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公開番号2025124056
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-25
出願番号2025014224
出願日2025-01-30
発明の名称触媒、触媒の製造方法及びプロピレンの製造方法
出願人出光興産株式会社
代理人弁理士法人大谷特許事務所
主分類B01J 23/20 20060101AFI20250818BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】エタノールから高収率でプロピレンを製造することができ、副生成物の生成も抑制することができる触媒、触媒の製造方法、及びプロピレンの製造方法を提供する。
【解決手段】酸化ジルコニウム(A)、並びにニオブ、タンタル、及びハフニウムからなる群より選ばれる少なくとも1つの元素(B)を含有する触媒、触媒の製造方法、及び前記触媒とエタノールとを反応器中で接触させてプロピレンを得るプロピレンの製造方法とした。また、酸化ジルコニウム(A)、並びにタンタル及びハフニウムからなる群より選ばれる少なくとも1つの元素(B)を含有する触媒、触媒の製造方法、及び前記触媒とエタノールとを反応器中で接触させてプロピレンを得るプロピレンの製造方法とした。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
酸化ジルコニウム（Ａ）、並びにタンタル、ハフニウム、及びニオブからなる群より選ばれる少なくとも１つの元素（Ｂ）を含有する触媒。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
酸化ジルコニウム（Ａ）、並びにタンタル及びハフニウムからなる群より選ばれる少なくとも１つの元素（Ｂ）を含有する触媒。
【請求項３】
前記触媒が結晶構造を有し、その結晶構造が正方晶及び立方晶からなる群より選ばれる少なくとも１つを含有する、請求項１又は２に記載の触媒。
【請求項４】
更に、１族元素、２族元素、３族元素、及びランタノイドからなる群より選ばれる少なくとも１つの元素（Ｃ）を含有する、請求項１又は２に記載の触媒。
【請求項５】
元素（Ｃ）がカルシウムを含有する、請求項４に記載の触媒。
【請求項６】
触媒中の酸化ジルコニウム（Ａ）に対する元素（Ｂ）のモル比（Ｂ／Ａ）が、０．００１／１～０．２／１である、請求項１又は２に記載の触媒。
【請求項７】
触媒中の酸化ジルコニウム（Ａ）に対する元素（Ｃ）のモル比（Ｃ／Ａ）が、０．００５／１～０．２５／１である、請求項４に記載の触媒。
【請求項８】
元素（Ｂ）が、タンタル及びニオブからなる群より選択される少なくとも１つを含有する、請求項１に記載の触媒。
【請求項９】
元素（Ｂ）が、タンタルを含有する、請求項２に記載の触媒。
【請求項１０】
エタノールからプロピレンを製造するために用いられるプロピレン製造用触媒である、請求項１又は２に記載の触媒。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、触媒、触媒の製造方法及びプロピレンの製造方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、気候変動や化石資源の枯渇・価格高騰の懸念から、持続性のある原材料から基礎化学品を製造する技術が求められている。プロピレンは代表的な基礎化学品の一つであり、アクリル酸やクメン等の化学品の原料やポリプロピレンなどの樹脂の原料として大量に使用されている。また、エタノールはバイオマスから製造でき、持続性のある原材料の一つである。そのため、持続性のある原材料からの基礎化学品の製造法の一つとして、エタノールからプロピレンを製造する方法が研究されている。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、第１族元素の金属、第２族元素の金属及び希土類元素の金属からなる群より選ばれる金属化合物を、酸化ジルコニウムに担持させ、６５０℃以上で焼成して得られた触媒と、エタノールとを接触させるプロピレンの製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２３－０９６８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エタノールを原料としてプロピレンを製造する際に、従来から用いられている多孔質の酸化物系触媒を用いた場合、炭素数の多いオレフィンやアルカンなどの副生成物が多く生成しやすいという問題があった。
更に酸化ジルコニウム等の固体酸化物触媒を用いた場合、炭素数の多いオレフィンやアルカン等が副生し、プロピレンの収率は十分ではなかった。
そのため、前記のような副生成物の生成を抑え、プロピレンの収率を向上することができる触媒、また、プロピレンの製造方法が求められていた。
そこで、本開示は、エタノールから高収率でプロピレンを製造することができ、副生成物の生成も抑制することができる触媒、触媒の製造方法、及びプロピレンの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、酸化ジルコニウムと、タンタル、ハフニウム、及びニオブからなる群より選ばれる少なくとも１つの元素を含有する触媒が前記課題を解決できることを見出し、発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本開示の一態様によれば、酸化ジルコニウム（Ａ）、並びにタンタル、ハフニウム、及びニオブからなる群より選ばれる少なくとも１つの元素（Ｂ）を含有する触媒に関する技術を提供できる。
また、本開示の他の一態様によれば、酸化ジルコニウム（Ａ）、並びにタンタル及びハフニウムからなる群より選ばれる少なくとも１つの元素（Ｂ）を含有する触媒に関する技術を提供できる。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一態様によれば、エタノールから高収率でプロピレンを製造することができ、副生成物の生成も抑制することができる触媒、その製造方法、及びプロピレンの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示は、酸化ジルコニウム（Ａ）、並びにタンタル、ハフニウム、及びニオブからなる群より選ばれる少なくとも１つの元素（Ｂ）を含有する触媒、触媒の製造方法及びプロピレンの製造方法に関する技術である。
以下に、本開示について詳細に説明する。
【００１０】
［触媒］
本開示の一態様の触媒は、酸化ジルコニウム（Ａ）、並びにタンタル、ハフニウム、及びニオブからなる群より選ばれる少なくとも１つの元素（Ｂ）を含有する触媒である。また、本開示の他の一態様の触媒は、酸化ジルコニウム（Ａ）、並びにタンタル及びハフニウムからなる群より選ばれる少なくとも１つの元素（Ｂ）を含有する触媒である。
本開示の触媒を用いることによって、エタノールから高収率でプロピレンを製造することができ、副生成物の生成も抑制することができる。
よって、本開示の触媒は、好ましくは、エタノールからプロピレンを製造するために用いられるプロピレン製造用触媒である。
本開示の触媒がこのような効果を発揮できる理由は定かではないが、次のように考えられる。
本開示の触媒は、エタノールからプロピレンが生成する反応ルートにおいて、中間体であるアセトンから、プロピレンへの反応が促進されるために、エタノールから高収率でプロピレンを製造することができるものと考えられる。
また、本開示の触媒は、アセトンからプロピレンへの反応を促進した結果、アセトン同士が反応して副生する重質物の生成を抑制することができるものと考えられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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