JP2002306969A - モリブデン−ビスマス−鉄含有複合酸化物流動層触媒の製法 - Google Patents
モリブデン−ビスマス−鉄含有複合酸化物流動層触媒の製法Info
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Abstract
ス−鉄含有複合酸化物流動層触媒の製造において、高活
性で、かつ目的とするアンモ酸化生成物を高収率で与え
る触媒を再現性良く製造する方法を提供する。 【解決手段】 有機化合物のアンモ酸化反応に用いるモ
リブデン−ビスマス−鉄含有複合酸化物流動層触媒を製
造するに際し、特定の成分元素の原料を含むスラリーを
50〜120℃の温度範囲で濃縮処理する工程を含む。
Description
マス−鉄含有複合酸化物流動層触媒を製造する方法に関
し、更に詳しくは種々の有機化合物のアンモ酸化反応に
用いるモリブデン−ビスマス−鉄含有複合酸化物流動層
触媒の製法に関する。
化生成物の製造に適する触媒として、種々の触媒が開示
されている。特公昭38−17967号公報にはモリブ
デン、ビスマス及び鉄を含む酸化物触媒が、特公昭38
−19111号公報には鉄及びアンチモンを含む酸化物
触媒が示されている。その後これらの触媒の改良が精力
的に続けられ、例えば特公昭51−33888号公報、
特開昭55−56839号公報、特公昭58−2232
号公報、特公昭61−26419号公報、特開平7−4
7272号公報、特開平10−43595号公報、特開
平4−118051号公報等に、モリブデン、ビスマ
ス、鉄に加えその他成分の添加による改良、鉄、アンチ
モンに加えその他成分の添加による改良が開示されてい
る。
物収率向上の努力が続けられてきた。例えば、特開平6
−9530号公報の実施例には90℃で3時間加熱する
方法が、特許2640356号公報、特開平1−265
068号公報には、スラリーをpH5以下に調整し、5
0〜120℃で加熱処理する方法が、特許274792
0号公報、特開平2−251250号公報、特開200
0−5603号公報、特開2000−344724号公
報、特開2000−37631号公報、特開2000−
42414号公報には、スラリーをpH6以上に調整
し、50〜120℃で加熱処理する方法などが開示され
ている。
ようなコモディティケミカルにおいては、特公昭58−
8895号公報に示されているように所望の生成物の収
率を1%上昇させることにより驚くべき経済効果をあげ
ることができることから、前記のように触媒改良の研究
努力が絶えず行われている。
目的のアンモ酸化生成物の収率を徐々に改善してきたも
のの、未だ必ずしも充分満足できる収率を与えるもので
はない。また、再現性良く高活性且つ高収率の触媒を製
造することも重要な課題の一つとして残されている。
題を解決するために鋭意検討した結果、特定の金属元素
の原料を含むスラリーを特定の条件下で濃縮処理するこ
とにより高活性で、且つ目的とするアンモ酸化生成物を
高収率で与える触媒が再現性よく製造できることを見出
して本発明に到達した。
(2)ビスマス、(3)鉄、(4)ニッケル、(5)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
元素並びに(6)シリカ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、前記必須成分のうち少
なくとも(1)、(2)、(3)及び(6)を含むスラ
リーを温度50〜120℃の範囲で、濃縮処理前後のス
ラリー濃度差が2〜15質量%になるように濃縮処理す
ることを特徴とするモリブデン−ビスマス−鉄含有複合
酸化物流動層触媒の製法に関する。
する。本発明で用いる流動層触媒を製造するに際して
は、触媒成分として(1)モリブデン、(2)ビスマ
ス、(3)鉄、(4)ニッケル、(5)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並びに
(6)シリカ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、前記必須成分のうち少なくとも
(1)、(2)、(3)及び(6)を含むスラリーを温
度50〜120℃の範囲で、濃縮処理前後のスラリー濃
度差が2〜15質量%になるように濃縮処理することが
要件であり、これらの構成要件のうちいずれの要件が欠
けても本発明の目的を達成することはできない。
を蒸発させ処理後のスラリー濃度を高める工程のことで
ある。濃縮処理時の水分の蒸発速度は制御されているこ
とが好ましく、そのため還流器を用いたり、水を添加し
て蒸発水分量を調整しながら行っても良い。
前記成分(1)、(2)、(3)及び(6)の原料が含
まれている必要がある。これらを同時に含むスラリーを
濃縮処理することで高いアンモ酸化反応収率を与える触
媒を再現性良く得ることができる。濃縮処理に際しては
必ずしもこれらの各成分原料の全量を含む必要はなく、
一部分を濃縮処理後のスラリーに添加しても差し支えな
い。
が向上する理由は未だ明らかではないが、濃縮処理によ
り触媒活性向上等に好ましい化合物あるいは前駆体構造
の生成、スラリー中の沈殿の微細化等が促進されたため
と考えられる。同時にスラリーが安定化され、高性能な
触媒を再現性良く得られるものと考えられる。
0℃の範囲が好ましく、より好ましくは90〜120℃
の範囲である。これ未満の温度では十分な効果が得られ
ない場合があり、これを超える温度では効果はあるもの
の濃縮系を加圧にする必要があり、経済的に非合理的で
ある。濃縮時の圧力は減圧、常圧、加圧のいずれも可能
であるが、減圧系及び常圧系が好ましく、特に常圧系が
経済的に合理的である。
常は30分以上、好ましくは1〜10時間の範囲であ
る。また、24時間を超える濃縮時間は生産効率の面か
ら好ましくない。
質量%が好ましく、より好ましくは3〜14質量%であ
る。ここでいうスラリー濃度とは、「スラリー全体の質
量」に対する「そのスラリーを構成する成分元素を触媒
の最終形態である安定な酸化物に換算した質量」の割合
のことで、濃縮前後のスラリーの濃度差が小さ過ぎると
十分な効果が得られず、大きすぎるとスラリー粘度の上
昇等によりその後の噴霧乾燥工程に支障をきたす恐れが
ある。このため、濃縮処理後のスラリー濃度は、15〜
35質量%の範囲が好ましく、より好ましくは16〜3
0質量%の範囲である。
定はないが、pHが1〜4の範囲に調整されたスラリー
であることが好ましい。特に、pHがこの範囲にあるス
ラリー中ではシリカ原料として用いるシリカゾルが準安
定領域にあるためそのほとんどが液相部に存在してお
り、従来技術では実用に耐え得る粒子強度を有する触媒
を得るための噴霧乾燥条件等に制約を受ける場合があっ
た。しかしながら、このようなpH範囲のスラリーであ
っても本発明による濃縮処理を施すことにより、アンモ
酸化生成物の収率向上だけでなく、粒子強度も併せて向
上させることができる。そのため、噴霧乾燥条件の制約
が少なくなり、触媒製造の生産性を向上させることがで
きる。
は未だ明らかではないが、濃縮処理によるシリカの結晶
成長あるいは結晶間架橋が促進されたためと考えられ
る。
をとるときは特許2640356号公報記載の方法に準
じた方法を、pHを比較的高く調整する工程を含む製法
をとるときは特許2747920号公報記載の方法に準
じた方法を用いることができる。また、特許27479
20号公報に示されているようにスラリーのゲル化抑制
のためキレート剤、例えばエチレンジアミン四酢酸、乳
酸、クエン酸、酒石酸、グルコン酸等を共存させる方法
を併用することもできる。これらキレート剤は、調整p
Hが比較的低い、例えば1〜3の範囲にする時にも少量
加えることにより効果を示すことがある。
(1)モリブデン、(2)ビスマス、(3)鉄、(4)
ニッケル、(5)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並びに(6)シリカを必須成分
として含むものであれば特に限定はされないが、下記の
一般式で表される組成を有する触媒に適用することが好
ましい。 Mo10 Bia Feb Nic (Fe Sbd)e Ff Gg Hh Mm Xx Yy Oi (S
iO2)j (式中、Mo、Bi、Fe、Ni及び(FeSbd)
は、それぞれモリブデン、ビスマス、鉄、ニッケル及び
アンチモン酸鉄を示し、Fはイットリウム、ランタン、
セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、アル
ミニウム及びガリウムからなる群から選ばれた少なくと
も一種の元素、Gはマグネシウム、カルシウム、ストロ
ンチウム、バリウム、クロム、マンガン、コバルト、
銅、亜鉛及びカドミウムからなる群から選ばれた少なく
とも一種の元素、Hはチタン、ジルコニウム、バナジウ
ム、ニオブ、タンタル、タングステン、ゲルマニウム、
錫、鉛及びアンチモンからなる群から選ばれた少なくと
も一種の元素、Mはルテニウム、ロジウム、パラジウ
ム、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金及び銀か
らなる群から選ばれた少なくとも一種の元素、Xは硼
素、燐及びテルルからなる群から選ばれた少なくとも一
種の元素、Yはリチウム、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から選ばれた
少なくとも一種の元素、Oは酸素、SiO2はシリカ
を、そして添字a、b、c、d、e、f、g、h、m、
x、y、i及びjは原子比を示し、Mo=10の時、a
=0.2〜1.5、好ましくは0.3〜1.2、b=
0.7〜15、好ましくは0.8〜13、c=3〜1
2、好ましくは4〜10、d=0.8〜2、好ましくは
0.9〜1.5、e=0〜20、f=0.1〜1.5、
好ましくは0.2〜1.4、g=0〜3、h=0〜5、
m=0〜1.0、x=0〜3、y=0.05〜1.5、
好ましくは0.08〜1.2、i=上記各成分が結合し
て生成する金属酸化物の酸素の数、j=20〜200、
好ましくは30〜150である。)
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。
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。これらビスマス成分の原料は固体のま
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。
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。
ル、水酸化ニッケル、酸化ニッケルなどを用いることが
できる。
ームド・シリカ等が用いられるが、シリカゾルを用いる
のが便利である。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。
場合は、あらかじめアンチモン酸鉄を調製した後にモリ
ブデン等その他成分と混合してスラリーを形成するのが
好ましい。アンチモン酸鉄は、特開平4−118051
号公報、特開平10−231125号公報等に記載され
ているFeSbO4なる化学式で示される化合物であ
り、触媒のX線回折により存在を確認することができ
る。その調製法としては、種々提案されているが、例え
ば、特開平4−118051号公報、特開平10−23
1125号公報等に記載の方法から適宜選択して用いれ
ばよい。このアンチモン酸鉄は、アンチモンと鉄以外の
元素を少量含有していてもよい。アンチモン酸鉄の存在
は、アンモ酸化生成物の選択性向上、流動層触媒として
の物性向上に寄与する。
て調整されたスラリーは、噴霧乾燥、焼成することによ
り目的の流動層触媒とすることができる。
燥で用いる噴霧乾燥装置としては、回転円盤式、ノズル
式等一般的なものでよい。噴霧乾燥の条件を調節し、流
動層触媒として好ましい粒径の触媒が得られるように行
う。乾燥後、200〜500℃の範囲で焼成したのち、
更に500〜700℃の範囲で0.1〜20時間焼成す
る。焼成雰囲気は、酸素含有ガスが好ましい。空気中で
行うのが便利であるが、酸素と窒素、炭酸ガス、水蒸気
等を混合して用いることもできる。焼成には、箱型炉、
トンネル炉、回転焼成炉、流動焼成炉等が用いられる
が、この中でも流動焼成炉を用いるのが好ましい。
は、5〜200μm、好ましくは10〜150μmの範
囲とするのが良い。本発明の触媒は有機化合物のアンモ
酸化反応に用いられる。本発明の触媒を用いるアンモ酸
化反応に供される有機化合物としてはオレフィン、アル
コール、エーテル、芳香族化合物及びヘテロ環芳香族化
合物などが挙げられ、例えばプロピレン、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、トルエン、キシレ
ン、ピコリン、キナルジンなどを例示することができ
る。特にプロピレン、イソブテン、メタノール及びター
シャリーブタノールのアンモ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。
機化合物/アンモニア/空気が1/0.9〜3/8〜1
2(モル比)の組成範囲の供給ガスを用い、反応温度は
370〜500℃、反応圧力は常圧〜500kPaで行
う。見掛け接触時間は0.1〜20secである。酸素
源としては空気を用いるのが便利であるが、これを水蒸
気、窒素、炭酸ガス、飽和炭化水素等で希釈して用いて
も良いし、酸素を富化して用いるのも良い。
層触媒も、反応を続けているとモリブデン成分の逃散に
よるアンモ酸化生成物収率の低下が観察される。この種
の流動層触媒を用いるアンモ酸化反応の反応温度は40
0℃を超えるものであり、反応時のモリブデン成分の逃
散は避けがたいものと考えられる。このような流動層触
媒の反応使用において、長期間性能を維持する方法とし
ては、特公昭58−57422号公報、DE3,31
1,521C2号公報、WO97/33863号公報等
に開示されているようなモリブデン成分を反応中に添加
する方法等が知られている。
物収率を長期間維持する上で、モリブデン成分を添加し
つつ反応することが好ましい。ここで用いられるモリブ
デン成分としては、金属モリブデン、三酸化モリブデ
ン、モリブデン酸、ジモリブデン酸アンモニウム、パラ
モリブデン酸アンモニウム、オクタモリブデン酸アンモ
ニウム、ドデカモリブデン酸アンモニウム、燐モリブデ
ン酸等があげられる。気体、液体の状態としても使用で
きるが、これらモリブデン成分を固体の状態として用い
るのが実際的である。また、これらモリブデン成分を不
活性物質または触媒に坦持して用いても良い。特にモリ
ブデン成分を触媒に富化して用いる方法は有効である。
この方法は添加したモリブデンの利用効率が良く、系内
の酸化モリブデン析出などによるトラブル発生が抑制さ
れるなど好ましい使用形態である。モリブデン富化触媒
の製法は、特開平11−33400号公報に記載の方法
などを適用することができる。
続的に反応器に加える。添加時期並びに添加量は反応成
績の推移により適宜決めればよいが、一時に添加する量
は、充填触媒に対して、0.05〜2質量%の範囲とす
るのが良い。一時に多量に加えても、いたずらに反応系
外へ逃散し、無駄に消費されてしまう上、反応器内へ沈
着堆積したりして運転上問題を生じたりするので注意が
必要である。
的に説明する。
ピレンのアンモ酸化反応を例として次のように行った。
その活性試験結果を表−1に示した。触媒流動部の内径
が25mm、高さ400mmの流動層反応器に触媒を充
填し、プロピレン/アンモニア/空気/水蒸気 = 1
/1.2/9.5/0.5(モル比)の組成の混合ガス
をガス線速度4.5cm/secで送入した。反応圧力
は200kPaとした。なお、反応時にモリブデン成分
を富化した触媒を、充填触媒に対して、モリブデンとし
て0.1〜0.2質量%を100ないし500時間の間
隔で加えた。 接触時間(sec)= 見掛け嵩密度基準の触媒容積
(ml)/反応条件に換算した供給ガス流量(ml/s
ec) 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/供給したプロピレンのモル数×100
いて製造した触媒の粒子強度は、特開平9−70542
号公報記載の方法に準じ、以下の方法により測定し、圧
縮強度[N(ニュートン)/粒]として表−2に示し
た。 装置:島津製作所製「島津MCTM―200」 圧子:上部加圧圧子 ダイヤモンド製 500μm
平面圧子 下部加圧版:SUS製 負荷速度:7.06×10−3N/sec サンプル:45〜50μm粒子の触媒 なお、45〜50μmの供与粒子はBuckee Me
ars.Co.St.Paul製マイクロ・メッシュ・
プレシジョン・シーブスを用いて篩別することによって
得たものである。この45〜50μm粒子から無作為に
選んだ30粒の測定値の平均をもって、サンプルの圧縮
強度[N/粒]とした。
0.1 K0.2 Oi (SiO2)35(i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酸素の記載を省略する)で
ある流動層触媒を以下の要領で製造した。純水300g
にパラモリブデン酸アンモニウム409.4gを溶解
し、ついで85%燐酸2.7g及び無水硼酸0.5gを
それぞれ加える。この液へ3.3%硝酸270gに硝酸
ビスマス45.0g、硝酸カリウム4.7g、硝酸ニッ
ケル404.7g、硝酸クロム74.2g、硝酸セリウ
ム30.2g、クエン酸25.0gを溶解した液を混合
した。ついで20%シリカゾル2438.6gを加え
た。純水270gに硝酸鉄112.4gとクエン酸2
5.0gを溶解した液を調製し、これに加えた。このス
ラリーを撹拌しつつ15%アンモニア水を加え、pHを
2.2に調整した。この時のスラリー濃度は21.1質
量%であった。これをスラリー濃度が28.8質量%と
なるように102℃で7時間濃縮処理した。この様にし
て調製したスラリーを回転円盤式噴霧乾燥機で、入口温
度を330℃、出口温度を160℃として噴霧乾燥し
た。この乾燥粒子を250℃で2時間、400℃で2時
間熱処理し、最終的に650℃で3時間流動焼成した。
o2.0 P0.2 B0.2 K0.2Si35である流動層触媒を実施例1と
同様の方法により製造し、表−1の条件で焼成した。但
し、La、Co原料は硝酸塩を使用し、硝酸ニッケルの
次に加えた。
r0.2 K0.2 Si35である流動層触媒を実施例1と同様の方
法により製造し、表−1の条件で焼成した。但し、M
g、Zr原料は硝酸塩を使用し、硝酸ニッケルの次に加
えた。
n0.2 P0.3 K0.1 Rb0.1Si40である流動層触媒を実施例1
と同様の方法により製造し、表−1の条件で焼成した。
但し、Pr、Zn、Rb原料は硝酸塩使用し、硝酸ニッ
ケルの次に加えた。
0.4 Pd0.01 P0.2 B0.2K0.2 Si35である流動層触媒を実
施例1と同様の方法により製造し、表−1の条件で焼成
した。但し、Mn、Pd原料は硝酸塩を使用し、硝酸ニ
ッケルの次に加え、W原料はパラタングステン酸アンモ
ニウムを使用し、パラモリブデン酸アンモニウムの次に
加えた。
r0.8 P0.1 B0.1 K0.2Si35である流動層触媒を以下の要
領で製造した。純水300gにパラモリブデン酸アンモ
ニウム348.9gを溶解し、ついで85%燐酸2.3
g及び無水硼酸0.4gをそれぞれ加える。この液へ
3.3%硝酸270gに硝酸ビスマス38.4g、硝酸
カリウム4.0g、硝酸ニッケル344.9g、硝酸ク
ロム63.3g、硝酸セリウム25.7g、クエン酸2
5.0gを溶解した液を混合した。ついで20%シリカ
ゾル2078.6gを加えた。純水270gに硝酸鉄9
5.8gとクエン酸25.0gを溶解した液を調製し、
これに加えた。このスラリーを撹拌しつつ15%アンモ
ニア水を加え、pHを2.3に調整した。この時のスラ
リー濃度は21.1質量%であった。これをスラリー濃
度が28.8質量%となるように102℃で7時間濃縮
処理した。ついで40%アンチモン酸鉄スラリー36
9.1gを加えた。この様にして調製したスラリーを回
転円盤式噴霧乾燥機で、入口温度を330℃、出口温度
を160℃として噴霧乾燥した。この乾燥粒子を250
℃で2時間、400℃で2時間熱処理し、最終的に65
0℃で3時間流動焼成した。
製造した。純水2000gにパラモリブデン酸アンモニ
ウム409.8gを溶解し、この液へ3.3%硝酸27
0gに硝酸ビスマス56.3g、硝酸カリウム4.7
g、硝酸ニッケル337.6g、硝酸クロム55.7
g、硝酸セリウム30.2g、硝酸マグネシウム59.
5g、硝酸ジルコニウム12.4g、クエン酸25.0
gを溶解した液を混合した。ついで20%シリカゾル2
441.0gを加えた。純水270gに硝酸鉄121.
9gとクエン酸25.0gを溶解した液を調製し、これ
に加えた。このスラリーを撹拌しつつ15%アンモニア
水を加え、pHを2に調整した。この時のスラリー濃度
は14.7質量%であった。これをスラリー濃度が2
1.1質量%となるように102℃で2時間濃縮処理し
た。この様にして調製したスラリーを回転円盤式噴霧乾
燥機で、入口温度を330℃、出口温度を160℃とし
て噴霧乾燥した。この乾燥粒子を250℃で2時間、4
00℃で2時間熱処理し、最終的に650℃で3時間流
動焼成した。
製造した。純水3000gにパラモリブデン酸アンモニ
ウム409.4gを溶解し、ついで85%燐酸2.7g
及び無水硼酸0.5gをそれぞれ加える。この液へ3.
3%硝酸270gに硝酸ビスマス45.0g、硝酸カリ
ウム4.7g、硝酸ニッケル404.7g、硝酸クロム
74.2g、硝酸セリウム30.2g、クエン酸25.
0gを溶解した液を混合した。ついで20%シリカゾル
2438.6gを加えた。このスラリーを撹拌しつつ1
5%アンモニア水を加え、pHを5.0に調整した。こ
れを99℃で1.5時間加熱処理した。純水270gに
硝酸鉄112.4gとクエン酸25.0gを溶解して調
製した液をこれに加えた。この時のスラリー濃度は1
3.0質量%で、pHは4.8であった。これをスラリ
ー濃度が22.4質量%となるように102℃で4時間
濃縮処理した。この様にして調製したスラリーを回転円
盤式噴霧乾燥機で、入口温度を330℃、出口温度を1
60℃として噴霧乾燥した。この乾燥粒子を250℃で
2時間、400℃で2時間熱処理し、最終的に640℃
で3時間流動焼成した。
P0.2 B0.2 Te0.25 K0.6 Si40である流動層触媒を以下
の要領で製造した。純水1200gにパラモリブデン酸
アンモニウム180.6gを溶解し、次いで85%燐酸
3.9g、20%シリカゾル2049.1gを順次加え
た。この液へ3.3%硝酸270gに硝酸ニッケル34
7.1g、硝酸セリウム37.0g、硝酸カリウム1
0.3g、クエン酸25g、硝酸ビスマス49.6gを
溶解した液を混合した。このスラリーを攪拌しつつ15
%アンモニア水を加え、pH7.7とし、次いで還流下
99℃で1.5時間加熱処理した。水250gに金属テ
ルル5.4g、パラモリブデン酸アンモニウム4.5
g、過酸化水素水20gを加え、95〜100℃で攪拌
し、溶解した。この液を常温まで冷却し、クエン酸25
g、硝酸鉄48.2gを溶解した。これを攪拌しつつ1
5%アンモニア水を加えpH9.2とし、さらにパラモ
リブデン酸アンモニウム115.9gを少しずつ加え溶
解した。ここでアンモニア水を加えpH7とした。この
液を先に加熱処理したスラリーに混合し、40%アンチ
モン酸鉄スラリー480.8gを混合した。この時のス
ラリー濃度は13.8質量%で、pHは7.2であっ
た。これをスラリー濃度が17.2質量%となるように
102℃で5.5時間濃縮処理した。この様にして調製
したスラリーを回転円盤式噴霧乾燥機で、入口温度を3
30℃、出口温度を160℃として噴霧乾燥した。この
乾燥粒子を250℃で2時間、400℃で2時間熱処理
し、最終的に580℃で3時間流動焼成した。
製造した。純水3000gにパラモリブデン酸アンモニ
ウム409.4gを溶解し、ついで85%燐酸2.7g
及び無水硼酸0.5gをそれぞれ加える。この液へ3.
3%硝酸270gに硝酸ビスマス45.0g、硝酸カリ
ウム4.7g、硝酸ニッケル404.7g、硝酸クロム
74.2g、硝酸セリウム30.2g、クエン酸25.
0gを溶解した液を混合した。ついで20%シリカゾル
2438.6gを加えた。純水270gに硝酸鉄11
2.4gとクエン酸25.0gを溶解した液を調製し、
これに加えた。このスラリーを撹拌しつつ15%アンモ
ニア水を加え、pHを3.0に調整した。これを99℃
で1.5時間加熱処理した。この時のスラリー濃度は1
2.5質量%であった。これをスラリー濃度が22.1
質量%となるように102℃で4時間濃縮処理した。こ
の様にして調製したスラリーを回転円盤式噴霧乾燥機
で、入口温度を330℃、出口温度を160℃として噴
霧乾燥した。この乾燥粒子を250℃で2時間、400
℃で2時間熱処理し、最終的に650℃で3時間流動焼
成した。
方法で、実施例1と同一組成の流動層触媒を製造し、表
−1の条件で焼成した。
たこと以外は実施例7と同様の方法で、実施例3と同一
組成の流動層触媒を製造し、表−1の条件で焼成した。
方法で、実施例6と同一組成の流動層触媒を製造し、表
−1の条件で焼成した。
外は実施例8と同様の方法で、実施例1と同一組成の流
動層触媒を製造し、表−1の条件で焼成した。
上記の反応条件下、プロピレンのアンモ酸化反応をおこ
なった。結果を下表に示した。
ス−鉄含有複合酸化物流動層触媒を再現性良く製造する
ことができ、更に製造されるモリブデン−ビスマス−鉄
含有複合酸化物流動層触媒は、高活性で、かつ目的とす
るアンモ酸化生成物を高収率で与え、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。
Claims (4)
- 【請求項1】 (1)モリブデン、(2)ビスマス、
(3)鉄、(4)ニッケル、(5)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並びに(6)
シリカ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、前記必須成分のうち少なくとも(1)、
(2)、(3)及び(6)を含むスラリーを温度50〜
120℃の範囲で、濃縮処理前後のスラリー濃度差が2
〜15質量%になるように濃縮処理することを特徴とす
るモリブデン−ビスマス−鉄含有複合酸化物流動層触媒
の製法。 - 【請求項2】 濃縮処理後のスラリー濃度が15〜35
質量%の範囲であることを特徴とする請求項1記載のモ
リブンデン−ビスマス−鉄含有複合酸化物流動層触媒の
製法。 - 【請求項3】 濃縮処理前のスラリーのpHを1〜4の
範囲に調整することを特徴とする請求項1又は2に記載
のモリブデン−ビスマス−鉄含有複合酸化物流動層触媒
の製法。 - 【請求項4】 複合酸化物流動層触媒が、下記の一般式
で示される組成を有することを特徴とする請求項1〜3
のいずれか一項に記載のモリブデン−ビスマス−鉄含有
複合酸化物流動層触媒の製法。 Mo10 Bia Feb Nic (Fe Sbd)e Ff Gg Hh Mm Xx Yy Oi (S
iO2)j (式中、Mo、Bi、Fe、Ni及び(FeSbd)
は、それぞれモリブデン、ビスマス、鉄、ニッケル及び
アンチモン酸鉄を示し、Fはイットリウム、ランタン、
セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、アル
ミニウム及びガリウムからなる群から選ばれた少なくと
も一種の元素、Gはマグネシウム、カルシウム、ストロ
ンチウム、バリウム、クロム、マンガン、コバルト、
銅、亜鉛及びカドミウムからなる群から選ばれた少なく
とも一種の元素、Hはチタン、ジルコニウム、バナジウ
ム、ニオブ、タンタル、タングステン、ゲルマニウム、
錫、鉛及びアンチモンからなる群から選ばれた少なくと
も一種の元素、Mはルテニウム、ロジウム、パラジウ
ム、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金及び銀か
らなる群から選ばれた少なくとも一種の元素、Xは硼
素、燐及びテルルからなる群から選ばれた少なくとも一
種の元素、Yはリチウム、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から選ばれた
少なくとも一種の元素、Oは酸素、SiO2はシリカ
を、そして添字a、b、c、d、e、f、g、h、m、
x、y、i及びjは原子比を示し、Mo=10の時、a
=0.2〜1.5、b=0.7〜15、c=3〜12、
d=0.8〜2、e=0〜20、f=0.1〜1.5、
g=0〜5、h=0〜3、m=0〜1.0、x=0〜
3、y=0.05〜1.5、i=上記各成分が結合して
生成する金属酸化物の酸素の数、j=20〜200であ
る。)
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