異性化などにおいて、より高い活
性の固体酸触媒およびその製造方法を提供する 【解決手段】 (a)実質的にVIII族金属を含まず、タン
グステンを含むジルコニウム含水酸化物および/または
酸化物からなる部分と (b)実質的にタングステンを含
まず、VIII族金属を含むジルコニウム含水酸化物および
/または酸化物からなる部分とを含み、これらの部分が
混合されているものである。また、本発明による固体酸
触媒の製造方法は、(a)タングステンを含むジルコニウ
ム含水酸化物および/または酸化物からなる粒子と、
(b)VIII族金属を含むジルコニウム含水酸化物および/
または酸化物からなる粒子を機械的に混合するものであ
る。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid acid catalyst having higher activity in hydrocarbon isomerization and the like and a method for producing the same. (A) Tungsten containing substantially no Group VIII metal and containing tungsten (B) a portion comprising a zirconium hydrate oxide and / or oxide substantially containing no tungsten and containing a Group VIII metal, and It is something that is mixed. Further, the method for producing a solid acid catalyst according to the present invention comprises: (a) particles comprising a zirconium hydrated oxide and / or an oxide containing tungsten;
(b) a zirconium hydrate containing a Group VIII metal and / or
Alternatively, oxide particles are mechanically mixed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、炭化水素の変換反
応などの酸触媒反応に有用な固体酸触媒、その製造方法
に関する。この触媒は、炭化水素変換反応、増炭反応、
分解反応、重合反応、水素化反応、脱水素反応などを促
進する。
The present invention relates to a solid acid catalyst useful for an acid catalyzed reaction such as a hydrocarbon conversion reaction, and a method for producing the same. This catalyst is used for hydrocarbon conversion reaction, carbon increase reaction,
Promotes decomposition reaction, polymerization reaction, hydrogenation reaction, dehydrogenation reaction, etc.

【0002】[0002]

【従来の技術】固体酸触媒は、回収が容易で装置腐食が
無く、環境にやさしい触媒として最近注目されている。
タングステンの酸化物とジルコニウムの酸化物から成る
触媒や、それらに白金等のVIII族金属を加えた触媒は、
炭化水素の異性化、低重合反応等に有効な触媒である。
2. Description of the Related Art A solid acid catalyst has recently been attracting attention as an environmentally friendly catalyst which can be easily recovered, does not corrode equipment, and is environmentally friendly.
Catalysts consisting of oxides of tungsten and zirconium, and catalysts with a Group VIII metal such as platinum added to them,
It is an effective catalyst for hydrocarbon isomerization, low polymerization reaction and the like.

【0003】固体酸触媒の製造方法として、国際出願公
開公報WO 96/13328の実施例2には、公知の
方法にて製造されたタングステン酸化物とジルコニウム
酸化物に、塩化白金酸水溶液を接触させることにより白
金を担持した触媒が提示されている。また、同公報の実
施例4には、公知の方法にて製造されたタングステン酸
化物とジルコニウム酸化物に、白金を担持したシリカを
加え、機械的に混合して得られる触媒が提示されてい
る。しかし、実施例4の触媒は、他の実施例の触媒より
も活性が低い(イソパラフィンへの異性化率が低い)こ
とが同公報の表1に示されている。
As a method for producing a solid acid catalyst, in Example 2 of International Publication No. WO 96/13328, an aqueous solution of chloroplatinic acid is brought into contact with tungsten oxide and zirconium oxide produced by a known method. Accordingly, a catalyst supporting platinum has been proposed. In addition, Example 4 of the publication discloses a catalyst obtained by adding platinum-supported silica to tungsten oxide and zirconium oxide manufactured by a known method and mechanically mixing the resultant. . However, it is shown in Table 1 of the publication that the catalyst of Example 4 has lower activity (lower isomerization rate to isoparaffin) than the catalysts of other Examples.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】炭化水素の異性化など
において、固体酸触媒の活性をより高めることが望まれ
ていた。本発明は、このような課題を解決し、より高い
活性の固体酸触媒およびその製造方法を提供するもので
ある。
In the isomerization of hydrocarbons, it has been desired to further increase the activity of a solid acid catalyst. The present invention solves such a problem and provides a solid acid catalyst having higher activity and a method for producing the same.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者は、特定の固体
酸触媒を組み合わせて機械的に混合することにより、よ
り高い活性が得られることを見出し、本発明を完成し
た。
Means for Solving the Problems The present inventors have found that higher activity can be obtained by combining and mechanically mixing specific solid acid catalysts, and completed the present invention.

【0006】すなわち、本発明による固体酸触媒は、
(a)実質的にVIII族金属を含まず、タングステンを含む
ジルコニウム含水酸化物および/または酸化物からなる
部分と(b)実質的にタングステンを含まず、VIII族金属
を含むジルコニウム含水酸化物および/または酸化物か
らなる部分とを含み、これらの部分が混合されているも
のである。とくに、タングステンを金属重量として5〜
30重量%、およびVIII族金属を金属重量として0.1
〜5重量%含むことが好ましい。
That is, the solid acid catalyst according to the present invention comprises:
(a) a zirconium hydrate oxide and / or an oxide substantially containing no Group VIII metal and containing tungsten and (b) a zirconium hydrate oxide containing substantially no tungsten and containing a Group VIII metal and And / or an oxide portion, and these portions are mixed. In particular, the weight of tungsten is
30% by weight, and 0.1 wt.
It is preferred that the content be 5 to 5% by weight.

【0007】また、本発明による固体酸触媒の製造方法
は、(a)タングステンを含むジルコニウム含水酸化物お
よび/または酸化物からなる粒子と、(b)VIII族金属を
含むジルコニウム含水酸化物および/または酸化物から
なる粒子を機械的に混合するものである。
The method for producing a solid acid catalyst according to the present invention comprises the steps of: (a) particles containing a zirconium hydrated oxide and / or an oxide containing tungsten; and (b) particles containing a zirconium hydrated oxide and / or a group VIII metal. Alternatively, oxide particles are mechanically mixed.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】タングステンを含むジルコニウム
含水酸化物および/または酸化物は、(1)ジルコニウム
の水酸化物あるいは/または酸化物をタングステン化合
物、例えばタングステンアンモニウム塩の水溶液に接触
させた後、焼成して得る方法、あるいは、(2)タングス
テン化合物とジルコニウム化合物を水溶液とし、これに
アルカリを加えることにより沈殿を生成させる共沈法な
どにより製造することができる。このタングステンを含
むジルコニウム含水酸化物および/または酸化物中のタ
ングステン含有量は、任意であるが、タングステンの金
属重量として5〜35重量%、特には7〜25重量%が
好ましい。タングステン源およびジルコニウム源は公知
のいずれを用いてもよく、特に制限されるものではな
い。なお、本願において含水酸化物とは、水酸化物、水
酸化物から水が抜けたもの、結晶水を含んだ酸化物など
を含むものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Zirconium hydrated oxides and / or oxides containing tungsten can be obtained by (1) contacting a hydroxide or / and oxide of zirconium with an aqueous solution of a tungsten compound such as a tungsten ammonium salt; It can be produced by a method obtained by baking, or (2) a coprecipitation method in which a tungsten compound and a zirconium compound are made into an aqueous solution and an alkali is added thereto to generate a precipitate. The tungsten content in the zirconium hydrated oxide containing tungsten and / or the oxide is arbitrary, but is preferably 5 to 35% by weight, particularly preferably 7 to 25% by weight as the metal weight of tungsten. Any known tungsten source and zirconium source may be used and are not particularly limited. In the present application, the hydrated oxide includes a hydroxide, an oxide obtained by removing water from the hydroxide, an oxide containing water of crystallization, and the like.

【0009】第VIII族金属、すなわち第8〜第10族金
属としては、鉄、コバルト、ニッケル、ルテニウム、ロ
ジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金か
ら選択されるすくなくとも一種であるが、白金族金属、
特には白金あるいはパラジウムが好ましい。VIII族金属
を含むジルコニウム含水酸化物および/または酸化物中
のVIII族金属含有量は、任意であるが、金属重量として
0.01〜10重量%、特には0.2〜1.5重量%が
好ましい。第VIII族金属は一種類のものを利用してもよ
いし、異なる二種類以上を組み合わせて使用することが
できる。
The Group VIII metal, that is, the Group 8-10 metal, is at least one selected from iron, cobalt, nickel, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium and platinum.
Particularly, platinum or palladium is preferable. The content of the Group VIII metal in the zirconium hydrated oxide and / or oxide containing the Group VIII metal is optional, but is 0.01 to 10% by weight, particularly 0.2 to 1.5% by weight as the metal weight. Is preferred. As the Group VIII metal, one kind may be used, or two or more different kinds may be used in combination.

【0010】VIII族金属成分を担持させる時の形態は特
に制限はないが、アルカリ金属などの触媒毒となる成分
の含有量が少ないものが好適に使用できるが、例えば、
酸化物、塩化物、硫酸塩、硝酸塩、硫化物、酸素酸のア
ンモニウム塩、塩化物イオンとの錯体、アンモニウムイ
オンなどとの錯体、シアンイオンとの錯体、チオシアン
イオンとの錯体、前記イオンの複合錯体、前記錯体のア
ンモニウム塩などを挙げることができる。
The form in which the group VIII metal component is supported is not particularly limited, but those containing a small amount of a catalyst poison such as an alkali metal can be suitably used.
Oxides, chlorides, sulfates, nitrates, sulfides, ammonium salts of oxyacids, complexes with chloride ions, complexes with ammonium ions, complexes with cyanide ions, complexes with thiocyanate ions, complexes of the above ions Examples of the complex include an ammonium salt of the complex.

【0011】本発明による固体酸触媒は、(a)タングス
テンを含むジルコニウム含水酸化物および/または酸化
物からなる粒子と、(b)VIII族金属を含むジルコニウム
含水酸化物および/または酸化物からなる粒子を機械的
に混合することにより好ましく作製できる。混合される
粒子の大きさは、通常0.1μm〜100μm、好まし
くは0.5μm〜20μm程度のものである。混合の割
合は、特に限定されないが、重量比で1:5〜5:1、
特には、1:3〜3:1が好ましい。機械的な混合は、
2種類の粒子が化学的に反応することなく、均一に混合
されることが好ましい。そして、混合された固体酸触媒
は、タングステンを金属重量として5〜30重量%、お
よびVIII族金属を金属重量として0.1〜5重量%含む
ことが好ましい。
The solid acid catalyst according to the present invention comprises (a) particles comprising a zirconium hydrated oxide and / or oxide containing tungsten, and (b) a zirconium hydrated oxide and / or oxide containing a Group VIII metal. It can be preferably produced by mechanically mixing the particles. The size of the particles to be mixed is usually about 0.1 μm to 100 μm, preferably about 0.5 μm to 20 μm. The mixing ratio is not particularly limited, but is 1: 5 to 5: 1 by weight.
In particular, 1: 3 to 3: 1 is preferable. Mechanical mixing
It is preferable that the two types of particles are uniformly mixed without chemically reacting. The mixed solid acid catalyst preferably contains 5 to 30% by weight of tungsten as a metal weight and 0.1 to 5% by weight of a metal of Group VIII as a metal weight.

【0012】本発明による触媒は、通常、100%硫酸
(ハッメットの酸度関数Hoは−11.93)より高い
酸強度を示すものであり、酸触媒であるいは水素化触媒
で進行する全ての反応に適用することが出来る。酸触媒
で進行する反応としては、例えば異性化、アルキル化、
アルキレーション、脱水反応、エステル化、水素化、脱
水素、重合、アシル化、エーテル化等である。
The catalyst according to the invention usually exhibits an acid strength higher than 100% sulfuric acid (Hammett's acidity function Ho is -11.93) and is suitable for all reactions which proceed with an acid catalyst or with a hydrogenation catalyst. Can be applied. Reactions that proceed with an acid catalyst include, for example, isomerization, alkylation,
Examples include alkylation, dehydration, esterification, hydrogenation, dehydrogenation, polymerization, acylation, and etherification.

【0013】これらの反応条件は当然原料によってこと
なるため特定の範囲に限定されるものではない。ここに
一例をあげると、例えば異性化の条件は、原料によって
変わりうるが、温度、空間速度、圧力等は以下の通りで
ある。温度は150℃から300℃、好ましくは250
℃以下であり、空間速度は0.1から10/h、好まし
くは0.5から5/hである。圧力は常圧以上50メガ
パスカル、好ましくは20から30メガパスカルであ
る。ただしこれらの数値によって、本特許の請求範囲が
限定されるものではない。本触媒を用いる際の反応形式
は反応に応じていかなる形式も取りうる。固定床流通式
反応、液相不均一系反応、回分式反応、半回分式反応、
連続式反応等である。
[0013] These reaction conditions are not limited to a specific range because they naturally vary depending on the raw materials. To give an example here, for example, the conditions for isomerization may vary depending on the raw material, but the temperature, space velocity, pressure, etc. are as follows. The temperature is between 150 ° C and 300 ° C, preferably 250 ° C.
° C or lower and the space velocity is 0.1 to 10 / h, preferably 0.5 to 5 / h. The pressure is above normal pressure and 50 megapascals, preferably 20 to 30 megapascals. However, these numerical values do not limit the claims of the present invention. The type of reaction when using the present catalyst can take any form depending on the reaction. Fixed bed flow reaction, liquid phase heterogeneous reaction, batch reaction, semi-batch reaction,
Such as a continuous reaction.

【0014】[0014]

【実施例】(実施例)塩化ジルコニル(ZrOCl2・8H2O)水
溶液にアンモニア水溶液を加えてpH=8にし、得られ
た水酸化ジルコニウムの沈殿を回収、水洗、100℃に
て24時間乾燥して乾燥水酸化ジルコニウムを得た。
EXAMPLES (Example) to pH = 8 with aqueous ammonia solution was added to zirconyl chloride (ZrOCl 2 · 8H 2 O) aqueous solution, recovering the precipitate thus obtained zirconium hydroxide, washed with water, dried for 24 hours at 100 ° C. Thus, dried zirconium hydroxide was obtained.

【0015】乾燥水酸化ジルコニウムをメタタングステ
ン酸アンモニウム水溶液に入れ、水分をエバポレーター
により蒸発させ、さらに乾燥し、700℃にて3時間焼
成してタングステン酸化物担持ジルコニアを得た。この
ようにして得られたタングステン担持触媒のタングステ
ン濃度は水酸化ジルコニウムに対して15wt%、焼成
後のタングステン担持触媒に対して14.2wt%であ
った。
The dried zirconium hydroxide was put into an aqueous solution of ammonium metatungstate, the water content was evaporated by an evaporator, and further dried and fired at 700 ° C. for 3 hours to obtain zirconia supporting tungsten oxide. The tungsten concentration of the tungsten-supported catalyst thus obtained was 15 wt% with respect to zirconium hydroxide, and 14.2 wt% with respect to the tungsten-supported catalyst after calcination.

【0016】また、乾燥水酸化ジルコニウムを塩化白金
酸六水和物の水溶液に入れ、エバポレーターにて水分を
蒸発させ、乾燥し、700℃にて3時間焼成して、白金
担持ジルコニアを得た。このようにして得られた白金担
持触媒の白金濃度は水酸化ジルコニウムに対して0.5
wt%であった。
Further, dried zirconium hydroxide was placed in an aqueous solution of chloroplatinic acid hexahydrate, the water content was evaporated by an evaporator, dried, and calcined at 700 ° C. for 3 hours to obtain platinum-supported zirconia. The platinum concentration of the thus-obtained platinum-supported catalyst was 0.5% with respect to zirconium hydroxide.
wt%.

【0017】タングステン担持触媒0.2gと白金担持
触媒0.4gとをモーター駆動攪拌羽根付きの混練機に
て機械的に混合し触媒aを得た。
The catalyst a was obtained by mechanically mixing 0.2 g of the tungsten-supported catalyst and 0.4 g of the platinum-supported catalyst with a kneader equipped with a motor-driven stirring blade.

【0018】(比較例 1)実施例の白金担持触媒と同
様の製法にて、乾燥水酸化ジルコニウムに替えて他の金
属酸化物を用いて白金担持チタニア、白金担持酸化鉄、
白金担持酸化錫を調製した。これらの触媒は、それぞれ
塩化チタン、硝酸第二鉄、塩化錫の水溶液にアンモニア
水溶液を加えてえられる水酸化物を用い、そのほかの条
件は実施例の白金担持触媒と同様の製法で調製した。こ
れらの白金担持触媒0.4gとタングステン担持触媒
0.2gとを、それぞれモーター駆動攪拌羽根付きの混
練機にて機械的に混合し、触媒b、触媒c、触媒dを得
た。
Comparative Example 1 A platinum-supported titania, a platinum-supported iron oxide, and a platinum-supported titania were prepared in the same manner as the platinum-supported catalyst of the embodiment by using another metal oxide in place of dry zirconium hydroxide.
Platinum supported tin oxide was prepared. These catalysts were prepared by using a hydroxide obtained by adding an aqueous ammonia solution to an aqueous solution of titanium chloride, ferric nitrate, and tin chloride, and using the same manufacturing method as that of the platinum-supported catalyst of the example under other conditions. 0.4 g of the platinum-carrying catalyst and 0.2 g of the tungsten-carrying catalyst were mechanically mixed with a kneader equipped with a motor-driven stirring blade to obtain a catalyst b, a catalyst c, and a catalyst d.

【0019】白金担持シリカは、シリカに硝酸水溶液を
加えて得られる水酸化物を用い、そのほかの条件は実施
例の白金担持触媒と同様の製法にて調製した。白金担持
アルミナは、ガンマ型アルミナに白金を実施例の白金担
持触媒と同様の方法より担持させて調製した。これらの
白金担持触媒0.4gとタングステン担持触媒0.2g
とを、それぞれモーター駆動攪拌羽根付きの混練機にて
機械的に混合し、触媒e、触媒fを得た。
As the platinum-supported silica, a hydroxide obtained by adding a nitric acid aqueous solution to silica was used, and other conditions were prepared in the same manner as in the platinum-supported catalyst of the example. Platinum-supported alumina was prepared by supporting platinum on gamma-type alumina by the same method as the platinum-supported catalyst of the example. 0.4 g of these platinum-supported catalysts and 0.2 g of tungsten-supported catalysts
Were mechanically mixed by a kneader equipped with a motor-driven stirring blade to obtain a catalyst e and a catalyst f.

【0020】(比較例 2)塩化ジルコニル(ZrOCl2・8
H2O)水溶液にアンモニア水溶液を加えてpH=8に
し、得られた水酸化ジルコニウムの沈殿を回収、水洗、
100℃にて24時間乾燥した。この乾燥水酸化ジルコ
ニウムをメタタングステン酸アンモニウム水溶液に入
れ、水分をエバポレーターにより蒸発させ、さらに30
0℃にて3時間乾燥した。この乾燥タングステン酸化物
担持水酸化ジルコニウムを塩化白金酸六水和物の水溶液
に入れ、エバポレーターにて水分を蒸発させ、乾燥し、
700℃にて3時間焼成して、白金含有タングステン酸
化物担持ジルコニア(触媒g)を得た。このようにして
得られた触媒のタングステン濃度は15wt%、白金濃
度は1wt%であった。
[0020] (Comparative Example 2) zirconyl chloride (ZrOCl 2 · 8
H 2 O) Aqueous ammonia solution was added to the aqueous solution to adjust the pH to 8, and the resulting precipitate of zirconium hydroxide was collected, washed with water,
It was dried at 100 ° C. for 24 hours. This dried zirconium hydroxide is put into an aqueous solution of ammonium metatungstate, and the water is evaporated by an evaporator.
Dry at 0 ° C. for 3 hours. This dried tungsten oxide-supported zirconium hydroxide is placed in an aqueous solution of chloroplatinic acid hexahydrate, and the water is evaporated by an evaporator and dried.
By baking at 700 ° C. for 3 hours, zirconia carrying platinum-containing tungsten oxide (catalyst g) was obtained. The thus obtained catalyst had a tungsten concentration of 15 wt% and a platinum concentration of 1 wt%.

【0021】(比較例 3)塩化ジルコニル(ZrOCl2・8
H2O)水溶液にアンモニア水溶液を加えてpH=8に
し、得られた水酸化ジルコニウムの沈殿を回収、水洗、
100℃にて24時間乾燥した。この乾燥水酸化ジルコ
ニウムを塩化白金酸六水和物の水溶液に入れ、エバポレ
ーターにて水分を蒸発させ、さらに300℃にて3時間
乾燥した。この乾燥物をメタタングステン酸アンモニウ
ム水溶液に入れ、水分をエバポレーターにより蒸発さ
せ、さらに乾燥し、700℃にて3時間焼成して白金含
有タングステン酸化物担持ジルコニア(触媒h)を得
た。このようにして得られた触媒のタングステン濃度は
14.2wt%、白金濃度は0.52wt%であった。
[0021] (Comparative Example 3) zirconyl chloride (ZrOCl 2 · 8
H 2 O) Aqueous ammonia solution was added to the aqueous solution to adjust the pH to 8, and the resulting precipitate of zirconium hydroxide was collected, washed with water,
It was dried at 100 ° C. for 24 hours. This dried zirconium hydroxide was put into an aqueous solution of chloroplatinic acid hexahydrate, the water content was evaporated by an evaporator, and further dried at 300 ° C. for 3 hours. The dried product was placed in an aqueous solution of ammonium metatungstate, the water was evaporated by an evaporator, and the product was further dried and calcined at 700 ° C. for 3 hours to obtain platinum-containing tungsten oxide-supported zirconia (catalyst h). The thus obtained catalyst had a tungsten concentration of 14.2 wt% and a platinum concentration of 0.52 wt%.

【0022】(触媒活性の評価)上記触媒存在下、以下
の条件にてブタンの異性化を行い、触媒a〜触媒hの評
価を行った。反応は固定床触媒のパルス式反応装置を用
いた。反応は温度:180〜280℃、ヘリウムガス流
速:20ml/分、パルスサイズ:0.05mlで行
い、生成物は直結したガスクロマトグラフィーにて分析
した。触媒は、反応前に300℃にて1時間乾燥して用
いた。転化率の値はパルス実験を10回行って得られた
第6から第10パルスでの平均値を用いた。その結果を
表1に示す。
(Evaluation of catalytic activity) In the presence of the above catalyst, butane isomerization was carried out under the following conditions, and catalysts a to h were evaluated. The reaction was performed using a fixed bed catalyst pulse type reactor. The reaction was carried out at a temperature of 180 to 280 ° C., a helium gas flow rate of 20 ml / min, and a pulse size of 0.05 ml, and the product was analyzed by direct gas chromatography. The catalyst was dried at 300 ° C. for 1 hour before the reaction and used. As the value of the conversion, the average value of the sixth to tenth pulses obtained by performing the pulse experiment 10 times was used. Table 1 shows the results.

【0023】表1からわかるように、ブタンの異性化に
おいて本発明の実施例である触媒aは、他の触媒b〜触媒
hよりも著しく高い活性を有していることがわかる。
As can be seen from Table 1, in the isomerization of butane, the catalyst a, which is an embodiment of the present invention, is different from the other catalysts b to
It turns out that it has activity significantly higher than h.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】実施例において、タングステン担持触媒の
タングステン濃度(水酸化ジルコニウムに対する)を変
化させ、他は触媒aと同様に調製した触媒による変換率
(%)を図1に示す。タングステン担持触媒中のタング
ステン重量が5〜30wt%、特には、10〜20wt
%で高い変換率が得られることがわかる。
FIG. 1 shows the conversion (%) of a catalyst prepared in the same manner as the catalyst a except that the tungsten concentration (relative to zirconium hydroxide) of the tungsten-supported catalyst was changed in the example. The weight of tungsten in the tungsten-supported catalyst is 5 to 30 wt%, particularly 10 to 20 wt%
%, A high conversion rate can be obtained.

【0026】実施例におけるタングステン担持触媒の焼
成温度を変え、他は触媒aと同様に調製した触媒による
変換率(%)を図2に示す。焼成温度が650〜850
℃、特には、670〜800℃で高い変換率が得られる
ことがわかる。なお、図2において、タングステン担持
触媒中のタングステン重量が、5wt%の場合を△で、
15wt%の場合を●で、30wt%の場合を○でそれ
ぞれ示す。
FIG. 2 shows the conversion (%) of the catalyst prepared in the same manner as the catalyst a except that the calcination temperature of the tungsten-supported catalyst in the example was changed. Firing temperature 650-850
It is understood that a high conversion rate can be obtained at ℃, particularly at 670 to 800 ° C. In FIG. 2, when the weight of tungsten in the tungsten-supported catalyst is 5 wt%,
The case of 15 wt% is indicated by ●, and the case of 30 wt% is indicated by ○.

【0027】白金担持触媒の焼成温度を変え、他は触媒
aと同様に調製した触媒による変換率(%)を図3に示
す。図3において、白金を0.2wt%含む白金担持触
媒0.5gを用いた場合を△で、白金を0.5wt%含
む白金担持触媒0.2gを用いた場合を●で、白金を1
wt%含む白金担持触媒0.1gを用いた場合を○でそ
れぞれ示す。焼成温度が650〜800℃で高い変換率
が得られることがわかる。なお、図3の各触媒のタング
ステン重量は一定である。
The calcination temperature of the platinum-supported catalyst was changed,
FIG. 3 shows the conversion (%) of the catalyst prepared in the same manner as in a. In FIG. 3, the case where 0.5 g of a platinum-supported catalyst containing 0.2 wt% of platinum is used is represented by Δ, the case where 0.2 g of a platinum-supported catalyst containing 0.5 wt% of platinum is used is represented by ●, and platinum is 1
The case of using 0.1 g of a platinum-supported catalyst containing wt% is indicated by ○. It can be seen that a high conversion rate can be obtained when the firing temperature is 650 to 800 ° C. The tungsten weight of each catalyst in FIG. 3 is constant.

【0028】触媒全体に含まれる白金重量を変えた触媒
による変換率(%)を図4に示す。図4において、白金
を0.5wt%含む白金担持触媒0.1g,0.2g,
0.4g,0.6g,または0.8g使用した場合を○
により、白金を1wt%含む白金担持触媒0.025
g,0.05g,0.1g,0.2g,0.4g,また
は0.8g使用した場合を●により、白金を2wt%含
む白金担持触媒0.1g,0.2g,または0.4g使
用した場合を◎によりそれぞれ示す。この場合、白金を
0.5wt%含む白金担持触媒0.4g使用した触媒
と、白金を1wt%含む白金担持触媒0.2g使用した
触媒では、触媒全体に含まれる白金重量は等価である。
白金担持触媒の白金含有量が、0.5wt%の場合に特
に高い変換率が得られる。
FIG. 4 shows the conversion ratio (%) of the catalyst in which the weight of platinum contained in the whole catalyst was changed. In FIG. 4, 0.1 g, 0.2 g,
○ when 0.4g, 0.6g or 0.8g is used
As a result, a platinum-supported catalyst containing 1 wt% of platinum
g, 0.05 g, 0.1 g, 0.2 g, 0.4 g, or 0.8 g when using 0.1 g, 0.2 g, or 0.4 g of a platinum-supported catalyst containing 2 wt% platinum The case of performing is shown by ◎, respectively. In this case, the weight of platinum contained in the entire catalyst is equivalent between a catalyst using 0.4 g of a platinum-supported catalyst containing 0.5 wt% of platinum and a catalyst using 0.2 g of a platinum-supported catalyst containing 1 wt% of platinum.
A particularly high conversion is obtained when the platinum content of the platinum-supported catalyst is 0.5 wt%.

【0029】また、触媒に含まれる白金重量を変え、他
は触媒g、触媒hと同様に調製した触媒による変換率
(%)をそれぞれ▽、△により図4に併せて示す。白金
担持触媒中の白金重量は0.2〜1.5wt%、特に
は、0.3〜1wt%で高い変換率が得られることがわ
かる。
The conversion ratios (%) of the catalysts prepared in the same manner as the catalysts g and h except for changing the weight of platinum contained in the catalysts are also shown in FIG. It can be seen that a high conversion rate can be obtained when the weight of platinum in the platinum-supported catalyst is 0.2 to 1.5 wt%, particularly 0.3 to 1 wt%.

【0030】異性化の反応温度を変えた場合の各触媒に
よる変換率(%)を図5に示す。タングステン担持触媒
0.2gと白金を1wt%含む白金担持触媒0.1gを
混合した以外は触媒aと同等の触媒を用いた場合を○に
より、白金を1wt%含む白金担持触媒0.1gと反応
させ、次にタングステン担持触媒0.2gと反応するよ
うに各触媒を混合せず、2層触媒として反応させた場合
を△により、それと逆にタングステン担持触媒0.2g
と反応させ、次に白金を1wt%含む白金担持触媒0.
1gと反応するように各触媒を混合せず、2層触媒とし
て反応させた場合を□により、触媒g、触媒hを用いた
場合をそれぞれ●、■により、また、実施例において作
成したタングステン担持触媒0.2gのみと反応させた
場合を▲により示した。図5中、A、B、C、D、Eで
示す各触媒・反応温度による生成物組成を表2に示す。
FIG. 5 shows the conversion (%) of each catalyst when the reaction temperature for isomerization was changed. When a catalyst equivalent to catalyst a was used except that 0.2 g of a tungsten-supported catalyst and 0.1 g of a platinum-supported catalyst containing 1 wt% of platinum were mixed, a reaction with 0.1 g of a platinum-supported catalyst containing 1 wt% of platinum was made with ○. Then, each catalyst was not mixed so as to react with 0.2 g of the tungsten-supported catalyst and reacted as a two-layer catalyst.
And a platinum-supported catalyst containing 1 wt% of platinum.
Each catalyst was not mixed so as to react with 1 g, and the reaction was performed as a two-layer catalyst. The case where the reaction was performed with only 0.2 g of the catalyst is indicated by ▲. In FIG. 5, the composition of the product according to each catalyst and reaction temperature indicated by A, B, C, D and E is shown in Table 2.

【0031】この結果から明らかなように、本発明の実
施例であるタングステン担持触媒と白金担持触媒として
混合した触媒は、同一担体にタングステンと白金を担持
した触媒や、タングステン担持触媒と白金担持触媒を独
立に順次反応させる場合よりも優れた活性を示すもので
ある。
As is apparent from the results, the catalysts of the present invention which are mixed as a tungsten-supported catalyst and a platinum-supported catalyst are a catalyst in which tungsten and platinum are supported on the same carrier, or a tungsten-supported catalyst and a platinum-supported catalyst. Shows an activity superior to the case where is independently and sequentially reacted.

【0032】[0032]

【表2】 [Table 2]

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明による固体酸触媒は、(a)実質的
にVIII族金属を含まず、タングステンを含むジルコニウ
ム含水酸化物および/または酸化物からなる部分と
(b)実質的にタングステンを含まず、VIII族金属を含む
ジルコニウム含水酸化物および/または酸化物からなる
部分を含み、これらが混合されているものであり、炭化
水素の異性化などの炭化水素の変換反応に高い活性を有
し、炭化水素変換反応、増炭反応、分解反応、重合反
応、水素化反応、脱水素反応などの酸触媒反応にきわめ
て有効な触媒である。
The solid acid catalyst according to the present invention comprises: (a) a zirconium hydrate oxide and / or an oxide substantially containing no Group VIII metal and containing tungsten;
(b) a part containing zirconium hydrated oxide and / or oxide substantially containing no tungsten and containing a Group VIII metal, and a mixture thereof, and hydrocarbon such as hydrocarbon isomerization It has a high activity in the conversion reaction of, and is a very effective catalyst for acid catalyzed reactions such as hydrocarbon conversion reaction, carbon increase reaction, decomposition reaction, polymerization reaction, hydrogenation reaction and dehydrogenation reaction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例において、タングステン担持触媒のタ
ングステン濃度による異性化変換率(%)を示す図であ
る。
FIG. 1 is a graph showing the isomerization conversion rate (%) depending on the tungsten concentration of a tungsten-supported catalyst in Examples.

【図2】 実施例におけるタングステン担持触媒の焼成
温度による異性化変換率(%)を示す図である。
FIG. 2 is a graph showing the isomerization conversion rate (%) depending on the calcination temperature of a tungsten-supported catalyst in an example.

【図3】実施例における白金担持触媒の焼成温度による
異性化変換率(%)を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the isomerization conversion rate (%) depending on the calcination temperature of a platinum-supported catalyst in an example.

【図4】実施例における触媒全体に含まれる白金重量に
よる異性化変換率(%)を示す図である。
FIG. 4 is a graph showing the isomerization conversion (%) based on the weight of platinum contained in the entire catalyst in Examples.

【図5】異性化の反応温度を変えた場合の各触媒による
変換率(%)を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing conversion rates (%) of each catalyst when the reaction temperature of isomerization is changed.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C07C 9/12 C07C 9/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C07C 9/12 C07C 9/12

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)実質的にVIII族金属を含まず、タン
グステンを含むジルコニウム含水酸化物および/または
酸化物からなる部分と (b)実質的にタングステンを含
まず、VIII族金属を含むジルコニウム含水酸化物および
/または酸化物からなる部分とを含み、これらの部分が
混合されている固体酸触媒。
(1) a portion comprising a zirconium hydrate oxide and / or oxide substantially containing no Group VIII metal and containing tungsten; and (b) substantially containing no tungsten and containing a Group VIII metal. A solid acid catalyst comprising a part composed of a zirconium hydrated oxide and / or an oxide, and these parts are mixed.
【請求項2】 タングステンを金属重量として5〜30
重量%、およびVIII族金属を金属重量として0.1〜5
重量%含む請求項1記載の固体酸触媒。
2. Tungsten having a metal weight of 5 to 30
Weight%, and 0.1 to 5 in terms of metal weight
The solid acid catalyst according to claim 1, wherein the solid acid catalyst comprises 0.1% by weight.
【請求項3】 (a)タングステンを含むジルコニウム含
水酸化物および/または酸化物からなる粒子と (b)VII
I族金属を含むジルコニウム含水酸化物および/または
酸化物からなる粒子を機械的に混合する固体酸触媒の製
造方法。
3. Particles comprising (a) a zirconium hydrated oxide and / or oxide containing tungsten, and (b) VII.
A method for producing a solid acid catalyst in which particles composed of a zirconium hydrated oxide and / or an oxide containing a Group I metal are mechanically mixed.
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