JP3299424B2 - Catalyst for producing acrylic acid and method for producing the same - Google Patents

Catalyst for producing acrylic acid and method for producing the same

Info

Publication number
JP3299424B2
JP3299424B2 JP29432695A JP29432695A JP3299424B2 JP 3299424 B2 JP3299424 B2 JP 3299424B2 JP 29432695 A JP29432695 A JP 29432695A JP 29432695 A JP29432695 A JP 29432695A JP 3299424 B2 JP3299424 B2 JP 3299424B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
vanadium
copper
producing
acrylic acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP29432695A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH08206503A (en
Inventor
道雄 谷本
一郎 三原
達也 川尻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Shokubai Co Ltd filed Critical Nippon Shokubai Co Ltd
Priority to JP29432695A priority Critical patent/JP3299424B2/en
Publication of JPH08206503A publication Critical patent/JPH08206503A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3299424B2 publication Critical patent/JP3299424B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はアクロレインまたはアク
ロレイン含有ガスを分子状酸素または分子状酸素含有ガ
スにより接触気相酸化してアクリル酸を製造する際に使
用するモリブデン−バナジウム系触媒の製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a molybdenum-vanadium catalyst used for producing acrylic acid by subjecting acrolein or an acrolein-containing gas to catalytic gas phase oxidation with molecular oxygen or a molecular oxygen-containing gas. .

【0002】[0002]

【従来の技術】アクロレインの接触気相酸化反応によっ
てアクリル酸を効率よく製造するために種々の改良触媒
が提案されているが、その大部分はモリブデンおよびバ
ナジウムを主成分とするモリブデン−バナジウム系触媒
である。
2. Description of the Related Art Various improved catalysts have been proposed for efficiently producing acrylic acid by a catalytic gas-phase oxidation reaction of acrolein, but most of them are molybdenum-vanadium-based molybdenum-vanadium catalysts. It is.

【0003】これまでに提案されたモリブデン−バナジ
ウム系触媒のなかには、アクリル酸の収率が工業的見地
からしてかなりの水準に達しているものもあり、実際の
アクリル酸製造用プロセスにおいて使用されている。し
かしながら、触媒が長期間安定的に高いアクリル酸収率
を維持できるかどうかの点からみると、従来のモリブデ
ン−バナジウム系触媒は必ずしも満足のいくものではな
かった。そこで、アクロレインの酸化によりアクリル酸
を製造する際に長期にわたって安定した性能を示すモリ
ブデン−バナジウム系触媒の開発が望まれていた。
[0003] Among the molybdenum-vanadium-based catalysts proposed so far, the yield of acrylic acid has reached a considerable level from an industrial point of view, and is used in an actual process for producing acrylic acid. ing. However, the conventional molybdenum-vanadium-based catalyst has not always been satisfactory from the viewpoint of whether the catalyst can stably maintain a high acrylic acid yield for a long period of time. Therefore, there has been a demand for the development of a molybdenum-vanadium-based catalyst which exhibits stable performance for a long time when producing acrylic acid by oxidation of acrolein.

【0004】このようなモリブデン−バナジウム系触媒
の開発へのアプローチの一つとして触媒の調製工程を工
夫する研究もなされている。例えば、特公昭50−25
914号公報には、触媒調製工程において有機酸、例え
ばシュウ酸などを存在させ、これら有機酸の効果により
触媒の酸化状態の制御、あるいはモリブデンとバナジウ
ムとの化合物の形成に利用する方法が開示されている。
しかし、この方法による場合、触媒の加熱および焼成工
程における有機酸の分解にともなう発熱により、熱的影
響を受けるために触媒性能の再現性は乏しく、また長期
間のアクロレインの酸化反応を行う上で触媒調製工程で
の有機酸の効果を維持することは困難であるため工業的
実施においてはアクリル酸の収率のみならず寿命の点で
も満足できるものではない。
As one of approaches to the development of such a molybdenum-vanadium catalyst, studies have been made to devise a catalyst preparation process. For example, Japanese Patent Publication No. 50-25
No. 914 discloses a method in which an organic acid such as oxalic acid is present in a catalyst preparation step, and the effect of the organic acid is used to control the oxidation state of the catalyst or to form a compound of molybdenum and vanadium. ing.
However, in this method, the reproducibility of the catalyst performance is poor due to the thermal effect due to the heat generated by the decomposition of the organic acid in the heating and calcination steps of the catalyst, and in performing the oxidation reaction of acrolein for a long time. Since it is difficult to maintain the effect of the organic acid in the catalyst preparation step, it is not satisfactory in industrial practice not only in terms of the yield of acrylic acid but also in terms of life.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、下記の一般
式(I): MoabcCudef (I) (式中の各成分およびその比率については後で詳しく説
明する)で示されるアクリル酸製造用モリブデン−バナ
ジウム系触媒であって、活性、選択性および触媒寿命に
優れ、長期にわたって安定した性能を示す触媒を製造す
る方法を提供しようとするものである。
The present invention 0005] generally formula (I): detail later Mo a V b W c Cu d X e O f (I) ( the components and their ratio in formula The present invention intends to provide a method for producing a molybdenum-vanadium-based catalyst for producing acrylic acid, which has excellent activity, selectivity and catalyst life, and exhibits stable performance over a long period of time.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の一般式(I)で示
されるようなモリブデン−バナジウム系触媒に関し、そ
の活性種はVMo311であり、アクロレインの酸化反
応の進行とともにこのバナジウムとモリブデンとの化合
物(以下、「バナジウム−モリブデン活性化合物」とい
う場合もある)が変質して、触媒の劣化が進み、またバ
ナジウムの大部分が5価で存在すると(例えば、V25
として)、アクロレインからのアクリル酸への選択率が
著しく低下することが報告されている(T.V.AND
RUSHKEVICH,CATAL.REV.−SC
I.ENG.,35,P213(1993))。
The present invention relates to a molybdenum-vanadium-based catalyst represented by the above general formula (I) whose active species is VMo 3 O 11 , and the vanadium and molybdenum are combined with the progress of the oxidation reaction of acrolein. (Hereinafter sometimes referred to as “vanadium-molybdenum active compound”) is deteriorated, the catalyst is deteriorated, and most of vanadium is pentavalent (for example, V 2 O 5).
), It has been reported that the selectivity to acrylic acid from acrolein is significantly reduced (TV AND).
RUSHKEVICH, CATAL. REV. −SC
I. ENG. , 35, P213 (1993)).

【0007】そこで、本発明者らは、モリブデン−バナ
ジウム系触媒に関し、その種々の物性変化、例えば表面
積、細孔容積の変化を調べ、さらにはX線回折分析など
を利用して活性の低下した触媒と未使用の触媒との物理
的、化学的差異を比較したところ、X線回折におけるd
=4.00オングストロームに現れるピークの強度が触
媒性能およびその経時変化に関係していることを見出し
た。上記の文献によれば、このd=4.00オングスト
ロームのピークは上記のバナジウムとモリブデンとの化
合物であるVMo311に帰属される。
Accordingly, the present inventors have investigated various changes in physical properties of the molybdenum-vanadium-based catalyst, for example, changes in surface area and pore volume, and further reduced its activity using X-ray diffraction analysis. The physical and chemical differences between the catalyst and the unused catalyst were compared.
= 4.00 angstroms was found to be related to the catalyst performance and its aging. According to the above literature, the peak at d = 4.00 Å is assigned to VMo 3 O 11 which is a compound of vanadium and molybdenum.

【0008】具体的に触媒組成がMo1251Cu2.2
(酸素を除く原子比)のモリブデン−バナジウム系触媒
を例に挙げて説明すると次のとおりである。この触媒組
成を有する未使用触媒と4000時間にわたりアクロレ
インの接触気相酸化反応を継続し性能の低下した触媒と
について表面積や細孔容積を測定したところ、未使用触
媒と4000時間反応に供し活性の低下した触媒とでは
BET法による表面積はそれぞれ2.5m2/gおよび
2.4m2/gであり大差はなかった。また、細孔容積
についてもそれぞれ0.20cc/gおよび0.18c
c/gであって、これも大差がなかった。ところが、X
線回折法により上記のバナジウム−モリブデン活性化合
物に起因するd=4.00オングストロームのピークと
5価のバナジウム化合物として知られているV25に起
因するd=4.38オングストロームのピークについて
調べたところ、d=4.00オングストロームのピーク
の強度は、未使用触媒を100とした場合、4000時
間反応に供した触媒では84であり、未使用触媒に比べ
て著しく低下していた。すなわち、触媒の活性はd=
4.00オングストロームにピークを持つ上記のバナジ
ウム−モリブデン活性化合物の強度と強い相関関係があ
り、活性低下の原因の一つはこのd=4.00オングス
トロームのピークを持つ結晶相の減少であることが判明
した。
Specifically, when the catalyst composition is Mo 12 V 5 W 1 Cu 2.2
The molybdenum-vanadium-based catalyst (atomic ratio excluding oxygen) will be described below as an example. When the surface area and pore volume of the unused catalyst having this catalyst composition and the acrolein catalytic gas phase oxidation reaction continued for 4000 hours and the performance of the reduced catalyst were measured, the unused catalyst was subjected to the reaction for 4000 hours and the activity was measured. The surface area by the BET method with the lowered catalyst was 2.5 m 2 / g and 2.4 m 2 / g, respectively, and there was no significant difference. Also, the pore volume was 0.20 cc / g and 0.18 c / g, respectively.
c / g, which was not much different. However, X
The peak of d = 4.00 angstroms caused by the above vanadium-molybdenum active compound and the peak of d = 4.38 angstroms caused by V 2 O 5 known as a pentavalent vanadium compound are examined by a line diffraction method. As a result, the intensity of the peak at d = 4.00 angstroms was 84 for the catalyst subjected to the reaction for 4000 hours assuming that the unused catalyst was 100, which was significantly lower than that of the unused catalyst. That is, the activity of the catalyst is d =
There is a strong correlation with the intensity of the vanadium-molybdenum active compound having a peak at 4.00 angstroms, and one of the causes of the decrease in activity is that the crystal phase having a peak at d = 4.00 angstroms is reduced. There was found.

【0009】そこで、本発明者らは、このd=4.00
オングストロームにピークを持つ上記のバナジウム−モ
リブデン活性化合物の発生について鋭意研究を行った結
果、バナジウムおよび銅の供給源としてそれぞれメタバ
ナジン酸アンモニウムおよび硝酸銅を用い、かつこのメ
タバナジン酸アンモニウムおよび硝酸銅の一部をそれぞ
れ価数の小さいバナジウム酸化物および銅酸化物で置換
して触媒を調製することによりX線回折分析において上
記のバナジウム−モリブデン活性化合物に起因するd=
4.00オングストロームのピーク強度が増加し、一方
25に起因するd=4.38オングストロームのピー
ク強度が減少して、触媒の活性が向上し長期にわたって
安定した性能を示すことを見出した。本発明はこのよう
な知見に基づいて完成されたものである。
Therefore, the present inventors have determined that d = 4.00.
As a result of intensive studies on the generation of the above-mentioned vanadium-molybdenum active compound having a peak at angstrom, ammonium metavanadate and copper nitrate were used as sources of vanadium and copper, respectively, and a part of the ammonium metavanadate and copper nitrate was used. Is substituted with vanadium oxide and copper oxide, respectively, having small valences to prepare a catalyst, whereby in the X-ray diffraction analysis, d = attributable to the vanadium-molybdenum active compound described above is obtained.
It has been found that the peak intensity at 4.00 angstroms increases, while the peak intensity at d = 4.38 angstroms due to V 2 O 5 decreases, the activity of the catalyst is improved and stable performance is exhibited over a long period of time. . The present invention has been completed based on such findings.

【0010】すなわち、本発明は、アクロレインまたは
アクロレイン含有ガスを気相にて分子状酸素または分子
状酸素含有ガスにより酸化してアクリル酸を製造するた
めの、下記一般式(I): MoabcCudef (I) (式中、Moはモリブデン、Vはバナジウム、Wはタン
グステン、Cuは銅、Xはチタン、ジルコニウムおよび
セリウムから選ばれた少なくとも一種の元素、そして、
そしてOは酸素であり、a、b、c、d、eおよびfは
それぞれMo、V、W、Cu、XおよびOの原子数を表
し、a=12のとき、2≦b≦14、0≦c≦12、0
<d≦6(好ましくは0.01≦d≦6)、0≦e≦1
0であり、fは各々の元素の酸化状態によって定まる数
値をとる)で表されるモリブデン−バナジウム系酸化物
触媒を製造するに際して、バナジウムおよび銅の供給源
に関し、下記(イ)、(ロ)または(ハ)の条件下に触
媒を製造することを特徴とするアクリル酸製造用触媒の
製造方法である。
[0010] Namely, the present invention provides for the production of acrylic acid acrolein or acrolein-containing gas is oxidized with molecular oxygen or a molecular oxygen-containing gas at vapor phase, the following general formula (I): Mo a V b W c Cu d X e O f (I) ( wherein, Mo is molybdenum, V is vanadium, W is tungsten, Cu is copper, X is at least one element selected from titanium, zirconium and cerium, and,
And O is oxygen, a, b, c, d, e and f represent the number of atoms of Mo, V, W, Cu, X and O, respectively, and when a = 12, 2 ≦ b ≦ 14, 0 ≤c≤12,0
<D ≦ 6 (preferably 0.01 ≦ d ≦ 6), 0 ≦ e ≦ 1
0, and f is a value determined by the oxidation state of each element). In producing a molybdenum-vanadium-based oxide catalyst represented by the following formulas (A) and (B), Or a method for producing a catalyst for producing acrylic acid, which comprises producing the catalyst under the condition (c).

【0011】(イ)バナジウムの供給源としてメタバナ
ジン酸アンモニウムおよびバナジウムの価数が0より大
きく5未満のバナジウム酸化物を用い、銅の供給源とし
て硝酸銅を用いる。
(A) As a source of vanadium, ammonium metavanadate and a vanadium oxide having a valence of vanadium greater than 0 and less than 5 are used, and copper nitrate is used as a source of copper.

【0012】(ロ)バナジウムの供給源としてメタバナ
ジン酸アンモニウムを用い、銅の供給源として硝酸銅お
よび銅の価数が0より大きく2未満の銅酸化物を用い
る。
(B) Ammonium metavanadate is used as a source of vanadium, and copper nitrate and a copper oxide having a valence of more than 0 and less than 2 are used as a source of copper.

【0013】(ハ)バナジウムの供給源としてメタバナ
ジン酸アンモニウムおよびバナジウムの価数が0より大
きく5未満のバナジウム酸化物を用い、銅の供給源とし
て硝酸銅および銅の価数が0より大きく2未満の銅酸化
物を用いる。 また、本発明は、前記一般式(I)で表されるモリブデ
ン−バナジウム系アクリル酸製造用触媒であって、未使
用触媒のX線回折分析により測定したd=4.00オン
グストロームにおけるピーク強度(I0)に対する、4
000時間使用した後の触媒のX線回折分析により測定
したd=4.00オングストロームにおけるピーク強度
(I4000)の割合(I4000/I0)が少なくとも0.8
である、モリブデン−バナジウム系アクリル酸製造用触
媒である。
(C) As a source of vanadium, ammonium metavanadate and a vanadium oxide having a valence of vanadium of more than 0 and less than 5 are used, and as a source of copper, a valence of copper nitrate and copper of more than 0 and less than 2 is used. Is used. Further, the present invention relates to a molybdenum-vanadium-based acrylic acid production catalyst represented by the general formula (I), wherein the peak intensity at d = 4.00 Å measured by X-ray diffraction analysis of an unused catalyst. 4 for I0)
The ratio of peak intensity (I 4000) at d = 4.00 Å (I 4000 / I 0) (I 4000 / I 0) measured by X-ray diffraction analysis of the catalyst after use for 2,000 hours is at least 0.8.
And a catalyst for producing molybdenum-vanadium-based acrylic acid.

【0014】一般式(I)で示されるモリブデン−バナ
ジウム系触媒を本発明の方法にしたがって製造すると活
性、選択性および寿命に優れた触媒が得られる作用機構
については明らかでないが、上記の特定な低価数の酸化
物、すなわち原子価状態の低い酸化物を使用すると、こ
れら酸化物との相互作用により触媒構成元素、特にバナ
ジウムの酸化状態が制御され、モリブデン−バナジウム
活性化合物の形成が促進されるものと考えられる。本発
明の触媒の製造に使用する各元素の原料化合物について
一般式(I)の各成分毎に説明する。
Although the molybdenum-vanadium catalyst represented by the general formula (I) is produced according to the method of the present invention, it is not clear how the catalyst has excellent activity, selectivity and life. When low-valent oxides, that is, oxides having a low valence state, are used, the interaction with these oxides controls the oxidation state of the catalyst constituent elements, particularly vanadium, and promotes the formation of a molybdenum-vanadium active compound. It is considered to be. The starting compounds of each element used in the production of the catalyst of the present invention will be described for each component of the general formula (I).

【0015】モリブデン(Mo)成分:パラモリブデン
酸アンモニウム、モリブデン酸、酸化モリブデンなどを
単独または2種以上混合して使用することができる。
Molybdenum (Mo) component: Ammonium paramolybdate, molybdic acid, molybdenum oxide or the like can be used alone or in combination of two or more.

【0016】バナジウム(V)成分:メタバナジン酸ア
ンモニウムが用いられる。そして、必要に応じて、この
メタバナジン酸アンモニウムとともに使用するバナジウ
ムの価数が0より大きく5未満のバナジウム酸化物とし
ては、一酸化バナジウム、二酸化バナジウムおよび三酸
化バナジウムを挙げることができる。これらは単独また
は2種以上混合して使用することもできる。バナジウム
酸化物は、(バナジウム酸化物のバナジウム)/(全バ
ナジウム)(原子比)が0.01/1〜0.5/1、好
ましくは0.1/1〜0.3/1となるように使用する
のがよい。
Vanadium (V) component: Ammonium metavanadate is used. If necessary, the vanadium oxide having a valence of more than 0 and less than 5 used together with the ammonium metavanadate includes vanadium monoxide, vanadium dioxide and vanadium trioxide. These can be used alone or in combination of two or more. The vanadium oxide has a ratio of (vanadium of vanadium oxide) / (total vanadium) (atomic ratio) of 0.01 / 1 to 0.5 / 1, preferably 0.1 / 1 to 0.3 / 1. Good to use.

【0017】タングステン(W)成分:パラタングステ
ン酸アンモニウム、タングステン酸、酸化タングステン
などを単独または2種以上混合して使用することができ
る。
Tungsten (W) component: Ammonium paratungstate, tungstic acid, tungsten oxide or the like can be used alone or in combination of two or more.

【0018】銅(Cu)成分:硝酸銅が用いられる。そ
して、必要に応じて、この硝酸銅とともに使用する銅の
価数が0より大きく2未満の銅酸化物としては酸化第一
銅を挙げることができる。銅酸化物は、(銅酸化物の
銅)/(全銅)(原子比)が0.01/1〜0.5/
1、好ましくは0.1/1〜0.3/1となるように使
用するのがよい。
Copper (Cu) component: Copper nitrate is used. If necessary, cupric oxide can be used as a copper oxide having a valence of more than 0 and less than 2 used together with the copper nitrate. Copper oxide (copper of copper oxide) / (total copper) (atomic ratio) is 0.01 / 1 to 0.5 /
1, It is good to use so that it may become 0.1 / 1-0.3 / 1.

【0019】X成分:チタン、ジルコニウムおよびセリ
ウムの各々の硝酸塩、炭酸塩、アンモニウム塩、硫酸塩
などを単独または2種以上混合して使用することができ
る。
Component X: Nitrate, carbonate, ammonium salt, sulfate, etc. of each of titanium, zirconium and cerium can be used alone or in combination of two or more.

【0020】本発明の触媒の更なる特徴は、そのバナジ
ウム−モリブデン相に起因するd=4.00オングスト
ロームにおけるピーク強度(d4.00と表示する)が増加
し、一方V25に起因するd=4.38オングストロー
ムにおけるピーク強度(d4.38と表示する)が減少する
ことである。特に、両者のピーク強度の比(d4.38/d
4.00)が0.07未満である場合に好ましい触媒活性が
認められる。更には、この比(d4.38/d4.00)が0.
06以下、特に0〜0.05の範囲内にあるのが好まし
い。この比が0.07以上の場合には、バナジウム−モ
リブデン相が減少するため触媒活性が低下する。
A further feature of the catalyst of the present invention is that the peak intensity at d = 4.00 angstroms (denoted as d4.00) due to its vanadium-molybdenum phase is increased, while attributable to V 2 O 5 . The peak intensity at d = 4.38 angstroms (denoted as d4.38) is reduced. In particular, the ratio of the peak intensities of both (d4.38 / d
4.00) is less than 0.07, a favorable catalytic activity is observed. Further, this ratio (d4.38 / d4.00) is set to be 0.
06 or less, particularly preferably in the range of 0 to 0.05. When this ratio is 0.07 or more, the vanadium-molybdenum phase decreases, so that the catalytic activity decreases.

【0021】本発明の好ましい触媒は、未使用の触媒の
X線回折分析により測定したd=4.00オングストロ
ームにおけるピーク強度(I0と表示する)に対する、
4000時間使用した後の触媒のX線回折分析により測
定したd=4.00オングストロームにおけるピーク強
度(I4000)の割合(I4000/I0)が少なくとも0.
8、好ましくは少なくとも0.85である触媒である。
この割合の百分率(I4000/I0(×100)(%))
をピーク強度保持率と規定すると、このピーク強度保持
率が少なくとも80%、特に少なくとも85%である触
媒が好ましい。ピーク強度保持率が80%より低い触媒
の場合、バナジウム−モリブデン相の量が少ないため触
媒活性が低下する。
The preferred catalyst of the present invention has a peak intensity at d = 4.00 Angstroms (designated I 0) as determined by X-ray diffraction analysis of the fresh catalyst.
The ratio (I4000 / I0) of peak intensity (I4000) at d = 4.00 Å measured by X-ray diffraction analysis of the catalyst after 4000 hours of use is at least 0,4.
8, preferably at least 0.85.
Percentage of this ratio (I4000 / I0 (x100) (%))
Is defined as a peak intensity retention, a catalyst having a peak intensity retention of at least 80%, particularly at least 85%, is preferred. In the case of a catalyst having a peak intensity retention of less than 80%, the catalytic activity is reduced due to a small amount of the vanadium-molybdenum phase.

【0022】本発明の触媒の製造法は、バナジウムの供
給源としてメタバナジン酸アンモニウムおよびバナジウ
ムの価数が0より大きく5未満のバナジウム酸化物、お
よび/または銅の供給源として硝酸銅および銅の価数が
0より大きく2未満の銅酸化物を用いて触媒を調製する
点を除けば、この種の触媒の調製に一般に用いられてい
る方法と本質的には変わらない。例えば、従来からよく
知られている蒸発乾固法、造粒法、押出し成形法などの
任意の方法にしたがって製造することができる。
The process for producing the catalyst according to the present invention is characterized in that the source of vanadium is ammonium metavanadate and vanadium oxide having a valence of more than 0 and less than 5 and / or the source of copper is copper nitrate and copper. Except that the catalyst is prepared using a copper oxide having a number greater than 0 and less than 2, it is essentially the same as the method generally used for preparing such a catalyst. For example, it can be produced according to any well-known conventional methods such as an evaporation to dryness method, a granulation method and an extrusion method.

【0023】上記の低原子価状態の酸化物は触媒調製の
任意の段階で添加、分散させればよい。なお、これら低
原子価状態の酸化物は、触媒調製段階でのバナジウムの
酸化状態を効率よく制御するために、小さい粒子である
ほうが好ましく、1〜150μm、好ましくは5〜10
0μmの平均粒子径を有するものを使用するのがよい。
The above-mentioned low-valent oxide may be added and dispersed at any stage of catalyst preparation. In addition, in order to efficiently control the oxidation state of vanadium in the catalyst preparation stage, it is preferable that these low-valent oxides are small particles, and 1 to 150 μm, preferably 5 to 10 μm.
It is preferable to use one having an average particle size of 0 μm.

【0024】なお、触媒の製造に際しては、触媒の強
度、粉化度を改善する効果があるとして一般によく知ら
れているガラス繊維などの無機繊維、各種ウィスカーな
どを添加してもよい。また、触媒物性の再現性をよく制
御するために硝酸アンモニウム、セルロース、デンプ
ン、ポリビニルアルコール、ステアリン酸など一般に粉
体結合剤として知られた添加物を使用することもでき
る。
In the production of the catalyst, inorganic fibers such as glass fibers and various whiskers which are generally well known as having an effect of improving the strength and the degree of pulverization of the catalyst may be added. In order to control the reproducibility of the physical properties of the catalyst well, additives generally known as powder binders such as ammonium nitrate, cellulose, starch, polyvinyl alcohol and stearic acid can be used.

【0025】前記一般式(I)で表される触媒組成物は
それ自体単独で使用することができるが、アルミナ、シ
リカ−アルミナ、シリコンカーバイド、酸化チタン、酸
化マグネシウム、アルミニウムスポンジ、珪藻土などの
不活性担体に担持したほうが好ましい。
The catalyst composition represented by the above general formula (I) can be used alone, but may be used alone such as alumina, silica-alumina, silicon carbide, titanium oxide, magnesium oxide, aluminum sponge, and diatomaceous earth. It is preferable to carry on an active carrier.

【0026】本発明の方法によって得られるアクリル酸
製造用触媒を用いたアクロレインまたはアクロレイン含
有ガスの接触気相酸化反応に関しては特に制限はなく、
この種の反応によく知られた方法によって実施すること
ができる。例えば、1〜15容量%、好ましくは4〜1
2容量%のアクロレイン、0.5〜25容量%、好まし
くは2〜20容量%の酸素、0〜30容量%、好ましく
は3〜25容量%の水蒸気および20〜80容量%、好
ましくは50〜70容量%の窒素などの不活性ガスから
なる混合ガスを180〜350℃、好ましくは200〜
330℃の温度、常圧〜10気圧の圧力下(もちろん減
圧下でもよい)、空間速度(STP)500〜2000
0hr-1、好ましくは1000〜10000hr-1で本
発明の触媒組成物と接触させて反応させればよい。
The catalytic gas phase oxidation reaction of acrolein or an acrolein-containing gas using the catalyst for producing acrylic acid obtained by the method of the present invention is not particularly limited.
This type of reaction can be carried out by well-known methods. For example, 1 to 15% by volume, preferably 4 to 1%
2% by volume of acrolein, 0.5 to 25% by volume, preferably 2 to 20% by volume of oxygen, 0 to 30% by volume, preferably 3 to 25% by volume of steam and 20 to 80% by volume, preferably 50 to 50% by volume A mixed gas consisting of 70% by volume of an inert gas such as nitrogen is supplied at 180 to 350 ° C., preferably 200 to 350 ° C.
330 ° C., normal pressure to 10 atm (or reduced pressure), space velocity (STP) 500 to 2000
The reaction may be carried out by contacting with the catalyst composition of the present invention at 0 hr -1 , preferably 1000 to 10000 hr -1 .

【0027】原料ガスとしては、アクロレイン、酸素お
よび不活性ガスからなる混合ガスはもとよりのことプロ
ピレンを直接酸化して得られるアクロレイン含有ガスも
用いることができる。この場合、アクロレイン含有ガス
中に含まれる副生成物としてのアクリル酸、アセトアル
デヒド、酢酸などの酸化生成物、酸化炭素、プロパン、
あるいは未反応のプロピレンなどは本発明の触媒組成物
に対しなんら障害をもたらすものではない。
As the raw material gas, not only a mixed gas consisting of acrolein, oxygen and an inert gas, but also an acrolein-containing gas obtained by directly oxidizing propylene can be used. In this case, acrylic acid as a by-product contained in the acrolein-containing gas, acetaldehyde, oxidation products such as acetic acid, carbon oxide, propane,
Alternatively, unreacted propylene or the like does not cause any obstacle to the catalyst composition of the present invention.

【0028】上記接触気相酸化反応は固定床式あるいは
流動床式のいずれでも実施することができる。
The above catalytic gas phase oxidation reaction can be carried out in either a fixed bed type or a fluidized bed type.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明の方法によって得られる触媒は、
高い活性を維持するので、アクリル酸を高収率で製造す
ることができる。
The catalyst obtained by the method of the present invention comprises:
Since high activity is maintained, acrylic acid can be produced in high yield.

【0030】本発明の方法によって得られる触媒は、触
媒寿命が優れているので、長時間その優れた性能を維持
する。このため、長時間使用後も反応温度を著しく上げ
ることなく、反応開始時と同程度の高収率でアクリル酸
を製造することができる。
The catalyst obtained by the process of the present invention has an excellent catalyst life, and thus maintains its excellent performance for a long time. For this reason, acrylic acid can be produced with a yield as high as that at the start of the reaction without significantly increasing the reaction temperature even after long-time use.

【0031】本発明の方法によって得られる触媒は、高
負荷条件下でも優れた性能を示すので、高収率でアクリ
ル酸を製造することができる。
The catalyst obtained by the method of the present invention exhibits excellent performance even under high load conditions, so that acrylic acid can be produced in high yield.

【0032】[0032]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明するが、もちろん本発明はこれらの実施例によっ
てなんら制限されるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but it should be understood that the present invention is by no means restricted by these Examples.

【0033】なお、アクロレイン、アクリル酸選択率お
よびアクリル酸単流収率は次式によって求めた。
The acrolein, acrylic acid selectivity and acrylic acid single stream yield were determined by the following equations.

【0034】アクロレイン転化率(%)=(反応したア
クロレインのモル数)/(供給したアクロレインのモル
数)(×100) アクリル酸選択率(%)=(生成したアクリル酸のモル
数)/(反応したアクロレインのモル数)(×100) アクリル酸単流収率(%)=(生成したアクリル酸のモ
ル数)/(供給したアクロレインのモル数)(×10
0) 実施例1 水2500mlを加熱撹拌しながら、この中にパラモリ
ブデン酸アンモニウム350g、メタバナジン酸アンモ
ニウム106.3gおよびパラタングステン酸アンモニ
ウム44.6gを溶解した。別に、水750mlを加熱
撹拌しながら、この中に硝酸銅87.8gを溶解した後
に酸化第一銅5.9gを添加した。得られた2つの液を
混合した後、湯浴上の磁製蒸発器に入れ、これにα−ア
ルミナからなる直径3〜5mmの球状担体1000ml
を加え、撹拌しながら蒸発乾固して担体に付着させた
後、400℃で6時間焼成して触媒(1)を得た。この
触媒(1)の金属元素の組成(酸素を除く原子比、以下
同じ)は次のとおりであった。
Acrolein conversion (%) = (moles of reacted acrolein) / (moles of supplied acrolein) (× 100) Acrylic acid selectivity (%) = (moles of generated acrylic acid) / ( Number of moles of reacted acrolein) (× 100) Single stream yield of acrylic acid (%) = (number of moles of generated acrylic acid) / (number of moles of supplied acrolein) (× 10
0) Example 1 While heating and stirring 2500 ml of water, 350 g of ammonium paramolybdate, 106.3 g of ammonium metavanadate and 44.6 g of ammonium paratungstate were dissolved therein. Separately, while stirring and heating 750 ml of water, 87.8 g of copper nitrate was dissolved therein, and 5.9 g of cuprous oxide was added. After mixing the obtained two liquids, the mixture was put into a porcelain evaporator on a hot water bath, and 1000 ml of a spherical carrier made of α-alumina having a diameter of 3 to 5 mm was added thereto.
Was added thereto and evaporated to dryness with stirring to adhere to the carrier, and then calcined at 400 ° C. for 6 hours to obtain a catalyst (1). The composition of the metal element (atomic ratio excluding oxygen, the same applies hereinafter) of the catalyst (1) was as follows.

【0035】Mo125.51Cu2.7 このようにして得られた触媒(1)400mlを直径2
5mmのステンレス製U字管内に充填し、アクロレイン
4容量%、酸素4.5容量%、水蒸気25容量%、窒素
66.5容量%の混合ガスを導入し、反応温度255
℃、接触時間2秒で反応させた。結果を表1に示した。
Mo 12 V 5.5 W 1 Cu 2.7 400 ml of the catalyst (1) obtained in this way was
A 5 mm stainless steel U-shaped tube was charged, and a mixed gas of 4% by volume of acrolein, 4.5% by volume of oxygen, 25% by volume of steam, and 66.5% by volume of nitrogen was introduced.
The reaction was performed at a contact temperature of 2 ° C. for 2 seconds. The results are shown in Table 1.

【0036】また、X線回折分析により、d=4.00
オングストロームおよびd=4.38オングストローム
のピークを触媒(1)のd=4.00オングストローム
のピークを100として求めた相対強度も表1に示し
た。
According to X-ray diffraction analysis, d = 4.00
Table 1 also shows the relative intensities obtained by setting the peak at angstrom and d = 4.38 angstroms to the peak at d = 4.00 angstroms of catalyst (1) as 100.

【0037】比較例1 実施例1において酸化第一銅の代わりに硝酸銅を用いた
以外は実施例1と同様の方法により触媒(2)(組成は
触媒(1)と同じ)を調製し、触媒(1)の代わりに触
媒(2)を用いた以外は実施例1と同様に酸化反応を行
った。
Comparative Example 1 A catalyst (2) (the composition was the same as that of the catalyst (1)) was prepared in the same manner as in Example 1 except that copper nitrate was used instead of cuprous oxide. The oxidation reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that the catalyst (2) was used instead of the catalyst (1).

【0038】また、実施例1と同様にして、X線回折分
析により、d=4.00オングストロームおよびd=
4.38オングストロームのピークを触媒(1)のd=
4.00オングストロームのピークを100として求め
た相対強度も表1に示した。
Further, in the same manner as in Example 1, X-ray diffraction analysis revealed that d = 4.00 Å and d = 4.00 Å.
The peak at 4.38 angstroms was determined by d =
Table 1 also shows the relative intensities obtained by setting the peak at 4.00 angstroms to 100.

【0039】比較例2 実施例1において酸化第一銅の代わりに酸化第二銅を用
いた以外は実施例1と同様にして触媒(3)(組成は触
媒(1)と同じ)を調製し、触媒(1)の代わりに触媒
(3)を用いた以外は実施例1と同様に酸化反応を行っ
た。結果を表1に示した。
Comparative Example 2 A catalyst (3) (the composition was the same as that of the catalyst (1)) was prepared in the same manner as in Example 1 except that cupric oxide was used instead of cuprous oxide. An oxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the catalyst (3) was used instead of the catalyst (1). The results are shown in Table 1.

【0040】また、実施例1と同様にして、X線回折分
析により、d=4.00オングストロームおよびd=
4.38オングストロームのピークを触媒(1)のd=
4.00オングストロームのピークを100として求め
た相対強度も表1に示した。
In the same manner as in Example 1, X-ray diffraction analysis showed that d = 4.00 angstroms and d =
The peak at 4.38 angstroms was determined by d =
Table 1 also shows the relative intensities obtained by setting the peak at 4.00 angstroms to 100.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】表1の結果から、バナジウムの価数が0よ
り大きく5未満のバナジウム酸化物および銅の価数が0
より大きく2未満の銅化合物のいずれも使用しない場合
(比較例1)、また銅の価数が2以上の銅化合物を使用
する場合(比較例2)には、得られる触媒はd=4.0
0オングストロームのピークの相対強度が低く、触媒活
性が劣っていることが分かる。
From the results shown in Table 1, the valence of vanadium oxide and copper in which the valence of vanadium is greater than 0 and less than 5 is 0.
When none of the larger and less than 2 copper compounds is used (Comparative Example 1), or when a copper compound having a valence of 2 or more is used (Comparative Example 2), the resulting catalyst has d = 4. 0
It can be seen that the relative intensity of the peak at 0 Å is low, and the catalytic activity is inferior.

【0043】実施例2 触媒(1)を用いて実施例1と同一条件で4000時間
反応を継続した後に生成物を捕集し分析した。結果を表
2に示した。
Example 2 After the reaction was continued for 4000 hours under the same conditions as in Example 1 using the catalyst (1), the product was collected and analyzed. The results are shown in Table 2.

【0044】また、4000時間使用した触媒(1)に
関し実施例1と同様にしてX線回折分析を行い、d=
4.00オングストロームのピークを未使用の触媒
(1)のd=4.00オングストロームのピークを10
0として求めた相対強度を表2に示した。
X-ray diffraction analysis was performed on the catalyst (1) used for 4000 hours in the same manner as in Example 1, and d =
The peak of 4.00 angstroms was set to d = 4.00 angstroms of the unused catalyst (1).
Table 2 shows the relative intensities determined as 0.

【0045】比較例3 実施例2において、触媒(1)の代わりに触媒(2)を
用いた以外は実施例2と同様に酸化反応を行った。結果
を表2に示した。
Comparative Example 3 An oxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 2 except that the catalyst (2) was used instead of the catalyst (1). The results are shown in Table 2.

【0046】また、4000時間使用した触媒(2)に
関し実施例1と同様にしてX線回折分析を行い、d=
4.00オングストロームのピークを未使用の触媒
(1)のd=4.00オングストロームのピークを10
0として求めた相対強度を表2に示した。
X-ray diffraction analysis was performed on the catalyst (2) used for 4000 hours in the same manner as in Example 1, and d =
The peak of 4.00 angstroms was set to d = 4.00 angstroms of the unused catalyst (1).
Table 2 shows the relative intensities determined as 0.

【0047】比較例4 実施例2において、触媒(1)の代わりに触媒(3)を
用いた以外は実施例2と同様に酸化反応を行った。結果
を表2に示した。
Comparative Example 4 An oxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 2 except that the catalyst (3) was used instead of the catalyst (1). The results are shown in Table 2.

【0048】また、4000時間使用した触媒(3)に
関し実施例1と同様にしてX線回折分析を行い、d=
4.00オングストロームのピークを未使用の触媒
(1)のd=4.00オングストロームのピークを10
0として求めた相対強度を表2に示した。
X-ray diffraction analysis was performed on the catalyst (3) used for 4000 hours in the same manner as in Example 1, and d =
The peak of 4.00 angstroms was set to d = 4.00 angstroms of the unused catalyst (1).
Table 2 shows the relative intensities determined as 0.

【0049】[0049]

【表2】 [Table 2]

【0050】表2の結果から、本発明の方法によって得
られる触媒は触媒寿命に優れていることが分かる。
From the results shown in Table 2, it can be seen that the catalyst obtained by the method of the present invention has an excellent catalyst life.

【0051】実施例3 触媒(1)を用いて酸化反応を行う実施例1の方法にお
いて、接触時間を1.5秒に変更した以外は実施例1と
同様にして酸化反応を行った。結果を表3に示した。
Example 3 An oxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the contact time was changed to 1.5 seconds in the method of Example 1 in which the oxidation reaction was carried out using the catalyst (1). The results are shown in Table 3.

【0052】比較例5 実施例3において、触媒(1)の代わりに触媒(2)を
用いた以外は実施例3と同様にして酸化反応を行った。
結果を表3に示した。
Comparative Example 5 An oxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 3 except that the catalyst (2) was used instead of the catalyst (1).
The results are shown in Table 3.

【0053】比較例6 実施例3において、触媒(1)の代わりに触媒(3)を
用いた以外は実施例3と同様にして酸化反応を行った。
結果を表3に示した。
Comparative Example 6 An oxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 3 except that the catalyst (3) was used instead of the catalyst (1).
The results are shown in Table 3.

【0054】実施例4 触媒(1)を用いて酸化反応を行う実施例1の方法にお
いて、原料ガス中のアクロレインおよび窒素の割合をそ
れぞれ5容量%および65.5容量%にした以外は実施
例1と同様にして酸化反応を行った。結果を表3に示し
た。
Example 4 The procedure of Example 1 in which the oxidation reaction was carried out using the catalyst (1), except that the ratios of acrolein and nitrogen in the raw material gas were changed to 5% by volume and 65.5% by volume, respectively. An oxidation reaction was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3.

【0055】比較例7 実施例4において、触媒(1)の代わりに触媒(2)を
用いた以外は実施例4と同様にして酸化反応を行った。
結果を表3に示した。
Comparative Example 7 An oxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 4 except that the catalyst (2) was used instead of the catalyst (1).
The results are shown in Table 3.

【0056】比較例8 実施例4において、触媒(1)の代わりに触媒(2)を
用いた以外は実施例4と同様にして酸化反応を行った。
結果を表3に示した。
Comparative Example 8 An oxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 4 except that the catalyst (2) was used instead of the catalyst (1).
The results are shown in Table 3.

【0057】[0057]

【表3】 [Table 3]

【0058】実施例5 水2500mlを加熱撹拌しながら、この中にパラモリ
ブデン酸アンモニウム350g、メタバナジン酸アンモ
ニウム116gおよびパラタングステン酸アンモニウム
44.6gを溶解した。別に、水750mlを加熱撹拌
しながら、この中に硝酸銅87.8gを溶解した後に酸
化第一銅8.2gおよび水酸化ジルコニウム6.6gを
添加した。得られた2つの液を混合した後、湯浴上の磁
製蒸発器に入れ、これにα−アルミナからなる直径3〜
5mmの球状担体1000mlを加え、撹拌しながら蒸
発乾固して担体に付着させた後、400℃で6時間焼成
して触媒(4)を調製した。この触媒(4)の金属元素
の組成は次のとおりであった。
Example 5 350 g of ammonium paramolybdate, 116 g of ammonium metavanadate and 44.6 g of ammonium paratungstate were dissolved in 2500 ml of water while heating and stirring. Separately, while heating and stirring 750 ml of water, 87.8 g of copper nitrate was dissolved therein, 8.2 g of cuprous oxide and 6.6 g of zirconium hydroxide were added. After mixing the obtained two liquids, the mixture was put into a porcelain evaporator on a hot water bath, and a diameter of 3 to 3 of α-alumina was added thereto.
1000 ml of a 5 mm spherical carrier was added, and the mixture was evaporated to dryness with stirring to adhere to the carrier, and then calcined at 400 ° C. for 6 hours to prepare a catalyst (4). The composition of the metal element of this catalyst (4) was as follows.

【0059】Mo1261Cu2.9Zr0.25 実施例1において、触媒(1)の代わりに触媒(4)を
用いた以外は実施例1と同様に酸化反応を行った。結果
を表4に示す。また、触媒のX線回折分析を行いピーク
強度比(d4.38/d4.00)を求め、その結果を表4に示
した。
Mo 12 V 6 W 1 Cu 2.9 Zr 0.25 The oxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the catalyst (4) was used instead of the catalyst (1). Table 4 shows the results. Further, X-ray diffraction analysis of the catalyst was performed to determine a peak intensity ratio (d4.38 / d4.00), and the results are shown in Table 4.

【0060】実施例6 水2500mlを加熱撹拌しながら、この中にパラモリ
ブデン酸アンモニウム350g、メタバナジン酸アンモ
ニウム96.6gおよびパラタングステン酸アンモニウ
ム44.6gを溶解した。別に、水750mlを加熱撹
拌しながら、この中に硝酸銅87.8gを溶解した後に
酸化第一銅1.2gを添加した。得られた2つの液を混
合した後、湯浴上の磁製蒸発器に入れ、これにα−アル
ミナからなる直径3〜5mmの球状担体1000mlを
加え、撹拌しながら蒸発乾固して担体に付着させた後、
400℃で6時間焼成して触媒(5)を調製した。この
触媒(5)の金属元素の組成は次のとおりであった。
Example 6 350 g of ammonium paramolybdate, 96.6 g of ammonium metavanadate and 44.6 g of ammonium paratungstate were dissolved in 2500 ml of water while heating and stirring. Separately, while heating and stirring 750 ml of water, 87.8 g of copper nitrate was dissolved therein, and 1.2 g of cuprous oxide was added. After mixing the obtained two liquids, the mixture is put into a porcelain evaporator on a hot water bath, and 1000 ml of a spherical carrier made of α-alumina having a diameter of 3 to 5 mm is added thereto. After attaching
The catalyst (5) was prepared by calcining at 400 ° C. for 6 hours. The composition of the metal element of this catalyst (5) was as follows.

【0061】Mo1251Cu2.3 実施例1において、触媒(1)の代わりに触媒(5)を
用いた以外は実施例1と同様に酸化反応を行った。結果
を表4に示す。また、触媒のX線回折分析を行いピーク
強度比(d4.38/d4.00)を求め、その結果を表4に示
した。
Mo 12 V 5 W 1 Cu 2.3 An oxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the catalyst (5) was used instead of the catalyst (1). Table 4 shows the results. Further, X-ray diffraction analysis of the catalyst was performed to determine a peak intensity ratio (d4.38 / d4.00), and the results are shown in Table 4.

【0062】実施例7 水2500mlを加熱撹拌しながら、この中にパラモリ
ブデン酸アンモニウム350g、メタバナジン酸アンモ
ニウム106.3gおよびパラタングステン酸アンモニ
ウム44.6gを溶解した後に二酸化バナジウム6.9
gを添加した。別に、水750mlを加熱撹拌しなが
ら、この中に硝酸銅87.8gおよび酸化チタン26g
を溶解した。得られた2つの液を混合した後、湯浴上の
磁製蒸発器に入れ、これにα−アルミナからなる直径3
〜5mmの球状担体1000mlを加え、撹拌しながら
蒸発乾固して担体に付着させた後、400℃で6時間焼
成して触媒(6)を調製した。この触媒(6)の金属元
素の組成は次のとおりであった。
Example 7 While heating and stirring 2500 ml of water, 350 g of ammonium paramolybdate, 106.3 g of ammonium metavanadate and 44.6 g of ammonium paratungstate were dissolved therein, followed by vanadium dioxide 6.9.
g was added. Separately, while heating and stirring 750 ml of water, 87.8 g of copper nitrate and 26 g of titanium oxide were added thereto.
Was dissolved. After mixing the obtained two liquids, the mixture was put into a porcelain evaporator on a hot water bath, and a diameter of α-alumina of 3 was added thereto.
After adding 1000 ml of a 担 体 5 mm spherical carrier and evaporating to dryness with stirring to adhere to the carrier, the mixture was calcined at 400 ° C. for 6 hours to prepare a catalyst (6). The composition of the metal element of this catalyst (6) was as follows.

【0063】Mo1261Cu2.2Ti2 実施例1において、触媒(1)の代わりに触媒(6)を
用いた以外は実施例1と同様に酸化反応を行った。結果
を表4に示す。また、触媒のX線回折分析を行いピーク
強度比(d4.38/d4.00)を求め、その結果を表4に示
した。
Mo 12 V 6 W 1 Cu 2.2 Ti 2 An oxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the catalyst (6) was used instead of the catalyst (1). Table 4 shows the results. Further, X-ray diffraction analysis of the catalyst was performed to determine a peak intensity ratio (d4.38 / d4.00), and the results are shown in Table 4.

【0064】実施例8 水2500mlを加熱撹拌しながら、この中にパラモリ
ブデン酸アンモニウム350g、メタバナジン酸アンモ
ニウム116gおよびパラタングステン酸アンモニウム
44.6gを溶解した後に二酸化バナジウム20.5g
を添加した。別に、水750mlを加熱撹拌しながら、
この中に硝酸銅87.8gを溶解した後に酸化ジルコニ
ウム10gを添加した。得られた2つの液を混合した
後、湯浴上の磁製蒸発器に入れ、これにα−アルミナか
らなる直径3〜5mmの球状担体1000mlを加え、
撹拌しながら蒸発乾固して担体に付着させた後、400
℃で6時間焼成して触媒(7)を調製した。この触媒
(7)の金属元素の組成は次のとおりであった。
Example 8 350 g of ammonium paramolybdate, 116 g of ammonium metavanadate and 44.6 g of ammonium paratungstate were dissolved in 2,500 ml of water while heating and stirring, and 20.5 g of vanadium dioxide was dissolved.
Was added. Separately, while heating and stirring 750 ml of water,
After dissolving 87.8 g of copper nitrate therein, 10 g of zirconium oxide was added. After mixing the obtained two liquids, the mixture is put into a porcelain evaporator on a hot water bath, and 1000 ml of a spherical carrier made of α-alumina having a diameter of 3 to 5 mm is added thereto.
After evaporating to dryness with stirring and attaching to the carrier, 400
C. for 6 hours to prepare a catalyst (7). The composition of the metal element of this catalyst (7) was as follows.

【0065】Mo127.51Cu2.2Zr0.5 実施例1において、触媒(1)の代わりに触媒(7)を
用いた以外は実施例1と同様に酸化反応を行った。結果
を表4に示す。また、触媒のX線回折分析を行いピーク
強度比(d4.38/d4.00)を求め、その結果を表4に示
した。
Mo 12 V 7.5 W 1 Cu 2.2 Zr 0.5 An oxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the catalyst (7) was used instead of the catalyst (1). Table 4 shows the results. Further, X-ray diffraction analysis of the catalyst was performed to determine a peak intensity ratio (d4.38 / d4.00), and the results are shown in Table 4.

【0066】実施例9 水2500mlを加熱撹拌しながら、この中にパラモリ
ブデン酸アンモニウム350g、メタバナジン酸アンモ
ニウム96.6gおよびパラタングステン酸アンモニウ
ム44.6gを溶解した後に三酸化バナジウム2.5g
を添加した。別に、水750mlを加熱撹拌しながら、
この中に硝酸銅87.8gを溶解した。得られた2つの
液を混合した後、湯浴上の磁製蒸発器に入れ、これにα
−アルミナからなる直径3〜5mmの球状担体1000
mlを加え、撹拌しながら蒸発乾固して担体に付着させ
た後、400℃で6時間焼成して触媒(8)を調製し
た。この触媒(8)の金属元素の組成は次のとおりであ
った。
EXAMPLE 9 350 g of ammonium paramolybdate, 96.6 g of ammonium metavanadate and 44.6 g of ammonium paratungstate were dissolved in 2500 ml of water while heating and stirring, and then 2.5 g of vanadium trioxide was dissolved.
Was added. Separately, while heating and stirring 750 ml of water,
87.8 g of copper nitrate was dissolved therein. After mixing the two obtained liquids, the mixture was put in a porcelain evaporator on a hot water bath, and α
A spherical support 1000 of alumina having a diameter of 3 to 5 mm
Then, the mixture was evaporated to dryness with stirring to adhere to the carrier, and then calcined at 400 ° C. for 6 hours to prepare a catalyst (8). The composition of the metal element of this catalyst (8) was as follows.

【0067】Mo125.71Cu2.2 実施例1において、触媒(1)の代わりに触媒(8)を
用いた以外は実施例1と同様に酸化反応を行った。結果
を表4に示す。また、触媒のX線回折分析を行いピーク
強度比(d4.38/d4.00)を求め、その結果を表4に示
した。
Mo 12 V 5.7 W 1 Cu 2.2 An oxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the catalyst (8) was used instead of the catalyst (1). Table 4 shows the results. Further, X-ray diffraction analysis of the catalyst was performed to determine a peak intensity ratio (d4.38 / d4.00), and the results are shown in Table 4.

【0068】実施例10 水2500mlを加熱撹拌しながら、この中にパラモリ
ブデン酸アンモニウム350g、メタバナジン酸アンモ
ニウム96.6gおよびパラタングステン酸アンモニウ
ム44.6gを溶解した後に二酸化バナジウム6.9g
および一酸化バナジウム1.1gを添加した。別に、水
750mlを加熱撹拌しながら、この中に硝酸銅87.
8gを溶解した後に酸化セリウム28.4gを添加し
た。得られた2つの液を混合した後、湯浴上の磁製蒸発
器に入れ、これにα−アルミナからなる直径3〜5mm
の球状担体1000mlを加え、撹拌しながら蒸発乾固
して担体に付着させた後、400℃で6時間焼成して触
媒(9)を調製した。この触媒(9)の金属元素の組成
は次のとおりであった。
Example 10 While heating and stirring 2500 ml of water, 350 g of ammonium paramolybdate, 96.6 g of ammonium metavanadate and 44.6 g of ammonium paratungstate were dissolved therein, followed by 6.9 g of vanadium dioxide.
And 1.1 g of vanadium monoxide were added. Separately, while heating and stirring 750 ml of water, copper nitrate 87.
After dissolving 8 g, 28.4 g of cerium oxide was added. After mixing the obtained two liquids, the mixture was put into a porcelain evaporator on a hot water bath, and a diameter of 3 to 5 mm made of α-alumina was added thereto.
Was added to the support by evaporation to dryness while stirring, and then calcined at 400 ° C. for 6 hours to prepare a catalyst (9). The composition of the metal element of this catalyst (9) was as follows.

【0069】Mo126.61Cu2.2Ce1 実施例1において、触媒(1)の代わりに触媒(9)を
用いた以外は実施例1と同様に酸化反応を行った。結果
を表4に示す。また、触媒のX線回折分析を行いピーク
強度比(d4.38/d4.00)を求め、その結果を表4に示
した。
Mo 12 V 6.6 W 1 Cu 2.2 Ce 1 An oxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the catalyst (9) was used instead of the catalyst (1). Table 4 shows the results. Further, X-ray diffraction analysis of the catalyst was performed to determine a peak intensity ratio (d4.38 / d4.00), and the results are shown in Table 4.

【0070】実施例11 水2500mlを加熱撹拌しながら、この中にパラモリ
ブデン酸アンモニウム350g、メタバナジン酸アンモ
ニウム106.3gおよびパラタングステン酸アンモニ
ウム44.6gを溶解した後に二酸化バナジウム4.1
gを添加した。別に、水750mlを加熱撹拌しなが
ら、この中に硝酸銅87.8gを溶解した後に酸化第一
銅2.4gを添加した。得られた2つの液を混合した
後、湯浴上の磁製蒸発器に入れ、これにα−アルミナか
らなる直径3〜5mmの球状担体1000mlを加え、
撹拌しながら蒸発乾固して担体に付着させた後、400
℃で6時間焼成して触媒(10)を調製した。この触媒
(10)の金属元素の組成は次のとおりであった。
Example 11 While stirring 2500 ml of water while heating and stirring, 350 g of ammonium paramolybdate, 106.3 g of ammonium metavanadate and 44.6 g of ammonium paratungstate were dissolved, and then vanadium dioxide 4.1 was dissolved.
g was added. Separately, while heating and stirring 750 ml of water, 87.8 g of copper nitrate was dissolved therein, and 2.4 g of cuprous oxide was added. After mixing the obtained two liquids, the mixture is put into a porcelain evaporator on a hot water bath, and 1000 ml of a spherical carrier made of α-alumina having a diameter of 3 to 5 mm is added thereto.
After evaporating to dryness with stirring and attaching to the carrier, 400
C. for 6 hours to prepare a catalyst (10). The composition of the metal element of this catalyst (10) was as follows.

【0071】Mo125.81Cu2.4 実施例1において、触媒(1)の代わりに触媒(10)
を用いた以外は実施例1と同様に酸化反応を行った。結
果を表4に示す。また、触媒のX線回折分析を行いピー
ク強度比(d4.38/d4.00)を求め、その結果を表4に
示した。
Mo 12 V 5.8 W 1 Cu 2.4 In Example 1, the catalyst (10) was used instead of the catalyst (1).
An oxidation reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except for using. Table 4 shows the results. Further, X-ray diffraction analysis of the catalyst was performed to determine a peak intensity ratio (d4.38 / d4.00), and the results are shown in Table 4.

【0072】[0072]

【表4】 [Table 4]

【0073】実施例12 工業用プロピレン(純度94%以上)を用い、モリブデ
ン−ビスマス系触媒の存在下に接触気相酸化を行い、ア
クロレイン5容量%、未反応プロピレンおよび副生有機
物1.2容量%、酸素4.5容量%、水蒸気20容量%
および窒素含有不活性ガス69.3容量%からなる反応
混合ガスを得た。
Example 12 Catalytic gas phase oxidation was carried out using industrial propylene (purity: 94% or more) in the presence of a molybdenum-bismuth catalyst to obtain 5% by volume of acrolein, 1.2% by volume of unreacted propylene and by-product organic matter. %, Oxygen 4.5% by volume, steam 20% by volume
And a reaction gas mixture comprising 69.3% by volume of a nitrogen-containing inert gas.

【0074】引続き、この反応混合ガスを触媒(1)が
充填されている反応管に導入し、温度260℃および接
触時間2秒の条件下に酸化反応を行った。
Subsequently, the reaction mixture gas was introduced into a reaction tube filled with the catalyst (1), and an oxidation reaction was performed at a temperature of 260 ° C. and a contact time of 2 seconds.

【0075】触媒(1)に導入される反応混合ガス中の
プロピレン、プロパン、アクリル酸、酢酸などは反応し
なかったものとして計算して、アクロレイン転化率9
9.0%、アクリル酸への選択率94.5%、アクリル
酸への単流収率は93.6%であった。
The conversion of acrolein to 9 was calculated assuming that propylene, propane, acrylic acid, acetic acid and the like in the reaction mixture gas introduced into the catalyst (1) did not react.
9.0%, a selectivity to acrylic acid of 94.5%, and a single flow yield to acrylic acid were 93.6%.

【0076】本発明によって製造される触媒は、高い活
性を維持し、アクロレインからアクリル酸を高収率で安
定して製造できることが確認された。
It has been confirmed that the catalyst produced according to the present invention can maintain high activity and stably produce acrylic acid from acrolein in high yield.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭47−8360(JP,A) 特公 昭45−30698(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01J 21/00 - 38/74 C07C 57/055 C07B 61/00 300 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-47-8360 (JP, A) JP-B-45-30698 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B01J 21/00-38/74 C07C 57/055 C07B 61/00 300

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 アクロレインまたはアクロレイン含有ガ
スを気相にて分子状酸素または分子状酸素含有ガスによ
り酸化してアクリル酸を製造するための、下記一般式
(I): MoCu (I) (式中、Moはモリブデン、Vはバナジウム、Wはタン
グステン、Cuは銅、Xはチタン、ジルコニウムおよび
セリウムから選ばれた少なくとも一種の元素、Oは酸素
であり、a、b、c、d、eおよびfはそれぞれMo、
V、W、Cu、XおよびOの原子数を表し、a=12の
とき、2≦b≦14、0≦c≦12、0<d≦6、0≦
e≦10であり、fは各々の元素の酸化状態によって定
まる数値をとる)で表されるモリブデン−バナジウム系
酸化物触媒を製造するに際して、バナジウムおよび銅の
供給源に関し、下記(イ)、(ロ)または(ハ)の条件
下に触媒を製造することを特徴とするアクリル酸製造用
触媒の製造方法。 (イ)バナジウムの供給源としてメタバナジン酸アンモ
ニウムおよびバナジウムの価数が0より大きく5未満の
バナジウム酸化物を用い、銅の供給源として硝酸銅を用
いる。 (ロ)バナジウムの供給源としてメタバナジン酸アンモ
ニウムを用い、銅の供給源として硝酸銅および銅の価数
が0より大きく2未満の銅酸化物を用いる。 (ハ)バナジウムの供給源としてメタバナジン酸アンモ
ニウムおよびバナジウムの価数が0より大きく5未満の
バナジウム酸化物を用い、銅の供給源として硝酸銅およ
び銅の価数が0より大きく2未満の銅酸化物を用いる。
1. The following general formula (I) for producing acrylic acid by oxidizing acrolein or an acrolein-containing gas in the gas phase with molecular oxygen or a molecular oxygen-containing gas: Mo a V b W c Cu d X e O f (I) ( wherein, Mo is molybdenum, V is vanadium, W is tungsten, Cu is copper, X is at least one element selected from titanium, zirconium and cerium, O is oxygen, a, b, c, d, e and f are Mo,
Represents the number of atoms of V, W, Cu, X and O, and when a = 12, 2 ≦ b ≦ 14, 0 ≦ c ≦ 12, 0 <d ≦ 6, 0 ≦
e ≦ 10, and f is a numerical value determined by the oxidation state of each element). In producing a molybdenum-vanadium-based oxide catalyst represented by the following formulas (1) and (2), A method for producing a catalyst for producing acrylic acid, which comprises producing a catalyst under the conditions of (b) or (c). (A) As a source of vanadium, ammonium metavanadate and a vanadium oxide having a valence of vanadium greater than 0 and less than 5 are used, and copper nitrate is used as a copper source. (B) Ammonium metavanadate is used as a supply source of vanadium, and copper nitrate and a copper oxide having a valence of more than 0 and less than 2 are used as a supply source of copper. (C) As a source of vanadium, ammonium metavanadate and a vanadium oxide having a valence of vanadium greater than 0 and less than 5 are used, and copper nitrate and copper oxidation of a valence of copper greater than 0 and less than 2 are used as a copper source. Use things.
【請求項2】 バナジウムの価数が0より大きく5未満
のバナジウム酸化物が一酸化バナジウム、二酸化バナジ
ウムおよび三酸化バナジウムから選ばれる少なくとも一
種である請求項1のアクリル酸製造用触媒の製造方法。
2. The method for producing a catalyst for producing acrylic acid according to claim 1, wherein the vanadium oxide having a valence of vanadium greater than 0 and less than 5 is at least one selected from vanadium monoxide, vanadium dioxide and vanadium trioxide.
【請求項3】 銅の価数が0より大きく2未満の銅酸化
物が酸化第一銅である請求項1のアクリル酸製造用触媒
の製造方法。
3. The method for producing a catalyst for producing acrylic acid according to claim 1, wherein the copper oxide having a valence of copper greater than 0 and less than 2 is cuprous oxide.
【請求項4】 (バナジウム酸化物のバナジウム)/
(全バナジウム)(原子比)が0.01/1〜0.5/
1である請求項1のアクリル酸製造用触媒の製造方法。
4. (Vanadium oxide vanadium) /
(Total vanadium) (atomic ratio) 0.01 / 1 to 0.5 /
The method for producing a catalyst for producing acrylic acid according to claim 1, which is 1.
【請求項5】 (銅酸化物の銅)/(全銅)(原子比)
が0.01/1〜0.5/1である請求項1のアクリル
酸の製造方法。
5. (copper of copper oxide) / (total copper) (atomic ratio)
Is from 0.01 / 1 to 0.5 / 1.
【請求項6】 未使用触媒のX線回折分析により測定し
たd=4.00オングストロームにおけるピーク強度
(I0)に対する、4000時間使用した後の触媒のX
線回折分析により測定したd=4.00オングストロー
ムにおけるピーク強度(I4000)の割合(I4000/I
0)が少なくとも0.8である請求項1のアクリル酸製
造用触媒の製造方法。
6. The X of the catalyst after 4000 hours of use relative to the peak intensity (I0) at d = 4.00 Angstroms as determined by X-ray diffraction analysis of the fresh catalyst.
Of the peak intensity (I4000) at d = 4.00 Å measured by X-ray diffraction analysis (I4000 / I
The method for producing a catalyst for producing acrylic acid according to claim 1, wherein 0) is at least 0.8.
【請求項7】 下記一般式(I): MoCu (I) (式中、Moはモリブデン、Vはバナジウム、Wはタン
グステン、Cuは銅、Xはチタン、ジルコニウムおよび
セリウムから選ばれた少なくとも一種の元素、Oは酸素
であり、a、b、c、d、eおよびfはそれぞれMo、
V、W、Cu、XおよびOの原子数を表し、a=12の
とき、2≦b≦14、0≦c≦12、0<d≦6、0≦
e≦10であり、fは各々の元素の酸化状態によって定
まる数値をとる)で表されるモリブデン−バナジウム系
アクリル酸製造用触媒であって、未使用触媒のX線回折
分析により測定したd=4.00オングストロームにお
けるピーク強度(I0)に対する、4000時間使用し
た後の触媒のX線回折分析により測定したd=4.00
オングストロームにおけるピーク強度(I4000)の割合
(I4000/I0)が少なくとも0.8であるモリブデン
−バナジウム系アクリル酸製造用触媒。
7. following general formula (I): Mo a V b W c Cu d X e O f (I) ( wherein, Mo is molybdenum, V is vanadium, W is tungsten, Cu is copper, X is titanium , At least one element selected from zirconium and cerium, O is oxygen, and a, b, c, d, e and f are Mo,
Represents the number of atoms of V, W, Cu, X and O, and when a = 12, 2 ≦ b ≦ 14, 0 ≦ c ≦ 12, 0 <d ≦ 6, 0 ≦
e ≦ 10, and f is a value determined by the oxidation state of each element), and is a molybdenum-vanadium-based acrylic acid production catalyst represented by the following formula: D = 4.00, determined by X-ray diffraction analysis of the catalyst after 4000 hours of use, against the peak intensity (I0) at 4.00 Å.
A molybdenum-vanadium-based acrylic acid-producing catalyst having a ratio (I4000 / I0) of peak intensity (I4000) in Angstrom of at least 0.8.
JP29432695A 1994-11-14 1995-11-13 Catalyst for producing acrylic acid and method for producing the same Expired - Fee Related JP3299424B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29432695A JP3299424B2 (en) 1994-11-14 1995-11-13 Catalyst for producing acrylic acid and method for producing the same

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27935794 1994-11-14
JP6-279357 1994-11-14
JP29432695A JP3299424B2 (en) 1994-11-14 1995-11-13 Catalyst for producing acrylic acid and method for producing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08206503A JPH08206503A (en) 1996-08-13
JP3299424B2 true JP3299424B2 (en) 2002-07-08

Family

ID=26553293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29432695A Expired - Fee Related JP3299424B2 (en) 1994-11-14 1995-11-13 Catalyst for producing acrylic acid and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3299424B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6639106B1 (en) * 1999-07-23 2003-10-28 Rohm And Haas Company Process for preparing and purifying acrylic acid from propylene having improved capacity
JP2011102249A (en) * 2009-11-10 2011-05-26 Nippon Shokubai Co Ltd Method of producing acrylic acid

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08206503A (en) 1996-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2119908C1 (en) Method of synthesis of acrylic acid
KR950003119B1 (en) Method for production of acric acid
US4524236A (en) Process for oxydehydrogenation of ethane to ethylene
JP4346822B2 (en) Molybdenum-vanadium catalyst for the low temperature selective oxidation of propylene, its production and use
US4568790A (en) Process for oxydehydrogenation of ethane to ethylene
JP3696239B2 (en) Method for producing catalytically active composite metal oxide material containing elements V and Mo in the form of oxides as basic components
US5686373A (en) Polymetal oxide materials
KR100569632B1 (en) Catalysts for production of unsaturated aldehyde and unsaturated carboxylic acid and a process for producing unsaturated aldehyde and unsaturated carboxylic acid using the catalysts
KR101722061B1 (en) Catalyst for oxidation of saturated and unsaturated aldehydes to unsaturated carboxylic acid comprising a heteropoly acid, method of making and method of using thereof
JPH09131532A (en) Composite metal oxide material
JP2002159857A (en) Mixed metal oxide catalyst
JP3299425B2 (en) Catalyst for producing acrylic acid and method for producing the same
JP3334296B2 (en) Method for producing unsaturated carboxylic acid
JP3237314B2 (en) Method for producing α, β-unsaturated carboxylic acid
JP2905284B2 (en) Method for producing acrylic acid
CA2027323C (en) Process for preparing catalysts for producing methacrylic acid
JP4182237B2 (en) Catalyst for gas-phase catalytic oxidation reaction of isobutane and method for producing alkene and / or oxygen-containing compound using the same
JP3299424B2 (en) Catalyst for producing acrylic acid and method for producing the same
JP4809532B2 (en) Catalyst for catalytic oxidation of propane to acrylic acid, its production and use
JP3772392B2 (en) Composite oxide catalyst and method for producing methacrylic acid
JPH0232017B2 (en)
JP3299426B2 (en) Method for producing catalyst for acrylic acid production
JP2001515004A (en) Method for producing composite metal oxide material containing Mo, V and Cu
JPH1028865A (en) Improved preparation method of catalyst for production of carboxylic acid ester
JP3780206B2 (en) Acrylic acid production catalyst

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100419

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100419

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110419

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees