[发明专利]醇合成用催化剂、醇的制造装置及醇的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及醇合成用催化剂、醇的制造装置及醇的制造方法。

本发明基于2012年12月20日在日本申请的日本特愿2012-278185、及2013年8月28日在日本申请的日本特愿2013-177343主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

生物乙醇作为石油代替燃料的普及正在发展。生物乙醇主要通过甘蔗或玉米的糖化及发酵来制造。近年来，开发了一种技术，其利用废木材或稻草等作物的未被利用部分等木质类及草本类生物量(均称为纤维素系生物量)制造生物乙醇而不与食物或饲料竞争。

为了采用现有的乙醇发酵法，使用纤维素类生物量为原料来制造生物乙醇，需要使纤维素糖化。作为糖化方法有：浓硫酸糖化法、稀硫酸/酶糖化法、水热糖化法等，但为了廉价地制造生物乙醇，还遗留了很多问题。

另一方面，存在一种方法，其包括：在将纤维素类生物量转化成含有氢和一氧化碳的混合气体后，利用该混合气体合成醇。通过该方法，进行着利用难以采用醇发酵法的纤维素类生物量有效地制造生物乙醇的尝试。并且，根据该方法，可以将来自动物的尸体或粪便等动物生物量、垃圾、废纸、废纤维这样的多种多样的生物量用于原料而不限于木质类、草本类生物量。

另外，由于氢和一氧化碳的混合气体均从天然气、煤等石油以外的资源得到，因此，利用混合气体合成醇的方法作为脱离石油依存的技术一直被研究。

作为利用氢和一氧化碳的混合气体合成乙醇、乙醛、乙酸等氧化物的催化剂，例如，已知使铑及碱金属担载于硅胶载体上而得到的催化剂(例如，专利文献1)。但是，在专利文献1的技术中存在如下问题：乙醇等醇以外的氧化物的生成量较多，在分离醇的工序中需要大量的时间或精力。

对于这样的问题提出有一种乙醇的制造方法：使一氧化碳和氢的混合气体与反应装置接触，所述反应装置如下形成：将载体担载由铑而成催化剂填充在上层，并将载体担载有铱及铁而成的催化剂或载体担载有铱、铁及铑而成的催化剂填充在下层(例如，专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特公昭61-36730号公报

专利文献2：(日本)特公昭62-38335号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，在专利文献2的发明中，虽然能够提高作为生成物的氧化物中的醇的比率，但氧化物的合成效率提前下降导致醇的制造效率下降。

因此，本发明的目的在于，提供一种可以长期以更高的制造效率制造醇的醇合成用催化剂。

用于解决问题的技术方案

本发明提供一种醇合成用催化剂，其是由含有氢和一氧化碳的混合气体合成醇的醇合成用催化剂，所述醇合成用催化剂是将一氧化碳转化成氧化物的催化剂粒子α和将醛转化成醇的催化剂粒子β的混合物。

以[待混合的所述催化剂粒子β的粒子群]/[待混合的所述催化剂粒子α的粒子群]表示的体积比为1以上，所述催化剂粒子α优选含有铑，所述催化剂粒子β优选含有铜。

本发明的醇的制造装置具备：填充有本发明的醇合成用催化剂的反应管、将所述混合气体供给至所述反应管内的供给单元、以及将生成物从所述反应管排出的排出单元。

本发明提供一种醇的制造方法，其包括：使含有氢和一氧化碳的混合气体与所述本发明的醇合成用催化剂接触而得到醇。

本说明书及专利的权利要求中，氧化物为甲醇、乙醇、丙醇等醇；乙酸等羧酸；乙醛等醛；甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯等酯等，是指由碳原子、氢原子和氧原子构成的分子。将氧化物中、碳原子数为2的化合物(例如，乙酸、乙醇、乙醛等)称为C2氧化物。

发明的效果

根据本发明的醇合成用催化剂，可以长期以更高的制造效率制造醇。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的醇的制造装置的示意图。

符号说明

1反应管 2反应床 3供给管 4排出管 5温度控制部 6压力控制部 10制造装置 20混合气体 22合成气体

具体实施方式

(醇合成用的催化剂)

本发明的醇合成用催化剂(以下，有时称为“合成催化剂”)是将一氧化碳转化成氧化物的催化剂粒子α和将醛转化成醇的催化剂粒子β的混合物。通过使用催化剂粒子α和催化剂粒子β的混合物作为合成催化剂，可以利用含有氢和一氧化碳的混合气体(以下，有时简称为“混合气体”)长期以更高的制造效率制造醇。

＜催化剂粒子α＞