JP2002306970A - Catalyst for manufacturing methacrylic acid, method for manufacturing the catalyst and method for manufacturing methacrylic acid - Google Patents

Catalyst for manufacturing methacrylic acid, method for manufacturing the catalyst and method for manufacturing methacrylic acid

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JP2002306970A
JP2002306970A JP2001113950A JP2001113950A JP2002306970A JP 2002306970 A JP2002306970 A JP 2002306970A JP 2001113950 A JP2001113950 A JP 2001113950A JP 2001113950 A JP2001113950 A JP 2001113950A JP 2002306970 A JP2002306970 A JP 2002306970A
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catalyst
methacrylic acid
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molybdenum
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Ko Ninomiya
航 二宮
Yuichiro Nagata
祐一郎 永田
Hiroyuki Naito
啓幸 内藤
Motomu Okita
求 大北
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a catalyst to obtain methacrylic acid with high yield by gas-phase catalytic oxidation of methacrolein, to provide a method for manufacturing the catalyst and to provide a method for manufacturing methacrylic acid by using the above catalyst. SOLUTION: The catalyst for manufacturing methacrylic acid contains a solid acid containing at least molybdenum, phosphorus, vanadium and copper and oxide particles having < 1 μm average particle size and containing at least molybdenum. Methacrylic acid is obtained with high yield by subjecting methacrolein to the gas-phase catalytic oxidation by using the above catalyst.

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、メタクロレインを
気相接触酸化してメタクリル酸を製造するための触媒、
その触媒の製造方法、および、その触媒を用いたメタク
リル酸の製造方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a catalyst for producing methacrylic acid by subjecting methacrolein to gas-phase catalytic oxidation.
The present invention relates to a method for producing the catalyst and a method for producing methacrylic acid using the catalyst.

【0002】[0002]

【従来の技術】メタクロレインを気相接触酸化してメタ
クリル酸を製造する際に用いる触媒としてはリンモリブ
デン酸に代表されるヘテロポリ酸化合物が有効であるこ
とは従来から知られており、これまでに数多くの提案が
なされている。ヘテロポリ酸化合物は固体酸の一種であ
る。
2. Description of the Related Art It has been known that a heteropolyacid compound represented by phosphomolybdic acid is effective as a catalyst for producing methacrylic acid by subjecting methacrolein to gas-phase catalytic oxidation. Many proposals have been made. Heteropoly acid compounds are a type of solid acid.

【0003】また、ヘテロポリ酸化合物と複合酸化物と
を混合した触媒もいくつか知られている。例えば、特開
平9−313943号公報には、少なくともモリブデン
およびリンを含有するヘテロポリ酸化合物とモリブデン
およびニオブからなる二元酸化物とよりなる複合酸化物
触媒が、特開平8−47643号公報には、モリブデン
およびリンを必須とする複合酸化物と酸強度(H0)が
−11.93以下の固体酸とを含有してなる触媒が開示
されている。また、特開平7−267635号公報に
は、混合する複合酸化物組成物の最大直径を>0〜20
0μm、有利に1〜200μmに規定した触媒が、特開
平6−71177号公報には、混合する複合酸化物組成
物の最大直径を1〜25μmに規定した触媒が開示され
ている。
[0003] Some catalysts in which a heteropolyacid compound and a composite oxide are mixed are also known. For example, JP-A-9-313943 discloses a composite oxide catalyst comprising a heteropolyacid compound containing at least molybdenum and phosphorus and a binary oxide comprising molybdenum and niobium. Disclosed is a catalyst comprising a composite oxide essentially containing molybdenum and phosphorus and a solid acid having an acid strength (H0) of -11.93 or less. JP-A-7-267635 discloses that the maximum diameter of a mixed oxide composition to be mixed is> 0 to 20.
JP-A-6-71177 discloses a catalyst in which the maximum diameter of the mixed oxide composition to be mixed is specified to be 0 to 25 μm, preferably 1 to 200 μm.

【0004】しかしながら、これまで提案されている触
媒はいずれも反応成績、特に収率が必ずしも十分ではな
く、工業触媒としてはさらなる改良が望まれている。
[0004] However, none of the catalysts proposed so far have sufficient reaction results, especially yields, and further improvement is desired as an industrial catalyst.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、メタクロレ
インを気相接触酸化してメタクリル酸を高収率で得られ
る触媒、その触媒の製造方法、および、その触媒を用い
るメタクリル酸の製造方法を提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a catalyst capable of obtaining methacrylic acid in a high yield by subjecting methacrolein to gas-phase catalytic oxidation, a method for producing the catalyst, and a method for producing methacrylic acid using the catalyst. The purpose is to provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は以下
の本発明により解決できる。 (1)メタクロレインを気相接触酸化してメタクリル酸
を製造するための触媒であって、下記の成分(A)およ
び成分(B)を含むことを特徴とするメタクリル酸製造
用触媒。
The above object of the present invention can be solved by the following present invention. (1) A catalyst for producing methacrylic acid by subjecting methacrolein to gas-phase catalytic oxidation, comprising the following components (A) and (B):

【0007】成分(A):少なくともモリブデン、リ
ン、バナジウムおよび銅を含む固体酸 成分(B):少なくともモリブデンを含む平均粒径が1
μm未満の酸化物粒子 (2)前記成分(A)の前駆体と前記成分(B)の混合
物を200〜500℃で熱処理することを特徴とする前
記(1)のメタクリル酸製造用触媒の製造方法。 (3)前記(1)のメタクリル酸製造用触媒の存在下で
メタクロレインを気相接触酸化することを特徴とするメ
タクリル酸の製造方法。
Component (A): a solid acid containing at least molybdenum, phosphorus, vanadium and copper Component (B): an average particle size containing at least molybdenum is 1
2. Oxide particles having a particle diameter of less than μm (2) The catalyst for methacrylic acid production according to (1), wherein a mixture of the precursor of the component (A) and the component (B) is heat-treated at 200 to 500 ° C. Method. (3) A method for producing methacrylic acid, comprising subjecting methacrolein to gas-phase catalytic oxidation in the presence of the catalyst for producing methacrylic acid according to (1).

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明のメタクリル酸製造用触媒
は、メタクロレインを気相接触酸化してメタクリル酸を
製造するための触媒であって、下記の成分(A)および
成分(B)を含むことを特徴とする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The methacrylic acid production catalyst of the present invention is a catalyst for producing methacrylic acid by subjecting methacrolein to gas-phase catalytic oxidation, and comprises the following components (A) and (B). It is characterized by including.

【0009】成分(A):少なくともモリブデン、リ
ン、バナジウムおよび銅を含む固体酸 成分(B):少なくともモリブデンを含む平均粒径が1
μm未満の酸化物粒子 このような触媒の存在下でメタクロレインを気相接触酸
化すると、従来のヘテロポリ酸化合物触媒と比べて高収
率でメタクリル酸を製造することができる。また、活
性、メタクリル酸選択性も従来のヘテロポリ酸化合物触
媒と比べて高い。
Component (A): a solid acid containing at least molybdenum, phosphorus, vanadium and copper Component (B): an average particle size containing at least molybdenum is 1
Oxide particles smaller than μm Methacrylic acid can be produced in a higher yield by gas phase catalytic oxidation of methacrolein in the presence of such a catalyst as compared with a conventional heteropolyacid compound catalyst. Further, the activity and methacrylic acid selectivity are higher than those of conventional heteropolyacid compound catalysts.

【0010】本発明のメタクリル酸製造用触媒が従来の
ヘテロポリ酸化合物触媒に比べて優れている理由は不明
であるが、本願発明者は、成分(A)と小粒径の成分
(B)の両固体間において、両者間での相互作用に有効
な界面が形成され、メタクロレイン酸化活性点や周辺構
造等が影響を受けたり、酸化還元過程、特にヘテロポリ
酸化合物の再酸化過程が円滑化されることにより、メタ
クロレイン酸化により適したものとなっていると推定し
ている。
The reason why the catalyst for producing methacrylic acid of the present invention is superior to the conventional heteropolyacid compound catalyst is unknown. However, the present inventor has proposed that the component (A) and the component (B) having a small particle diameter are different. An effective interface between the two solids is formed for the interaction between the two, and the active site of methacrolein oxidation and the surrounding structure are affected, and the redox process, especially the reoxidation process of the heteropolyacid compound, is smoothed. Therefore, it is presumed that it is more suitable for methacrolein oxidation.

【0011】本発明の触媒中の成分(A)は、少なくと
もモリブデン、リン、バナジウムおよび銅を含む固体酸
である。中でも、ヘテロポリ酸またはその塩(以下、こ
れらをヘテロポリ酸化合物という。)が好ましい。
The component (A) in the catalyst of the present invention is a solid acid containing at least molybdenum, phosphorus, vanadium and copper. Among them, heteropoly acids or salts thereof (hereinafter, these are referred to as heteropoly acid compounds) are preferred.

【0012】成分(A)は、具体的には、下記式(1)
で表される固体酸が好ましい。
The component (A) is specifically represented by the following formula (1)
Are preferred.

【0013】 PaMobcCudefgh (1) ここで、式中、P、Mo、V、CuおよびOはそれぞれ
リン、モリブデン、バナジウム、銅および酸素を示し、
Xはアンチモン、ビスマス、砒素、ゲルマニウム、テル
ル、銀、セレン、ケイ素、タングステンおよびホウ素か
らなる群より選ばれた少なくとも1種の元素を示し、Y
は鉄、亜鉛、クロム、マグネシウム、タンタル、コバル
ト、マンガン、バリウム、ガリウム、セリウムおよびラ
ンタンからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素を
示し、Zはカリウム、ルビジウム、セシウムおよびタリ
ウムからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素を示
す。a、b、c、d、e、f、gおよびhは各元素の原
子比率を表し、b=12のときa=0.1〜3、c=
0.01〜3、d=0.01〜3、e=0〜3、f=0
〜3、g=0.01〜3であり、hは前記各成分の原子
価を満足するのに必要な酸素の原子比率である。
P a Mo b V c Cu d X e Y f Z g O h (1) wherein P, Mo, V, Cu and O represent phosphorus, molybdenum, vanadium, copper and oxygen, respectively. ,
X represents at least one element selected from the group consisting of antimony, bismuth, arsenic, germanium, tellurium, silver, selenium, silicon, tungsten and boron;
Represents at least one element selected from the group consisting of iron, zinc, chromium, magnesium, tantalum, cobalt, manganese, barium, gallium, cerium and lanthanum, and Z represents a group consisting of potassium, rubidium, cesium and thallium. Shows at least one selected element. a, b, c, d, e, f, g and h represent the atomic ratio of each element, and when b = 12, a = 0.1-3, c =
0.01-3, d = 0.01-3, e = 0-3, f = 0
And g = 0.01-3, and h is the atomic ratio of oxygen necessary to satisfy the valence of each component.

【0014】成分(A)の固体酸の調製は、従来からよ
く知られている沈殿法、酸化物混合法などの種々の方法
を用いて行うことができる。具体的には、固体酸の構成
元素を含む原料を用い、その所要量を水などの溶媒中に
適宜溶解または懸濁させ、得られた混合溶液または水性
スラリーを蒸発乾固し、さらに必要により粉砕、成形し
た後、熱処理して得る方法が例示できる。後述するよう
に、成分(A)の熱処理は成分(B)と混合した後に行
うことが好ましい。成分(A)の熱処理温度は200〜
500℃が好ましく、特に300〜450℃が好まし
い。また、成分(A)の熱処理は、酸素流通下、空気流
通下または窒素流通下で行なうことが好ましい。熱処理
時間は特に限定されないが、通常、1〜40時間程度が
好ましい。
The solid acid of the component (A) can be prepared by various methods such as a precipitation method and an oxide mixing method which are well known in the art. Specifically, a raw material containing a constituent element of a solid acid is used, and a required amount thereof is appropriately dissolved or suspended in a solvent such as water, and the obtained mixed solution or aqueous slurry is evaporated to dryness. A method obtained by pulverizing and molding and then heat-treating can be exemplified. As described later, the heat treatment of the component (A) is preferably performed after mixing with the component (B). The heat treatment temperature of the component (A) is 200 to
500 ° C is preferable, and particularly preferably 300 to 450 ° C. The heat treatment of the component (A) is preferably performed under a flow of oxygen, a flow of air, or a flow of nitrogen. The heat treatment time is not particularly limited, but is usually preferably about 1 to 40 hours.

【0015】成分(A)の調製に用いる原料としては特
に制限されず、各元素の硝酸塩、炭酸塩、酢酸塩、アン
モニウム塩、酸化物、ハロゲン化物などを組み合わせて
使用することができる。例えば、モリブデン原料として
はパラモリブデン酸アンモニウム、三酸化モリブデン、
モリブデン酸、塩化モリブデンなどを用いることができ
る。バナジウム原料としてはメタバナジン酸アンモニウ
ム、五酸化バナジウム、塩化バナジウム、シュウ酸バナ
ジルなどを用いることができる。リン原料としては正リ
ン酸、メタリン酸、五酸化二リン、ピロリン酸、リン酸
アンモニウムなどを用いることができる。銅原料として
は硝酸銅、硫酸銅、塩化第一銅、塩化第二銅などを用い
ることができる。また、モリブデンとリンの原料とし
て、リンモリブデン酸、リンモリブデン酸アンモニウム
などのヘテロポリ酸(塩)を用いることもできる。
The raw materials used for preparing the component (A) are not particularly limited, and nitrates, carbonates, acetates, ammonium salts, oxides, halides and the like of each element can be used in combination. For example, as a molybdenum raw material, ammonium paramolybdate, molybdenum trioxide,
Molybdic acid, molybdenum chloride, or the like can be used. As the vanadium raw material, ammonium metavanadate, vanadium pentoxide, vanadium chloride, vanadyl oxalate, or the like can be used. As the phosphorus raw material, orthophosphoric acid, metaphosphoric acid, diphosphorus pentoxide, pyrophosphoric acid, ammonium phosphate and the like can be used. As a copper raw material, copper nitrate, copper sulfate, cuprous chloride, cupric chloride and the like can be used. Further, as a raw material of molybdenum and phosphorus, a heteropoly acid (salt) such as phosphomolybdic acid and ammonium phosphomolybdate can also be used.

【0016】一方、本発明の触媒中の成分(B)は、少
なくともモリブデンを含む平均粒径が1μm未満の酸化
物粒子である。
On the other hand, the component (B) in the catalyst of the present invention is an oxide particle containing at least molybdenum and having an average particle size of less than 1 μm.

【0017】成分(B)は、特に、下記式(2)で表さ
れる酸化物粒子が好ましい。
The component (B) is particularly preferably an oxide particle represented by the following formula (2).

【0018】Moijk (2) ここで、式中、MoおよびOはそれぞれモリブデンおよ
び酸素を示し、Dはビスマス、バナジウム、タングステ
ン、鉄、コバルト、クロム、ニッケル、アンチモン、タ
ンタル、ジルコニウム、ニオブ、チタン、アルミニウム
およびケイ素からなる群より選ばれた少なくとも一種の
元素を示す。i、jおよびkは各元素の原子比率を表
し、i=1のときj=0〜20であり、kは前記各成分の
原子価を満足するのに必要な酸素の原子比率である。高
いメタクリル酸収率が得られるのでjは0.1以上、特
に0.2以上が好ましく、10以下、特に3以下が好ま
しい。また、Dとしてはビスマス、バナジウムまたはジ
ルコニウムのいずれか1種以上が好ましい。
Mo i D j Ok (2) wherein Mo and O represent molybdenum and oxygen, respectively, and D is bismuth, vanadium, tungsten, iron, cobalt, chromium, nickel, antimony, tantalum, zirconium. And at least one element selected from the group consisting of niobium, niobium, titanium, aluminum and silicon. i, j and k represent the atomic ratio of each element, and when i = 1, j = 0 to 20; and k is the atomic ratio of oxygen necessary to satisfy the valence of each component. Since a high methacrylic acid yield can be obtained, j is preferably 0.1 or more, particularly preferably 0.2 or more, and is preferably 10 or less, particularly preferably 3 or less. D is preferably one or more of bismuth, vanadium and zirconium.

【0019】成分(B)の酸化物の平均粒径は1μm未
満であり、高いメタクリル酸収率が得られるので0.5
μm以下、特に0.1μm以下であることが好ましい。
ここでの平均粒径とは、粒径累積曲線における累積パー
セントが50%となるときの粒径、すなわちメジアン径
によって表されるものである。
The average particle size of the oxide of the component (B) is less than 1 μm, and a high methacrylic acid yield can be obtained.
It is preferably at most 0.1 μm, particularly preferably at most 0.1 μm.
Here, the average particle diameter is represented by a particle diameter when the cumulative percentage in the particle diameter accumulation curve becomes 50%, that is, a median diameter.

【0020】酸化物の調製条件、乾燥条件などを適正化
し、スラリー粒径や乾燥粉粒径を調節することにより、
目的の平均粒径を有する酸化物が得られる。例えば、ゾ
ル−ゲル法、アルコキシド加水分解法、気相反応法など
を利用することができる。また、ホモジナイザーや粉砕
機などを用いてスラリーあるいは乾燥粉を粉砕すること
も有効である。
By optimizing the preparation conditions and drying conditions of the oxide and adjusting the particle size of the slurry and the particle size of the dry powder,
An oxide having the desired average particle size is obtained. For example, a sol-gel method, an alkoxide hydrolysis method, a gas phase reaction method, or the like can be used. It is also effective to grind the slurry or dry powder using a homogenizer or a grinder.

【0021】成分(B)の酸化物の調製は、従来からよ
く知られている沈殿法、酸化物混合法などの種々の方法
を用いて行うことができる。具体的には、モリブデン原
料とその他の各構成元素を含む原料を用い、その所要量
を水などの溶媒中に適宜溶解または懸濁させ、得られた
混合溶液または水性スラリーを乾燥し、熱処理する方法
が例示できる。混合溶液または水性スラリーの乾燥法と
しては、種々の方法を用いることが可能であり、例え
ば、蒸発乾固法、噴霧乾燥法、ドラム乾燥法、気流乾燥
法などが挙げられる。
The preparation of the oxide of the component (B) can be performed by various methods such as a well-known precipitation method and an oxide mixing method. Specifically, using a molybdenum raw material and a raw material containing each of the other constituent elements, a required amount thereof is appropriately dissolved or suspended in a solvent such as water, and the obtained mixed solution or aqueous slurry is dried and heat-treated. A method can be exemplified. Various methods can be used for drying the mixed solution or the aqueous slurry, and examples thereof include an evaporation to dryness method, a spray drying method, a drum drying method, and a flash drying method.

【0022】成分(B)の調製に用いる原料としては特
に制限されず、各元素の硝酸塩、炭酸塩、酢酸塩、シュ
ウ酸塩、アンモニウム塩、酸化物、ハロゲン化物などを
組み合わせて使用することができる。モリブデン原料と
しては、例えば、パラモリブデン酸アンモニウム、三酸
化モリブデン、二酸化モリブデン、モリブデン酸、塩化
モリブデンなどを挙げられるが、なかでもパラモリブデ
ン酸アンモニウムが好ましい。
The raw material used for preparing the component (B) is not particularly limited, and it is possible to use a combination of nitrates, carbonates, acetates, oxalates, ammonium salts, oxides, halides and the like of each element. it can. Examples of the molybdenum raw material include ammonium paramolybdate, molybdenum trioxide, molybdenum dioxide, molybdic acid, molybdenum chloride, and the like. Of these, ammonium paramolybdate is preferable.

【0023】また、成分(B)は必要に応じて熱処理を
行うこともできる。熱処理の雰囲気は、空気、窒素など
が好ましく用いられる。熱処理温度は高いほど各成分間
での電子移動による主要成分の原子価の制御などが進行
し、また低いほど酸化物の溶融、分解、昇華などが少な
くなる。熱処理は、通常、300〜800℃で1〜50
時間行なうことが好ましい。また、熱処理は、成分
(A)またはその前駆体と混合する前に行なうことが好
ましい。ここで、成分(A)の前駆体とは、成分(A)
調製時の混合溶液または水性スラリーおよびこれらの乾
燥物をいう。
The component (B) can be subjected to a heat treatment if necessary. As the atmosphere for the heat treatment, air, nitrogen, or the like is preferably used. The higher the heat treatment temperature, the more the valence of the main component is controlled by electron transfer between the components, and the lower the heat treatment temperature, the less the melting, decomposition, sublimation, etc. of the oxide. The heat treatment is usually performed at 300 to 800 ° C for 1 to 50.
It is preferable to perform for a time. The heat treatment is preferably performed before mixing with the component (A) or a precursor thereof. Here, the precursor of the component (A) refers to the component (A)
It refers to a mixed solution or an aqueous slurry at the time of preparation and a dried product thereof.

【0024】本発明のメタクリル酸製造用触媒は、上記
のような成分(A)および成分(B)を含むものであ
る。本発明の触媒における成分(B)の量は、成分
(B)の添加効果が十分に発揮されるので、成分(A)
の調製に用いるモリブデン(元素)100重量部に対し
て1重量部以上、特に5重量部以上であることが好まし
く、100重量部以下、特に70重量部以下であること
が好ましい。
The catalyst for producing methacrylic acid of the present invention contains the above-mentioned components (A) and (B). The amount of the component (B) in the catalyst of the present invention is such that the effect of the addition of the component (B) is sufficiently exerted.
1 part by weight or more, preferably 5 parts by weight or more, more preferably 100 parts by weight or less, particularly preferably 70 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of molybdenum (element) used for the preparation of

【0025】本発明の触媒は、成分(A)と成分(B)
とが混合された状態のものであり、その触媒中において
成分(A)と成分(B)とは別個の粒子で存在する。そ
して、この成分(B)は平均粒径1μm未満の粒子であ
る。
The catalyst of the present invention comprises a component (A) and a component (B).
Are mixed with each other, and the component (A) and the component (B) are present as separate particles in the catalyst. This component (B) is a particle having an average particle diameter of less than 1 μm.

【0026】本発明の触媒は、前記成分(A)またはそ
の前駆体と前記成分(B)とを混合し、この混合物を焼
成、好ましくは200〜500℃で熱処理することによ
り得られる。
The catalyst of the present invention is obtained by mixing the above-mentioned component (A) or a precursor thereof and the above-mentioned component (B), and calcining the mixture, preferably heat-treating the mixture at 200 to 500 ° C.

【0027】本発明のメタクリル酸製造用触媒の製造に
おいて、成分(A)またはその前駆体と成分(B)とを
混合する方法は特に限定されず、混合する成分(A)ま
たはその前駆体、ならびに、成分(B)の種類、性状お
よび添加割合等によって適宜選択することができる。特
に、成分(A)の前駆体である水性スラリーと成分
(B)とを混合する方法、成分(A)の前駆体である乾
燥物と成分(B)を混合する方法が好ましい。その後、
成分(A)の調製を進めても、通常の調製条件では、成
分(B)の量、状態が変化することはない。また、成分
(B)が変化するような条件の調製方法であっても、最
終的な触媒が本発明の条件を満たすものであれば差し支
えない。いずれの方法で成分(A)と成分(B)とを混
合する場合でも、均一に十分混合されていることが好ま
しい。
In the production of the catalyst for producing methacrylic acid of the present invention, the method of mixing the component (A) or its precursor with the component (B) is not particularly limited, and the component (A) or its precursor to be mixed, In addition, it can be appropriately selected depending on the type, properties, addition ratio and the like of the component (B). In particular, a method of mixing the aqueous slurry that is the precursor of the component (A) with the component (B), and a method of mixing the dried product that is the precursor of the component (A) with the component (B) are preferable. afterwards,
Even if the preparation of component (A) proceeds, the amount and state of component (B) do not change under normal preparation conditions. In addition, even if the preparation method is such that the component (B) changes, the final catalyst may satisfy the conditions of the present invention. Whichever method is used to mix the component (A) and the component (B), it is preferable that the components are uniformly and sufficiently mixed.

【0028】成分(A)の前駆体である水性スラリーと
成分(B)とを混合する方法の場合、これらの混合物の
乾燥方法としては混合物の状態により種々の方法を用い
ることが可能であり、例えば、蒸発乾固法、噴霧乾燥
法、ドラム乾燥法、気流乾燥法等を用いることができ
る。この乾燥物はそのまま次の焼成を行ってもよいが、
通常は成形してから焼成することが好ましい。
In the case of mixing the aqueous slurry, which is the precursor of the component (A), with the component (B), various methods can be used for drying the mixture depending on the state of the mixture. For example, an evaporation to dryness method, a spray drying method, a drum drying method, a flash drying method and the like can be used. This dried product may be subjected to the next baking as it is,
Usually, it is preferable to fire after molding.

【0029】触媒の成形方法は特に限定されず、例え
ば、打錠成型、プレス成型、押出成型、造粒成型等の乾
式および湿式の種々の成形法が適用できる。成形体の形
状については特に制限はなく、反応器の形式、条件等を
考慮して、例えば、球、シリンダー、ペレット、リング
等の形状から最適なものを選ぶことができる。なお、成
形に際しては、公知の添加剤、例えば、グラファイト、
タルク等を少量添加してもよい。
The method for molding the catalyst is not particularly limited, and various dry and wet molding methods such as tableting, press molding, extrusion molding and granulation molding can be applied. The shape of the molded body is not particularly limited, and an optimum shape can be selected from, for example, spheres, cylinders, pellets, rings, and the like in consideration of the type and conditions of the reactor. In molding, known additives, for example, graphite,
A small amount of talc or the like may be added.

【0030】このようにして得られた成形体の焼成方法
は特に限定されず、メタクリル酸製造用のヘテロポリ酸
化合物触媒の焼成と同様の公知の方法および条件を適用
することができる。焼成の最適条件は、使用原料、組
成、調製法等によって異なるが、通常、雰囲気は空気等
の酸素含有ガス流通下および/または不活性ガス流通下
で、焼成温度は200〜500℃、好ましくは300℃
以上または450℃以下で、焼成時間は0.5時間以
上、好ましくは1時間以上または40時間以下である。
The method for calcining the molded article thus obtained is not particularly limited, and the same known method and conditions as those for calcining the heteropolyacid compound catalyst for producing methacrylic acid can be applied. Optimum conditions for firing vary depending on the raw materials used, the composition, the preparation method, and the like. Usually, the atmosphere is under a flow of an oxygen-containing gas such as air and / or under a flow of an inert gas, and the firing temperature is 200 to 500 ° C, preferably 300 ℃
At or above 450 ° C., the firing time is at least 0.5 hour, preferably at least 1 hour or at most 40 hours.

【0031】本発明の触媒は、メタクロレインを気相接
触酸化してメタクリル酸を製造するためのものである。
本発明のメタクリル酸製造用触媒のメタクリル酸収率
は、従来のヘテロポリ酸化合物触媒に比べて優れてい
る。
The catalyst of the present invention is for producing methacrylic acid by subjecting methacrolein to gas-phase catalytic oxidation.
The methacrylic acid yield of the catalyst for producing methacrylic acid of the present invention is superior to that of a conventional heteropolyacid compound catalyst.

【0032】メタクロレインを気相接触酸化してメタク
リル酸を製造する反応は、通常のヘテロポリ酸化合物触
媒を用いる場合と同様にして行なえばよい。この反応の
反応温度は230〜450℃が好ましく、特に250℃
〜400℃が好ましい。反応圧力は常圧〜数気圧が好ま
しい。接触時間は1.5〜8.0秒が好ましい。
The reaction for producing methacrylic acid by subjecting methacrolein to gas-phase catalytic oxidation may be carried out in the same manner as in the case of using a usual heteropolyacid compound catalyst. The reaction temperature of this reaction is preferably 230 to 450 ° C, particularly 250 ° C.
~ 400 ° C is preferred. The reaction pressure is preferably from normal pressure to several atmospheres. The contact time is preferably from 1.5 to 8.0 seconds.

【0033】原料ガス中のメタクロレインの濃度は広い
範囲で変えることができるが、容量で1〜20%、特に
3〜10%が好ましい。原料ガスには、原料メタクロレ
イン由来の低級飽和アルデヒド等の不純物を少々含んで
いてもよく、これらの不純物は反応に実質的な悪影響を
与えない。
The concentration of methacrolein in the raw material gas can be varied in a wide range, but is preferably 1 to 20%, particularly preferably 3 to 10% by volume. The raw material gas may contain a small amount of impurities such as a lower saturated aldehyde derived from the raw material methacrolein, and these impurities do not substantially adversely affect the reaction.

【0034】反応に用いる分子状酸素源としては空気が
経済的であるが、必要ならば純酸素で富化した空気等も
用いることができる。原料ガス中の分子状酸素濃度はメ
タクロレイン1モルに対して0.4〜4モル、特に0.
5〜3モルが好ましい。
As the molecular oxygen source used for the reaction, air is economical, but if necessary, air enriched with pure oxygen can be used. The molecular oxygen concentration in the raw material gas is 0.4 to 4 mol, especially 0.1 mol per 1 mol of methacrolein.
5 to 3 moles are preferred.

【0035】原料ガスは、メタクロレインおよび分子状
酸素源を、窒素、水蒸気、炭素ガス等の不活性ガスで希
釈したものであってもよい。
The source gas may be a gas obtained by diluting methacrolein and a molecular oxygen source with an inert gas such as nitrogen, steam, or carbon gas.

【0036】また、反応の原料ガスには水蒸気を含める
ことが好ましい。水の存在下で反応を行なうと、高メタ
クリル酸選択性が得られる。原料ガス中の水蒸気の濃度
は、容量で3〜45%、特に5〜40%が好ましい。
It is preferable that the raw material gas for the reaction contains water vapor. Performing the reaction in the presence of water results in high methacrylic acid selectivity. The concentration of water vapor in the raw material gas is preferably 3 to 45% by volume, particularly preferably 5 to 40%.

【0037】反応は固定床でも流動床でも行うことがで
きる。
The reaction can be carried out in a fixed bed or in a fluidized bed.

【0038】[0038]

【実施例】以下、本発明を実施例、比較例を挙げてさら
に具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるも
のではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the examples.

【0039】下記の実施例および比較例中の「部」は重
量部であり、原料ガスおよび生成物の分析はガスクロマ
トグラフィー(島津製作所社製GC−8A)を用いて行
った。また、酸化物組成、触媒組成は原料仕込み量から
求めた。平均粒径の測定は、酸化物粉体を純水に分散し
た後、レーザー回折式粒度分布測定装置(セイシン企業
社製PRO−7000S)を用いて行った。
"Parts" in the following Examples and Comparative Examples are parts by weight, and the analysis of the raw material gas and the product was carried out by using gas chromatography (GC-8A, manufactured by Shimadzu Corporation). In addition, the oxide composition and the catalyst composition were determined from the charged amounts of the raw materials. The average particle size was measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer (PRO-7000S manufactured by Seishin Enterprise) after dispersing the oxide powder in pure water.

【0040】なお、メタクロレインの反応率、生成する
メタクリル酸の選択率および単流収率は以下のように定
義される。
The reaction rate of methacrolein, the selectivity of methacrylic acid produced and the single-stream yield are defined as follows.

【0041】 メタクロレインの反応率(%)=(B/A)×100 メタクリル酸の選択率(%)=(C/B)×100 メタクリル酸の単流収率(%)=(C/A)×100 ここで、Aは供給したメタクロレインのモル数、Bは反
応したメタクロレインのモル数、Cは生成したメタクリ
ル酸のモル数である。 [実施例1] (成分(B)の調製)硝酸ビスマス137.4部を純水
300部に懸濁させ、攪拌しながら60℃に加熱し、硝
酸ビスマスが完全に溶解するまで硝酸をゆっくりと滴下
した。この溶液を、パラモリブデン酸アンモニウム10
0部を含む300部の水溶液に加え、そのまま1時間攪
拌を続けた。その後、29重量%アンモニア水をpHが
3になるまで添加した。そして、析出した沈殿を吸引ろ
別し、黄白色固体を得た。得られた固体を130℃で1
6時間乾燥し、得られた固形物を粉砕後、空気下におい
て450℃で5時間熱処理した。
Reaction rate of methacrolein (%) = (B / A) × 100 Selectivity of methacrylic acid (%) = (C / B) × 100 Single-stream yield of methacrylic acid (%) = (C / A) ) × 100 where A is the number of moles of supplied methacrolein, B is the number of moles of reacted methacrolein, and C is the number of moles of methacrylic acid produced. [Example 1] (Preparation of component (B)) 137.4 parts of bismuth nitrate was suspended in 300 parts of pure water, heated to 60 ° C with stirring, and nitric acid was slowly added until the bismuth nitrate was completely dissolved. It was dropped. This solution is added to ammonium paramolybdate 10
The solution was added to 300 parts of an aqueous solution containing 0 parts, and stirring was continued for 1 hour. Thereafter, 29% by weight aqueous ammonia was added until the pH reached 3. Then, the deposited precipitate was separated by suction filtration to obtain a yellow-white solid. The obtained solid is heated at 130 ° C. for 1 hour.
After drying for 6 hours, the obtained solid was pulverized and then heat-treated at 450 ° C. for 5 hours under air.

【0042】得られた複合酸化物の酸素以外の組成(以
下同じ)は、Mo1Bi0.5であった。また、この複合酸
化物の平均粒径は0.5μmであった。 (触媒調製)純水150部に溶解したパラモリブデン酸
アンモニウム100部に85重量%リン酸8.7部を加
え、60℃に加温した。さらに、純水20部に溶解した
硝酸銅5.7部、メタバナジン酸アンモニウム2.8
部、純水50部に溶解した硝酸セシウム13.8部およ
び成分(B)である平均粒径0.5μmのMo1Bi0.5
複合酸化物10部を加え、80℃まで昇温後2時間保っ
た。得られたスラリーを加熱攪拌しながら蒸発乾固し、
得られた固形物を130℃で16時間乾燥した。それを
加圧成形後粉砕し、10〜20メッシュ部分を分取し
て、空気流通下、380℃で5時間焼成したものを触媒
とした。
The composition of the obtained composite oxide other than oxygen (the same applies hereinafter) was Mo 1 Bi 0.5 . The average particle size of this composite oxide was 0.5 μm. (Preparation of catalyst) To 100 parts of ammonium paramolybdate dissolved in 150 parts of pure water, 8.7 parts of 85% by weight phosphoric acid was added, and the mixture was heated to 60 ° C. Further, 5.7 parts of copper nitrate dissolved in 20 parts of pure water and 2.8 parts of ammonium metavanadate were used.
Parts, 13.8 parts of cesium nitrate dissolved in 50 parts of pure water, and Mo 1 Bi 0.5 having an average particle diameter of 0.5 μm as the component (B).
10 parts of the composite oxide was added, and the temperature was raised to 80 ° C. and maintained for 2 hours. The resulting slurry was evaporated to dryness while heating and stirring,
The obtained solid was dried at 130 ° C. for 16 hours. It was pulverized after pressure molding, fractionated from 10 to 20 mesh portions, and calcined at 380 ° C. for 5 hours under air flow to obtain a catalyst.

【0043】この触媒のMo−Bi複合酸化物以外の組
成、すなわち成分(A)の組成は、P1.6Mo120.5
0.5Cs1.5であった。また、成分(B)の量は、成分
(A)の調製に用いたモリブデン100重量部に対して
18.4重量部であった。
The composition of the catalyst other than the Mo—Bi composite oxide, that is, the composition of the component (A) was P 1.6 Mo 12 V 0.5 C
u 0.5 Cs 1.5 . The amount of component (B) was 18.4 parts by weight based on 100 parts by weight of molybdenum used for preparing component (A).

【0044】この触媒を反応管に充填し、メタクロレイ
ン5%、酸素10%、水蒸気20%および窒素65%
(容量%)の混合ガスを、常圧、反応温度290℃、接
触時間3.6秒で通じた。そして、生成物を補集し、ガ
スクロマトグラフィーで分析した。表1に触媒組成、反
応成績を示す。 [実施例2]成分(B)として、平均粒径0.9μmの
Mo1Bi0.5複合酸化物10部を用いたこと以外は実施
例1と同様にして、触媒調製と反応を行った。また、成
分(B)の量は、成分(A)の調製に用いたモリブデン
100重量部に対して18.4重量部であった。表1に
触媒組成、反応成績を示す。 [実施例3]成分(B)として、平均粒径0.5μmの
Mo1Bi0.5複合酸化物30部を用いたこと以外は実施
例1と同様にして、触媒調製と反応を行った。成分
(B)の量は、成分(A)の調製に用いたモリブデン1
00重量部に対して55.2重量部であった。表1に触
媒組成、反応成績を示す。 [実施例4]成分(B)として、平均粒径0.5μmの
Mo1Bi0.5複合酸化物50部を用いたこと以外は実施
例1と同様にして、触媒調製と反応を行った。成分
(B)の量は、成分(A)の調製に用いたモリブデン1
00重量部に対して92.0重量部であった。表1に触
媒組成、反応成績を示す。 [実施例5]純水150部に溶解したパラモリブデン酸
アンモニウム100部に85重量%リン酸8.7部を加
え、60℃に加温した。さらに、純水20部に溶解した
硝酸銅4.6部、メタバナジン酸アンモニウム2.8
部、純水50部に溶解した硝酸セシウム16.6部を加
え、80℃まで昇温後2時間保った。得られたスラリー
を加熱攪拌しながら蒸発乾固し、得られた固形物を13
0℃で16時間乾燥後粉砕した。こうして得られた乾燥
粉を成分(A)とした。
This catalyst was charged into a reaction tube, and methacrolein 5%, oxygen 10%, steam 20% and nitrogen 65%
(Volume%) was passed at normal pressure, at a reaction temperature of 290 ° C., and for a contact time of 3.6 seconds. The product was collected and analyzed by gas chromatography. Table 1 shows the catalyst composition and the reaction results. Example 2 A catalyst was prepared and reacted in the same manner as in Example 1, except that 10 parts of a Mo 1 Bi 0.5 composite oxide having an average particle size of 0.9 μm was used as the component (B). The amount of component (B) was 18.4 parts by weight based on 100 parts by weight of molybdenum used for preparing component (A). Table 1 shows the catalyst composition and the reaction results. Example 3 A catalyst was prepared and reacted in the same manner as in Example 1 except that 30 parts of a Mo 1 Bi 0.5 composite oxide having an average particle size of 0.5 μm was used as the component (B). The amount of component (B) depends on the amount of molybdenum 1 used in the preparation of component (A).
It was 55.2 parts by weight based on 00 parts by weight. Table 1 shows the catalyst composition and the reaction results. Example 4 A catalyst was prepared and reacted in the same manner as in Example 1 except that 50 parts of a Mo 1 Bi 0.5 composite oxide having an average particle size of 0.5 μm was used as the component (B). The amount of component (B) depends on the amount of molybdenum 1 used in the preparation of component (A).
It was 92.0 parts by weight based on 00 parts by weight. Table 1 shows the catalyst composition and the reaction results. Example 5 8.7 parts of 85% by weight phosphoric acid was added to 100 parts of ammonium paramolybdate dissolved in 150 parts of pure water, and the mixture was heated to 60 ° C. Further, 4.6 parts of copper nitrate dissolved in 20 parts of pure water and 2.8 parts of ammonium metavanadate were used.
And 16.6 parts of cesium nitrate dissolved in 50 parts of pure water, and the mixture was heated to 80 ° C. and kept for 2 hours. The resulting slurry was evaporated to dryness while heating and stirring, and the resulting solid was
After drying at 0 ° C. for 16 hours, the mixture was ground. The dry powder thus obtained was used as component (A).

【0045】成分(A)の組成は、P1.6Mo120.5
0.4Cs1.8であった。
The composition of the component (A) is P 1.6 Mo 12 V 0.5 C
u 0.4 Cs 1.8 .

【0046】この成分(A)の全量(105部)と、成
分(B)として実施例1で用いた平均粒径0.5μmの
Mo1Bi0.5複合酸化物10部とを乳鉢を用いて混合し
た。得られた混合粉を加圧成形後粉砕し,10〜20メ
ッシュ部分を分取して、空気流通下、380℃で5時間
焼成したものを触媒とした。成分(B)の量は、成分
(A)の調製に用いたモリブデン100重量部に対して
18.4重量部であった。
A total of 105 parts of this component (A) was mixed with 10 parts of a Mo 1 Bi 0.5 composite oxide having an average particle diameter of 0.5 μm used in Example 1 as a component (B) using a mortar. did. The resulting mixed powder was subjected to pressure molding and then pulverized. A 10 to 20 mesh portion was fractionated and calcined at 380 ° C. for 5 hours in an air stream to obtain a catalyst. The amount of the component (B) was 18.4 parts by weight based on 100 parts by weight of the molybdenum used for preparing the component (A).

【0047】そして、この触媒を用いて実施例1と同様
に反応を行った。表1に触媒組成、反応成績を示す。 [比較例1]成分(B)として、平均粒径7.1μmの
Mo1Bi0.5複合酸化物10部を用いたこと以外は実施
例1と同様にして、触媒調製と反応を行った。成分
(B)の量は、成分(A)の調製に用いたモリブデン1
00重量部に対して18.4重量部であった。表1に触
媒組成、反応成績を示す。 [実施例6] (成分(B)の調製)メタバナジン酸アンモニウム6
6.3部を純水300部に懸濁させ、攪拌しながら60
℃に加熱した。その後、メタバナジン酸アンモニウムが
完全に溶解し、溶液が濃緑色を呈するまでシュウ酸粉末
を添加し、70℃で1時間加熱攪拌した。この溶液を、
パラモリブデン酸アンモニウム100部を含む300部
の水溶液に加え、70℃で1.5時間加熱攪拌を行っ
た。そして、この溶液を蒸発乾固し、黒茶色固体を得
た。得られた固体を130℃で16時間乾燥した後粉砕
し、空気下において450℃で5時間熱処理した。
Then, a reaction was carried out in the same manner as in Example 1 using this catalyst. Table 1 shows the catalyst composition and the reaction results. Comparative Example 1 A catalyst preparation and a reaction were carried out in the same manner as in Example 1 except that 10 parts of a Mo 1 Bi 0.5 composite oxide having an average particle size of 7.1 μm was used as the component (B). The amount of component (B) depends on the amount of molybdenum 1 used in the preparation of component (A).
It was 18.4 parts by weight based on 00 parts by weight. Table 1 shows the catalyst composition and the reaction results. [Example 6] (Preparation of component (B)) Ammonium metavanadate 6
6.3 parts are suspended in 300 parts of pure water, and 60 parts are stirred.
Heated to ° C. Thereafter, oxalic acid powder was added until the ammonium metavanadate was completely dissolved and the solution turned dark green, and the mixture was heated and stirred at 70 ° C. for 1 hour. This solution is
The solution was added to 300 parts of an aqueous solution containing 100 parts of ammonium paramolybdate, and heated and stirred at 70 ° C. for 1.5 hours. Then, the solution was evaporated to dryness to obtain a black-brown solid. The obtained solid was dried at 130 ° C. for 16 hours, pulverized, and heat-treated at 450 ° C. in air for 5 hours.

【0048】得られた複合酸化物の組成は、Mo11.0
であった。また、この複合酸化物の平均粒径は0.1μ
mであった。 (触媒調製)純水400部に、三酸化モリブデン100
部、85重量%リン酸8.0部、メタバナジン酸アンモ
ニウム1.6部、硝酸銅4.2部、硝酸鉄2.3部およ
び成分(B)である平均粒径0.1μmのMo11.0
合酸化物20部を加え、80℃還流下で5時間攪拌し
た。そして、50℃まで冷却後、29重量%アンモニア
水36.0部を滴下して15分攪拌した。その後、純水
50部に溶解した硝酸セシウム13.5部を加え、15
分攪拌した。得られたスラリーを加熱攪拌しながら蒸発
乾固し、得られた固形物を130℃で16時間乾燥し
た。それを加圧成形後粉砕し、10〜20メッシュ部分
を分取して、空気流通下、380℃で5時間焼成したも
のを触媒とした。
The composition of the obtained composite oxide was Mo 1 V 1.0
Met. The average particle size of the composite oxide is 0.1 μm.
m. (Catalyst preparation) Molybdenum trioxide 100 in 400 parts of pure water
Part, 85 parts by weight of phosphoric acid 8.0 parts, ammonium metavanadate 1.6 parts, copper nitrate 4.2 parts, iron nitrate 2.3 parts and Mo 1 V having an average particle diameter of 0.1 μm as the component (B). 20 parts of 1.0 composite oxide was added, and the mixture was stirred at 80 ° C. under reflux for 5 hours. After cooling to 50 ° C., 36.0 parts of 29% by weight ammonia water was added dropwise and stirred for 15 minutes. Thereafter, 13.5 parts of cesium nitrate dissolved in 50 parts of pure water were added, and 15
Minutes. The obtained slurry was evaporated to dryness while heating and stirring, and the obtained solid was dried at 130 ° C. for 16 hours. It was pulverized after pressure molding, fractionated from 10 to 20 mesh portions, and calcined at 380 ° C. for 5 hours under air flow to obtain a catalyst.

【0049】この触媒のMo−V複合酸化物以外の組
成、すなわち成分(A)の組成は、P 1.2Mo120.3
0.3Fe0.1Cs1.2であった。また、成分(B)の量
は、成分(A)の調製に用いたモリブデン100重量部
に対して30.0重量部であった。
A group other than the Mo-V composite oxide of this catalyst
Composition, that is, the composition of component (A) is P 1.2Mo12V0.3C
u0.3Fe0.1Cs1.2Met. Also, the amount of component (B)
Is 100 parts by weight of molybdenum used for preparing the component (A)
Was 30.0 parts by weight.

【0050】そして、この触媒を用いて実施例1と同様
に反応を行った。表1に触媒組成、反応成績を示す。 [比較例2]成分(B)として、平均粒径5.6μmの
Mo11.0複合酸化物20部を用いたこと以外は実施例
6と同様にして、触媒調製と反応を行った。成分(B)
の量は、成分(A)の調製に用いたモリブデン100重
量部に対して30.0重量部であった。表1に触媒組
成、反応成績を示す。 [実施例7]塩化酸化ジルコニウム91.26部を純水
400部に溶解し、パラモリブデン酸アンモニウム10
0部を純水300部に溶解した水溶液と混合した。その
溶液に29重量%アンモニア水をpHが9になるまで添
加し、そのまま1時間攪拌を続けた。その後攪拌を止
め、析出した沈殿が完全に沈降するまで静置した後、デ
カンテーションにより上澄みを除去した。そして、この
沈殿を吸引ろ過によりろ別し、純水で十分に洗浄して白
色固体を得た。得られた固体を130℃で16時間乾燥
した後粉砕し、空気下において450℃で5時間熱処理
した。
Then, a reaction was carried out in the same manner as in Example 1 using this catalyst. Table 1 shows the catalyst composition and the reaction results. Comparative Example 2 A catalyst was prepared and reacted in the same manner as in Example 6, except that 20 parts of a Mo 1 V 1.0 composite oxide having an average particle size of 5.6 μm was used as the component (B). Component (B)
Was 30.0 parts by weight based on 100 parts by weight of molybdenum used for preparing the component (A). Table 1 shows the catalyst composition and the reaction results. Example 7 Dissolve 91.26 parts of zirconium oxide chloride in 400 parts of pure water, and add ammonium paramolybdate 10
0 parts were mixed with an aqueous solution dissolved in 300 parts of pure water. 29% by weight aqueous ammonia was added to the solution until the pH became 9, and stirring was continued for 1 hour. Thereafter, the stirring was stopped, and the mixture was allowed to stand until the deposited precipitate completely settled, and then the supernatant was removed by decantation. Then, the precipitate was separated by suction filtration and sufficiently washed with pure water to obtain a white solid. The obtained solid was dried at 130 ° C. for 16 hours, pulverized, and heat-treated at 450 ° C. in air for 5 hours.

【0051】得られた複合酸化物の組成は、Mo1Zr
0.5であった。また、この複合酸化物の平均粒径は0.
8μmであった。 (触媒調製)純水400部に、三酸化モリブデン100
部、85重量%リン酸9.3部、60重量%ヒ酸2.7
部、五酸化バナジウム7.4部、酸化銅1.8部および
成分(B)である平均粒径0.8μmのMo1Zr0.5
合酸化物5部を加え、80℃還流下で4時間攪拌した。
そして、50℃まで冷却後、純水50部に溶解した重炭
酸セシウム15.7部および純水50部に溶解した硝酸
アンモニウム10.6部を滴下し、15分攪拌した。得
られたスラリーを加熱攪拌しながら蒸発乾固し、得られ
た固形物を130℃で16時間乾燥した。それを加圧成
形後粉砕し、10〜20メッシュ部分を分取して、空気
流通下、380℃で5時間焼成したものを触媒とした。
The composition of the obtained composite oxide is Mo 1 Zr
0.5 . The composite oxide has an average particle size of 0.1.
It was 8 μm. (Catalyst preparation) Molybdenum trioxide 100 in 400 parts of pure water
Parts, 9.3 parts of 85% by weight phosphoric acid, 2.7 parts of 60% by weight arsenic acid
, 7.4 parts of vanadium pentoxide, 1.8 parts of copper oxide and 5 parts of a Mo 1 Zr 0.5 composite oxide having an average particle diameter of 0.8 μm, which is the component (B), and stirred at 80 ° C. under reflux for 4 hours. did.
After cooling to 50 ° C., 15.7 parts of cesium bicarbonate dissolved in 50 parts of pure water and 10.6 parts of ammonium nitrate dissolved in 50 parts of pure water were added dropwise and stirred for 15 minutes. The obtained slurry was evaporated to dryness while heating and stirring, and the obtained solid was dried at 130 ° C. for 16 hours. It was pulverized after pressure molding, fractionated from 10 to 20 mesh portions, and calcined at 380 ° C. for 5 hours under air flow to obtain a catalyst.

【0052】この触媒のMo−Zr複合酸化物以外の組
成、すなわち成分(A)の組成は、P1.4Mo120.7
0.2Cu0.4Cs1.4であった。また、成分(B)の量
は、成分(A)の調製に用いたモリブデン100重量部
に対して7.5重量部であった。
The composition of the catalyst other than the Mo—Zr composite oxide, that is, the composition of the component (A) was P 1.4 Mo 12 V 0.7 A
s 0.2 Cu 0.4 Cs 1.4 . The amount of component (B) was 7.5 parts by weight based on 100 parts by weight of molybdenum used for preparing component (A).

【0053】そして、この触媒を用いて実施例1と同様
に反応を行った。表1に触媒組成、反応成績を示す。 [比較例3]成分(B)として、平均粒径9.8μmの
Mo1Zr0.5複合酸化物5部を用いたこと以外は実施例
7と同様にして、触媒調製と反応を行った。成分(B)
の量は、成分(A)の調製に用いたモリブデン100重
量部に対して7.5重量部であった。表1に触媒組成、
反応成績を示す。
Then, a reaction was carried out in the same manner as in Example 1 using this catalyst. Table 1 shows the catalyst composition and the reaction results. Comparative Example 3 A catalyst was prepared and reacted in the same manner as in Example 7, except that 5 parts of a Mo 1 Zr 0.5 composite oxide having an average particle size of 9.8 μm was used as the component (B). Component (B)
Was 7.5 parts by weight based on 100 parts by weight of molybdenum used for preparing the component (A). Table 1 shows the catalyst composition,
The reaction results are shown.

【0054】[0054]

【表1】 [Table 1]

【0055】本発明の触媒を用いた実施例は、比較例よ
りもメタクリル酸の単流収率が高いことがわかる。
It can be seen that the examples using the catalyst of the present invention have higher single-stream yields of methacrylic acid than the comparative examples.

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明により、メタクロレインを気相接
触酸化してメタクリル酸を高収率で得られる触媒、その
触媒の製造方法、および、その触媒を用いるメタクリル
酸の製造方法を提供することができる。
Industrial Applicability According to the present invention, there is provided a catalyst capable of obtaining methacrylic acid in a high yield by subjecting methacrolein to gas phase catalytic oxidation, a method for producing the catalyst, and a method for producing methacrylic acid using the catalyst. Can be.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内藤 啓幸 広島県大竹市御幸町20番1号 三菱レイヨ ン株式会社中央技術研究所内 (72)発明者 大北 求 広島県大竹市御幸町20番1号 三菱レイヨ ン株式会社中央技術研究所内 Fターム(参考) 4G069 AA02 AA08 BA45 BA45A BB06A BB06B BC03A BC05A BC06A BC06B BC19A BC23A BC25A BC25B BC26A BC27A BC31A BC31B BC32A BC51A BC51B BC54A BC54B BC59A BC59B BC60A BD03A BD05A BD07A BD07B BD09A BD10A CB17 DA06 EA01X EA01Y EA02X EA02Y EB18Y FB09 4H006 AA02 AC46 BA02 BA05 BA10 BA12 BA13 BA14 BA18 BA35 BA81 BB61 BB62 BC10 BC11 BC19 BC32 BS10 4H039 CA65 CC30  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiroyuki Naito 20-1 Miyukicho, Otake City, Hiroshima Prefecture Inside Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Central Research Laboratory (72) Inventor Mohammed 20-1 Miyukicho, Otake City, Hiroshima Prefecture No. F-term in the Central Research Laboratory of Mitsubishi Rayon Co., Ltd. (Reference) 4G069 AA02 AA08 BA45 BA45A BB06A BB06B BC03A BC05A BC06A BC06B BC19A BC23A BC25A BC25B BC26A BC27A BC31A BC31B BC32A BC51A BC51B BC54A BC54BBC10ABD59 EA01X EA01Y EA02X EA02Y EB18Y FB09 4H006 AA02 AC46 BA02 BA05 BA10 BA12 BA13 BA14 BA18 BA35 BA81 BB61 BB62 BC10 BC11 BC19 BC32 BS10 4H039 CA65 CC30

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 メタクロレインを気相接触酸化してメタ
クリル酸を製造するための触媒であって、下記の成分
(A)および成分(B)を含むことを特徴とするメタク
リル酸製造用触媒。 成分(A):少なくともモリブデン、リン、バナジウム
および銅を含む固体酸 成分(B):少なくともモリブデンを含む平均粒径が1
μm未満の酸化物粒子
1. A catalyst for producing methacrylic acid by subjecting methacrolein to gas-phase catalytic oxidation, comprising the following components (A) and (B): Component (A): a solid acid containing at least molybdenum, phosphorus, vanadium and copper Component (B): an average particle size containing at least molybdenum is 1
Oxide particles smaller than μm
【請求項2】 前記成分(B)の量が、前記成分(A)
の調製に用いるモリブデン100重量部に対して1〜1
00重量部である請求項1記載のメタクリル酸製造用触
媒。
2. The amount of the component (B) is equal to the content of the component (A).
1 to 100 parts by weight of molybdenum used for the preparation of
The catalyst for producing methacrylic acid according to claim 1, which is 00 parts by weight.
【請求項3】 前記成分(A)が下記式(1)で表され
る固体酸である請求項1記載のメタクリル酸製造用触
媒。 PaMobcCudefgh (1) (式中、P、Mo、V、CuおよびOはそれぞれリン、
モリブデン、バナジウム、銅および酸素を示し、Xはア
ンチモン、ビスマス、砒素、ゲルマニウム、ジルコニウ
ム、テルル、銀、セレン、ケイ素、タングステンおよび
ホウ素からなる群より選ばれた少なくとも1種の元素を
示し、Yは鉄、亜鉛、クロム、マグネシウム、タンタ
ル、コバルト、マンガン、バリウム、ガリウム、セリウ
ムおよびランタンからなる群より選ばれた少なくとも1
種の元素を示し、Zはカリウム、ルビジウム、セシウム
およびタリウムからなる群より選ばれた少なくとも1種
の元素を示す。a、b、c、d、e、f、gおよびhは
各元素の原子比率を表し、b=12のとき、a=0.1
〜3、c=0.01〜3、d=0.01〜3、e=0〜
3、f=0〜3、g=0.01〜3であり、hは前記各
成分の原子価を満足するのに必要な酸素の原子比率であ
る。)
3. The catalyst for producing methacrylic acid according to claim 1, wherein the component (A) is a solid acid represented by the following formula (1). P a Mo b V c Cu d X e Y f Z g O h (1) ( wherein, P, Mo, V, Cu and O, respectively phosphorus,
X represents molybdenum, vanadium, copper and oxygen, X represents at least one element selected from the group consisting of antimony, bismuth, arsenic, germanium, zirconium, tellurium, silver, selenium, silicon, tungsten and boron, and Y represents At least one selected from the group consisting of iron, zinc, chromium, magnesium, tantalum, cobalt, manganese, barium, gallium, cerium and lanthanum
Z represents at least one element selected from the group consisting of potassium, rubidium, cesium and thallium. a, b, c, d, e, f, g and h represent the atomic ratio of each element, and when b = 12, a = 0.1
-3, c = 0.01-3, d = 0.01-3, e = 0
3, f = 0 to 3, g = 0.01 to 3, and h is the atomic ratio of oxygen necessary to satisfy the valence of each component. )
【請求項4】 前記成分(B)が下記式(2)で表され
る酸化物粒子である請求項1記載のメタクリル酸製造用
触媒。 Moijk (2) (式中、MoおよびOはそれぞれモリブデンおよび酸素
を示し、Dはビスマス、バナジウム、タングステン、
鉄、コバルト、クロム、ニッケル、アンチモン、タンタ
ル、ジルコニウム、ニオブ、チタン、アルミニウムおよ
びケイ素からなる群より選ばれた少なくとも1種の元素
を示す。i、jおよびkは各元素の原子比率を表し、i
=1のときj=0〜20であり、kは前記各成分の原子価
を満足するのに必要な酸素の原子比率である。)
4. The catalyst for producing methacrylic acid according to claim 1, wherein the component (B) is an oxide particle represented by the following formula (2). Mo i D j Ok (2) (wherein, Mo and O represent molybdenum and oxygen, respectively, and D is bismuth, vanadium, tungsten,
It represents at least one element selected from the group consisting of iron, cobalt, chromium, nickel, antimony, tantalum, zirconium, niobium, titanium, aluminum and silicon. i, j and k represent the atomic ratio of each element, and i
When = 1, j = 0 to 20, and k is the atomic ratio of oxygen necessary to satisfy the valence of each component. )
【請求項5】 前記成分(A)の前駆体と前記成分
(B)の混合物を200〜500℃で熱処理することを
特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のメタクリル
酸製造用触媒の製造方法。
5. The catalyst for producing methacrylic acid according to claim 1, wherein a mixture of the precursor of the component (A) and the component (B) is heat-treated at 200 to 500 ° C. Manufacturing method.
【請求項6】 請求項1〜4のいずれかに記載のメタク
リル酸製造用触媒の存在下でメタクロレインを気相接触
酸化することを特徴とするメタクリル酸の製造方法。
6. A method for producing methacrylic acid, comprising subjecting methacrolein to gas-phase catalytic oxidation in the presence of the catalyst for producing methacrylic acid according to claim 1.
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