JP2002346384A - 酸化反応触媒の製造方法 - Google Patents

酸化反応触媒の製造方法

Info

Publication number
JP2002346384A
JP2002346384A JP2001193166A JP2001193166A JP2002346384A JP 2002346384 A JP2002346384 A JP 2002346384A JP 2001193166 A JP2001193166 A JP 2001193166A JP 2001193166 A JP2001193166 A JP 2001193166A JP 2002346384 A JP2002346384 A JP 2002346384A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
producing
composite oxide
oxidation reaction
precursor
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.)
Granted
Application number
JP2001193166A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4610128B2 (ja
Inventor
Hidenori Hinako
英範 日名子
Mamoru Watanabe
守 渡辺
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.)
Asahi Kasei Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Corp
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 Asahi Kasei Corp filed Critical Asahi Kasei Corp
Priority to JP2001193166A priority Critical patent/JP4610128B2/ja
Publication of JP2002346384A publication Critical patent/JP2002346384A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4610128B2 publication Critical patent/JP4610128B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime 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

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プロパンまたはイソブタンの気相接触アンモ
酸化反応による不飽和ニトリルの製造または気相接触酸
化反応による不飽和カルボン酸の製造の際に用いる、不
飽和ニトリルまたは不飽和カルボン酸の選択率が高い触
媒の製造方法を提供すること。 【解決手段】 Moのプレカーサー、Vのプレカーサ
ー、Sbおよび/またはTeのプレカーサー、Nbのプ
レカーサー、および触媒を構成する元素の少なくとも二
種の元素を含む複合酸化物を含む触媒原料液を用いて化
学式(1)で示される触媒を製造し、この触媒を用いて
不飽和ニトリルまたは不飽和カルボン 酸を製造する。 [化1] Mo1abNbcdn (1)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プロパンまたはイ
ソブタンの気相接触アンモ酸化反応または気相接触酸化
反応に用いる、Mo、V、Sbおよび/またはTe、お
よびNbを含有する触媒の製造方法、およびこの触媒を
用いた不飽和ニトリルの製造方法および不飽和カルボン
酸の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、プロピレンまたはイソブチレンに
代わってプロパンまたはイソブタンを原料とし、気相接
触アンモ酸化反応や気相接触酸化反応によって不飽和ニ
トリルや不飽和カルボン酸を製造する技術が着目されて
おり、多数の触媒が提案されている。それらの中でも特
に注目されている触媒系は、反応温度が低く、不飽和ニ
トリルや不飽和カルボン酸の選択率および収率が比較的
高いMo−V−Te−NbまたはMo−V−Sb−Nb
を含む触媒系である。
【0003】Mo−V−Te−NbまたはMo−V−S
b−Nbを含む触媒系を用いて不飽和ニトリルや不飽和
カルボン酸の選択率を高める方法として、これらの触媒
系に第5の元素を用いる方法が提案されている。このよ
うな触媒の製造方法として、第5の元素を原料調合工程
の触媒原料液に添加する方法が特開平5−148212
号公報、特開平5−208136号公報、特開平5−2
79313号公報、特開平6−228074号公報、特
開平9−157241号公報、特開平10−45664
号公報、特開平11−244702号公報、特開平11
−114426号公報、特開2000−126599号
公報、特開2000−178242号公報、特開200
0−202293号公報、米国特許第6,043,18
5号明細書、特開2000−246108号公報等に開
示されている。しかし、有効な第5の元素は限られてお
り、選択率はいまだ十分でない。
【0004】一方、特開平11−57479号公報に
は、Mo−Feからなる複合酸化物とMo−V−Te−
Nbからなる複合酸化物をCoとMoを含む水溶液中で
混合して触媒を製造する方法が開示されている。ここに
開示されている触媒は、複雑な工程を経て得られたMo
−V−Te−Nbからなる複合酸化物を水溶液中に懸濁
させて、再度噴霧乾燥し焼成するという複雑な工程を経
て製造される。このような従来技術に鑑みて、Mo−V
−Te−Nb系またはMo−V−Sb−Nb系触媒の選
択率を高めることができる新たな触媒原料を用いる方法
で、しかも簡易な工程で触媒を製造する方法が求められ
ていた。
【0005】
【発明の解決しようとする課題】本発明の目的は、プロ
パンまたはイソブタンの気相接触アンモ酸化反応による
不飽和ニトリルの製造または気相接触酸化反応による不
飽和カルボン酸の製造に際して用いる、Mo、V、Sb
および/またはTe、およびNbを含有する触媒の製造
方法において、不飽和ニトリルまたは不飽和カルボン酸
の選択率の大きい触媒の製造方法を提供することにあ
る。
【0006】
【課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、Moのプレカーサ
ー、Vのプレカーサー、Sbおよび/またはTeのプレ
カーサー、Nbのプレカーサー、および複合酸化物を含
む触媒原料液を用いて製造された触媒を用いることによ
って、不飽和ニトリルまたは不飽和カルボン酸の選択率
が高くなることを見いだし、本発明を完成するに至っ
た。
【0007】即ち、本発明は、以下の通りである。 (1) プロパンまたはイソブタンの気相接触アンモ酸
化反応による不飽和ニトリルの製造または気相接触酸化
反応による不飽和カルボン酸の製造に用いるための、化
学式(1)で示す触媒を製造するに際して、 Moのプ
レカーサー、Vのプレカーサー、Sbおよび/またはT
eのプレカーサー、Nbのプレカーサー、および触媒を
構成する元素の少なくとも二種の元素を含む複合酸化物
を含んだ触媒原料液を用いることを特徴とする酸化反応
触媒の製造方法。 Mo1abNbcdn (1) (式中、XはSbおよび/またはTe、ZはBi、T
i、W、Cr、Al、Ta、Zr、Hf、Mn、Re、
Fe、Ru、Rh、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Z
n、B、Ga、In、Ge、Sn、P、Pb、Y、希土
類元素およびアルカリ土類金属から選ばれた少なくとも
一種の元素、a、b、c、dおよびnはMo1原子あた
りの原子比、0.1≦a≦1、0.01≦b≦0.6、
0.01≦c≦0.3、0≦d≦1、nは構成金属の酸
化状態によって決まる原子比)
【0008】(2)複合酸化物がSb、BiおよびMo
から選ばれた少なくとも一種の元素を含むことを特徴と
する(1)に記載の酸化反応触媒の製造方法。 (3)複合酸化物がSb、およびAl、Fe、Sn、G
a、Bi、V、Nb、Ta、Ti、Mo、W、In、希
土類元素、Bi、Geおよびアルカリ土類金属から選ば
れた少なくとも一種の元素を含むことを特徴とする
(1)に記載の酸化反応触媒の製造方法。 (4)触媒が、化学式(1)の酸化物の質量とシリカの
質量との総和に対して20〜60質量%のシリカに担持
されていることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか
1つに記載の酸化反応触媒の製造方法。
【0009】(5)触媒が実質的に酸素を含まないガス
雰囲気下、500℃〜700℃で焼成して製造されるこ
とを特徴とする(1)〜(4)のいずれか1つに記載の
酸化反応触媒の製造方法。 (6)プロパンまたはイソブタンの気相接触アンモ酸化
反応によって不飽和ニトリルを製造する方法において、
(1)〜(5)のいずれか1つに記載の触媒の製造方法
により得られた触媒を用いることを特徴とする不飽和ニ
トリルの製造方法。 (7)プロパンまたはイソブタンの気相接触酸化反応に
よって不飽和カルボン酸を製造する方法において、
(1)〜(5)のいずれか1つに記載の触媒の製造方法
で得られた触媒を用いることを特徴とする不飽和カルボ
ン酸の製造方法。
【0010】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
触媒は、化学式(1)で示される成分組成を有する。 Mo1abNbcdn (1) 式中、XはSbおよび/またはTe、ZはBi、Ti、
W、Cr、Al、Ta、Zr、Hf、Mn、Re、F
e、Ru、Rh、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Z
n、B、Ga、In、Ge、Sn、P、Pb、Y、希土
類元素およびアルカリ土類金属から選ばれた少なくとも
一種の元素、a、b、c、dおよびnはMo1原子あた
りの原子比、aは0.1≦a≦1、好ましくは0.1≦
a≦0.5、より好ましくは0.2≦a≦0.4、bは
0.01≦b≦0.6、好ましくは0.1≦b≦0.
4、より好ましくは0.13≦b≦0.3、cは0.0
1≦c≦0.3、好ましくは0.02≦c≦0.2、よ
り好ましくは0.03≦c≦0.15、dは0≦d≦
1、好ましくは0.01≦d≦0.5、より好ましくは
0.03≦d≦0.3、好ましくはa<b、nは構成金
属の酸化状態によって決まる原子比である。
【0011】本発明の触媒の製造方法は、原料調合工
程、乾燥工程および焼成工程からなり、触媒は、Moの
プレカーサ、Vのプレカーサ、Sbおよび/またはTe
のプレカーサ、Nbのプレカーサー、および触媒を構成
する元素の少なくとも二種の元素を含む複合酸化物を含
んだ触媒原料液を用いて製造されることに特徴がある。
本発明において、Zを含む触媒を製造する際には、必要
に応じて、上記の成分の他に、触媒原料液にZのプレカ
ーサを加えることができる。本発明において、Zを含ま
ない触媒、すなわち、dが0の触媒を製造する際には、
複合酸化物として、Mo、V、Sbおよび/またはT
e、およびNbから選ばれた元素の少なくとも二種の元
素を含む複合酸化物が用いられる。好ましくはSbおよ
び/またはMoを含む複合酸化物、より好ましくはSb
を含む複合酸化物である。
【0012】本発明において、Zを含む触媒を製造する
際には、複合酸化物として、触媒を構成する元素の少な
くとも二種を含む元素からなる複合酸化物が用いられ
る。複合酸化物は、Sb、BiおよびMoから選ばれた
少なくとも一種の元素を含む複合酸化物であることが好
ましい。SbおよびBiから選ばれた少なくとも一種以
上の元素を含む複合酸化物がより好ましく、特にはSb
を含む複合酸化物であることが好ましい。Sbを含む複
合酸化物を用いた場合、Sb、およびAl、Fe、S
n、Ga、Bi、Nb、Ta、Mo、W、Ti、In、
希土類、Bi、Geおよびアルカリ土類金属から選ばれ
た少なくとも一種の元素を含む複合酸化物が好ましく、
特に好ましくはSb、およびAl、FeおよびSnから
選ばれた少なくとも一種の元素を含む複合酸化物であ
る。Zは、触媒原料液にZのプレカーサを加えるか、Z
を含む複合酸化物を加えるか、両者を併用することによ
り供給される。
【0013】複合酸化物は一種類でもよいし、二種類以
上用いることもきる。触媒原料液中の複合酸化物の割合
は、触媒原料液中のMoプレカーサー中のMoモル数に
対して、複合酸化物中に含まれる最も多い元素のモル数
が0.01〜1であることが好ましく、より好ましくは
0.03〜0.3である。複合酸化物中の各々の元素の
モル数は、各々の元素の仕込での酸化数を持つものとし
て複合酸化物の組成式とそのときの式量を規定すること
によって、組成式のモル数を求め、各々の元素と該組成
式複合酸化物のモル比から、各々の元素のモル数を決定
することができる。
【0014】複合酸化物の製造方法としては、公知の方
法を用いることができる。先ず、複合酸化物を構成する
元素の酸化物原料をボールミル等によって混合し、次い
で焼成する方法、該元素の水溶性の原料を混合し、共沈
させて前駆体を得、次いで焼成する方法、該元素の水溶
性または不溶性の原料を混合し、噴霧乾燥または蒸発乾
固させて前駆体を得、次いで焼成する方法、該元素の混
合液を水熱合成法する方法等を例示することができる。
【0015】焼成温度は400〜1500℃が好まし
く、より好ましくは600〜1000℃である。焼成時
間は1〜200時間が好ましい。酸化物原料を用いる固
相反応方法では、好ましくは50〜150時間である。
共沈、噴霧乾燥、蒸発乾固で得られた前駆体を焼成する
方法では、好ましくは1〜10時間である。焼成雰囲気
は、大気雰囲気下、イナート雰囲気下、真空下等、いず
れであってもよい。得られた複合酸化物は結晶性であっ
てもよいし、アモルファスであってもよい。
【0016】次に、本発明の触媒製造方法において用い
るMo、V、Sbおよび/またはTe、NbおよびZの
プレカーサーについて説明する。Moのプレカーサーと
しては、例えば、ヘプタモリブデン酸アンモニウム、モ
リブデン酸化物、モリブデン酸、モリブデンのオキシ塩
化物、モリブデンの塩化物、モリブデンのアルコキシド
等を用いることができ、好ましくはヘプタモリブデン酸
アンモニウムである。
【0017】Vのプレカーサーとしては、例えば、メタ
バナジン酸アンモニウム、酸化バナジウム(V)、バナ
ジウムのオキシ塩化物、バナジウムのアルコキシド等を
用いることができ、好ましくはメタバナジン酸アンモニ
ウム、酸化バナジウム(V)であり、特に好ましくはメ
タバナジン酸アンモニウムである。Sbのプレカーサー
としては、例えば、酸化アンチモン(III)、酸化ア
ンチモン(IV)、酸化アンチモン(V)、メタアンチ
モン酸(III)、アンチモン酸(V)、アンチモン酸
アンモニウム(V)、塩化アンチモン(III)、塩化
酸化アンチモン(III)、硝酸酸化アンチモン(II
I)、アンチモンのアルコキシド、アンチモンの酒石酸
塩等の有機酸塩、金属アンチモン等を用いることがで
き、好ましくは酸化アンチモン(III)である。
【0018】Teのプレカーサーとしては、例えば、テ
ルル酸や金属テルル等を用いることができ、好ましくは
テルル酸である。Nbのプレカーサーとしては、例え
ば、シュウ酸水溶液にニオブ酸を溶解させた水溶液を好
適に用いることができる。シュウ酸/ニオブのモル比は
通常、1〜10であり、好ましくは2〜6、より好まし
くは2〜4である。得られた水溶液に過酸化水素を添加
してもよい。過酸化水素/ニオブのモル比は好ましくは
0.5〜10であり、特に好ましくは2〜6である。
【0019】Z成分を含む触媒の場合は、触媒原料液に
Zのプレカーサを加えることができる。Z成分のプレカ
ーサーとしては、例えば、Z成分のシュウ酸塩、水酸化
物、酸化物、硝酸塩、酢酸塩、アンモニウム塩、炭酸
塩、アルコキシド等を用いることができる。担体として
シリカを用いる場合は、原料としてシリカゾルが好適に
用いられる。中でも、アンモニウムイオンで安定化した
シリカゾルを用いることが好ましい。
【0020】触媒を構成する元素の原子比は、触媒原料
液に仕込んだ元素の原子比により制御する。本発明の触
媒は、触媒の強度および選択率の点から、化学式(1)
の酸化物の質量とシリカの質量との総和に対して、好ま
しくは20〜60質量%、より好ましくは30質量%〜
55質量%のシリカに担持して用いる。シリカの質量%
は、化学式(1)の酸化物の質量をW1、シリカの質量
をW2として、下記式で定義される。W1は、仕込み組
成と仕込み金属成分の酸化数に基づいて算出された質量
である。W2は、仕込み組成に基づいて算出された質量
である。 シリカの質量%=100×W2/(W1+W2)
【0021】本発明の触媒の製造方法は、原料調合工
程、乾燥工程および焼成工程の3つの工程からなる。以
下にこれらの工程についてX成分がSbである場合を例
に具体的に説明する。X成分がTeであっても同様に製
造できる。
【0022】<原料調合工程>ヘプタモリブデン酸アン
モニウム、メタバナジン酸アンモニウムおよび酸化アン
チモン(III)を水に懸濁させ、好ましくは70〜1
00℃、1〜5時間攪拌しながら反応させる。得られた
モリブデン、バナジウムおよびアンチモンを含有する混
合液を空気酸化、または過酸化水素等によって液相酸化
し、混合液(A)を得る。液相酸化に過酸化水素水を用
いる場合は、過酸化水素/Sbのモル比は好ましくは
0.5〜2である。目視でオレンジ色〜茶色になるまで
酸化するのが好ましい。
【0023】一方、ニオブ酸をシュウ酸水溶液に溶解し
てニオブ原料液を調製する。ニオブ原料液に過酸化水素
水を添加しておくことが好ましい。他方、複合酸化物を
水に懸濁させて複合酸化物原料液を調製する。複合酸化
物原料液は、ホモジナイザー等用いて、原料液中の触媒
原料を1μm以下に粉砕しておくことが好ましい。混合
液(A)にニオブ原料液と複合酸化物原料液を添加して
触媒原料液を得ることができる。シリカ担持触媒を製造
する場合には、上記調合順序のいずれかのステップにお
いてシリカゾルを添加して触媒原料液を得ることができ
る。Z成分のプレカーサーを用いる場合は、上記調合順
序のいずれかのステップにおいてZ成分を含む原料を添
加して触媒原料液を得ることができる。
【0024】<乾燥工程>原料調合工程で得られた触媒
原料液を噴霧乾燥法または蒸発乾固法によって乾燥さ
せ、乾燥粉体を得る。好ましくは噴霧乾燥法を用いる。
噴霧乾燥法における噴霧化は、遠心方式、二流体ノズル
方式または高圧ノズル方式を採用することができる。乾
燥熱源は、スチーム、電気ヒーターなどによって加熱さ
れた空気を用いることができる。このとき、熱風の乾燥
機入口温度は150〜300℃が好ましい。噴霧乾燥は
簡便には100℃〜300℃に加熱された鉄板上へ触媒
原料液を噴霧することによって行うこともできる。
【0025】<焼成工程>乾燥工程で得られた乾燥粉体
を焼成することによって酸化物触媒を得る。焼成は回転
炉、トンネル炉、管状炉、流動焼成炉等を用い、実質的
に酸素を含まない窒素等の不活性ガス雰囲気下、好まし
くは、不活性ガスを流通させながら、500〜700
℃、好ましくは570〜670℃で実施することができ
る。焼成時間は0.5〜5時間、好ましくは1〜3時間
である。不活性ガス中の酸素濃度は、ガスクロマトグラ
フィーまたは微量酸素分析計で測定して、1000pp
m以下、好ましくは100ppm以下にする。焼成は反
復することができる。この焼成の前に大気雰囲気下また
は大気流通下で200℃〜420℃、好ましくは250
℃〜350℃で10分〜5時間前焼成することができ
る。焼成の後に、大気雰囲気下で200℃〜400℃、
5分〜5時間、後焼成することもできる。
【0026】このようにして製造された触媒は、プロパ
ンまたはイソブタンを気相接触アンモ酸化して不飽和ニ
トリルを製造する際の触媒として使用できる。また、プ
ロパンまたはイソブタンを気相接触酸化させて、不飽和
カルボン酸を製造する際の触媒としても使用できる。好
ましくは不飽和ニトリルの製造用の触媒として使用され
る。不飽和ニトリルの製造に用いるプロパンまたはイソ
ブタンとアンモニアの供給原料は必ずしも高純度である
必要はなく、工業グレードのガスを使用することができ
る。
【0027】反応系に供給する酸素源として、空気、酸
素を富化した空気、純酸素などを用いることができる。
更に、水蒸気、ヘリウム、アルゴン、炭酸ガス、窒素な
どを供給してもよい。反応系に供給するアンモニアの、
プロパンまたはイソブタンに対するモル比は0.1〜
1.5、好ましくは0.2〜1.2である。反応系に供
給する分子状酸素の、プロパンまたはイソブタンに対す
るモル比は0.2〜6、好ましくは0.4〜4である。
【0028】反応圧力は絶対圧で0.01〜1MPa、
好ましくは0.1〜0.3MPa、反応温度は300℃
〜600℃、好ましくは350℃〜470℃、接触時間
は0.1〜30(g・s/ml)、好ましくは0.5〜
10(g・s/ml)である。反応は、固定床、流動
床、移動床など従来の方式を採用できるが、なかでも流
動床が好ましい。反応は単流方式でもリサイクル方式で
もよいがリサイクル方式が好ましい。
【0029】
【発明の実施の形態】以下に、本発明をプロパンのアン
モ酸化反応およびプロパンの酸化反応を実施例により説
明する。プロパン転化率、アクリロニトリル選択率およ
びアクリル酸選択率は、それぞれ次の定義にしたがう。 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 アクリロニトリル選択率(%)=(生成したアクリロニ
トリルのモル数)/(反応したプロパンのモル数)×1
00 アクリル酸選択率(%)=(生成したアクリル酸のモル
数)/(反応したプロパンのモル数)×100
【0030】
【実施例1】<触媒調製>組成式がMo10.30Sb
0.29Nb0.05Al0.09n/SiO2(45質量%)で示
される触媒を次のようにして調製した。 (複合酸化物の製造)Al1Sb13で規定される複合
酸化物を次のようにして製造した。水1500gに硝酸
アルミニウム[Al(NO33・9H2O]200gを
溶解し、続いて、酸化アンチモン(III)[Sb
23]77.7gを添加した後、80℃で2時間激しく
攪拌し、複合酸化物原料液を得た。得られた複合酸化物
原料液を遠心式噴霧乾燥器を用い、入口温度230℃と
出口温度120℃の条件で乾燥して微小球状の乾燥粉体
を得た。得られた乾燥粉体100gを空気中、900℃
で2時間焼成して複合酸化物を得た。得られた複合酸化
物のX線回折(XRD)を理学電器製RAD−IIIA
型X線回折装置を用いて測定したところ、AlSbO4
という複合酸化物を含んでいた。
【0031】(触媒の製造)水1000gにヘプタモリ
ブデン酸アンモニウム[(NH46Mo724・4H
2O]250g、メタバナジン酸アンモニウム[NH4
3]49.6gおよび酸化アンチモン(III)[S
23]41.3gを添加し、油浴を用いて100℃で
2時間、大気下で還流して反応させた。その後、50℃
に冷却し、続けて、シリカ含有率30質量%のシリカゾ
ルを868g添加した。1時間攪拌した後、5質量%過
酸化水素水193gを添加し、50℃で1時間撹拌する
ことによって酸化処理を行い、混合液(A)を得た。こ
の酸化処理によって液色は濃紺色から茶色へと変化し
た。
【0032】一方、水120gにNb25換算で76質
量%を含有するニオブ酸12.4gおよびシュウ酸二水
和物[H224・2H2O]24.1gを加え、攪拌
下、60℃にて加熱して溶解させた後、30℃にて冷却
してニオブ原料液を得た。他方、水100gに複合酸化
物25.1gを加え、ホモジナイザーで8000rpm
で10分攪拌して、複合酸化物原料液を得た。上記混合
液(A)に複合酸化物原料液を添加し、続いて、ニオブ
原料液を添加した後、空気雰囲気下、50℃で30分間
撹拌して触媒原料液を得た。
【0033】得られた触媒原料液を遠心式噴霧乾燥器を
用い、入口温度230℃と出口温度120℃の条件で乾
燥して微小球状の乾燥粉体を得た。得られた乾燥粉体1
00gを石英容器に充填し、容器を回転させながら60
0ml/min.の窒素ガス流通下、630℃で2時間
焼成して触媒を得た。用いた窒素ガスの酸素濃度はテレ
ダインアナリティカルインスルーメント社製306WA
型微量酸素分析計(商標)を用いて測定した結果、1p
pmであった。触媒の組成と主要な製法因子を表1に示
す。
【0034】<プロパンのアンモ酸化反応試験>触媒W
=0.35gを内径4mmの固定床型反応管に充填し、
反応温度T=420℃、プロパン:アンモニア:酸素:
ヘリウム=1:0.7:1.7:5.3のモル比の混合
ガスを流量F=3.6(ml/min)で流した。この
とき圧力Pはゲージ圧で0MPaであった。接触時間は
2.3(=W/F×60×273/(273+T)×
((P+0.101)/0.101))(g・s/m
l)であった。反応ガスの分析はオンラインガスクロマ
トグラフィーにより行った。得られた結果を表1に示
す。
【0035】
【比較例1】<触媒調製>組成式がMo10.30Sb
0.20Nb0.05n/SiO2(45質量%)で示される触
媒を次のようにして調製した。シリカゾル868gに代
えて799gを用い、複合酸化物原料液を用いなかった
以外は実施例1の触媒調製と同様にして触媒を調製し
た。 <プロパンのアンモ酸化反応試験>得られた触媒につい
て実施例1と同じ条件にてプロパンのアンモ酸化反応試
験を行った。得られた結果を表1に示す。
【0036】
【比較例2】<触媒調製>組成式がMo10.30Sb
0.29Nb0.05Al0.09n/SiO2(45質量%)で示
される触媒を次のようにして調製した。硝酸アルミニウ
ム47.8gと酸化アンチモン18.6を水100gに
懸濁させた後、ホモジナイザーで8000rpmで10
分攪拌して、アルミニウム−アンチモン混合液を得た。
複合酸化物原料液に代えてアルミニウム−アンチモン混
合液を用いた以外は実施例1の触媒調製法と同様の方法
で触媒を調製した。 <プロパンのアンモ酸化反応試験>得られた触媒につい
て、流量F=3.0(ml/min)および接触時間を
2.7(g・s/ml)とした以外は実施例1と同じ条
件にてプロパンのアンモ酸化反応試験を行った。得られ
た結果を表1に示す。
【0037】
【比較例3】<触媒調製>Mo10.30Sb0.20Nb
0.05n/SiO2(45質量%)とAl1Sb13との
混合触媒(混合モル比Mo:Al=1:0.09)を次
のようにして調製した。実施例1の複合酸化物の製造で
得られたAl1Sb13複合酸化物0.016gと比較
例1の触媒0.334gを5ccガラス容器に入れ、ふ
たを閉めて5分間激しく振とうさせて混合触媒を得た。 <プロパンのアンモ酸化反応試験>得られた触媒につい
て実施例1と同じ条件下にてプロパンのアンモ酸化反応
試験を行った。得られた結果を表1に示す。
【0038】
【実施例2】<触媒調製>組成式がMo10.30Sb
0.29Nb0.05Al0.11n/SiO2(45質量%)で示
される触媒を次のようにして調製した。 (複合酸化物の製造)Al1.2Sb13.3で規定される
複合酸化物を次のようにして製造した。硝酸アルミニウ
ム200gに代えて240gを用いた以外は実施例1の
複合酸化物の製造方法と同じ方法で複合酸化物を製造し
た。得られた複合酸化物のXRDを測定したところ、A
lSbO4という複合酸化物を含んでいた。 (触媒の製造)シリカゾル868gに代えて871g
を、また複合酸化物原料液については、Al1Sb13
の25.1gに代えてAl1.2Sb13.3を26.4g
を用いた以外は実施例1の触媒調製法と同様の方法にて
触媒を調製した。 <プロパンのアンモ酸化反応試験>得られた触媒につい
て実施例1と同じ条件下にてプロパンのアンモ酸化反応
試験を行った。得られた結果を表1に示す。
【0039】
【実施例3】<触媒調製>組成式がMo10.30Sb
0.25Nb0.05Fe0.05n/SiO2(45質量%)で示
される触媒を次のようにして調製した。 (複合酸化物の製造)Fe1Sb13で示される複合酸
化物を次のようにして製造した。水1500gに硝酸鉄
[Fe(NO33・9H2O]200gを添加し攪拌し
て溶解させ、続いて、酸化アンチモン(III)[Sb
23]72.2gを添加した後、80℃で2時間激しく
攪拌し、複合酸化物原料液を得た。得られた複合酸化物
原料液を遠心式噴霧乾燥器を用い、入口温度230℃と
出口温度120℃の条件で乾燥して微小球状の乾燥粉体
を得た。得られた乾燥粉体100gを空気中900℃で
2時間焼成して複合酸化物を得た。得られた複合酸化物
のXRDを測定したところ、FeSbO4という複合酸
化物を含んでいた。 (触媒の製造)シリカゾル868gに代えて843g
を、また複合酸化物原料液については、Al1Sb13
の25.1gに代えてFe1Sb13を16.0gを用
いた以外は実施例1の触媒調製法と同じ方法で触媒を調
製した。 <プロパンのアンモ酸化反応試験>得られた触媒につい
て実施例1と同じ条件にてプロパンのアンモ酸化反応試
験を行った。得られた結果を表1に示す。
【0040】
【比較例4】<触媒調製>組成式がMo10.30Sb
0.25Nb0.05Fe0.05n/SiO2(45質量%)で示
される触媒を次のようにして調製した。硝酸鉄28.6
gと酸化アンチモン10.3を水100gに懸濁させた
後、ホモジナイザーで8000rpmで10分攪拌し
て、鉄−アンチモン混合液を得た。シリカゾル868g
に代えて843gを、複合酸化物原料液に代えて鉄−ア
ンチモン混合液を用いた以外は実施例1の触媒調製法と
同じ方法で触媒を調製した。 <プロパンのアンモ酸化反応試験>得られた触媒につい
て、流量F=3.3(ml/min)にして接触時間を
2.5(g・s/ml)とした以外は実施例1と同じ条
件下にてプロパンのアンモ酸化反応試験を行った。得ら
れた結果を表1に示す。
【0041】
【比較例5】<触媒調製>Mo10.30Sb0.20Nb
0.05n/SiO2(45質量%)とFe1Sb13との
混合触媒(混合モル比Mo:Fe=1:0.05)を次
のようにして調製した。実施例2の複合酸化物の製造で
得られたFe1Sb13複合酸化物0.010gと比較
例1の触媒0.340gを5ccガラス容器に入れ、ふ
たを閉めて5分間激しく振とうさせ混合触媒を得た。 <プロパンのアンモ酸化反応試験>得られた触媒につい
て実施例1と同じ条件下にてプロパンのアンモ酸化反応
試験を行った。得られた結果を表1に示す。
【0042】
【実施例4】<触媒調製>組成式がMo10.30Sb
0.29Nb0.05Al0.09nで示される触媒を次のように
して調製した。シリカゾル添加しなかった以外は実施例
1の触媒調製法と同じ条件で触媒を調製した。 <プロパンの酸化反応試験>得られた触媒0.35gを
内径4mmの固定床型反応管に充填し、反応温度T=3
80℃(外温)、プロパン:酸素:水蒸気:ヘリウム=
1:3:14:10のモル比の混合ガスを流量F=4.
5(ml/min)で流した。このとき圧力Pはゲージ
圧で0MPaであった。接触時間は2.0(g・s/m
l)であった。得られた結果を表2に示す。
【0043】
【比較例6】<触媒調製>組成式がMo10.30Sb
0.20Nb0.05nで示される触媒を次のようにして調製
した。シリカゾル添加しなかった以外は比較例1の触媒
調製法と同じ条件で触媒を調製した。 <プロパンの酸化反応試験>得られた触媒について実施
例4と同じ条件下にてプロパンの酸化反応試験を行っ
た。得られた結果を表2に示す。
【0044】
【表1】
【0045】
【表2】
【0046】
【発明の効果】本発明の方法で製造された触媒を用いる
と、比較的低い温度にて、プロパンまたはイソブタンか
ら高い選択率で不飽和ニトリルや不飽和カルボン酸を製
造することができる。また、本発明の方法によると、触
媒の製造工程も簡易である。
───────────────────────────────────────────────────── 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) C07C 57/05 C07C 57/05 253/24 253/24 255/08 255/08 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 Fターム(参考) 4G002 AA06 AB02 AE05 4G069 AA02 AA03 AA08 BA02A BA02B BB06A BB06B BC08A BC16A BC16B BC17A BC18A BC21A BC22A BC23A BC25A BC26A BC26B BC31A BC32A BC35A BC38A BC40A BC50A BC51A BC52A BC54A BC54B BC55A BC55B BC56A BC58A BC59A BC59B BC60A BC62A BC64A BC66A BC66B BC68A BC70A BC71A BC72A BC75A BD03A BD07A BD10A CB07 CB53 DA06 EA01Y FA01 FA02 FB06 FB30 FB57 FC07 FC08 4H006 AA02 AC46 AC54 BA05 BA06 BA07 BA08 BA09 BA10 BA11 BA12 BA13 BA14 BA15 BA16 BA23 BA24 BA25 BA30 BA31 BA55 BA81 BC13 BC32 BE14 BE30 4H039 CA21 CA65 CA70 CC10 CC30 CL50

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プロパンまたはイソブタンの気相接触ア
    ンモ酸化反応による不飽和ニトリルの製造または気相接
    触酸化反応による不飽和カルボン酸の製造に用いるため
    の、化学式(1)で示す触媒を製造するに際して、 M
    oのプレカーサー、Vのプレカーサー、Sbおよび/ま
    たはTeのプレカーサー、Nbのプレカーサー、および
    触媒を構成する元素の少なくとも二種の元素を含む複合
    酸化物を含んだ触媒原料液を用いることを特徴とする酸
    化反応触媒の製造方法。 Mo1abNbcdn (1) (式中、XはSbおよび/またはTe、ZはBi、T
    i、W、Cr、Al、Ta、Zr、Hf、Mn、Re、
    Fe、Ru、Rh、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Z
    n、B、Ga、In、Ge、Sn、P、Pb、Y、希土
    類元素およびアルカリ土類金属から選ばれた少なくとも
    一種の元素、a、b、c、dおよびnはMo1原子あた
    りの原子比、0.1≦a≦1、0.01≦b≦0.6、
    0.01≦c≦0.3、0≦d≦1、nは構成金属の酸
    化状態によって決まる原子比)
  2. 【請求項2】 複合酸化物がSb、BiおよびMoから
    選ばれた少なくとも一種の元素を含むことを特徴とする
    請求項1記載の酸化反応触媒の製造方法。
  3. 【請求項3】 複合酸化物がSb、およびAl、Fe、
    Sn、Ga、Bi、V、Nb、Ta、Ti、Mo、W、
    In、希土類元素、Bi、Geおよびアルカリ土類金属
    から選ばれた少なくとも一種の元素を含むことを特徴と
    する請求項1記載の酸化反応触媒の製造方法。
  4. 【請求項4】 触媒が、化学式(1)の酸化物の質量と
    シリカの質量との総和に対して20〜60質量%のシリ
    カに担持されていることを特徴とする請求項1〜3のい
    ずれか1項に記載の酸化反応触媒の製造方法。
  5. 【請求項5】 触媒が実質的に酸素を含まないガス雰囲
    気下、500℃〜700℃で焼成して製造されることを
    特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の酸化反
    応触媒の製造方法。
  6. 【請求項6】 プロパンまたはイソブタンの気相接触ア
    ンモ酸化反応によって不飽和ニトリルを製造する方法に
    おいて、請求項1〜5のいずれか1項に記載の触媒の製
    造方法により得られた触媒を用いることを特徴とする不
    飽和ニトリルの製造方法。
  7. 【請求項7】 プロパンまたはイソブタンの気相接触酸
    化反応によって不飽和カルボン酸を製造する方法におい
    て、請求項1〜5のいずれか1項に記載の触媒の製造方
    法で得られた触媒を用いることを特徴とする不飽和カル
    ボン酸の製造方法。
JP2001193166A 2001-03-22 2001-06-26 酸化反応触媒の製造方法 Expired - Lifetime JP4610128B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001193166A JP4610128B2 (ja) 2001-03-22 2001-06-26 酸化反応触媒の製造方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001083110 2001-03-22
JP2001-83110 2001-03-22
JP2001193166A JP4610128B2 (ja) 2001-03-22 2001-06-26 酸化反応触媒の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002346384A true JP2002346384A (ja) 2002-12-03
JP4610128B2 JP4610128B2 (ja) 2011-01-12

Family

ID=26611823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001193166A Expired - Lifetime JP4610128B2 (ja) 2001-03-22 2001-06-26 酸化反応触媒の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4610128B2 (ja)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09157241A (ja) * 1995-10-05 1997-06-17 Mitsubishi Chem Corp ニトリルの製造法
JPH09313943A (ja) * 1996-05-24 1997-12-09 Mitsubishi Chem Corp 複合酸化物触媒及びメタクリル酸の製造方法
JPH1028862A (ja) * 1996-04-18 1998-02-03 Mitsubishi Chem Corp 気相接触酸化用触媒の製造方法
JPH1045664A (ja) * 1996-07-30 1998-02-17 Mitsubishi Chem Corp α,β−不飽和カルボン酸の製造方法
JPH1157479A (ja) * 1997-08-08 1999-03-02 Mitsubishi Chem Corp 炭化水素の気相接触酸化反応触媒の製造方法
JP2000005603A (ja) * 1998-04-23 2000-01-11 Mitsubishi Rayon Co Ltd 不飽和ニトリル製造用触媒組成物
US6043185A (en) * 1999-04-02 2000-03-28 The Standard Oil Company Gallium promoted molybdenum vanadium-antimony-oxide based catalyst for selective paraffin ammoxidation
JP2000202293A (ja) * 1999-01-19 2000-07-25 Asahi Chem Ind Co Ltd 触媒およびこれを用いた不飽和ニトリルの製造法
JP2000246108A (ja) * 1999-03-01 2000-09-12 Toagosei Co Ltd 金属酸化物触媒およびそれを用いるアクリル酸の製造方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09157241A (ja) * 1995-10-05 1997-06-17 Mitsubishi Chem Corp ニトリルの製造法
JPH1028862A (ja) * 1996-04-18 1998-02-03 Mitsubishi Chem Corp 気相接触酸化用触媒の製造方法
JPH09313943A (ja) * 1996-05-24 1997-12-09 Mitsubishi Chem Corp 複合酸化物触媒及びメタクリル酸の製造方法
JPH1045664A (ja) * 1996-07-30 1998-02-17 Mitsubishi Chem Corp α,β−不飽和カルボン酸の製造方法
JPH1157479A (ja) * 1997-08-08 1999-03-02 Mitsubishi Chem Corp 炭化水素の気相接触酸化反応触媒の製造方法
JP2000005603A (ja) * 1998-04-23 2000-01-11 Mitsubishi Rayon Co Ltd 不飽和ニトリル製造用触媒組成物
JP2000202293A (ja) * 1999-01-19 2000-07-25 Asahi Chem Ind Co Ltd 触媒およびこれを用いた不飽和ニトリルの製造法
JP2000246108A (ja) * 1999-03-01 2000-09-12 Toagosei Co Ltd 金属酸化物触媒およびそれを用いるアクリル酸の製造方法
US6043185A (en) * 1999-04-02 2000-03-28 The Standard Oil Company Gallium promoted molybdenum vanadium-antimony-oxide based catalyst for selective paraffin ammoxidation

Also Published As

Publication number Publication date
JP4610128B2 (ja) 2011-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4530595B2 (ja) 酸化またはアンモ酸化用酸化物触媒
KR100905842B1 (ko) 가암모니아 산화용 촉매의 제조 방법
JP4174852B2 (ja) アクリル酸の製造方法
JP4187837B2 (ja) 不飽和ニトリル製造用触媒の製造方法
JP2012077039A (ja) 不飽和酸又は不飽和ニトリルの製造方法
JP4081824B2 (ja) アクリル酸の製造方法
JP3938225B2 (ja) 触媒の調製方法
JPH11244702A (ja) アクリロニトリルまたはメタクリロニトリル製造用触媒
JP4179675B2 (ja) 不飽和ニトリルを製造する方法
JP4049363B2 (ja) アルカン酸化触媒、その製法及び不飽和酸素含有化合物の製造法
JP4666334B2 (ja) 酸化又はアンモ酸化用酸化物触媒の製造方法
JPH0971561A (ja) ジシアノベンゼンの製造法
JP4180317B2 (ja) 酸化反応触媒の製造方法
JP4212154B2 (ja) 触媒およびこれを用いた不飽和ニトリルの製造法
JP4162945B2 (ja) 酸化物触媒
JP4455081B2 (ja) 酸化物触媒
JP2000317309A (ja) アクリル酸製造用触媒の製造方法
JP4535608B2 (ja) 触媒およびこの触媒を用いた不飽和ニトリルの製造方法
JP2001276618A (ja) 酸化またはアンモ酸化用触媒
JP2002346384A (ja) 酸化反応触媒の製造方法
JP4212139B2 (ja) アンモ酸化用触媒の調製方法
JP4162915B2 (ja) 酸化用触媒の調製方法とその触媒を用いたニトリルの製法
JP2000126599A (ja) 触媒およびこれを用いた不飽和ニトリルの製造法
JP2001347165A (ja) 金属酸化物触媒の製造方法
JP2007326036A (ja) 酸化又はアンモ酸化用酸化物触媒

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080414

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100722

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100727

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100922

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101012

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101012

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131022

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4610128

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term