JP2002292283A - Compound metal oxide catalyst and method for gaseous phase catalytic oxidizing reaction using the same - Google Patents

Compound metal oxide catalyst and method for gaseous phase catalytic oxidizing reaction using the same

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JP2002292283A
JP2002292283A JP2001102819A JP2001102819A JP2002292283A JP 2002292283 A JP2002292283 A JP 2002292283A JP 2001102819 A JP2001102819 A JP 2001102819A JP 2001102819 A JP2001102819 A JP 2001102819A JP 2002292283 A JP2002292283 A JP 2002292283A
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metal oxide
oxide catalyst
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composite metal
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JP2001102819A
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Japanese (ja)
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Yukio Koyasu
幸夫 小安
Hideto Tsuji
秀人 辻
Kazunori Oshima
一典 大島
Nobu Watanabe
展 渡辺
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compound metal oxide catalyst for gaseous phase catalytic oxidizing reaction which keeps a high yield for a long term. SOLUTION: The compound metal oxide catalyst is represented by formula (1): Mo1 Vb Tec Nbd Xx On . Therein, X is an element of group 1 to 14 in periodic table, represents at least one or more elements which are selected from the elements other than Mo, V, Nb, Te and O, 0.2<b<0.3, 0.01<c<0.3, 0.15<d<0.2, 0<=x<0.8 and (n) is a value which is determined by oxidation states of other elements.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は新規な複合金属酸化物触
媒及びそれを用いたアルカンの気相接触酸化反応方法に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel composite metal oxide catalyst and a method for the gas phase catalytic oxidation of alkanes using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】気相接触酸化によるアルカンからの不飽
和ニトリル製造において使用される触媒についてはこれ
まで多くの報告がある。例えば、プロパンとアンモニア
との気相接触酸化反応によるアクリロニトリルの製造に
対しては、本発明者が提案するMo、V、Teを必須成
分とした複合金属酸化物触媒(特開平2−257号公
報、特開平5−148212号公報、特開平5−208
136号公報)、およびMo、V、Sbを必須成分とし
た複合金属酸化物触媒(特開平9−157241号公
報)は優れた性能を示す。
2. Description of the Related Art There have been many reports on catalysts used in the production of unsaturated nitriles from alkanes by gas phase catalytic oxidation. For example, for the production of acrylonitrile by a gas phase catalytic oxidation reaction of propane and ammonia, a composite metal oxide catalyst containing Mo, V, and Te as essential components proposed by the present inventor (JP-A-2-257) JP-A-5-148212, JP-A-5-208
136) and a composite metal oxide catalyst containing Mo, V, and Sb as essential components (JP-A-9-157241) exhibit excellent performance.

【0003】また、特開平11−124361号公報に
は、Mo−Te−V−Nb系複合金属酸化物触媒が開示
されているが、テルルを含有する複合金属酸化物触媒は
アンモ酸化反応に使用されると時間の経過とともに触媒
が劣化して有用なニトリルの収率が低下するために、反
応時にテルル化合物を賦活剤として添加する方法が提案
されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-124361 discloses a Mo-Te-V-Nb-based composite metal oxide catalyst, but a tellurium-containing composite metal oxide catalyst is used for an ammoxidation reaction. to be as the useful nitrites yield and catalyst deterioration over time is reduced, a method of adding a tellurium compound as an activator is proposed during the reaction.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】気相接触酸化反応を工
業的に実施する場合には、初期収率のみならず、高いニ
トリル収率を長期間にわたって維持できる方法は極めて
重要である。しかしながら、上述した特開平11−12
4361号公報の方法では、使用する反応器の仕様や運
転条件によっては、必ずしも有用なニトリルの収率を維
持できない場合があり、一般的に有効な方法とはいえな
い。本発明の目的は、高い収率を長期間にわたって維持
できる触媒を提供するものである。
When industrially carrying out the THE INVENTION It is an object to solve gas phase catalytic oxidation reaction is not only the initial yield, a method capable of maintaining a high nitrile yield over a long period of time is extremely important. However, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-12 / 1999
In the method of No. 4361, a useful nitrile yield may not always be maintained depending on the specifications and operating conditions of the reactor to be used, and it cannot be said that the method is generally effective. An object of the present invention is to provide a catalyst which can maintain a high yield over a long period of time.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記の
課題を考慮しつつ、Mo−Te−V−Nb系複合金属酸
化物触媒について鋭意検討した結果、Moに対してVと
Nbの各々が特定の組成比を有する複合金属酸化物触媒
が高いニトリル収率を長期間にわたって維持しうること
を見いだし、本発明の完成に至ったものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have conducted intensive studies on Mo-Te-V-Nb-based composite metal oxide catalysts while taking the above-mentioned problems into consideration. The inventors have found that composite metal oxide catalysts each having a specific composition ratio can maintain a high nitrile yield for a long period of time, and have completed the present invention.

【0006】即ち、本発明の要旨は、下記組成式(1)
で表される複合金属酸化物触媒、及びこの酸化物触媒の
存在下、アルカンを窒素源と気相接触酸化反応させるこ
とを特徴とする気相接触酸化反応方法、に存する。
That is, the gist of the present invention is to provide the following composition formula (1)
And a gas-phase catalytic oxidation reaction method comprising subjecting an alkane to a gas-phase catalytic oxidation reaction with a nitrogen source in the presence of the oxide catalyst.

【0007】[0007]

【化2】Mo1bTecNbdxn
(1)(式(1)において、Xは周期表の1〜
16族の元素で、Mo,V,Nb以外から選ばれる1以
上の元素を表し、0.2<b<0.3、0.01<c<
0.3 、0.15<d<0.2、0≦x<0.8であ
り、nは他の元素の酸化状態によって決まる値である)
## STR2 ## Mo 1 V b Te c Nb d X x O n
(1) (In the formula (1), X is 1 to 3 in the periodic table.
Group 16 element, which represents one or more elements selected from the group other than Mo, V, and Nb, and 0.2 <b <0.3, 0.01 <c <
0.3 a 0.15 <d <0.2,0 ≦ x <0.8, n is a value determined by the oxidation states of the other elements)

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。 (複合金属酸化物触媒の説明)本発明の複合金属酸化物
触媒は、気相接触酸化反応に使用する前の組成式が下記
組成式(1)で表され、特にMoに対してVとNbの各
々が特定の組成比を有するという特徴がある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail. (Description of Composite Metal Oxide Catalyst) The composite metal oxide catalyst of the present invention has the following composition formula (1) before use in the gas phase catalytic oxidation reaction. Have a specific composition ratio.

【0009】[0009]

【化3】 Mo1bTecNbdxn (1) (式(1)において、Xは周期表の1〜16族の元素
で、Mo,V,Nb以外から選ばれる1以上の元素を表
し、0.2<b<0.3、0.01<c<0.3、0.
15<d<0.2、0≦x<0.8であり、nは他の元
素の酸化状態によって決まる値である) Xは、具体的には、希土類、イットリウム、ビスマス、
タンタル、ガリウム、ゲルマニウム、コバルト、マンガ
ン、ニッケル、鉄、鉛、タングステン、レニウム、ルテ
ニウム、ロジウム、亜鉛、スズ、チタン、ジルコニウ
ム、ホウ素、インジウム、クロム、リン、アルミニウ
ム、アルカリ、アルカリ土類金属から選ばれる1種以上
の元素を表し、好ましくはジルコニウム及び希土類から
選ばれる1種以上の元素であり、更に好ましくはイット
リウムまたはセリウムである。
Embedded image in Mo 1 V b Te c Nb d X x O n (1) ( Formula (1), X is an element of the 1 to 16 of the periodic table, Mo, V, 1 or more selected from other than Nb Represents an element of 0.2 <b <0.3, 0.01 <c <0.3, 0.
15 is a <d <0.2,0 ≦ x <0.8, n is a value determined by the oxidation states of the other elements) X is specifically a rare earth, yttrium, bismuth,
Selected tantalum, gallium, germanium, cobalt, manganese, nickel, iron, lead, tungsten, rhenium, ruthenium, rhodium, zinc, tin, titanium, zirconium, boron, indium, chromium, phosphorus, aluminum, alkali, alkaline earth metal At least one element selected from zirconium and rare earths, and more preferably yttrium or cerium.

【0010】本発明の複合金属酸化物触媒の各元素の組
成について説明する。Moに対するVのモル比(b)
は、0.2よりも大きく、更に好ましくは0.22以上
である。また上限は0.3未満であり、好ましくは0.
28以下である。Moに対するTeのモル比(c)は、
0.01より大きく、好ましくは0.03よりも大き
く、更に好ましくは0.05よりも大きく、特に好まし
くは0.08以上である。また、上限は0.3未満であ
り、好ましくは0.2未満、更に好ましくは0.17未
満、特に好ましくは0.13以下の値である。Moに対
するNbのモル比(d)は、0.15よりも大きく、好
ましくは0.16以上であり、上限は0.2未満であ
り、好ましくは0.18以下である。Moに対するXの
モル比は、0以上であり、好ましくは0.02以上、更
に好ましくは0.03以上であり、上限は0.8未満、
好ましくは0.30未満、更に好ましくは0.20未満
である。この様な範囲にすることにより、目的物の収率
が向上し、長期化にわたって高い収率を維持することが
可能となる。本発明の酸化物触媒は、触媒の強度向上
と、触媒粒子の凝集を防ぐ目的でSiO2 を含有しても
よく、SiO2 の含有量は、通常焼成後の酸化物全体に
対する重量比で3〜50重量%であり、好ましくは5〜
25重量%である。 (複合金属酸化物触媒の製造方法)本発明の複合金属酸
化物触媒を製造する方法は通常次のようである。所定量
のMo原料、V原料、Te原料、Nb原料、X原料およ
びSiO2ゾル溶液を含有する溶液またはスラリ−を、各々
の金属元素の原子比が所定の割合となるような量比で調
合し、次いで溶媒を乾燥させ、最後に、残った乾燥物を
熱分解工程に供した後、焼成して目的の複合金属複合金
属酸化物触媒とする。
The composition of each element of the composite metal oxide catalyst of the present invention will be described. Molar ratio of V to Mo (b)
Is greater than 0.2, more preferably 0.22 or more. Also, the upper limit is less than 0.3, preferably 0.1.
28 or less. The molar ratio of Te to Mo (c) is
It is larger than 0.01, preferably larger than 0.03, more preferably larger than 0.05, particularly preferably larger than 0.08. The upper limit is less than 0.3, preferably less than 0.2, more preferably less than 0.17, particularly preferably 0.13 or less. The molar ratio (d) of Nb to Mo is greater than 0.15, preferably 0.16 or more, and the upper limit is less than 0.2, preferably 0.18 or less. The molar ratio of X to Mo is 0 or more, preferably 0.02 or more, more preferably 0.03 or more, and the upper limit is less than 0.8.
Preferably it is less than 0.30, more preferably less than 0.20. By setting the content in such a range, the yield of the target product is improved, and a high yield can be maintained over a long period of time. Oxide catalyst of the present invention, and strength improvement of the catalyst, in order to prevent aggregation of the catalyst particles may also contain SiO 2, the SiO 2 content, 3 in a weight ratio to the total oxide after the normal firing 50 percent by weight, preferably from 5 to
25% by weight. (Method for Producing Composite Metal Oxide Catalyst) A method for producing the composite metal oxide catalyst of the present invention is generally as follows. A predetermined amount of Mo raw material, V raw material, Te material, Nb raw material, the solution or slurry containing X raw material and SiO2 sol solution - the atomic ratio of the respective metal elements were blended in proportions such that the predetermined ratio Then, the solvent is dried, and finally, the remaining dried product is subjected to a thermal decomposition step, and then calcined to obtain a target composite metal composite metal oxide catalyst.

【0011】上記の触媒原料のうち、モリブデン(M
o)原料としては、パラモリブデン酸アンモニウム塩、
MoO3、MoCl5、Mo(OR)5、(Rは炭素数1
から5のアルキル基)、モリブデニルアセチルアセトナ
ート等が使用可能である。バナジウム(V)原料として
は、メタバナジン酸アンモニウム塩、VOSO4、V2
O5 ,V2O3 ,VCl4 ,VOCl3、 VO(OR)3
(Rは炭素数1から5のアルキル基)、等が使用可能で
ある。
Among the above catalyst raw materials, molybdenum (M
o) Raw materials include ammonium paramolybdate,
MoO3, MoCl5, Mo (OR) 5, (R is carbon number 1
Alkyl group 5), such as molybdenum acetylacetonate is available. The vanadium (V) starting material, ammonium metavanadate salt, VOSO4, V2
O5, V2 O3, VCl4, VOCl3, VO (OR) 3
(R is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms), and the like.

【0012】テルル(Te)原料としては、テルル酸、
TeO2、単体のTe等が使用可能であり、必要に応じ
て、特開平11−226408に記載されているオキソ
メタレートによる溶解法を用いても良い。ニオブ(N
b)原料としては、酸化ニオブ(Nb25)ゾル、シュ
ウ酸ニオブアンモニウム等が使用でき、特には酸化ニオ
ブ(Nb25)ゾルが好ましい。水に可溶またはコロイ
ド状態となるものが好ましく、使用するNb源の少なく
とも一部はカルボン酸が配位していないNb原料である
ことが好ましい。具体的にはシュウ酸Nbアンモニウム
等と酸化ニオブゾルとを同時に用いることも可能であ
る。ここで、シュウ酸ニオブアンモニウムとは、市販の
ものが使用でき、例えばX3NbO(C243とX2
bO(OH)(C242の混合物 [ここで、X=N
4 +又はH+]などが使用可能である。シュウ酸ニオブ
アンモニウムの代わりに含水酸化ニオブ等を、アンモニ
ウムイオンの共存あるいは非共存下、シュウ酸などのジ
カルボン酸水溶液に溶解して用いることも可能である。
これらシュウ酸ニオブアンモニウム等に代表される、ジ
カルボン酸により溶解されたNb原料の特徴は、ニオブ
の大半がシュウ酸等のジカルボン酸基および水酸基等が
結合した錯体として存在していることに存する。一方、
酸化ニオブゾルは、酸化ニオブ(Nb25)の微粒子が
水溶液などの媒質中に分散した分散コロイドの一種であ
り、酸化ニオブの平均粒子径が1nmから100nmの
ものが利用可能であるが、ゾルとしての長期安定性、入
手の容易さから平均粒径が3〜8nm、特には5nm±
1nmのものが最も好ましい。この酸化ニオブゾルの特
徴は、水等の媒質中に均質に分散し、半透明を呈してい
るものの、ニオブの大半がシュウ酸等のジカルボン酸基
が結合していない状態にあることに存する。
As the tellurium (Te) raw material, telluric acid,
TeO2, Te alone, or the like can be used. If necessary, a dissolving method using oxometalate described in JP-A-11-226408 may be used. Niobium (N
The b) the raw material, niobium oxide (Nb 2 O 5) sol, available like niobium ammonium oxalate is particularly niobium oxide (Nb 2 O 5) sol is preferred. It is preferable that the Nb source be soluble or colloidal in water. At least a part of the Nb source used is preferably an Nb raw material to which no carboxylic acid is coordinated. Specifically, it is also possible to simultaneously use Nb ammonium oxalate and the like and niobium oxide sol. Here, commercially available niobium ammonium oxalate can be used, for example, X 3 NbO (C 2 O 4 ) 3 and X 2 N
bO (OH) (C 2 O 4) 2 mixture [wherein, X = N
H 4 + or H + ] can be used. Instead of niobium ammonium oxalate, it is also possible to use niobium hydrate or the like dissolved in an aqueous solution of a dicarboxylic acid such as oxalic acid in the presence or absence of ammonium ions.
Typified by those of ammonium niobium oxalate and the like, the characteristics of Nb raw material which is dissolved by the dicarboxylic acid consists in the majority of niobium is present as complexes which dicarboxylic acid and hydroxyl group is bonded, such as oxalic acid. on the other hand,
Niobium oxide sol is a kind of dispersed colloid in which fine particles of niobium oxide (Nb 2 O 5 ) are dispersed in a medium such as an aqueous solution, and niobium oxide having an average particle diameter of 1 nm to 100 nm can be used. The average particle size is 3 to 8 nm, particularly 5 nm ±, from the viewpoint of long-term stability and availability.
It is the most preferred of 1nm. The characteristic of this niobium oxide sol is that although it is homogeneously dispersed in a medium such as water and is translucent, most of the niobium is in a state where a dicarboxylic acid group such as oxalic acid is not bonded.

【0013】X原料は、通常水中で分散性が良ければ特
に水溶性である必要はなく、これらの元素の酸化物ゾ
ル、水酸化物、水溶性オキソ酸またはその塩、カルボン
酸塩、硫酸塩、カルボン酸アンモニウム塩、アルコキシ
ド、アセチルアセトナート、等が使用可能である。好ま
しくは酸化物ゾル、または水酸化物、酸化物等の微粉末
が用いられる。X原料を他の触媒成分を含むスラリーに
添加する様式については様々な方法が選択しうる。しか
しながら、工業的に流動層で使用する平均粒径40〜6
0μmの球状の触媒を得るには、触媒成分を含むスラリ
ーを噴霧乾燥により微少球状の乾燥粒子に造粒する方法
がもっとも好適に実施される。このような工業的使用の
見地に立つならば、噴霧乾燥に供されるスラリー中に酸
素を除く触媒構成元素が全て含まれていることが好まし
い。
The raw material X does not need to be particularly water-soluble as long as it has good dispersibility in water. Oxide sols, hydroxides, water-soluble oxo acids or salts thereof, carboxylate salts, sulfate salts of these elements are usually used. , ammonium carboxylate, alkoxide, acetylacetonate, and the like can be used. Preferably oxide sol or hydroxide, fine powder such as oxide. Various methods can be selected for the manner in which the X raw material is added to the slurry containing another catalyst component. However, the average particle size for industrial use in a fluidized layer 40-6
To obtain a spherical catalyst 0 .mu.m, a method of granulating a slurry containing catalyst components to dry particles of fine spherical by spray drying is most suitably implemented. From the standpoint of such industrial use, it is preferable that the slurry to be subjected to spray drying contains all the catalyst constituent elements except oxygen.

【0014】X成分は、他の触媒成分と共存することに
よって、有用なニトリルの収率を向上させる効果を有す
るが、添加の様式によってはスラリー中で他の成分との
望ましくない相互作用の結果、効果を充分に発揮しない
こともあり得る。このようなスラリーとX成分との望ま
しくない相互作用を抑制する必要がある場合には、混合
後のスラリーをある温度以下に管理する、あるいは混合
から乾燥工程までの時間を短縮するラインミキシング等
の方式も採用できる。あるいは、添加するX成分とし
て、500℃以上、好ましくは1000℃以上の高温で
焼成された酸化物微粒子を用いる、平均粒径が0.1μ
m以上40μm以下の酸化物粒子を用いる、あるいはB
ET法で測定した比表面積が0.1m2-1以上200
2-1以下、好ましくは0.1m2-1以上5m2-1
以下の原料を用いる、灼熱減量が5%以下、好ましくは
1%以下である原料を用いるなど、媒質への分散性さえ
満足されれば、X成分として化学的に不活性なものを選
択することも可能である。ここで灼熱減量とは大気中1
000℃ 30分間保持した場合の重量減少率である。
[0014] X component, by co-exist with other catalyst components, has the effect of improving the yield of useful nitriles, depending mode of addition result of undesirable interactions with other components in the slurry However, the effect may not be sufficiently exhibited. When it is necessary to suppress such an undesired interaction between the slurry and the X component, the mixed slurry is controlled to a certain temperature or lower, or line mixing or the like for shortening the time from mixing to the drying step. method can also be employed. Alternatively, as the X component to be added, oxide fine particles fired at a high temperature of 500 ° C. or higher, preferably 1000 ° C. or higher are used.
using oxide particles having a diameter of not less than m and not more than 40 μm;
Specific surface area measured by the ET method 0.1 m 2 g -1 to 200
m 2 g −1 or less, preferably 0.1 m 2 g −1 or more and 5 m 2 g −1
As long as the dispersibility in the medium is satisfied, such as using the following raw materials or using a raw material having a loss on ignition of 5% or less, preferably 1% or less, a chemically inert X component should be selected. Is also possible. Here, burning loss means 1 in the atmosphere
It is a weight reduction rate when the temperature is kept at 000 ° C. for 30 minutes.

【0015】上述したこれらの各原料を水等の溶媒中で
混合して溶液またはスラリーを得る。原料として用いる
各元素成分の比率は、テルルを除いて、通常、上述した
ような最終的に得られる複合金属酸化物触媒の組成比と
同じとなるように配合される。各原料の混合時の温度は
通常30〜80℃であり、好ましくは40〜50℃であ
る。
[0015] obtaining a solution or slurry of these respective materials described above were mixed in a solvent such as water. The ratio of each element component used as a raw material, except for tellurium, is usually blended so as to be the same as the composition ratio of the composite metal oxide catalyst finally obtained as described above. Temperature during mixing of the raw material is usually 30 to 80 ° C., preferably from 40 to 50 ° C..

【0016】各金属元素の原料化合物を含むスラリーに
は、スラリー状態、または熱分解工程あるいは焼成工程
において還元作用をもつ物質を含有させる。還元作用を
有する物質としては、シュウ酸、クエン酸、酒石酸、リ
ンゴ酸、アスコルビン酸等の有機酸またはその塩、脂肪
族アルデヒド、芳香族アルデヒドのようなアルデヒド
類、ブタノール、ベンジルアルコールのようなアルコー
ル類あるいは、ブドウ糖のような還元糖類、ヒドロキシ
ルアミンのような無機アミン類およびその塩、有機アミ
ン類あるいはその塩、ヒドラジン類やその塩あるいはジ
イミドが用いられるが、好ましくは有機酸またはアルデ
ヒド、アルコールであり、更に好ましくはシュウ酸また
はクエン酸、最も好ましくはシュウ酸である。
The slurry containing the raw material compound of each metal element contains a substance having a reducing action in the slurry state or in the thermal decomposition step or the firing step. Examples of the substance having a reducing action include organic acids such as oxalic acid, citric acid, tartaric acid, malic acid, and ascorbic acid or salts thereof, aldehydes such as aliphatic aldehyde and aromatic aldehyde, and alcohols such as butanol and benzyl alcohol. Or reducing sugars such as glucose, inorganic amines such as hydroxylamine and salts thereof, organic amines or salts thereof, hydrazines and salts thereof or diimides, and preferably organic acids or aldehydes or alcohols. And more preferably oxalic acid or citric acid, most preferably oxalic acid.

【0017】これら還元作用を有する物質は、たとえば
シュウ酸ニオブアンモニウムにおけるシュウ酸根のよう
に、触媒構成元素の原料物質に含有される、あるいは化
合していても、別途シュウ酸二水和物のような形態で添
加してもよい。この還元作用を有する物質の量は、目的
とする複合金属酸化物の平均価数、原料化合物の平均価
数および還元剤の利用効率の兼ね合いにより決定される
ため、その好適な使用量は一概には決定できないが、通
常、Si等の担体成分を除く仕込みの金属元素合計モル
数に対して0.01〜10モル倍である。ここで平均価
数とは、元素の価数にその存在割合を乗じて加算した値
をいう。還元剤としてシュウ酸根を含有させる場合、シ
ュウ酸根のモル数は、仕込みの金属モル数に対して、通
常0.05〜1倍、好ましくは0.1〜0.5倍であ
る。
These substances having a reducing action, such as oxalates in niobium ammonium oxalate, are contained in the raw materials of the catalyst constituent elements or are separately combined with oxalic acid dihydrate even if they are combined. May be added in any form. The amount of substance having the reduction action, the average valence of the intended double metal oxide, because it is determined by the balance of the utilization efficiency of the average valence and a reducing agent of the starting compounds, the preferred amount is sweepingly Although not be determined, it is 0.01 to 10 moles per mol of the normal metal element total number of moles of charged excluding carrier component such as Si. Here, the average valence refers to a value obtained by adding by multiplying the existing ratio to the valence of the element. Case of containing the oxalic acid radical as the reducing agent, the number of moles of oxalic acid radical, relative to metal molar number of charged, usually 0.05 to 1 times, preferably 0.1 to 0.5 times.

【0018】還元剤が作用した後の各構成元素の価数
は、Moが平均5以上6未満、Vが平均4以上5未満、
Teが平均4以上6未満、Sbは平均3以上5未満、N
bは5価であり、Si等の担体成分を除く構成元素の平
均価数は通常4以上6未満、好ましくは4.5以上5.
9以下、特に好ましくは5以上5.8以下である。本発
明において、還元剤は、スラリー状態、熱分解、焼成の
いずれの工程で作用しても良いが、通常、熱分解あるい
は焼成工程において還元剤が作用し、原子価の調節が行
われるのが好ましく、主に熱分解工程でこの調節が行わ
れるのが特に好ましい。
The valence of the respective elements after the reducing agent is applied may, Mo is less than an average of 5 or more 6, V is less than 5 average 4 or more,
Te is less than an average of 4 or more 6, Sb less than the average 3 or more 5, N
b is pentavalent, and the average valence of the constituent elements excluding the carrier component such as Si is usually 4 or more and less than 6, preferably 4.5 or more and 5.
9 or less, particularly preferably 5 or more 5.8 or less. In the present invention, the reducing agent may act in any of the steps of slurry state, thermal decomposition, and calcination. However, usually, the reducing agent acts in the thermal decomposition or calcination step to adjust the valence. It is particularly preferred, and particularly preferred, that this adjustment takes place mainly in the pyrolysis step.

【0019】得られた溶液又はスラリーは、次いで溶媒
除去のための乾燥工程に送り、溶媒を除去して固形物と
する。乾燥工程に至るまでに溶液又はスラリーを保持す
る温度は、高温にすると生成した触媒の性能が低下する
傾向がある。従って、保持温度は通常80℃以下、好ま
しくは60℃以下とする。またスラリーを低温で保持す
ると結晶状固体が析出し生成した触媒性能を悪化させる
傾向があるので保持温度は通常10℃以上、好ましくは
30℃以上である。
The resulting solution or slurry is then sent to a drying step for solvent removal, the solid was removed the solvent. If the temperature at which the solution or slurry is held until the drying step is increased, the performance of the produced catalyst tends to decrease. Therefore, the holding temperature is usually 80 ° C. or less, preferably less than 60 ℃. When the slurry is held at a low temperature, a crystalline solid tends to precipitate and the generated catalyst tends to deteriorate, so the holding temperature is usually 10 ° C. or higher, preferably 30 ° C. or higher.

【0020】溶液又はスラリーからの溶媒除去のための
乾燥は、蒸発乾固法、噴霧乾燥法、真空乾燥法等の常法
に従えばよい。最終的に得られる複合金属酸化物触媒を
流動床用触媒として用いる場合には、噴霧乾燥するのが
好ましい。噴霧乾燥法によれば、平均粒径40〜60μ
m程度の、流動床用触媒として好適な球状触媒を容易に
得ることが出来る。噴霧乾燥工程の第一段階では、噴霧
乾燥に供されるスラリーは適当なアトマイザーを通過し
て、液状混合物の噴霧体すなわち液滴を生じる。アトマ
イザーとしては、ディスク回転式あるいはノズル式アト
マイザーが好適に用いられる。本発明のような平均粒径
40〜60μm程度の球状の触媒を得るには、ディスク
回転式アトマイザーがより好ましい。ディスク回転式ア
トマイザーを用いた場合には、あるスラリーをある送液
速度で噴霧して生じる液滴の粒径はディスク回転数によ
り概ね制御される。
Drying for removing the solvent from the solution or slurry may be carried out according to a conventional method such as an evaporation to dryness method, a spray drying method, and a vacuum drying method. In the case of using the finally obtained composite metal oxide catalyst as a fluidized bed catalyst is preferably spray drying. According to the spray drying method, the average particle diameter 40~60μ
It is possible to easily obtain a spherical catalyst having a size of about m and suitable as a fluidized bed catalyst. In the first stage of the spray-drying process, the slurry subjected to spray-drying passes through a suitable atomizer to produce sprays or droplets of the liquid mixture. As the atomizer, a disk rotary type or a nozzle type atomizer is preferably used. To obtain the average particle diameter 40~60μm about spherical catalyst as in the present invention, a disk rotary atomizer is more preferable. When a disk rotary atomizer is used, the particle diameter of droplets generated by spraying a certain slurry at a certain liquid sending speed is generally controlled by the disk rotation speed.

【0021】噴霧乾燥は常法に従って行えばよく、たと
えば入り口ガス温度は通常100〜400℃、好ましく
は150〜300℃、更に好ましくは200〜250℃
であり、出口ガス温度は通常80〜200℃、好ましく
は120〜180℃、更に好ましくは140〜160℃
が採用される。乾燥時間は、通常0.01秒〜10分で
あり、好ましくは0.01秒〜1分であり、更に好まし
くは0.05秒〜10秒である。
The spray drying may be performed according to a conventional method. For example, the inlet gas temperature is usually 100 to 400 ° C., preferably 150 to 300 ° C., more preferably 200 to 250 ° C.
, And the outlet gas temperature is usually 80 to 200 ° C., preferably 120 to 180 ° C., more preferably 140 to 160 ° C.
Is adopted. Drying time is usually 0.01 seconds to 10 minutes, preferably from 0.01 seconds to 1 minute, more preferably from 0.05 seconds to 10 seconds.

【0022】流動層触媒としての強度、および流動性の
観点から、中空ではなく、中実球の乾燥粒子が得られる
よう、送液量、入り口/出口ガス温度、乾燥ガス流量等
が選択される。通常、噴霧乾燥により得られた乾燥粒子
を含むガスは、サイクロン等に代表される分級装置へ導
かれ、粒子の捕集、分級が行われる。サイクロン内での
ガスの線速等の運転条件は、流動層での使用に適した平
均粒子径、粒径分布となるよう選択される。
From the viewpoints of the strength and fluidity of the fluidized bed catalyst, the flow rate, inlet / outlet gas temperature, dry gas flow rate, etc. are selected so that solid, not hollow, dry particles are obtained. . Normally, a gas containing dried particles obtained by spray drying is led to a classifier represented by a cyclone or the like, where the particles are collected and classified. The operating conditions such as the linear velocity of the gas in the cyclone are selected so as to have an average particle size and a particle size distribution suitable for use in a fluidized bed.

【0023】乾燥工程で得られた固形物は、次いで常法
により熱分解してアンモニアや炭酸ガス等を放出させた
後に焼成して複合金属酸化物触媒とする。熱分解の方法
は各種の形態が採用可能であるが、工業的にはロータリ
ーキルン等によって連続的に行うのが有利である。熱分
解温度は150〜400℃が好適であるが、さらに好ま
しくは200〜300℃である。熱分解工程の滞在時間
は数秒から数十分の範囲で行うのが好適である。ここで
いう滞在時間とは、キルンの例でいうならば、触媒前駆
体がキルンのレトルト上を移動する際に、分解中の触媒
前駆体の温度が、最高到達温度とそれより5℃低い温度
の間であるような領域を通過していた時間である。この
滞在時間は更に好ましくは、2分から10分の範囲であ
る。
The solid obtained in the drying step, then calcined after pyrolyzed to release ammonia and carbon dioxide gas and a complex metal oxide catalyst by a conventional method. Although various forms can be adopted for the method of thermal decomposition, it is advantageous industrially to carry out the method continuously using a rotary kiln or the like. Although the thermal decomposition temperature is preferably 150 to 400 ° C., more preferably from 200 to 300 [° C.. The residence time of the pyrolysis step is preferably in the range of several seconds to tens of minutes. The residence time referred to here is, in the case of the kiln, the temperature of the catalyst precursor during decomposition when the catalyst precursor moves on the retort of the kiln, and the temperature reached by the maximum attainment temperature and 5 ° C lower than that. It is the time during which it has passed through an area that is between This dwell time is more preferably in the range of 2 minutes to 10 minutes.

【0024】熱分解の際の触媒前駆体の昇温速度は、触
媒粒子の強度を再現性良く、高い値に保つため、2℃/
min以上、40℃/min以下とするのが好ましい。
この場合の昇温速度とは、キルンを例にとると、キルン
入り口のある点にあって分解が実質的に進行しない10
0℃程度以下のある温度の触媒前駆体が、キルンのレト
ルトを移動してより高温にさらされ分解が進行する熱分
解最高到達温度のある温度に到達するまでの時間で、こ
の間の温度差を除した値であり、代表的には(前駆体の
最高到達温度−キルン入り口での温度)/(その間の前
駆体の平均移動時間)である。この昇温速度は好ましく
は2〜30℃/minであり、更に好ましくは10〜2
0℃/minである。熱分解の昇温速度は得られる触媒
の強度に大きな影響を与える。熱分解の昇温速度が速す
ぎると、粒子内部での急激な分解ガスの発生により粒子
が破砕したり、亀裂が生じたりして強度が低下する傾向
がある。熱分解の昇温速度が遅すぎると触媒の活性が損
なわれる他、触媒を生産する際の能率が低くなる傾向が
ある。熱分解工程は、発生した分解ガスの除去を迅速に
行うため、通常はガス流通下で行う。
The heating rate of the catalyst precursor during pyrolysis, the strength of the catalyst particles with good reproducibility, to keep to a high value, 2 ° C. /
It is preferable to set the temperature to 40 ° C./min or more.
In the case of a kiln, the rate of temperature rise in this case is such that decomposition does not substantially proceed at a certain point at the kiln entrance.
The time required for the catalyst precursor at a certain temperature of about 0 ° C. or lower to reach a certain temperature of the maximum pyrolysis temperature at which the catalyst precursor moves through the retort of the kiln and is exposed to a higher temperature and decomposition proceeds. It is typically (the highest temperature reached by the precursor-the temperature at the kiln inlet) / (the average moving time of the precursor during that time). This temperature rising rate is preferably 2 to 30 ° C./min, more preferably 10 to 2 ° C.
0 ° C./min. The heating rate of the thermal decomposition has a great influence on the strength of the obtained catalyst. If the temperature rise rate of the thermal decomposition is too high, the particles tend to be crushed or cracked due to rapid generation of decomposition gas inside the particles, and the strength tends to decrease. Besides the Atsushi Nobori rate of the thermal decomposition is too slow the activity of the catalyst is impaired, there is a tendency that the efficiency in producing the catalyst becomes low. The thermal decomposition step is usually performed under a gas flow in order to quickly remove generated decomposition gas.

【0025】熱分解工程の雰囲気は、揮発成分が含酸素
雰囲気で爆発性混合気を形成するのを防ぐため、通常空
気よりも酸素濃度の低い雰囲気、好ましくは酸素濃度50
0ppm以下、さらに好ましくは酸素濃度100ppm以下、もっ
とも好ましくは実質上酸素を含まない窒素、アルゴン、
ヘリウム、CO2などの不活性ガス雰囲気である。ガス
の流速は、連続的に熱分解工程を行う場合は、供給前駆
体1kgあたり、500〜10000Nlのガスを流通
させる。好ましくは1000〜6000Nlである。固
定床で分解を行う場合は、ガスの空間速度(SV)は、
通常100〜10000hr-1であり、好ましくは50
0〜6000hr-1であり、更に好ましくは1000〜
6000hr-1である。熱分解工程の滞在時間は数秒か
ら数十分の範囲で行うのが好適であり、更に好ましく
は、2分から10分の範囲である。
The atmosphere in the pyrolysis process, since the volatile components is prevented from forming explosive mixture with oxygen-containing atmosphere, low oxygen concentration than normal air atmosphere, preferably an oxygen concentration of 50
0 ppm or less, more preferably oxygen concentration 100 ppm or less, most preferably substantially oxygen-free nitrogen, argon,
An atmosphere of an inert gas such as helium or CO2. When the thermal decomposition step is performed continuously, the gas flows at a rate of 500 to 10,000 Nl per 1 kg of the supplied precursor. Preferably it is 1000-6000 Nl. If disassembly in a fixed bed, the spatial velocity of the gas (SV) is
It is usually 100 to 10,000 hr -1 , preferably 50 to
A 0~6000hr -1, more preferably 1000 to
6000 hr -1 . Residence time of the pyrolysis process is preferably performed in a range of several seconds to several tens of minutes, more preferably in the range of 2 minutes to 10 minutes.

【0026】焼成方法は、固定床方式、流動層方式、ロ
ータリーキルン、トンネル炉等各種の形態を取りうる
が、工業的には流動層、ロータリーキルン等が有利であ
る。焼成温度は通常300〜700℃であり、好ましく
は550〜650℃、更に好ましくは580〜630℃
である。焼成時間は、通常5分〜20時間、好ましくは
30分〜6時間、特に好ましくは1〜3時間である。室
温から所定の焼成温度まで到達するのに要する時間は通
常3時間以下、好ましくは2時間以下である。焼成雰囲
気は、通常空気よりも酸素濃度の低い雰囲気、好ましく
は酸素濃度500ppm以下、さらに好ましくは酸素濃度100p
pm以下、もっとも好ましくは実質上酸素を含まない窒
素、希ガス、CO2などの不活性ガス雰囲気である。不
活性ガスは、好ましくは窒素、希ガス、更に好ましくは
窒素、アルゴン、ヘリウムである。また、特開平7−2
89907号公報に記載されているように焼成後に冷却
して酸素と接触させた後に再度酸素が500ppm以下
の窒素、アルゴン、ヘリウム、CO2等の不活性雰囲気
下で焼成するのも好ましい。ガスの空間速度(SV)
は、通常100〜10000hr-1であり、好ましくは
500〜6000hr-1であり、更に好ましくは500
〜6000hr-1である。
The firing method can take various forms such as a fixed bed method, a fluidized bed method, a rotary kiln, a tunnel furnace, and the like, but a fluidized bed, a rotary kiln and the like are industrially advantageous. The firing temperature is usually 300 to 700 ° C, preferably 550 to 650 ° C, more preferably 580 to 630 ° C.
It is. Calcination time is usually 5 minutes to 20 hours, 6 hours preferably 30 minutes, particularly preferably 1 to 3 hours. The time required to reach a predetermined firing temperature from room temperature is usually 3 hours or less, preferably 2 hours or less. The firing atmosphere is an atmosphere having an oxygen concentration lower than that of ordinary air, preferably an oxygen concentration of 500 ppm or less, more preferably an oxygen concentration of 100 p.
pm or less, and most preferably substantially free of oxygen nitrogen, noble gases, an inert gas atmosphere such as CO2. The inert gas is preferably nitrogen, a noble gas, more preferably nitrogen, argon, helium. Also, Japanese Patent Laid-Open No. 7-2
Again oxygen 500ppm or less nitrogen after contact with oxygen and cooled after the sintering, as described in 89907 JP, argon, helium, and preferably calcined in an inert atmosphere such as CO2. Gas space velocity (SV)
Is usually 100~10000Hr -1, preferably 500~6000Hr -1, more preferably 500
66000 hr −1 .

【0027】流動焼成に際しては、触媒層の温度分布を
計測するなどして触媒が流動状態にあることを確認する
のが好ましい。その際、不活性ガスの流速は、通常、線
速(LV)が所定の焼成温度において2cm/sec程
度あるいはそれ以上となるよう調節される。焼成装置か
ら触媒の飛散を防止するために、サイクロン等の分離装
置を設置することも可能である。焼成装置全体を加熱す
るなどして、器壁に付着した揮発成分が触媒に落下し
て、触媒に混入しないようにすることもできる。
At the time of fluidized firing, it is preferable to confirm that the catalyst is in a fluidized state by measuring the temperature distribution of the catalyst layer. At that time, the flow rate of the inert gas is usually adjusted so that the linear velocity (LV) is about 2 cm / sec or more at a predetermined firing temperature. It is also possible to install a separation device such as a cyclone in order to prevent the catalyst from scattering from the firing device. By heating the entire sintering apparatus, it is possible to prevent the volatile components adhering to the vessel wall from dropping onto the catalyst and from mixing into the catalyst.

【0028】乾燥、熱分解の工程の間に触媒を冷却する
ことも出来るし、冷却せず速やかに分解工程に移送して
もよい。移送、保存等に際し、熱分解前の固体が100
℃以上の温度で30分以上保持されることは好ましくな
い。熱分解後の固体は、焼成工程までに冷却することも
可能である。焼成前の固体、あるいは触媒を、300℃
以上の温度で、酸素濃度が500ppm以上である雰囲
気に30分以上保持することは好ましくない。焼成に際
しては、昇温開始までに、焼成装置内が不活性ガスで充
分置換され、残存酸素濃度が300ppm以下であるこ
とが好ましい。 (気相接触酸化反応の説明)本発明の製造方法により得
られる複合金属酸化物触媒は、アルカンの接触酸化反応
による有機化合物の製造に利用される。アルカンの気相
接触酸化反応とは、アルカンを酸素と気相接触酸化させ
るものであるが、酸素の他にアンモニアや尿素等の窒素
源や水蒸気が反応系に存在する反応も含まれ、含酸素有
機化合物、脱水素化有機化合物、ニトリル類等の各種の
有機化合物の製造に利用される。
The catalyst may be cooled during the drying and thermal decomposition steps, or may be immediately transferred to the decomposition step without cooling. 100% solid before thermal decomposition during transfer, storage, etc.
It is not preferable that the temperature is kept at 30 ° C. or more for 30 minutes or more. The solid after pyrolysis can be cooled before the firing step. A solid before calcination or a catalyst at 300 ° C
At the above temperature, it is not preferable to maintain the atmosphere having an oxygen concentration of 500 ppm or more for 30 minutes or more. At the time of baking, it is preferable that the inside of the baking apparatus is sufficiently replaced with an inert gas before the start of temperature rise, and that the residual oxygen concentration is 300 ppm or less. Composite metal oxide catalyst obtained by the method of the present invention (description of gas-phase catalytic oxidation reaction) is used in the preparation of organic compounds by catalytic oxidation of an alkane. The gas phase catalytic oxidation reaction of alkanes is a reaction in which an alkane is oxidized in gas phase with oxygen, and also includes a reaction in which a nitrogen source such as ammonia or urea or water vapor is present in the reaction system in addition to oxygen. It is used for the production of various organic compounds such as organic compounds, dehydrogenated organic compounds, and nitriles.

【0029】本発明により得られた複合金属酸化物触媒
は、特に低級アルカンの気相酸化触媒またはアンモ酸化
触媒としてきわめて高い性能を有する。たとえば、n−
ブタンから無水マレイン酸、プロパンからアクリル酸、
プロパンからアクリロニトリル、プロパンからアクリル
酸とアクリロニトリル、エタンからエチレンを製造する
反応における触媒として有用である。
The composite metal oxide catalyst obtained according to the present invention has extremely high performance especially as a catalyst for gas phase oxidation or ammoxidation of lower alkanes. For example, n-
Maleic anhydride from butane, acrylic acid from propane,
It is useful as a catalyst in a reaction for producing acrylonitrile from propane, acrylic acid and acrylonitrile from propane, and ethylene from ethane.

【0030】本発明の製造方法で得られる複合金属酸化
物触媒は500℃以下の比較的低温下においてもアルカ
ンの選択酸化活性が高いという特性を有するので、反応
温度は通常300〜500℃、好ましくは350〜48
0℃であり、ガス空間速度(SV)は通常100〜10
000hr-1、好ましくは300〜6000hr-1の範
囲である。反応の圧力はとくに制限されないが、通常1
気圧から3気圧、好ましくは1気圧から2気圧である。
また希釈ガスとして、窒素、ヘリウム、アルゴン、CO
2等の不活性ガスを用いることもできる。反応は、固定
床、流動層のいずれも採用できるが、流動層がより温度
制御が容易であり好ましい。また、反応に不活性な酸化
物粒子を反応系内に存在させることにより、流動層にお
ける反応熱の除去を更に容易にすることができる。
Since the composite metal oxide catalyst obtained by the production method of the present invention has a property that the selective oxidation activity of alkanes is high even at a relatively low temperature of 500 ° C. or less, the reaction temperature is usually 300 to 500 ° C., preferably Is 350-48
0 ° C. and the gas hourly space velocity (SV) is usually 100 to 10
000hr -1, preferably in the range of 300~6000hr -1. The pressure of the reaction is not particularly restricted, usually 1
3 atmospheres pressure, preferably 2 atm 1 atm.
In addition, nitrogen, helium, argon, CO
It is also possible to use an inert gas 2. The reaction is a fixed bed, but may employ either of the fluidized bed, preferably is easy more temperature control fluid layer. In addition, the removal of heat of reaction in the fluidized bed can be further facilitated by the presence of oxide particles inert to the reaction in the reaction system.

【0031】本発明の複合金属酸化物触媒は、中でも、
特にプロパンからのアクリロニトリルの製造に有効であ
る。この場合、反応供給ガスにおいて、酸素はプロパン
に対して0.2〜4モル倍、アンモニアはプロパンに対
し0.1〜3倍モルの範囲が好適である。このように触
媒として使用する場合、原料転化率を低く押さえ、高い
生成物選択率を実現する場合には反応器出口の未反応原
料を分離してリサイクルし、再び原料として使用する方
法も採用することができる。
The composite metal oxide catalyst of the present invention, among others,
It is particularly effective for producing acrylonitrile from propane. In this case, in the reaction feed gas, oxygen is preferably in a range of 0.2 to 4 moles per mole of propane, and ammonia is preferably in a range of 0.1 to 3 moles per mole of propane. When used in this way as a catalyst, the conversion of the starting material kept low, and recycling separated unreacted raw material at the reactor outlet in order to realize a high product selectivity, adopting a method to use again as a raw material be able to.

【0032】本発明複合金属酸化物触媒は、アルカンの
部分酸化により不飽和カルボン酸、特にプロパンの部分
酸化反応により高収率でアクリル酸を得ることもでき
る。反応原料ガスとしては、プロパン、酸素含有ガスを
使用するが、更に水蒸気を用いるのが好ましく、炭酸ガ
ス等の生成を抑制しアクリル酸の選択率を更に高めるこ
とができる。アクリル酸は、プロパン/水蒸気/酸素/
窒素のモル比が、1.0/0.1〜20/0.1〜10.0/0〜50.0であ
る反応ガスを、上述した空間速度SVの条件で反応装置
に供給することにより製造される。
[0032] The present invention composite metal oxide catalyst can unsaturated carboxylic acid by partial oxidation of alkanes, also possible to obtain the acrylic acid, especially in high yield by partial oxidation reaction of propane. The reaction raw material gas, propane, but using oxygen-containing gas, it is possible to further further enhance it is preferable to use water vapor, to suppress the formation of such carbon dioxide selectivity of acrylic acid. Acrylic acid, propane / steam / oxygen /
Molar ratio of nitrogen, a 1.0 / 0.1 to 20 / 0.1 to 10.0 / 0 to 50.0 at which the reaction gas is produced by supplying to the reactor under the conditions of a space velocity SV described above.

【0033】更には、本発明明の複合金属酸化物触媒
は、アンモニア存在下でのプロパンの部分酸化反応の反
応条件、特にプロパンに対するアンモニア、酸素のモル
比、反応温度などを制御することによりアクリロニトリ
ルとアクリル酸を同時に製造することも可能であり、プ
ロパン/アンモニア/酸素/窒素のモル比が、通常1.0/
0.1〜3.0/0.1〜10.0/0〜50.0である反応ガスを、上述し
た空間速度SVの条件で反応装置に供給することにより
製造される。
Furthermore, the composite metal oxide catalyst according to the present invention can control acrylonitrile by controlling the reaction conditions of the partial oxidation reaction of propane in the presence of ammonia, in particular, the molar ratio of ammonia and oxygen to propane, and the reaction temperature. And acrylic acid can be simultaneously produced, and the molar ratio of propane / ammonia / oxygen / nitrogen is usually 1.0 /
It is manufactured by supplying a reaction gas having a space velocity of 0.1 to 3.0 / 0.1 to 10.0 / 0 to 50.0 to the reactor under the condition of the space velocity SV described above.

【0034】[0034]

【実施例】以下、本発明を実施例、および比較例を挙げ
てさらに詳細に説明するが、本発明はその趣旨を越えな
い限り、これらの実施例に限定されるものではない。プ
ロパン(PPA)転化率、アクリロニトリル(AN)収
率、WWHは次のように計算する。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples unless it exceeds the gist. Propane (PPA) conversion, acrylonitrile (AN) yield, and WWH are calculated as follows.

【0035】[0035]

【数1】プロパン転化率(%):反応したプロパンのモ
ル数/供給したプロパンのモル数×100 アクリロニトリル収率(%):生成したアクリロニトリ
ルのモル数/供給プロパンのモル数×100 WWH(hr-1):1時間あたりプロパン供給量(k
g)/触媒量(kg)
## EQU1 ## Propane conversion (%): moles of reacted propane / moles of propane supplied × 100 Acrylonitrile yield (%): moles of acrylonitrile generated / moles of propane supplied × 100 WWH (hr) -1 ): Propane supply per hour (k
g) / catalyst weight (kg)

【0036】(実施例1)Mo10.25Nb0.16Te0.125Ce0.04n/SiO2
10wt%の製造 イオン交換水 21740gを75℃に加温し、パラモ
リブデン酸アンモニウム5782g、メタバナジン酸ア
ンモニウム 958g、テルル酸 1504gをこの順
番で投入し撹拌して溶解させた。この溶液を70℃に放
冷し、シリカゾル(触媒化成工業 S−20L:SiO
2 20wt%) 4119gを加えて撹拌し、60℃
に保った。これをA液とする。別にイオン交換水529
2gを50℃に加温し、シュウ酸ニオブアンモニウム
(スタルク社製;X3NbO(C2 43とX2NbO
(OH)(C242の混合物 [ここで、X=NH4 +
又はH+],Nb:20.1 wt%,C24:51.
8 wt%,NH3:5.0 wt%)1322.9g
を加えて70℃まで加熱しながら撹拌して溶解させた。
この溶液を50℃まで放冷し、酸化ニオブゾル(多木化
学製;Nb25:10wt%、(NH3+NH4 +)の含
有量:N/Nb=0.44(mol/mol)、(CO
OH)2/Nb=0.338(mol/mol)) 3
157gとイオン交換水 872gを加え、60℃まで
加熱し10分間撹拌した後、40℃に保った。これをB
液とする。B液とA液を速やかに混合し、直ちにBET
比表面積 1.3 m2-1の酸化セリウム(CeO2
新日本金属化学工業 酸化セリウム−100,空気中
1100℃焼成、酸化物中のCeO2純度:99.9%
以上、平均粒径:6 μm、灼熱減量:1 %以下)2
25.5gを加え、酸化セリウム粒子が沈降しないよう
に15分間撹拌した後、以下の条件で噴霧乾燥した。 噴霧条件:ディスク型スプレードライヤー、ディスクの
回転数:6600rpm、送液量:7L/hr、乾燥ガ
ス(空気)入口温度:220℃、出口温度:160℃ 噴霧乾燥後の固体は、直ちに室温に冷却された。
(Example 1) Mo 1 V 0.25 Nb 0.16 Te 0.125 Ce 0.04 O n / SiO 2 -
Production of 10wt% Heat 21740 g of ion-exchanged water to 75 ° C,
5782 g of ammonium ribate, metavanadate
958 g of ammonium and 1504 g of telluric acid in this order
No. and the mixture was stirred and dissolved. Release this solution to 70 ° C.
After cooling, silica sol (Catalyzed Chemical Industry S-20L: SiO
Two 4119 g was added and stirred at 60 ° C.
Kept. This is designated as solution A. Separately, ion-exchanged water 529
2 g is heated to 50 ° C. and niobium ammonium oxalate
(Starck Co., Ltd.; XThreeNbO (CTwoO Four)ThreeAnd XTwoNbO
(OH) (CTwoOFour)TwoMixture [wherein, X = NHFour +
Or H+], Nb: 20.1 wt%, CTwoOFour: 51.
8 wt%, NHThree: 5.0 wt%) 1322.9g
Was added and stirred while heating to 70 ° C. to dissolve.
The solution is allowed to cool to 50 ° C., and niobium oxide sol (Takika
Gaku; NbTwoOFive: 10 wt%, (NHThree+ NHFour +)
Amount: N / Nb = 0.44 (mol / mol), (CO
OH)Two/Nb=0.338 (mol / mol)) 3
Add 157 g and 872 g of ion-exchanged water to 60 ° C
After heating and stirring for 10 minutes, the temperature was maintained at 40 ° C. This is B
And liquid. Mix liquid B and liquid A quickly and immediately BET
Specific surface area 1.3 mTwog-1Cerium oxide (CeO)Two:
Nippon Metal Chemical Co., Ltd. Cerium oxide-100 in air
1100 ° C firing, CeO in oxideTwoPurity: 99.9%
Above, the average particle diameter: 6 [mu] m, loss on ignition: 1% or less) 2
Add 25.5 g to prevent sedimentation of the cerium oxide particles.
And then spray-dried under the following conditions. Spray conditions: a disk-type spray dryer, the disk
Rotation speed: 6600rpm, feed rate: 7L / hr, dry gas
(Air) inlet temperature: 220 ° C., outlet temperature: 160 ° C. The solid after spray drying was immediately cooled to room temperature.

【0037】次いで、噴霧乾燥によって得られた固体を
ロータリーキルン(259mmφx2170mm)に
1kg/hrの速度で供給し、レトルト回転数:1rp
m、窒素:2580NL/hr流通下、250℃に保持
された時間:8 min、昇温速度20℃/minで熱
分解処理した。熱分解終了後、固体は直ちに室温に冷却
された。次に、得られた触媒前駆体を以下の操作を3回
繰り返すことにより焼成した。円筒形の流動焼成装置
(150mmφX520mm)に触媒前駆体3kgを充
填し、酸素濃度が300ppm以下である窒素気流中、
室温から600℃まで2時間で昇温し、600℃で2時
間保持し、その後室温まで放冷した。窒素の流速は、6
00℃において、流動焼成装置内で線速(LV)が2c
m/secとなるようにした。蛍光X線分析(XRF)
により測定したところ、得られた触媒の組成は、Mo1
0.25Nb0.16Te0.125Ce0.04On/SiO2−10
wt%であった。
[0037] Next, the solid obtained by spray drying in a rotary kiln (259mmφx2170mm)
1kg / hr, retort speed: 1rpm
m, Nitrogen: 2580 NL / hr circulation, thermal decomposition treatment at 250 ° C. for 8 min, at a heating rate of 20 ° C./min. After completion of the pyrolysis, the solid was immediately cooled to room temperature. Then, the obtained catalyst precursor was calcined by repeating 3 times the following operations. The catalyst precursor 3kg packed in a cylindrical fluidized calciner (150mmφX520mm), nitrogen stream oxygen concentration is 300ppm or less,
The temperature was raised from room temperature to 600 ° C. in 2 hours, kept at 600 ° C. for 2 hours, and then allowed to cool to room temperature. The flow rate of nitrogen, 6
At 00 ° C., the linear velocity (LV) is 2c in the fluidized firing device.
m / sec. X-ray fluorescence analysis (XRF)
The composition of the obtained catalyst was determined to be Mo 1
V 0.25 Nb 0.16 Te 0.125 Ce 0.04 On / SiO 2 -10
wt%.

【0038】プロパンのアンモ酸化反応 上記のように製造した触媒550mgを、内径が6mm
であるパイレックス(登録商標)ガラス管に充填し、P
PA/NH3/O2/N2=1/1.2/3.14/5.
86である混合ガスを、常圧、500Nml/hr(W
WH=0.16 kg-PPA/kg−cat/hr、
空間速度 SV=1041h−1)の流速で供給し、反
応温度455℃でプロパンのアンモ酸化反応を行った。
16時間後、アクリロニトリル(AN)の収率は52.
6%、アクリル酸(AA)の収率は0.87%、プロパ
ン(PPA)の転化率は87.5%であった。同一反応
条件で反応試験を継続した。3019hr経過後、AN
収率は51.2%、PPA転化率は86.9%であっ
た。5035hr経過後、AN収率は49.6%、PP
A転化率は85.9%、8140hr経過後、AN収率
は47.3%、PPA転化率は85.1%であった。結
果を表1に示す。
Ammoxidation reaction of propane 550 mg of the catalyst prepared as described above was mixed with an inner diameter of 6 mm.
In a Pyrex (registered trademark) was charged into a glass tube, P
PA / NH 3 / O 2 / N 2 = 1 / 1.2 / 3.14 / 5.
86 mixed gas at normal pressure, 500 Nml / hr (W
WH = 0.16 kg-PPA / kg-cat / hr,
Space velocity SV was supplied at a flow rate of 1041 h-1), and an ammoxidation reaction of propane was performed at a reaction temperature of 455 ° C.
After 16 hours, the yield of acrylonitrile (AN) was 52.
The yield of acrylic acid (AA) was 0.87%, and the conversion of propane (PPA) was 87.5%. The reaction test was continued under the same reaction conditions. After 3019 hours, AN
The yield was 51.2% and the PPA conversion was 86.9%. After 5035 hours, the AN yield was 49.6%, PP
A conversion of 85.9% after 8140Hr, AN yield 47.3% PPA conversion was 85.1%. Table 1 shows the results.

【0039】(実施例2)Mo10.25Nb0.16Te0.11On/SiO2−10wt
%の製造 酸化セリウムを添加しない以外は実施例1と同様にし
て、触媒を製造した。実施例1と同様に組成を分析した
ところ、Mo10.25Nb0.16Te0.11On/SiO2
10wt%であった。
[0039] (Example 2) Mo 1 V 0.25 Nb 0.16 Te 0.11 On / SiO 2 -10wt
% The production of a catalyst was carried out in the same manner as in Example 1 except that cerium oxide was not added. When the composition was analyzed in the same manner as in Example 1, Mo 1 V 0.25 Nb 0.16 Te 0.11 On / SiO 2
It was 10 wt%.

【0040】プロパンのアンモ酸化反応 実施例1と同様の反応器を用い、上記のように製造した
触媒550mgを充填し、SV=1106h−1,反応
温度445℃で反応を行った。15時間後、AN収率は
50.3%、PPA転化率は83.3%であった。同一
反応条件で反応試験を継続した。3020hr経過後、
AN収率は50.6%、PPA転化率は86.7%であ
った。5036hr経過後、AN収率は48.6%、P
PA転化率は86.9%、8117hr経過後、AN収
率は46.3%、PPA転化率は84.9%であった。
結果を表1に示す。
[0040] Using the same reactor as in ammoxidation Example 1 propane, filled with a catalyst 550mg prepared as described above, SV = 1106h-1, at a reaction temperature of 445 ° C.. After 15 hours, the AN yield was 50.3% and the PPA conversion was 83.3%. The reaction test was continued under the same reaction conditions. After 3020hr elapsed,
AN yield 50.6%, PPA conversion was 86.7%. After 5036 hours, the AN yield was 48.6% and P
The PA conversion was 86.9% and after 8117 hours, the AN yield was 46.3% and the PPA conversion was 84.9%.
Table 1 shows the results.

【0041】(実施例3)Mo10.26Nb0.18Te0.13On/SiO2−10wt
%の製造 テルル酸を1654g、メタバナジン酸アンモニウムを
996.3g、酸化ニオブゾルを3551g、シュウ酸
ニオブアンモニウムを1488gとした以外は、実施例
2と同様に触媒を製造した。実施例1と同様に組成を分
析したところ、Mo10.26Nb0.18Te0.13On/S
iO2−10wt%であった。
Example 3 Mo 1 V 0.26 Nb 0.18 Te 0.13 On / SiO 2 -10 wt
% Catalyst Production A catalyst was produced in the same manner as in Example 2 except that 1654 g of telluric acid, 996.3 g of ammonium metavanadate, 3551 g of niobium oxide sol, and 1488 g of niobium ammonium oxalate were used. When the composition was analyzed in the same manner as in Example 1, Mo 1 V 0.26 Nb 0.18 Te 0.13 On / S
iO 2 -10 wt%.

【0042】プロパンのアンモ酸化反応 実施例1と同様の反応器を用い、上記のように製造した
触媒550mgを充填し、SV=1104h-1,反応温
度447℃で反応を行った。26時間後、AN収率は5
0.2%、PPA転化率は83.5%であった。同一反
応条件で反応試験を継続した。3015hr経過後、A
N収率は50.5%、PPA転化率は86.9%であっ
た。5040hr経過後、AN収率は49.4%、PP
A転化率は86.6%であった。結果を表1に示す。
Ammoxidation reaction of propane Using the same reactor as in Example 1, 550 mg of the catalyst produced as described above was charged, and the reaction was carried out at SV = 1104 h -1 and a reaction temperature of 447 ° C. After 26 hours, the AN yield was 5
0.2%, PPA conversion was 83.5%. The reaction test was continued under the same reaction conditions. After 3015 hours, A
The N yield was 50.5% and the PPA conversion was 86.9%. After 5040 hours, the AN yield was 49.4%, PP
The A conversion was 86.6%. Table 1 shows the results.

【0043】(実施例4)Mo10.28Nb0.17Te0.12On/SiO2−10wt
%の製造 テルル酸を1579g、メタバナジン酸アンモニウムを
1035g、酸化ニオブゾルを3354g、シュウ酸ニ
オブアンモニウムを1406gとした以外は、実施例2
と同様に触媒を製造した。実施例1と同様に組成を分析
したところ、Mo10.28Nb0.17Te0.12On/Si
2−10wt%であった。
Example 4 Mo 1 V 0.28 Nb 0.17 Te 0.12 On / SiO 2 -10 wt
% Of 1579g manufacturing telluric acid, 1035 g of ammonium metavanadate, except that the niobium oxide sol 3354G, was 1406g of ammonium niobium oxalate, Example 2
A catalyst was produced in the same manner as described above. When the composition was analyzed in the same manner as in Example 1, Mo 1 V 0.28 Nb 0.17 Te 0.12 On / Si
O 2 -10 wt%.

【0044】プロパンのアンモ酸化反応 実施例1と同様の反応器を用い、上記のように製造した
触媒550mgを充填し、SV=1107h-1,反応温
度444℃で反応を行った。24時間後、AN収率は5
1.9%、PPA転化率は86.1%であった。同一反
応条件で反応試験を継続した。3010hr経過後、A
N収率:51.0%、PPA転化率:86.5%であっ
た。5045hr経過後、AN収率:49.2%、PP
A転化率:86.7%であった。結果を表1に示す。
Ammoxidation reaction of propane Using the same reactor as in Example 1, 550 mg of the catalyst produced as described above was charged, and the reaction was carried out at SV = 1107 h -1 and at a reaction temperature of 444 ° C. After 24 hours, the AN yield is 5
1.9% and PPA conversion was 86.1%. The reaction test was continued under the same reaction conditions. After 3010 hours, A
N yield: 51.0%, PPA conversion: 86.5%. After 5045 hours, AN yield: 49.2%, PP
A conversion: 86.7%. Table 1 shows the results.

【0045】(比較例1)Mo10.30Nb0.12Te0.17On/SiO2−10wt
%の製造 イオン交換水 21740gを75℃に加温し、パラモ
リブデン酸アンモニウム 5782g、メタバナジン酸
アンモニウム 1150g、テルル酸 1729gをこ
の順番で投入し撹拌して溶解させた。この溶液を70℃
に放冷し、シリカゾル(触媒化成工業 S−20L:S
iO2 20wt%) 4076gを加えて撹拌し、6
0℃に保った。これをA液とする。別にイオン交換水5
896gを50℃に加温し、シュウ酸ニオブアンモニウ
ム(スタルク社製;X3NbO(C243とX2NbO
(OH)(C242の混合物 [ここで、X=NH4 +
又はH+],Nb:20.1 wt%,C24:51.
8 wt%,NH3:5.0 wt%) 1766gを
加えて70℃まで加熱しながら撹拌して溶解させ、40
℃に保った。これをB液とする。B液とA液を速やかに
混合し、直ちに15分間撹拌した後、ロータリーキルン
での熱分解処理の温度を350℃とした以外は、実施例
1と同様に乾燥、分解、焼成を行い触媒を得た。得られ
た触媒の組成をXRF法により分析したところ、Mo1
0.30Nb0.12Te0.17On/SiO2−10wt%で
あった。
Comparative Example 1 Mo 1 V 0.30 Nb 0.12 Te 0.17 On / SiO 2 -10 wt
21740 g of the prepared ion-exchanged water was heated to 75 ° C., and 5782 g of ammonium paramolybdate, 1150 g of ammonium metavanadate, and 1729 g of telluric acid were charged in this order and dissolved by stirring. 70 ° C
And cooled to silica sol (Catalyst Chemical Industry S-20L: S
(20 wt% of iO2) 4076 g was added and stirred, and 6
It was kept at 0 ° C. This is designated as solution A. Separately ion-exchanged water 5
After heating 896 g to 50 ° C., ammonium niobium oxalate (manufactured by Starck; X 3 NbO (C 2 O 4 ) 3 and X 2 NbO)
(OH) (C 2 O 4 ) 2 [where X = NH 4 +
Or H +], Nb: 20.1 wt%, C 2 O 4 : 51.
8 wt%, NH 3: 5.0 wt%) 1766g added and dissolved by stirring while heating to 70 ° C., 40
C. This is referred to as B solution. Solution B and Solution A were immediately mixed, immediately stirred for 15 minutes, and dried, decomposed and calcined in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the thermal decomposition treatment in the rotary kiln was changed to 350 ° C. to obtain a catalyst. Was. The composition of the resulting catalyst was analyzed by XRF method, Mo 1
V 0.30 Nb 0.12 Te 0.17 On / SiO 2 -10 wt%.

【0046】プロパンのアンモ酸化反応 上記のように製造した触媒550mgを、内径が6mm
であるパイレックスガラス管に充填し、PPA/NH3
/O2/N2=1/1.2/3.14/5.86である混
合ガスを、常圧、500Nml/hr(WWH=0.1
6 kg-PPA/kg−cat/hr、空間速度 S
V=1041h-1)の流速で供給し、反応温度435℃
でプロパンのアンモ酸化反応を行った。9時間後、アク
リロニトリル(AN)の収率は53.5%、プロパン
(PPA)の転化率は88.9%であった。3018h
r経過後、AN収率は48.4%、PPA転化率は9
0.2%であった。5034hr経過後、AN収率は4
4.5%、PPA転化率は91.4%、8094hr経
過後、AN収率は38.1%、PPA転化率は90.0
%であった。結果を表1に示す。
Ammoxidation reaction of propane 550 mg of the catalyst prepared as described above was mixed with an inner diameter of 6 mm.
Into a Pyrex glass tube, PPA / NH 3
/ O 2 / N 2 = 1 / 1.2 / 3.14 / 5.86 mixed gas at normal pressure, 500 Nml / hr (WWH = 0.1
6 kg-PPA / kg-cat / hr, space velocity S
Supplied with V = flow velocity of 1041h -1), reaction temperature 435 ° C.
In was ammoxidation reaction of propane. After 9 hours, the yield of acrylonitrile (AN) was 53.5% and the conversion of propane (PPA) was 88.9%. 3018h
After 4 hours, the AN yield was 48.4% and the PPA conversion was 9
0.2%. After 5034 hours, the AN yield was 4
4.5%, PPA conversion rate is 91.4%, after 8094 hours, AN yield is 38.1%, PPA conversion rate is 90.0%.
%Met. Table 1 shows the results.

【0047】(比較例2)Mo10.20Nb0.15Te0.13On/SiO2−10wt
%の製造 イオン交換水1564gを75℃に加温し、パ
ラモリブデン酸アンモニウム 462.8g、メタバナ
ジン酸アンモニウム 61.3g、テルル酸 90.3
gをこの順番で投入し撹拌して溶解させた。この溶液を
70℃に放冷し、シリカゾル(触媒化成工業 S−20
L:SiO2 20wt%) 300gを加えて撹拌
し、60℃に保った。これをA液とする。別にイオン交
換水275.5gを50℃に加温し、シュウ酸ニオブア
ンモニウム(スタルク社製; X3NbO(C243
2NbO(OH)(C242の混合物 [ここで、X
=NH4 +又はH+],Nb:20.1 wt%,C2O
4:51.8 wt%,NH3:5.0 wt%)11
1.8gを加えて70℃まで加熱しながら撹拌して溶解
させ、40℃に保った。これに酸化ニオブゾル(多木化
学製;Nb25:10wt%、(NH3+NH4 +)の含
有量:N/Nb=0.44(mol/mol)、(CO
OH)2/Nb=0.338(mol/mol)) 1
91gを加えた。これをB液とする。
Comparative Example 2 Mo 1 V 0.20 Nb 0.15 Te 0.13 On / SiO 2 -10 wt
% Of the production of ion exchange water 1564g was heated to 75 ° C., ammonium paramolybdate 462.8G, ammonium metavanadate 61.3 g, telluric acid 90.3
g was added in this order and stirred to dissolve. The solution was allowed to cool to 70 ° C.,
L: added and stirred SiO 2 20wt%) 300g, was maintained at 60 ° C.. This is designated as solution A. Separately, 275.5 g of ion-exchanged water was heated to 50 ° C., and a mixture of ammonium niobium oxalate (manufactured by Starck; X 3 NbO (C 2 O 4 ) 3 and X 2 NbO (OH) (C 2 O 4 ) 2 was used. [Where X
= NH 4 + or H + ], Nb: 20.1 wt%, C 2 O
4: 51.8 wt%, NH3: 5.0 wt%) 11
1.8 g was added, and the mixture was stirred and dissolved while heating to 70 ° C, and kept at 40 ° C. Niobium oxide sol (manufactured by Taki Kagaku; Nb 2 O 5 : 10 wt%, (NH 3 + NH 4 + ) content: N / Nb = 0.44 (mol / mol), (CO
OH) 2 /Nb=0.338 (mol / mol)) 1
91 g were added. This is called liquid B.

【0048】B液とA液を速やかに混合し、実施例1と
同様に噴霧乾燥を行った。噴霧乾燥後の固体2gを内径
20mmの石英管に充填し、空気100ml/min流
通させながら、固体の温度が350℃に到達するまで2
0分で昇温し、熱分解処理を行った。固体の温度が35
0℃に到達後、室温まで10分以内で急冷した。次い
で、窒素を100ml/min流通させながら、室温か
ら固体の温度が600℃に達するまで1時間で昇温し、
その温度で2時間焼成して触媒を得た。実施例1と同様
に分析したところ、組成はMo10.20Nb0.15Te
0.13On/SiO2−10wt%であった。
[0048] Solution B and solution A are mixed rapidly and was subjected to the same spray-dried as in Example 1. 2 g of the solid after spray drying is filled in a quartz tube having an inner diameter of 20 mm, and while flowing at 100 ml / min of air, the solid is cooled until the temperature of the solid reaches 350 ° C.
The temperature was raised at 0 minutes, was subjected to thermal decomposition treatment. Solid temperature of 35
After reaching 0 ° C., it was rapidly cooled to room temperature within 10 minutes. Next, while flowing nitrogen at a flow rate of 100 ml / min, the temperature was raised from room temperature until the temperature of the solid reached 600 ° C. in one hour,
Calcination was performed at that temperature for 2 hours to obtain a catalyst. When analyzed in the same manner as in Example 1, the composition was Mo 1 V 0.20 Nb 0.15 Te.
It was 0.13 On / SiO 2 -10wt%.

【0049】プロパンのアンモ酸化反応 上記のように製造した触媒550mgを、内径が6mm
であるパイレックスガラス管に充填し、PPA/NH3
/O2/N2=1/1.2/3.15/11.85である
混合ガスを、圧力:0.9kG、500Nml/hr
(WWH=0.18kg-PPA/kg−cat/h
r、空間速度 SV=1106h-1)の流速で供給し、
反応温度430℃でプロパンのアンモ酸化反応を行っ
た。110時間後、アクリロニトリル(AN)の収率は
49.0%、プロパン(PPA)の転化率は91.0%
であった。2280時間後、AN収率は40.0%、P
PA転化率は86.0%であった。
Ammoxidation reaction of propane 550 mg of the catalyst produced as described above was mixed with an inner diameter of 6 mm.
Into a Pyrex glass tube, PPA / NH 3
A mixed gas of / O 2 / N 2 = 1 / 1.2 / 3.15 / 11.85 was applied at a pressure of 0.9 kG and 500 Nml / hr.
(WWH = 0.18kg-PPA / kg-cat / h
r, space velocity SV = 1106h -1 )
An ammoxidation reaction of propane was performed at a reaction temperature of 430 ° C. After 110 hours, the yield of acrylonitrile (AN) is 49.0% and the conversion of propane (PPA) is 91.0%
Met. After 2280 hours, AN yield 40.0%, P
The PA conversion was 86.0%.

【0050】(比較例3)Mo10.30Nb0.20Te0.13On/SiO2−10wt
%の製造 イオン交換水1692gを75℃に加温し、パ
ラモリブデン酸アンモニウム 415g、メタバナジン
酸アンモニウム 82.5g、テルル酸 108gをこ
の順番で投入し撹拌して溶解させた。この溶液を70℃
に放冷し、シリカゾル(触媒化成工業S−20L:Si
2 20wt%) 300gを加えて撹拌し、60℃
に保った。これをA液とする。イオン交換水 275g
を70℃に加温し、実施例1と同じシュウ酸ニオブアン
モニウム 92.1gとシュウ酸2水和物 70gを加
えて溶解し、50℃まで放冷後、酸化ニオブゾル(多木
化学製;Nb25:10wt%、(NH3+NH4 +)の
含有量:N/Nb=0.44(mol/mol)、(C
OOH)2/Nb=0.338(mol/mol))
351gを混合した。これをB液とする。B液とA液を
速やかに混合し、実施例1と同様に噴霧乾燥を行った。
噴霧乾燥後の固体2gを比較例2と同様に熱分解、焼成
して触媒を得た。実施例1と同様に組成を分析したとこ
ろ、Mo10.30Nb0.20Te0.13On/SiO2−10
wt%であった。プロパンのアンモ酸化反応 比較例2と同様に寿命試験を行った。1時間後、AN収
率は45.0%、PPA転化率は72.0%であった。
3000hr後、AN収率は44.0%、PPA転化率
は74.0%であった。結果を表1に示す。
[0050] (Comparative Example 3) Mo 1 V 0.30 Nb 0.20 Te 0.13 On / SiO 2 -10wt
% Of the production of ion exchange water 1692g was heated to 75 ° C., poured ammonium paramolybdate 415 g, ammonium metavanadate 82.5 g, telluric acid 108g in this order and stirred to dissolve. 70 ° C
And the silica sol (Catalyst Chemical Industry S-20L: Si
O 2 20 wt%) was stirred with 300 g, 60 ° C.
Kept. This is designated as solution A. 275 g of ion exchange water
Was heated to 70 ° C., and 92.1 g of niobium ammonium oxalate and 70 g of oxalic acid dihydrate were added and dissolved as in Example 1. After cooling to 50 ° C., niobium oxide sol (manufactured by Taki Chemical; Nb; 2 O 5 : 10 wt%, (NH 3 + NH 4 + ) content: N / Nb = 0.44 (mol / mol), (C
OOH) 2 / Nb = 0.338 (mol / mol))
351g were mixed. This is referred to as B solution. The solution B and the solution A were promptly mixed and spray-dried in the same manner as in Example 1.
2 g of the solid after spray drying was pyrolyzed and calcined in the same manner as in Comparative Example 2 to obtain a catalyst. When the composition was analyzed in the same manner as in Example 1, Mo 1 V 0.30 Nb 0.20 Te 0.13 On / SiO 2 -10
wt%. Was life tested in the same manner as ammoxidation Comparative Example 2 propane. After 1 hour, the AN yield was 45.0% and the PPA conversion was 72.0%.
After 3000 hours, the AN yield was 44.0% and the PPA conversion was 74.0%. Table 1 shows the results.

【0051】[0051]

【表1】 [Table 1]

【0052】表−1から明らかなように、本発明の組成
式(1)において、0.2<b<0.3であり、0.1
5<d<0.2の範囲の組成を有する複合金属酸化物触
媒を用いると、AN収率が高く、かつ長期間反応を継続
しても、高いAN収率を維持していることがわかる。
As is apparent from Table 1, in the composition formula (1) of the present invention, 0.2 <b <0.3 and 0.1
5 <When using a composite metal oxide catalyst having the composition in the range of d <0.2, higher AN yields and be continued for a long time reaction, it can be seen that maintaining a high AN yield .

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明の組成範囲にある触媒は、長期間
にわたって高いα、β不飽和ニトリル収率を維持するこ
とができる。
The catalyst having the composition range of the present invention can maintain a high α, β unsaturated nitrile yield for a long period of time.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (72)発明者 大島 一典 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 (72)発明者 渡辺 展 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 Fターム(参考) 4G069 AA02 AA03 BA02B BB06A BB06B BC01A BC08A BC15A BC16A BC17A BC18A BC21A BC22A BC23A BC24A BC25A BC30A BC34A BC35A BC38A BC40A BC43A BC43B BC50A BC51A BC53A BC54A BC54B BC55A BC55B BC56A BC57A BC58A BC59A BC59B BC60A BC61A BC62A BC64A BC65A BC66A BC67A BC68A BC69A BC70A BC71A BD03A BD07A BD10A BD10B CB53 CB54 EA02Y EB18Y FC08 4H006 AA02 AC12 AC54 BA12 BA14 BA15 BA33 BA60 BA81 BC13 BE14 BE30 QN24 4H039 CA65 CA70 CC10 CC30 CC90────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (51) Int.Cl. 7 identification mark FI theme Court Bu (reference) // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (72) inventor Kazunori Oshima Kanagawa Prefecture, Aoba-ku, Yokohama City Kamoshida No. 1000 Town Mitsubishi Chemical Corporation Yokohama Research Laboratory (72) Inventor Noboru Watanabe No. 1000 Kamoshidacho, Aoba-ku, Aoba-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Mitsubishi Chemical Corporation Yokohama Research Laboratory F-term 4G069 AA02 AA03 BA02B BB06A BB06B BC01A BC08A BC15A BC16A BC17A BC18A BC21A BC22A BC23A BC24A BC25A BC30A BC34A BC35A BC38A BC40A BC43A BC43B BC50A BC51A BC53A BC54A BC54B BC55A BC55B BC56A BC57A BC58A BC59A BC59B BC60A BC61A BC62A BC64A BC65A BC66A BC67A BC68A BC69A BC70A BC71A BD03A BD07A BD10A BD10B CB53 CB54 EA02Y EB18Y FC08 4H006 AA02 AC12 AC54 BA12 BA14 BA15 BA33 BA60 BA81 BC13 BE14 BE30 QN24 4 H039 CA65 CA70 CC10 CC30 CC90

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記組成式(1)で表される複合金属酸
化物触媒。 【化1】 Mo1bTecNbdxn (1) (式(1)において、Xは周期表の1〜16族の元素
で、Mo,V,Nb、Te、O以外から選ばれる少なく
とも1以上の元素を表し、0.2<b<0.3、0.0
1<c<0.3 、0.15<d<0.2、0≦x<
0.8、nは他の元素の酸化状態によって決まる値であ
る)
1. A composite metal oxide catalyst represented by the following composition formula (1). ## STR1 ## In Mo 1 V b Te c Nb d X x O n (1) ( Formula (1), X is an element of the 1 to 16 of the periodic table, Mo, V, Nb, Te , from outside O Represents at least one or more selected elements, and 0.2 <b <0.3, 0.0
1 <c <0.3, 0.15 <d <0.2, 0 ≦ x <
0.8 and n are values determined by the oxidation state of other elements)
【請求項2】 組成式(1)において、0.22≦b≦
0.28である請求項1に記載の複合金属酸化物触媒。
2. In the composition formula (1), 0.22 ≦ b ≦
0.28 a composite metal oxide catalyst according to claim 1.
【請求項3】 組成式(1)において、0.16≦d≦
0.18である請求項1又は2に記載の複合金属酸化物
触媒。
3. In the composition formula (1), 0.16 ≦ d ≦
0.18 a composite metal oxide catalyst according to claim 1 or 2.
【請求項4】 組成式(1)において、0.03<c<
0.17である請求項1〜3のいずれかに記載の複合金
属酸化物触媒。
4. In the composition formula (1), 0.03 <c <
0.17 a composite metal oxide catalyst according to any of claims 1 to 3.
【請求項5】 組成式(1)において、0.05<c≦
0.13である請求項4に記載の複合金属酸化物触媒。
5. In the composition formula (1), 0.05 <c ≦
5. The composite metal oxide catalyst according to claim 4, which is 0.13.
【請求項6】 組成式(1)において、Xが周期表の第
3族から選ばれる元素である請求項1〜5のいずれかに
記載の複合金属酸化物触媒。
6. The composite metal oxide catalyst according to claim 1, wherein in the composition formula (1), X is an element selected from Group 3 of the periodic table.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の複合金
属酸化物触媒の存在下、アルカンを窒素源と気相接触酸
化反応させることを特徴とする気相接触酸化反応方法。
7. A gas phase catalytic oxidation reaction method comprising subjecting an alkane to a nitrogen source in a gas phase catalytic oxidation reaction in the presence of the composite metal oxide catalyst according to any one of claims 1 to 6.
【請求項8】 アルカンがプロパンである請求項7に記
載の気相接触酸化反応方法。
8. The method according to claim 7, wherein the alkane is propane.
【請求項9】 アルカンを窒素源とともに気相接触酸化
することによりα、β不飽和ニトリル化合物が生成する
請求項7又は8に記載の気相接触酸化反応方法。
9. The gas-phase catalytic oxidation reaction process according to claim 7 or 8 alpha by gas-phase catalytic oxidation, beta-unsaturated nitrile compound to produce an alkane with a nitrogen source.
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CN109908923A (en) * 2012-05-04 2019-06-21 国际壳牌研究有限公司 For alkanes oxidative dehydrogenation and/or the catalyst of olefin oxidation
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