[发明专利]硅铝磷酸盐、其制造方法和包含其的固体酸催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及新型硅铝磷酸盐、其制造方法和包含其的固体酸催化剂。更详细而言，本发明涉及暴露于包含水分的气氛中固体酸量的降低也小、具有高耐水性的新型硅铝磷酸盐、其制造方法和包含其的固体酸催化剂。

背景技术

对于结晶性硅铝磷酸盐，以联合碳化合物公司的研究人等为中心而提出了具有多种细孔结构的结晶性硅铝磷酸盐(例如参照专利文献1)。其中，近年来，对于由作为代替石油的烃资源即生物醇合成烯烃等中使用的固体酸催化剂，SAPO-34受到关注。

然而，SAPO-34在包含水分的气氛放置时，其结晶性会经时地降低(例如参照非专利文献1)。

结晶性硅铝磷酸盐在包含水分的气氛中放置时，其结晶性会经时地降低。在此基础上，对于结晶性硅铝磷酸盐，在水合导致的结晶性降低的同时，固体酸量也降低，SAPO-34只要不进行与大气隔断的特别的保管管理就存在保管中劣化的问题。

此外，作为由醇合成烯烃的固体酸催化剂，提出了与SAPO-34具有不同的晶体结构的硅铝磷酸盐(例如参照专利文献2)。

这些结晶性硅铝磷酸盐由以组成((Si_xAl_yP_z)O₂表示、x：0.01～0.05、y，z：0.4～0.6)和粉末X射线衍射图案赋予特征。进而还提出了与这些有关的硅铝磷酸盐(例如参照专利文献3)。这些硅铝磷酸盐进一步由不同的组成(以SiO₂/Al₂O₃摩尔比表示为0.01～0.25)和粉末X射线衍射图案赋予特征。

然而，这些硅铝磷酸盐均含有非常少的Si量。Si量少的硅铝磷酸盐所含有的固体酸量为少量，存在用于固体酸催化剂等时的催化活性小的问题。

最近，还报道了，使用SAPO-34的CHA结构的一部分和SAPO-18的AEI结构的一部分复杂地层叠而成的交生体(Intergrouth)形成的新型硅铝磷酸盐作为催化剂的内容(参照专利文献4)。因此，这样的交生体为与SAPO-34、SAPO-18不同的晶体，与模拟结果一起用X射线晶体衍射表示。另一方面，用方便起见假定这样的晶体为CHA结构和AEI结构的层叠时的AEI与CHA的比率表示，具体而言，将这样的晶体表示成CHA/AEI的比率为90:10的晶体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特公平3-72010号公报

专利文献2：美国专利第6334994号公报

专利文献3：日本国专利第4299002号公报

专利文献4：国际公开第2011/112949号小册子

非专利文献

非专利文献1：Journal of Physical Chemistry 1995年，99卷，8270-8276页

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于，提供作为固体酸催化剂的以活性的状态、在包含水分的气氛中进行保管/使用固体酸量的降低也少、耐水性高的新型结晶性硅铝磷酸盐、其制造方法和包含其的固体酸催化剂。

用于解决问题的方案

鉴于上述课题，本发明人等进行了深入研究。其结果发现：下述通式(1)所示的、且具有表1所示的粉末X射线衍射(以下作为“XRD“)图案的硅铝磷酸盐具有极高的耐水性，从而完成了本发明。

(Si_xAl_yP_z)O₂    (1)

(式中，x为Si的摩尔分数：0.05＜x≤0.15、y为Al的摩尔分数：0.47≤y≤0.52、z为P的摩尔分数：0.40≤z≤0.46、x+y+z＝1)

[表1]

【表1】

I/I₀表示将的峰设为1000时的

相对强度

B表示宽的峰

即，本发明的主旨如以下所述。

(1)一种硅铝磷酸盐，其如下述通式(1)所示、且具有下述表1所示的粉末X射线衍射图案，

(Si_xAl_yP_z)O₂    (1)