[发明专利]氧化物合成用催化剂及其制造方法、氧化物的制造装置以及氧化物的制造方法

说明书

本申请是中国申请号为201280041639.3、发明名称为“氧化物合成用催化剂及其制造方法、氧化物的制造装置以及氧化物的制造方法”、且申请日为2012年8月22日的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及氧化物合成用催化剂及其制造方法、氧化物的制造装置以及氧化物的制造方法。本申请基于2011年8月31日在日本提出申请的特愿2011-189052号、特愿2011-189053号及特愿2011-189056号以及2012年2月24日在日本提出申请的特愿2012-039007号、特愿2012-039008号及特愿2012-039009号主张优先权并在此引用其内容。

背景技术

生物乙醇作为石油代替燃料正在普及。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，开发了以下种技术，不与食物或饲料相竞争，利用废柴或稻草等作物的未利用部分等木质类及草本类生物量(也称为纤维素类生物量)制造生物乙醇的技术。

为了以纤维素类生物量为原料，使用目前的乙醇发酵法来制造生物乙醇，需要使纤维素糖化。作为糖化方法，具有：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，还留有许多课题。

另外，还有如下方法，将纤维素类生物量转换成含有氢和一氧化碳的混合气体，然后利用该混合气体合成乙醇。正在尝试通过该方法利用很难应用于乙醇发酵法的纤维素类生物量来有效地制造生物乙醇。并且，根据该方法，不仅木质类、草本类生物量，也可以使用来自动物的尸体或粪便等的动物生物量、垃圾、废纸、废纤维之类的多种多样的生物量作为原料。

另外，由于氢和一氧化碳的混合气体均从天然气、煤等石油资源以外的资源得到，因此，利用混合气体合成氧化物的方法作为摆脱石油依赖的技术而被研究。

作为利用氢和一氧化碳的混合气体得到乙醇、乙醛、乙酸等氧化物的方法，例如，已知使混合气体与含有铑、碱金属及锰的催化剂接触的方法(例如，专利文献1～2)。

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61-36731号公报

发明所要解决的技术问题

但是，对于氧化物合成用催化剂而言，要求其可以更高效地合成氧化物。

另外，在专利文献1及2中记载的方法中公开了CO转化率为25％以下的氧化物的合成方法，而目前要求氧化物合成用催化剂即使在CO转化率为25％以上的情况下，也不会过度降低生成的乙醇的选择性。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种氧化物合成用催化剂，利用氢和一氧化碳的混合气体可以高效地合成氧化物。

用于解决技术问题的技术方案

本发明涉及如下。

[1]一种氧化物合成用催化剂，其用于由含有氢和一氧化碳的混合气体来合成氧化物，该催化剂含有：

(A)成分：铑、

(B)成分：锰、

(C)成分：碱金属、

(D)成分：(D1)成分、(D2)成分或(D3)成分，

(D1)成分选自钛、钒及铬中的1种以上，

(D2)成分为属于周期表第13族的元素，

(D3)成分选自镁及镧系元素中的1种以上。

[2]如[1]中记载的氧化物合成用催化剂，其中，所述氧化物合成用催化剂由下述式(I)表示，

aA·bB·cC·dD····(I)

式(I)中，A表示(A)成分，B表示(B)成分，C表示(C)成分，D表示(D)成分，a、b、c及d表示摩尔分数，

a+b+c+d＝1、

a＝0.05～0.98、

b＝0.0005～0.67、

c＝0.0005～0.51、

d＝0.002～0.95。

[3]如[1]或[2]中记载的氧化物合成用催化剂，其中，所述(D)成分为(D1)成分：选自钛、钒及铬中的1种以上。

[4]如[1]或[2]中记载的氧化物合成用催化剂，其中，所述(D)成分为(D2)成分：选自属于周期表第13族的元素的1种以上。

[5]如[1]或[2]中记载的氧化物合成用催化剂，其中，所述(D)成分为(D3)成分：选自镁及镧系元素中的1种以上。

[6]如[2]或[3]中记载的氧化物合成用催化剂，其中，所述式(I)中的a、b、c及d满足以下条件：