JP2000042414A - モリブデン―ビスマス―テルル含有複合酸化物触媒の調製法 - Google Patents

モリブデン―ビスマス―テルル含有複合酸化物触媒の調製法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 種々の酸化反応に有用なモリブデン−ビスマ
ス−テルル含有複合酸化物触媒において、高活性で、且
つ目的とする酸化生成物を高収率で与える触媒の調製法
を提供する。 【解決手段】 モリブデン化合物と特定の金属化合物を
特定の条件下で混合し、しかる後、テルル化合物を混合
して触媒を調製することを特徴とする有機化合物の酸化
反応に用いるモリブデン−ビスマス−テルル含有複合酸
化物触媒の調製法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は有機化合物の酸化反
応に用いるモリブデン含有複合酸化物触媒の製造法に関
し、更に詳しくは有機化合物の気相接触酸化反応に用い
るニッケル、コバルト、マグネシウム、クロム、マンガ
ンおよび亜鉛からなる群より選ばれた少なくとも一種の
元素を含むモリブデン−ビスマス−テルル含有複合酸化
物触媒の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】有機化合物の酸化反応用触媒としてモリ
ブデン−ビスマス含有複合酸化物触媒は数多く知られて
いる。例えば、特公昭36−3563号公報、特公昭3
6−5870号公報、特公昭38−17967号公報、
特公昭39−3670号公報、特公昭39−10111
号公報、特公昭42−7774号公報、特開昭50−6
4191号公報などが開示されている。これらの触媒は
その後、特公昭47−27490号公報、特公昭54−
22795号公報、特公昭60−36812号公報な
ど、種々の添加物を加えることによって改良され、目的
とする酸化生成物の収率が向上している。
【0003】一方、調製法の改良によっても目的酸化生
成物収率向上の努力が続けられてきた。例えば、特公昭
43−22746号公報にはクエン酸ビスマス水溶液を
モリブデン酸水溶液に添加する方法、特開昭53−10
387号公報、特開昭53−10388号公報及び特公
昭55−12298号公報にはモリブデン酸水溶液に固
体状態のビスマス化合物を添加する方法、特公昭59−
51848号公報にはpHが6〜8の範囲のモリブデン
酸水溶液にビスマス塩の水溶液とアンモニア水を同時に
添加する方法、特公昭59−51849号公報にはモリ
ブデン化合物の懸濁液にビスマス塩の水溶液を添加する
方法、特開昭55−13187号公報、特開昭55−4
7144号公報及び特公昭60−29536号公報には
種々のモリブデイトを予め形成する方法、特公昭52−
22359号公報及び特公昭52−47435号公報に
は種々のビスマス化合物を予め形成する方法、特開昭6
2−23548号公報にはビスマス源として酸化ビスマ
スや次炭酸ビスマスを用いる方法、特開平2−5904
6号公報には鉄、ビスマス及びテルルの少なくとも一つ
とモリブデン化合物とを含むスラリーをpH7を越える
範囲に調整する方法、特開平2−214543号公報に
はシリカを含むモリブデン化合物含有スラリーにキレー
ト剤を添加してpH6以上に調整する方法、特開平2−
251250号公報にはモリブデンを含むスラリーをp
H6以上とした後ビスマス化合物を混合する方法などが
開示されている。
【0004】このように触媒の性能向上を図るためにモ
リブデン水溶液とビスマス化合物の混合する方法を工夫
したり、ビスマスの原料を特別に選択するなど、種々の
方法が提案されている。しかし、これらの方法を二価の
金属元素ならびに三価の金属元素からなる群から選ばれ
た少なくとも一種の金属元素を含むモリブデン−ビスマ
ス含有複合酸化物触媒の製造に適用した場合、目的とす
る酸化生成物収率は必ずしも満足すべきものではなかっ
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は種々の酸化反
応に有用なモリブデン−ビスマス−テルル含有複合酸化
物触媒において、高活性で、且つ目的とする酸化生成物
を高い収率で与える触媒の調製法を提供するものであ
る。
【0006】
【問題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討した結果、有機化合物の酸化
反応に用いるモリブデン−ビスマス−テルル含有複合酸
化物触媒を製造するに際し、モリブデン化合物と特定の
金属化合物を特定の条件下で混合し、しかる後、テルル
化合物を混合して触媒を調製すると高活性で、且つ目的
とする酸化生成物を高い収率で与える触媒が得られるこ
とを見いだして本発明に到達した。
【0007】即ち、本発明は、触媒成分として(1)モ
リブデン、(2)ビスマス、(3)テルル及び(4)ニ
ッケル、コバルト、マグネシウム、クロム、マンガン及
び亜鉛からなる群より選ばれた少なくとも一種の元素を
必須成分として含む複合酸化物触媒を製造する方法にお
いて、前記成分(1)の原料の少なくとも一部及び前記
成分(4)の原料の少なくとも一部を含み、且つ、pH
が6以上である水性スラリーと、前記成分(3)の原料
とを混合し、次いでその混合物を乾燥、焼成することを
特徴とする。
【0008】また、触媒成分として更に(5)鉄を必須
成分として含む複合酸化物触媒を、前記成分(1)の原
料の少なくとも一部及び前記成分(4)の原料の少なく
とも一部を含み、且つ、pHが6以上である水性スラリ
ーと、前記成分(3)の原料及び前記成分(5)の原料
とを混合し、次いでその混合物を乾燥、焼成して調製す
ることにより、更に高い活性、選択性が得られる。
【0009】更に、前記成分(1)の原料の少なくとも
一部および前記成分(4)の原料の少なくとも一部を含
み、且つ、pHが6以上である水性スラリーを温度50
〜120℃の範囲で少なくとも10分間以上加熱処理し
たのち、前記成分(3)の原料または、前記成分(3)
の原料及び前記成分(5)の原料と前記加熱処理スラリ
ーとを混合し、次いでその混合物を乾燥、焼成して調製
することにより、より高い活性、選択性が得られる。
【0010】本発明の方法において、高活性、高選択性
が発現する機構については明らかではないが、前記成分
(1)の原料の少なくとも一部及び前記成分(4)の原
料の少なくとも一部を含む水性スラリーをpH6以上に
調整することにより、前記成分(1)と前記成分(4)
からなる化合物が優先的に生成し、しかる後に前記成分
(3)の原料または、前記成分(3)の原料及び前記成
分(5)の原料を含む溶液、またはそのスラリーを添加
することで好ましい触媒構造が形成されるためと考えら
れる。前記成分(1)の少なくとも一部及び前記成分
(4)の原料の少なくとも一部を含み、且つ、pHが6
以上である水性スラリーを、温度50〜120℃の範囲
で少なくとも10分間以上加熱処理した後、前記成分
(3)の原料または、前記成分(3)の原料及び前記成
分(5)の原料を含む溶液またはそのスラリーと前記加
熱スラリーとを混合することにより、更に活性、選択性
が向上するのはこうした好ましい構造の形成がより促進
されるためと考えられる。
【0011】本発明が適用される触媒は一般式 MoaBibTecFedQeRfXgYhOi (式中、Mo、Bi、Te、Fe及びOはそれぞれモリ
ブデン、ビスマス、テルル、鉄及び酸素を表し、Qはニ
ッケル、コバルト、マグネシウム、クロム、マンガン及
び亜鉛からなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、
Rはベリリウム、リン、ホウ素、砒素、セレン、リチウ
ム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム及び
タリウムからなる群より選ばれた少なくとも一種の元
素、Xはバナジウム、タングステン、イットリウム、ラ
ンタン、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブ、タンタ
ル、アルミニウム、カルシウム、ストロンチウム、バリ
ウム、鉛、銅、カドミウム、ガリウム、インジウム、ゲ
ルマニウム、スズ、アンチモン及びセリウムからなる群
より選ばれた少なくとも一種の元素、Yはプラセオジ
ム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウ
ム、トリウム、ウラン、レニウム、ルテニウム、ロジウ
ム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金、銀及
び金からなる群より選ばれた少なくとも一種の元素を表
す。ただし、添字a、b、c、d、e、f、g及びhは
各元素の原子比を表し、a=10のとき、0.1≦b≦
5、0.05≦c≦1.5、0≦d≦10、好ましくは
0.1≦d≦8、0.1≦e≦8、0≦f≦3、0≦g
≦8、0≦h≦1であり、iは前記各成分の原子価を満
足するのに必要な酸素原子数である。)で示される組成
を有するものであることが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の触媒を構成する各元素の
出発原料としては特に制限されるものではないが、例え
ばモリブデン成分の原料としては三酸化モリブデンのよ
うなモリブデン酸化物、モリブデン酸、パラモリブデン
酸アンモニウム、メタモリブデン酸アンモニウムのよう
なモリブデン酸またはその塩、リンモリブデン酸、ケイ
モリブデン酸のようなモリブデンを含むヘテロポリ酸ま
たはその塩などを用いることができる。
【0013】ビスマス成分の原料としては硝酸ビスマ
ス、炭酸ビスマス、硫酸ビスマス、酢酸ビスマスなどの
ビスマス塩、三酸化ビスマス、金属ビスマスなどを用い
ることができる。これらの原料は固体のままあるいは水
溶液や硝酸溶液、それらの水溶液から生じるビスマス化
合物のスラリーとして用いることができるが、硝酸塩、
あるいはその溶液、またはその溶液から生じるスラリー
を用いることが好ましい。
【0014】テルル成分の原料としてはテルル酸または
その塩、あるいは亜テルル酸またはその塩を用いること
ができるほか、金属テルルを加熱した過酸化水素水に溶
解して用いてもよい。
【0015】鉄成分の原料としては酸化第一鉄、酸化第
二鉄、四三酸化鉄、硝酸第一鉄、硝酸第二鉄、硫酸鉄、
塩化鉄、鉄有機酸塩、水酸化鉄等を用いることができる
ほか、金属鉄を加熱した硝酸に溶解して用いてもよい。
鉄成分を含む溶液はアンモニア水等でpH調整して用い
てもよい。pH調整する際、鉄成分を含む溶液にキレー
ト剤を共存させることで鉄成分が沈殿するのを防ぐこと
ができ、高活性な触媒が得られる。ここで用いることが
できるキレート剤としてはエチレンジアミン四酢酸、乳
酸、クエン酸、酒石酸及びグルコン酸等が挙げられる。
【0016】キレート剤の添加量は製造される酸化物触
媒の重量に対し0.1〜10%の範囲で用いるのが好ま
しい。更に好ましくは0.5〜8重量%の範囲である。
キレート剤の添加量が酸化物触媒の重量に対し0.1重
量%より少ないとその効果が十分発現せず、10重量%
を超えると完成した触媒に多数の亀裂が入ることがあ
る。鉄イオンとキレート剤とを含む溶液を調製する際に
は、キレート剤は鉄1グラムイオンに対し0.1〜2グ
ラム分子程度の使用が好ましい。
【0017】その他の元素の原料としては通常は酸化物
あるいは強熱することにより酸化物になり得る硝酸塩、
炭酸塩、有機酸塩、水酸化物等またはそれらの混合物が
用いられる。
【0018】本発明の方法においては調製途中の水性ス
ラリーの加熱処理は必ずしも必要ではないが、モリブデ
ンの原料の少なくとも一部及びニッケル、コバルト、マ
グネシウム、クロム、マンガン及び亜鉛からなる群より
選ばれた少なくとも一種の元素の原料の少なくとも一部
を含み、且つ、pHが6以上である水性スラリーを、温
度50〜120℃、好ましくは60〜110℃の範囲で
少なくとも10分以上加熱処理することにより、スラリ
ーの性状がより安定化され、最終的に得られる触媒の活
性や物性などの性能を改善する上で望ましい。
【0019】所定の触媒成分を含む混合液または水性ス
ラリーは乾燥するが、その方法および得られる乾燥物の
状態については特に制限はなく、例えば、通常のスプレ
ードライヤー、スラリードライヤー、ドラムドライヤー
等を用いて粉体状の乾燥物を得てもよいし、また、通常
の箱型乾燥機、トンネル型焼成炉等を用いてブロック状
またはフレーク状の乾燥物を得てもよい。乾燥温度とし
ては80〜350℃の範囲が好ましい。
【0020】得られた乾燥物を焼成する際の焼成炉の形
式およびその方法については特に制限はなく、例えば、
通常の箱型焼成炉、トンネル型焼成炉等を用いて乾燥物
を静置した状態で焼成してもよいし、また、ロータリー
キルン焼成炉等を用いて乾燥物を流動させながら焼成し
てもよい。焼成温度は400〜800℃、好ましくは5
00〜750℃の範囲である。この範囲外の温度で焼成
を行うと高性能な触媒が得られないことがある。また、
所定の温度に達してから熱処理を持続する時間について
は特に制限はないが、熱処理時間が短すぎると高性能な
触媒が得られないことがあるため、1〜50時間の範囲
で行うのが好ましい。
【0021】触媒は担体なしでも優秀な活性を示すが、
適当な担体に担持して用いてもよい。用いられる担体と
してはシリカ、アルミナ、ジルコニア、シリカ−アルミ
ナ、シリコンカーバイド、アランダムまたは無機のケイ
酸塩などが挙げられる。本発明の触媒には特にシリカを
担体として用いるのが好ましい。使用する担体の量とし
ては触媒重量の10〜90%の範囲が好ましい。
【0022】本発明の触媒は固定床でも流動床でも共に
用いることができ、触媒粒子の形状および大きさについ
ては特に制限されることはなく、使用状況に応じてペレ
ット状、タブレット状、球状、粒状、粉状などの任意の
形状及び大きさに成型して用いることができる。
【0023】本発明の触媒は有機化合物の酸化反応、酸
化脱水素反応及びアンモ酸化反応に用いられる。本発明
の触媒を用いる酸化反応に供される有機化合物としては
プロピレン、イソブテン、メタノール、エタノール、タ
ーシャリーブタノール、メチルターシャリーブチルエー
テルなどを挙げることができ、それぞれ対応するアルデ
ヒド、ニトリル及び共役ジエンなどが高い収率で得られ
る。特にプロピレン、イソブテン、ターシャリーブタノ
ールの酸化反応に適用することにより、好ましい結果が
得られる。
【0024】
【実施例】以下、実施例により本発明の効果を更に具体
的に示す。
【0025】触媒活性試験 触媒の活性試験はプロピレンのアンモ酸化反応を代表例
として次のように行った。触媒を内径25mmφ、高さ
40cmの流動層反応器に所定の接触時間になるように
充填し、反応温度430℃になるように保持した。この
反応器中にプロピレン:アンモニア:酸素:水のモル比
が1:1.2:2.1:0.5であるプロピレン、アン
モニア、空気及び水蒸気の混合ガスを1時間あたり6.
5l(NTP換算)供給した。反応圧力は200kPa
とした。実施例中のアンモ酸化生成物(アクリロニトリ
ル)収率、原料有機化合物(プロピレン)の転化率は下
記の式により定義される。 アクリロニトリル収率(%)=(生成したアクリロニト
リルの炭素重量)/(供給されたプロピレンの炭素重
量)×100 プロピレンの転化率(%)=(消費されたプロピレンの
炭素重量)/(供給されたプロピレンの炭素重量)×1
00
【0026】実施例1 組成がMo10BiTe0.2FeNi6.5
0.2−(SiO2)40(xは他の元素の原子価
により自然に決まる値であるので、以下の実施例、比較
例では触媒組成における酸素の記載を省略する。)で表
される触媒を以下の方法で調製した。20%シリカゾル
1375.5gに硝酸カリウム2.3gを純水10gに
溶解した溶液を加えた。攪拌下、この液にパラモリブデ
ン酸アンモニウム202.1gを純水600gに溶解し
た溶液を加えた。続いて硝酸第二鉄46.2g及び硝酸
ニッケル206.4gを純水260gに溶解した溶液、
硝酸ビスマス55.5gを10%硝酸56gに溶解した
溶液を順次加えた。このスラリーに15%アンモニア水
を加え、pH8.5に調整した。このスラリーを還流下
100℃で2時間加熱処理を行い、その後テルル酸5.
3gを純水20gに溶解した溶液を加えた。得られたス
ラリーを回転円盤型噴霧乾燥機で入口温度320℃、出
口温度160℃にコントロールし、噴霧乾燥した。得ら
れた球状粒子を250℃で加熱し、続いて400℃で
2.5時間、更に600℃で3時間焼成した。
【0027】実施例2 組成がMo10BiTe0.2FeNi6.5
0.20.5−(SiO2)40で表される触媒を、
タングステン原料としてパラタングステン酸アンモニウ
ムを用いパラモリブンデン酸アンモニウムの次に加えた
以外は実施例1と同様の方法で調製した。
【0028】実施例3 組成がMo10BiTe0.2FeNiMg
1.50.2−(SiO2)60で表される触媒を、
マグネシウム原料として硝酸マグネシウムを用い硝酸ニ
ッケルの次に加え、pHを8.0に調整し、最終焼成温
度を575℃とした以外は実施例1と同様の方法で調製
した。
【0029】実施例4 組成がMo10BiTe0.2FeCo6.5
0.2−(SiO2)60で表わされる触媒を以下の方法
で調製した。20%シリカゾル2417.2gに、硝酸
カリウム2.7gを純水10gに溶解した溶液を加え
た。攪拌下、この液にパラモリブデン酸アンモニウム2
36.8gを純水650gに溶解した溶液を加えた。続
いて硝酸第二鉄108.4g及び硝酸コバルト253.
7gを純水410gに溶解した溶液、硝酸ビスマス6
5.1gを10%硝酸66gに溶解した溶液を順次加え
た。このスラリーに15%アンモニア水を加え、pH
9.5に調整した。このスラリーを還流下100℃で2
時間加熱処理を行い、その後テルル酸6.2gを純水3
0gに溶解した溶液を加えた。得られたスラリーを回転
円盤型噴霧乾燥機で入口温度320℃、出口温度160
℃にコントロールし、噴霧乾燥した。得られた球状粒子
を250℃で加熱し、続いて400℃で2.5時間、更
に550℃で3時間焼成した。
【0030】実施例5 組成がMo10BiTe0.5FeNi6.5
0.20.2−(SiO2)40で表される触媒を以
下の方法で調製した。20%シリカゾル1357.4g
に硝酸カリウム2.3gを純水20gに溶解した溶液を
加えた。攪拌下、この溶液にパラモリブデン酸アンモニ
ウム199.4gを純水600gに溶解した溶液を加え
た。続いて硝酸第二鉄45.6g及び硝酸ニッケル21
3.5gを純水270gに溶解した溶液、硝酸ビスマス
54.8gを10%硝酸55gに溶解した溶液及び35
%過酸化水素水20gを純水70gで希釈してメタバナ
ジン酸アンモニウム2.6gを溶解した溶液を順次加え
た。このスラリーに15%アンモニア水を加え、pH
8.5に調整し、続いてテルル酸13.0gを純水30
gに溶解した溶液を加えた。得られたスラリーを回転円
盤型噴霧乾燥機で入口温度320℃、出口温度160℃
にコントロールし、噴霧乾燥した。得られた球状粒子を
250℃で加熱し、続いて400℃で2.5時間、更に
620℃で3時間焼成した。
【0031】実施例6 組成がMo10BiTe0.5FeNiZn
1.50.2−(SiO2)60で表される触媒を、
亜鉛原料として硝酸亜鉛を用い硝酸ニッケルの次に加
え、最終焼成温度を575℃とした以外は実施例5と同
様の方法で調製した。
【0032】実施例7 実施例1と同一組成の触媒を以下の方法で調製した。2
0%シリカゾル1375.5gに硝酸カリウム2.3g
を純水10gに溶解した溶液を加えた。攪拌下、この液
にパラモリブデン酸アンモニウム202.1gを純水6
00gに溶解した溶液を加えた。続いて硝酸ニッケル2
06.4gを純水210gに溶解した溶液、硝酸ビスマ
ス55.5gを10%硝酸56gに溶解した溶液を順次
加えた。このスラリーに15%アンモニア水を加え、p
H8.5に調整した。このスラリーを還流下100℃で
2時間加熱処理を行い、その後クエン酸12g及び硝酸
第二鉄46.2gを純水60gに溶解した溶液及びテル
ル酸5.3gを純水20gに溶解した溶液を順次加え
た。得られたスラリーを回転円盤型噴霧乾燥機で入口温
度320℃、出口温度160℃にコントロールし、噴霧
乾燥した。得られた球状粒子を250℃で加熱し、続い
て400℃で2.5時間、更に600℃で3時間焼成し
た。
【0033】実施例8 実施例2と同一組成の触媒を、タングステン原料として
パラタングステン酸アンモニウムを用いパラモリブンデ
ン酸アンモニウムの次に加え、最終焼成温度は600℃
とした以外は実施例7と同様の方法で調製した。
【0034】実施例9 実施例3と同一組成の触媒を以下の方法で調製した。2
0%シリカゾル2438.9gに、硝酸カリウム2.7
gを純水30gに溶解した溶液を加えた。攪拌下、この
液にパラモリブデン酸アンモニウム238.9gを純水
650gに溶解した溶液を加えた。続いて硝酸ニッケル
196.7g及び硝酸マグネシウム52.0gを純水3
00gに溶解した溶液及び硝酸ビスマス65.6gを1
0%硝酸66gに溶解した溶液を順次加えた。このスラ
リーに15%アンモニア水を加えpH8.0に調整し
た。このスラリーを還流下100℃で2時間加熱処理を
行った。別に純水150gにクエン酸20g及び硝酸第
二鉄109.3gを溶解し、15%アンモニア水を加え
pH7.0に調整した。攪拌下、この溶液及びテルル酸
6.2gを純水20gに溶解した溶液を先に加熱処理し
たスラリーに順次混合した。得られたスラリーを回転円
盤型噴霧乾燥機で入口温度320℃、出口温度160℃
にコントロールし、噴霧乾燥した。得られた球状粒子を
250℃で加熱処理し、続いて400℃で2.5時間、
更に575℃で3時間焼成した。
【0035】実施例10 実施例4と同一組成の触媒を触媒を以下の方法で調製し
た。20%シリカゾル2417.2gに、硝酸カリウム
2.7gを純水10gに溶解した溶液を加えた。攪拌
下、この液にパラモリブデン酸アンモニウム236.8
gを純水650gに溶解した溶液を加えた。続いて硝酸
コバルト253.7gを純水300gに溶解した溶液、
硝酸ビスマス65.1gを10%硝酸66gに溶解した
溶液を順次加えた。このスラリーに15%アンモニア水
を加え、pH9.5に調整した。このスラリーを還流下
100℃で2時間加熱処理を行い、その後クエン酸20
g及び硝酸第二鉄108.4gを純水130gに溶解し
た溶液及びテルル酸6.2gを純水30gに溶解した溶
液を順次加えた。得られたスラリーを回転円盤型噴霧乾
燥機で入口温度320℃、出口温度160℃にコントロ
ールし、噴霧乾燥した。得られた球状粒子を250℃で
加熱し、続いて400℃で2.5時間、更に550℃で
3時間焼成した。
【0036】実施例11 実施例5と同一組成の触媒を以下の方法で調製した。2
0%シリカゾル1357.4gに硝酸カリウム2.3g
を純水20gに溶解した溶液を加えた。攪拌下、この溶
液にパラモリブデン酸アンモニウム199.4gを純水
600gに溶解した溶液を加えた。続いて硝酸ニッケル
213.5gを純水220gに溶解した溶液、硝酸ビス
マス54.8gを10%硝酸55gに溶解した溶液及び
35%過酸化水素水20gを純水70gで希釈してメタ
バナジン酸アンモニウム2.6gを溶解した溶液を順次
加えた。このスラリーに15%アンモニア水を加え、p
H8.5に調整し、続いてクエン酸11g及び硝酸第二
鉄45.6gを純粋60gに溶解した溶液及びテルル酸
13.0gを純水30gに溶解した溶液を順次加えた。
得られたスラリーを回転円盤型噴霧乾燥機で入口温度3
20℃、出口温度160℃にコントロールし、噴霧乾燥
した。得られた球状粒子を250℃で加熱し、続いて4
00℃で2.5時間、更に620℃で3時間焼成した。
【0037】実施例12 実施例6と同一組成の触媒を、亜鉛原料として硝酸亜鉛
を用い硝酸ニッケルの次に加え、最終焼成温度を575
℃とした以外は実施例11と同様の方法で調製した。
【0038】実施例13 組成がMo10BiTe0.25FeNi6.5
0.4Sn0.5Sb −(SiO2)60で表される
触媒を、スズ原料として酸化第二スズ、アンチモン原料
として三酸化アンチモンを用いてパラモリブデン酸アン
モニウムの次に順次加え、pHを9.5とした以外は実
施例11と同様の方法で調製した。
【0039】実施例14 組成がMo10Bi1.5Te0.5Fe1.5Ni
Mn0.50. −(SiO2)60で表される
触媒を以下の方法で調製した。20%シリカゾル233
8.5gに硝酸カリウム6.6gを純水30gに溶解し
た溶液を加えた。攪拌下、この液にパラモリブデン酸ア
ンモニウム226.1gを純水600gに溶解した溶液
及び85%リン酸3.0gを加えた。続いて、硝酸ニッ
ケル226.4g及び硝酸マンガン37.2gを純水3
00gに溶解した溶液及び硝酸ビスマス94.4gを1
0%硝酸95gに溶解した溶液を順次加えた。このスラ
リーに15%アンモニア水を加えpH8.5に調整し
た。このスラリーを還流下100℃で2時間加熱処理を
行った。別に純水180gにパラモリブデン酸アンモニ
ウム3gを溶解し、金属テルル8.3gを加えて懸濁さ
せた。この溶液に35%過酸化水素水32gを加え、9
0℃に加熱して金属テルルを溶解させた。その後クエン
酸19gおよび硝酸第二鉄78.6gを溶解させた。こ
の溶液を先に加熱処理を行ったスラリーに加えた。得ら
れたスラリーを回転円盤型噴霧乾燥機で入口温度320
℃、出口温度160℃にコントロールし、噴霧乾燥し
た。得られた球状粒子を250℃で加熱し、続いて40
0℃で2.5時間、更に600℃で3時間焼成した。
【0040】実施例15 組成がMo10BiTe0.5FeNi6.5Cr
0.20.5Ce0.2Sm0.2−(SiO
2)90で表される触媒を、ホウ素原料としてホウ酸を
用い硝酸ビスマスの次に、クロム原料として硝酸クロ
ム、サマリウム原料として硝酸サマリウムを用い硝酸ニ
ッケルの次に順次加え、pHを9.5に調整し、最終焼
成温度を620℃とした以外は実施例7と同様の方法で
調製した。
【0041】比較例1 テルル酸をパラモリブデン酸アンモニウムの次に加えた
以外は実施例3と同様の方法で、実施例3と同一組成の
触媒を調製した。
【0042】比較例2 テルル酸をパラモリブデン酸アンモニウムの次に加えた
以外は実施例4と同様の方法で、実施例4と同一組成の
触媒を調製した。
【0043】比較例3 テルル酸をパラモリブデン酸アンモニウムの次に加えた
以外は実施例1と同様の方法で、実施例1と同一組成の
触媒を調製した。
【0044】比較例4 実施例3と同一組成の触媒を以下の方法により調製し
た。20%シリカゾル2438.9gに、硝酸カリウム
2.7gを純水30gに溶解した溶液を加えた。攪拌
下、この液にパラモリブデン酸アンモニウム238.9
gを純水650gに溶解した溶液を加えた。続いて硝酸
ビスマス65.6gを10%硝酸66gに溶解した溶液
を加えた。このスラリーに15%アンモニア水を加えp
H8.0に調整した。このスラリーを還流下100℃で
2時間加熱処理を行った。別に純水450gにクエン酸
20g、硝酸第二鉄109.3g、硝酸ニッケル19
6.7g及び硝酸マグネシウム52.0gを溶解し、1
5%アンモニア水を加えpH7.0に調整した。攪拌
下、この溶液及びテルル酸6.2gを純水20gに溶解
した溶液を先に加熱処理したスラリーに順次混合した。
得られたスラリーを回転円盤型噴霧乾燥機で入口温度3
20℃、出口温度160℃にコントロールし、噴霧乾燥
した。得られた球状粒子を250℃で加熱し、続いて4
00℃で2.5時間、更に575℃で3時間焼成した。
【0045】比較例5 テルル酸をパラモリブデン酸アンモニウムの次に加えた
以外は実施例10と同様の方法で、実施例4と同一組成
の触媒を調製した。
【0046】比較例6 テルル酸をパラモリブデン酸アンモニウムの次に加えた
以外は実施例9と同様の方法で、実施例3と同一組成の
触媒を調製した。
【0047】比較例7 テルル酸をパラモリブデン酸アンモニウムの次に加えた
以外は実施例8と同様の方法で、実施例2と同一組成の
触媒を調製した。
【0048】各実施例、比較例中の触媒組成、活性試験
条件および結果を表1に示した。
【表1】
【0049】
【発明の効果】本発明の方法により調製されるモリブデ
ン−ビスマス−テルル含有複合酸化物触媒は高活性であ
り、且つ目的化合物の選択性及び収率が高く、例えばプ
ロピレンのアンモ酸化反応により収率良くアクリロニト
リルを得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 富 神奈川県横浜市鶴見区大黒町10番1号 三 菱レイヨン株式会社化学品開発研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 触媒成分として(1)モリブデン、
    (2)ビスマス、(3)テルル及び(4)ニッケル、コ
    バルト、マグネシウム、クロム、マンガン及び亜鉛から
    なる群より選ばれた少なくとも一種の元素を必須成分と
    して含む複合酸化物触媒を製造する方法において、前記
    成分(1)の原料の少なくとも一部及び前記成分(4)
    の原料の少なくとも一部を含み、且つ、pHが6以上で
    ある水性スラリーと、前記成分(3)の原料とを混合
    し、次いでその混合物を乾燥、焼成することを特徴とす
    るモリブデン−ビスマス−テルル含有複合酸化物触媒の
    調製法。
  2. 【請求項2】 触媒成分として(1)モリブデン、
    (2)ビスマス、(3)テルル、(4)ニッケル、コバ
    ルト、マグネシウム、クロム、マンガン及び亜鉛からな
    る群より選ばれた少なくとも一種の元素及び(5)鉄を
    必須成分として含む複合酸化物触媒を製造する方法にお
    いて、前記成分(1)の原料の少なくとも一部及び前記
    成分(4)の原料の少なくとも一部を含み、且つ、pH
    が6以上である水性スラリーと、前記成分(3)の原料
    及び前記成分(5)の原料とを混合し、次いでその混合
    物を乾燥、焼成することを特徴とするモリブデン−ビス
    マス−テルル含有複合酸化物触媒の調製法。
  3. 【請求項3】 触媒成分として請求項1または2に記載
    の元素を必須成分として含む複合酸化物触媒を調製する
    方法において前記成分(1)の原料の少なくとも一部及
    び前記成分(4)の原料の少なくとも一部を含み、且
    つ、pHが6以上である水性スラリーを、温度50℃な
    いし120℃の範囲で少なくとも10分間以上加熱処理
    した後、前記成分(3)の原料または、前記成分(3)
    の原料及び前記成分(5)の原料と前記加熱処理スラリ
    ーとを混合し、次いでその混合物を乾燥、焼成すること
    を特徴とする請求項1または2に記載のモリブデン−ビ
    スマス−テルル含有複合酸化物触媒の調製法。
  4. 【請求項4】 該複合酸化物触媒が一般式 MoaBibTecFedQeRfXgYhOi (式中、Mo、Bi、Te、Fe及びOはそれぞれモリ
    ブデン、ビスマス、テルル、鉄及び酸素を表し、Qはニ
    ッケル、コバルト、マグネシウム、クロム、マンガン及
    び亜鉛からなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、
    Rはベリリウム、リン、ホウ素、砒素、セレン、リチウ
    ム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム及び
    タリウムからなる群より選ばれた少なくとも一種の元
    素、Xはバナジウム、タングステン、イットリウム、ラ
    ンタン、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブ、タンタ
    ル、アルミニウム、カルシウム、ストロンチウム、バリ
    ウム、鉛、銅、カドミウム、ガリウム、インジウム、ゲ
    ルマニウム、スズ、アンチモン及びセリウムからなる群
    より選ばれた少なくとも一種の元素、Yはプラセオジ
    ム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウ
    ム、トリウム、ウラン、レニウム、ルテニウム、ロジウ
    ム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金、銀及
    び金からなる群より選ばれた少なくとも一種の元素を表
    す。ただし、添字a、b、c、d、e、f、g、および
    hは各元素の原子比を表し、a=10のとき、0.1≦
    b≦5、0.05≦c≦1.5、0≦d≦10、0.1
    ≦e≦8、0≦f≦3、0≦g≦8、0≦h≦1であ
    り、iは前記各成分の原子価を満足するのに必要な酸素
    原子数である。)で示される組成を有するものであるこ
    とを特徴とする請求項1または2に記載のモリブデン−
    ビスマス−テルル含有複合酸化物触媒の調製法。
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