JP2003024788A - 改良された触媒 - Google Patents
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Abstract
方法の提供。 【解決手段】(a)実験式;AaVbNcXdOe 〔式中、AはMo及びWからなる群から選択される少な
くとも1つの元素であり、NはTeおよびSeからなる
群から選択される少なくとも1つの元素であり、さらに
XはNb、Ta、Tiなどから選択される少なくとも1
つの元素であり、a=1のとき、b=0.1から2、c
=0.1から1、d=0.01から1であり、eは他の
元素の酸化状態に応じて変化する。〕 を有する混合金
属酸化物を提供し、(b)有機酸、アルコール、無機酸
および過酸化水素からなる群から選択される液体接触メ
ンバーと該混合金属酸化物を接触させて接触混合物を形
成し、および(c)該接触混合物から不溶性物質を回収
し、改良された触媒を得ることを含む、改良された触媒
の製造方法。
Description
ルケンの混合物を気相触媒酸化(vapor phas
e catalytic oxidation)により
対応する不飽和カルボン酸へ酸化するための触媒に関
し、より詳細には該触媒の製造法;および本発明の触媒
の製造方法により製造された触媒を使用した、アルカ
ン、またはアルカンとアルケンの混合物を対応する不飽
和カルボン酸にするための気相触媒酸化に関するプロセ
スに関する。
により製造された触媒を使用した、アルカン、またはア
ルカンとアルケンの混合物の、アンモニアの存在下にお
ける対応する不飽和ニトリルへの気相触媒酸化に関する
プロセスに関する。
びメタクリロニトリルは、繊維、合成樹脂、合成ゴムな
どを製造するための重要な中間体として工業的に製造さ
れてきた。かかるニトリルの最も一般的な製造法は、オ
レフィン、たとえばプロペンまたはイソブテンを高温で
気相において触媒の存在下でアンモニアおよび酸素との
触媒反応に付すことである。この反応を行うための周知
の触媒としては、Mo−Bi−P−O触媒、V−Sb−
O触媒、Sb−U−V−Ni−O触媒、Sb−Sn−O
触媒、V−Sb−W−P−O触媒ならびにV−Sb−W
−OオキシドとBi−Ce−Mo−W−Oオキシドを機
械的に混合することにより得られる触媒が挙げられる。
しかしながら、プロパンとプロペンあるいはイソブタン
とイソブテン間の価格の違いの点から、低級アルカン、
例えばプロパンまたはイソブタンを出発物質として用
い、触媒の存在下で気相においてアンモニアおよび酸素
と触媒により反応させるアンモ酸化反応によりアクリロ
ニトリルまたはメタクリロニトリルを製造する方法の開
発に注意が集められてきた。
ン、アルミニウム、ジルコニウム、クロム、マンガン、
鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、パラ
ジウム、白金、アンチモン、ビスマス、ホウ素およびセ
リウムからなる群から選択される少なくとも一つの元素
であり、a=1の時、b=0.01〜1.0、c=0.
01〜1.0、x=0.01〜1.0であり、nは金属
元素の全原子価が満足するような数である);および
(2)触媒はX線回折図形において以下の角度2θ(±
0.3°)でX線回折ピークを有する:22.1°、2
8.2°、36.2°、45.2°および50.0°の
条件を満たす触媒の存在下で気体状態においてアルカン
およびアンモニアを触媒酸化に付すことを含む不飽和ニ
トリルの製造法を開示している。
は、式 WaVbTecXxOn (式中、Xはニオブ、タンタル、チタン、アルミニウ
ム、ジルコニウム、クロム、マンガン、鉄、ルテニウ
ム、コバルト、ロジウム、ニッケル、パラジウム、白
金、アンチモン、ビスマス、インジウムおよびセリウム
から選択される1またはそれ以上の元素であり、a=1
の時、b=0.01〜1.0、c=0.01〜1.0、
x=0.01〜1.0であり、nは元素の酸化形態によ
り決まる)の混合金属酸化物触媒の存在下で、気相接触
反応においてアルカンをアンモニアと反応させることを
含むニトリルの製造法を開示している。
びメタクリル酸はさまざまな合成樹脂、コーティング材
料および可塑剤の出発物質として工業的に重要である。
商業的には、現在行われているアクリル酸製造プロセス
は、プロペンフィードで出発する二段の触媒酸化反応を
含む。第一段において、プロペンを改質されたビスマス
モリブデン酸塩触媒上でアクロレインに変換する。第二
段において、主にモリブデンと酸化バナジウムからなる
触媒を用いて第一段からのアクロレイン生成物をアクリ
ル酸に変換する。ほとんどの場合において、触媒配合物
は触媒製造業者の専有物であるが、技術はよく確立され
ている。さらに、不飽和酸を対応するアルケンからから
製造する一段法を開発するための誘因がある。したがっ
て、従来技術は、不飽和酸を対応するアルケンから一段
階で製造するために複合金属酸化物触媒を用いる場合を
記載している。
o、V、Te、OおよびX(ここに、Xは、Nb、T
a、W、Ti、Al、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、
Co、Rh、Ni、Pd、Pt、Sb、Bi、B、I
n、Li、Na、K、Rb、CsおよびCeの少なくと
も一つである)を含む混合金属酸化物の存在下でのプロ
ペンの気相触媒酸化によるアクリル酸の製造を開示して
いる。
ル酸を製造することについても商業的誘因がある。した
がって、従来技術は一段においてプロパンをアクリル酸
に変換するために混合金属酸化物触媒を用いる場合を記
載する。
として、Mo、V、Te、OおよびX(ここに、Xはニ
オブ、タンタル、タングステン、チタン、アルミニウ
ム、ジルコニウム、クロム、マンガン、鉄、ルテニウ
ム、コバルト、ロジウム、ニッケル、パラジウム、白
金、アンチモン、ビスマス、ホウ素、インジウムおよび
セリウムからなる群から選択される少なくとも一つの元
素であり、各必須成分の比は、酸素を除く必須成分の合
計量に基づいて下記の関係を満たす:0.25<r(M
o)<0.98、0.003<r(V)<0.5、0.
003<r(Te)<0.5、0.003<r(X)<
0.5(ここに、r(Mo)、r(V)、r(Te)お
よびr(X)はそれぞれ酸素を除く必須成分の合計量に
基づくMo、V、TeおよびXのモル分率である))を
含む混合金属酸化物を含む触媒の存在下でアルカンを気
相触媒酸化に付すことを含む不飽和カルボン酸の製造法
を開示している。
せるための抽出技術は公知である。特に日本公開特許平
10−330343号は、式、 MoaVbSbcXxOn [式中、XはTi、Zr、Nb、Ta、Cr、W、M
n、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、P
t、Cu、Ag、Zn、In、Sn、Pb、Bi、Ce
およびアルカリ土類金属からなる群から選択される少な
くとも1つの金属元素であり、aが1の時、0.02<
=b<=0.99、0.001<=c<=0.9、0<
=x<=0.89、0.1<=c/b<=0.80であ
り、nは他の元素の酸化状態により決定される]の混合
金属酸化物を、蓚酸の水性溶液、エチレングリコール、
または過酸化水素の水性溶液から選択される溶剤で洗浄
することを開示する。このようにして製造された触媒は
アルカンのアンモキシデーションに使用され、ニトリル
を形成する。
式、 MoaVbSbcXxOn [式中、XはTi、Zr、Nb、Ta、Cr、W、M
n、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、P
t、Cu、Ag、Zn、In、Sn、Pb、Bi、Ce
およびアルカリ土類金属から選択される少なくとも1つ
の金属元素であり、aが1の時、0.02<=b<=
0.99、0.001<=c<=0.9、0<=x<=
0.89、0.1<=c/b<=0.80であり、nは
他の元素の酸化状態により決定される]の混合金属酸化
物を、有機酸の水性溶液、アルコール、無機酸の水性溶
液、または過酸化水素の水性溶液から選択される溶剤で
洗浄することを開示する。このようにして製造された物
質は電子材料、電極材料、機械的無機物質、および石油
化学における触媒などの用途において有用であることが
示されている。特に、エタンの酸化的脱水素によるエチ
レンの形成における触媒としての使用が例示されてい
る。
くとも1つの元素であり、NはTe、SbおよびSeか
らなる群から選択される少なくとも1つの元素であり、
さらにXはNb、Ta、Ti、Al、Zr、Cr、M
n、Fe、Ru、Co、Rh、Ni、Pt、Bi、B、
In、Ce、As、Ge、Sn、Li、Na、K、R
b、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、R
a、Hf、Pb、P、Pm、Eu、Gd、Dy、Ho、
Er、Tm、Yb、Lu、Au、Ag、Re、Pr、Z
n、Ga、Pd、Ir、Nd、Y、Sm、Tb、Br、
Cu、Sc、Cl、FおよびIからなる群から選択され
る少なくとも1つの元素であり、A、V、NおよびX
は、A:V:N:Xの原子比がa:b:c:dとなる量
で存在し、a=1のとき、b=0.1から2、c=0.
1から1、d=0.01から1であり、eは他の元素の
酸化状態に応じて変化する。〕を有する混合金属酸化物
の特性が、有機酸、アルコール、無機酸および過酸化水
素からなる群から選択される液体接触メンバーと混合金
属酸化物を接触させることにより、(NがTe、Se、
およびSbからなる群から選択される少なくとも1つの
元素である場合)アルカン、またはアルカンとアルケン
の混合物の不飽和カルボン酸への酸化について改良さ
れ、または(NがTeおよびSeからなる群から選択さ
れる少なくとも1つの元素である場合)アルカン、また
はアルカンとアルケンの混合物の不飽和ニトリルへのア
ンモキシデーションについて改良されることがみいださ
れた。実際、そのような接触により、混合金属酸化物物
質が単一の結晶相であるかそうでないかにかかわらず、
活性と選択性の双方が改良されることができる。
くとも1つの元素であり、NはTeおよびSeからなる
群から選択される少なくとも1つの元素であり、さらに
XはNb、Ta、Ti、Al、Zr、Cr、Mn、F
e、Ru、Co、Rh、Ni、Pt、Bi、B、In、
Ce、As、Ge、Sn、Li、Na、K、Rb、C
s、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、H
f、Pb、P、Pm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、
Tm、Yb、Lu、Au、Ag、Re、Pr、Zn、G
a、Pd、Ir、Nd、Y、Sm、Tb、Br、Cu、
Sc、Cl、FおよびIからなる群から選択される少な
くとも1つの元素であり、A、V、NおよびXは、A:
V:N:Xの原子比がa:b:c:dとなる量で存在
し、a=1のとき、b=0.1から2、c=0.1から
1、d=0.01から1であり、eは他の元素の酸化状
態に応じて変化する。〕を有する混合金属酸化物を提供
し、(b)有機酸、アルコール、無機酸および過酸化水
素からなる群から選択される液体接触メンバー(liq
uid contact member)と該混合金属
酸化物を接触させて接触混合物(contact mi
xture)を形成し、および(c)該接触混合物から
不溶性物質を回収し、改良された触媒を得ることを含
む、改良された触媒の製造方法を提供する。
様の方法により製造された触媒を提供する。本発明の第
3の態様は、アルカン、またはアルカンとアルケンの混
合物を、 (a)実験式 AaVbNcXdOe 〔式中、AはMo及びWからなる群から選択される少な
くとも1つの元素であり、NはTe、SeおよびSbか
らなる群から選択される少なくとも1つの元素であり、
さらにXはNb、Ta、Ti、Al、Zr、Cr、M
n、Fe、Ru、Co、Rh、Ni、Pt、Bi、B、
In、Ce、As、Ge、Sn、Li、Na、K、R
b、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、R
a、Hf、Pb、P、Pm、Eu、Gd、Dy、Ho、
Er、Tm、Yb、Lu、Au、Ag、Re、Pr、Z
n、Ga、Pd、Ir、Nd、Y、Sm、Tb、Br、
Cu、Sc、Cl、FおよびIからなる群から選択され
る少なくとも1つの元素であり、A、V、NおよびX
は、A:V:N:Xの原子比がa:b:c:dとなる量
で存在し、a=1のとき、b=0.1から2、c=0.
1から1、d=0.01から1であり、eは他の元素の
酸化状態に応じて変化する。〕を有する混合金属酸化物
を提供し、(b)有機酸、アルコール、無機酸および過
酸化水素からなる群から選択される液体接触メンバーと
該混合金属酸化物を接触させて接触混合物を形成し、お
よび(c)該接触混合物から不溶性物質を回収し、触媒
を得ることを含む方法、により製造された触媒の存在下
で気相触媒酸化反応に付すことを含む不飽和カルボン酸
の製造方法を提供する。
アルカンとアルケンの混合物、およびアンモニアを、 (a)実験式 AaVbNcXdOe 〔式中、AはMo及びWからなる群から選択される少な
くとも1つの元素であり、NはTeおよびSeからなる
群から選択される少なくとも1つの元素であり、さらに
XはNb、Ta、Ti、Al、Zr、Cr、Mn、F
e、Ru、Co、Rh、Ni、Pt、Bi、B、In、
Ce、As、Ge、Sn、Li、Na、K、Rb、C
s、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、H
f、Pb、P、Pm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、
Tm、Yb、Lu、Au、Ag、Re、Pr、Zn、G
a、Pd、Ir、Nd、Y、Sm、Tb、Br、Cu、
Sc、Cl、FおよびIからなる群から選択される少な
くとも1つの元素であり、A、V、NおよびXは、A:
V:N:Xの原子比がa:b:c:dとなる量で存在
し、a=1のとき、b=0.1から2、c=0.1から
1、d=0.01から1であり、eは他の元素の酸化状
態に応じて変化する。〕を有する混合金属酸化物を提供
し、(b)有機酸、アルコール、無機酸および過酸化水
素からなる群から選択される液体接触メンバーと該混合
金属酸化物を接触させて接触混合物を形成し、および
(c)該接触混合物から不溶性物質を回収し、触媒を得
ることを含む方法、により製造された触媒の存在下で気
相触媒酸化反応に付すことを含む不飽和ニトリルの製造
方法を提供する。
の出発物質として使用される混合金属酸化物は、 AaVbNcXdOe 〔式中、AはMo及びWからなる群から選択される少な
くとも1つの元素であり、NはTe、およびSeからな
る群から選択される少なくとも1つの元素であり、さら
にXはNb、Ta、Ti、Al、Zr、Cr、Mn、F
e、Ru、Co、Rh、Ni、Pt、Sb、Bi、B、
In、Ce、As、Ge、Sn、Li、Na、K、R
b、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、R
a、Hf、Pb、P、Pm、Eu、Gd、Dy、Ho、
Er、Tm、Yb、Lu、Au、Ag、Re、Pr、Z
n、Ga、Pd、Ir、Nd、Y、Sm、Tb、Br、
Cu、Sc、Cl、FおよびIからなる群から選択され
る少なくとも1つの元素であり、a=1のとき、b=
0.01から2、c=0.01から1、d=0.01か
ら0.1であり、eは他の元素の酸化状態に応じて変化
する。〕の実験式を有する。
ら0.5、c=0.05から0.5、d=0.01から
0.5である。より好ましくは、a=1のとき、b=
0.15から0.45、c=0.05から0.45、d
=0.01から0.1である。存在する酸素の量である
eは触媒中の他の元素の酸化状態に応じて変化する。し
かし、典型的にはeは3から4.7の範囲である。
元素A、V、N、およびXの化合物と少なくとも一種の
溶媒を混合して混合物を形成し(ここに、AはMo及び
Wからなる群から選択される少なくとも1つの元素であ
り、NはTe、およびSeからなる群から選択される少
なくとも1つの元素であり、さらにXはNb、Ta、T
i、Al、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、R
h、Ni、Pt、Bi、B、In、Ce、As、Ge、
Sn、Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、M
g、Ca、Sr、Ba、Hf、Pb、P、Pm、Eu、
Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Au、A
g、Re、Pr、Zn、Ga、Pd、Ir、Nd、Y、
Sm、Tb、Br、Cu、Sc、Cl、FおよびIから
なる群から選択される少なくとも1つの元素であり;元
素A、V、NおよびXは、A:V:N:Xの原子比が
a:b:c:dであってa=1のとき、b=0.01か
ら2、c=0.01から1.0、d=0.01から1.
0となるような量において存在する);少なくとも1つ
の溶剤を該混合物から取り除き、前駆体を形成し;およ
び該前駆体を焼成して混合金属酸化物を形成することに
より調製することができる。
bTecNbdOeまたはWaVbTecNbdO
e[式中のa、b、c、dおよびeは前記の通り]を有
する。出発物質として使用される混合金属酸化物は実質
的に六方晶相を含まない斜方晶相物質であることができ
る。
方晶相混合金属酸化物は、以下の方法により調製される
ことができる。 (a)実験式 AaVbNcXdOe 〔式中、AはMo及びWからなる群から選択される少な
くとも1つの元素であり、NはTe、およびSeからな
る群から選択される少なくとも1つの元素であり、さら
にXはNb、Ta、Ti、Al、Zr、Cr、Mn、F
e、Ru、Co、Rh、Ni、Pt、Bi、B、In、
Ce、As、Ge、Sn、Li、Na、K、Rb、C
s、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、H
f、Pb、P、Pm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、
Tm、Yb、Lu、Au、Ag、Re、Pr、Zn、G
a、Pd、Ir、Nd、Y、Sm、Tb、Br、Cu、
Sc、Cl、FおよびIからなる群から選択される少な
くとも1つの元素であり、A、V、NおよびXは、A:
V:N:Xの原子比がa:b:c:dとなる量で存在
し、a=1のとき、b=0.01から1.0、c=0.
01から1.0、d=0.01から1.0であり、eは
他の元素の酸化状態に応じて変化する。〕を有する混合
金属酸化物を提供し、(b) 有機酸、アルコール、無
機酸および過酸化水素からなる群から選択される液体接
触メンバーと該混合金属酸化物を接触させて接触混合物
を形成し、および(c) 該接触混合物から不溶性物質
を回収し、実質的に六方晶相混合金属酸化物を含まない
斜方晶相混合金属酸化物シードを得る方法。
斜方晶相混合金属酸化物は、以下の方法により調製され
ることができる。(a) 元素A、V、N、およびXの
化合物と少なくとも一種の溶媒を混合して溶液を形成す
る(ここに、AはMo及びWからなる群から選択される
少なくとも1つの元素であり、NはTe、およびSeか
らなる群から選択される少なくとも1つの元素であり、
さらにXはNb、Ta、Ti、Al、Zr、Cr、M
n、Fe、Ru、Co、Rh、Ni、Pt、Bi、B、
In、Ce、As、Ge、Sn、Li、Na、K、R
b、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、R
a、Hf、Pb、P、Pm、Eu、Gd、Dy、Ho、
Er、Tm、Yb、Lu、Au、Ag、Re、Pr、Z
n、Ga、Pd、Ir、Nd、Y、Sm、Tb、Br、
Cu、Sc、Cl、FおよびIからなる群から選択され
る少なくとも1つの元素であり;元素A、V、Nおよび
Xは、A:V:N:Xの原子比がa:b:c:dであっ
てa=1のとき、b=0.01から2、c=0.01か
ら1.0、d=0.01から1.0となるような量にお
いて存在する);(b)シーディング有効量の斜方晶相
混合金属酸化物シードであって、実質的に六方晶相混合
金属酸化物を含まないものを、該溶液に混合してシード
溶液を形成し、(c)前記の少なくとも一種の溶媒をシ
ード溶液から除去して触媒前駆体を形成し;および
(d)前記触媒前駆体を焼成して、実質的に六方晶相を
含まない斜方晶相混合金属酸化物触媒を得ることを含
む、製造方法。
酸化物触媒であって、実質的に六方晶相混合金属酸化物
を含まないものはたとえば、以下の方法により調製する
ことができる。 実験式 AaVbNcXdOe 〔式中、AはMo及びWからなる群から選択される少な
くとも1つの元素であり、NはTe、およびSeからな
る群から選択される少なくとも1つの元素であり、さら
にXはNb、Ta、Ti、Al、Zr、Cr、Mn、F
e、Ru、Co、Rh、Ni、Pt、Bi、B、In、
Ce、As、Ge、Sn、Li、Na、K、Rb、C
s、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、H
f、Pb、P、Pm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、
Tm、Yb、Lu、Au、Ag、Re、Pr、Zn、G
a、Pd、Ir、Nd、Y、Sm、Tb、Br、Cu、
Sc、Cl、FおよびIからなる群から選択される少な
くとも1つの元素であり、a=1のとき、b=0.01
から2、c=0.01から1.0、d=0.01から
1.0であり、eは他の元素の酸化状態に応じて変化す
る。〕を有する混合金属酸化物を提供し、有機酸、アル
コール、無機酸および過酸化水素からなる群から選択さ
れる液体接触メンバーと該混合金属酸化物を接触させて
接触混合物を形成し、および該接触混合物からシード物
質として使用される不溶性物質を回収する、方法。
晶相混合金属酸化物触媒であって、実質的に六方晶相混
合金属酸化物を含まないものはたとえば、以下の方法に
より調製することができる。元素A、V、N、およびX
の化合物と少なくとも一種の溶媒を混合して混合物を形
成する(ここに、AはMo及びWからなる群から選択さ
れる少なくとも1つの元素であり、NはTe、およびS
eからなる群から選択される少なくとも1つの元素であ
り、さらにXはNb、Ta、Ti、Al、Zr、Cr、
Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ni、Pt、Bi、
B、In、Ce、As、Ge、Sn、Li、Na、K、
Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、R
a、Hf、Pb、P、Pm、Eu、Gd、Dy、Ho、
Er、Tm、Yb、Lu、Au、Ag、Re、Pr、Z
n、Ga、Pd、Ir、Nd、Y、Sm、Tb、Br、
Cu、Sc、Cl、FおよびIからなる群から選択され
る少なくとも1つの元素であり;元素A、V、Nおよび
Xは、A:V:N:Xの原子比がa:b:c:dであっ
てa=1のとき、b=0.01から2、c=0.01か
ら1.0、d=0.01から1.0となるような量にお
いて存在する);前記の少なくとも一種の溶媒を混合物
から除去して前駆体を形成し;前記の前駆体を焼成して
焼成された前駆体を形成し、有機酸、アルコール、無機
酸および過酸化水素からなる群から選択される液体接触
メンバーと該焼成された前駆体を接触させて接触混合物
を形成し、および該接触混合物からシード物質として使
用される不溶性物質を回収する、方法。
水;メタノール、エタノール、プロパノール、およびジ
オールなどを包含するがこれに限定されないアルコー
ル;ならびに当業界で公知の他の極性溶媒が挙げられ
る。一般に、水が好ましい。水は、蒸留水および脱イオ
ン水を包含するがこれに限定されない化学合成における
使用に適した任意の水である。存在する水の量は、好ま
しくは調製段階における組成的および/または相セグレ
ゲーション(segregation)を回避するかま
たは最小限に抑えるのに十分長期間、元素を実質的に溶
液に保つことができる量である。したがって、水の量は
組み合わせる物質の量および溶解度により変わる。しか
しながら、水の量は好ましくは混合時に水性溶液が確実
に形成されるのに十分な量である。
触媒前駆体が形成される。そのような方法としては、真
空乾燥、凍結乾燥、スプレードライ、ロータリーエバポ
レーションおよび風乾が上げられるが、これらに限定さ
れるものではない。
般に10mmHgから500mmHgの圧力範囲で行わ
れる。凍結乾燥は典型的には、たとえば液体窒素を使用
して、溶液を凍結し、凍結された溶液を真空下で乾燥す
ることを含む。スプレードライは一般に窒素またはアル
ゴンのような不活性雰囲気下で、125℃から200℃
の範囲の入り口温度および75℃から150℃の範囲の
出口温度で行われる。ロータリーエバポレーションは、
一般に25から90℃の浴温度、10mmHgから76
0mmHgの圧力範囲、好ましくは40から90℃の浴
温度、10mmHgから350mmHgの圧力範囲、よ
り好ましくは40から60℃の浴温度、10mmHgか
ら40mmHgの圧力範囲で行われる。風乾は、25℃
から90℃の温度範囲で行われる。ロータリーエバポレ
ーションおよびスプレードライが一般に好ましい。
水素からなる群から選択される液体接触メンバーとの接
触は、それが最終的な触媒の斜方晶相混合金属酸化物、
またはシード物質を作るためのどちらであっても、斜方
晶相混合金属酸化物の調製の場合において、六方晶相が
実質的に混合金属酸化物または焼成された前駆体から除
去される限り、特別な限定を有することなく行うことが
できる。液体接触メンバーは通常、混合金属酸化物また
は第1の焼成された前駆体の1から100倍体積量、好
ましくは3から50倍体積量、より好ましくは5から2
5倍体積量で使用される。昇温下での接触は、六方晶相
をより迅速に除去する。しかし、長時間の接触時間が障
害にならなければ、室温以下での接触も用いることがで
きる。通常、室温から100℃まで、好ましくは50℃
から90℃、より好ましくは60℃から80℃の接触温
度が使用できる。先に述べたように、接触時間は接触が
行われる温度により影響される。通常、1から100時
間、好ましくは2から20時間、より好ましくは5から
10時間の接触時間が使用される。接触混合物は好まし
くは接触の間撹拌される。
きる有機酸については特別な限定はない。たとえば、蓚
酸、ぎ酸、酢酸、くえん酸、酒石酸を使用することがで
きるが、蓚酸が好ましい。有機酸が液体の場合、そのま
ま、または水性溶液として使用することができる。有機
酸が固体の場合、水性溶液として使用される。水性溶液
を使用する場合、有機酸の濃度については特別な限定は
ない。通常、水性溶液中の有機酸の濃度は、0.1から
50重量%、好ましくは1から15重量%の範囲で変化
することができる。
きるアルコールについては特別な限定はない。たとえ
ば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノー
ル、ヘキサノールおよびジオールを使用することができ
るが、1から4個の炭素原子を有するアルコールが好ま
しく、エチレングリコールが特に好ましい。アルコール
は水性溶液として使用することができるが、その場合に
は水含有量は良好な効果を奏するために20重量%以下
に維持されるべきである。同様に、液体接触メンバーと
して使用することのできる無機酸については特別な限定
はない。たとえば、硝酸、硫酸、りん酸、塩酸、過塩素
酸、塩素酸、次亜塩素酸を使用することができる。無機
酸は典型的には、0.1から50重量%、好ましくは
0.1から10重量%の濃度の水性溶液として使用する
ことができる。過酸化水素が液体接触メンバーとして使
用される場合、0.1から50重量%、好ましくは1か
ら10重量%の濃度の水性溶液として使用される。
質が形成された接触混合物から取り出される。不溶性物
質は任意の公知の分離手段、たとえば、遠心分離または
濾過により取り出すことができる。接触が昇温下で行わ
れた場合、接触混合物を、不溶性物質を取り出す前に冷
却することができる。
素がない状態、例えば不活性雰囲気または真空中で行う
ことができる。不活性雰囲気は、実質的に不活性、すな
わち触媒前駆体と反応しないかまたは相互作用しない任
意の物質である。適当な例としては、窒素、アルゴン、
キセノン、ヘリウムまたはその混合物が挙げられるが、
これに限定されない。好ましくは、不活性雰囲気はアル
ゴンまたは窒素である。不活性雰囲気は触媒前駆体上を
流れてもよいし、流れなくてもよい(静的環境)。不活
性雰囲気が触媒前駆体上を流れる場合、流量は広範囲に
変化し、例えば1〜500hr−1の空間速度である。
は400℃〜700℃、より好ましくは500℃〜64
0℃の温度で行われる。焼成は前記触媒を形成するのに
適した時間行われる。典型的には、焼成は0.5〜30
時間、好ましくは1〜25時間、より好ましくは1〜1
5時間行い、所望の促進された混合金属酸化物を得る。
前駆体を二段階において焼成する。第一段階において、
触媒前駆体を酸化環境(例えば空気)中、200℃〜4
00℃、好ましくは275℃〜325℃の温度で、15
分から8時間、好ましくは1〜3時間焼成する。第二段
階において、第一段階からの物質を非酸化環境(例えば
不活性雰囲気)中、500℃から750℃、好ましくは
550℃〜650℃の温度で、15分から8時間、好ま
しくは1〜3時間焼成する。任意に、還元ガス、たとえ
ばアンモニアまたは水素を第二段焼成中に添加すること
ができる。
触媒前駆体を所望の酸化環境中、室温におき、その後、
第一段焼成温度を上げ、この温度で所望の第一段焼成時
間維持する。雰囲気を次に第二段焼成のために所望の非
酸化環境と置換し、温度を所望の第二段焼成温度に上
げ、その温度で所望の第二段焼成時間維持する。任意の
タイプの加熱機構、たとえば、炉を焼成の間に使用する
ことができるが、焼成を所望のガス雰囲気の流動中で行
うことが好ましい。そのため、所望のガスの流れが固体
触媒前駆体粒子を連続的に流れる床で焼成を行うことが
好ましい。
定されない。例えば、酸化物、硝酸塩、ハライドまたは
オキシハライド、アルコキシド、アセチルアセトネー
ト、ならびに有機金属化合物をはじめとする広範囲にお
よぶ物質を用いることができる。例えば、ヘプタモリブ
デン酸アンモニウムを触媒中モリブデン源として利用す
ることができる。しかしながら、MoO3、MoO2、
MoCl5、MoOCl 4、Mo(OC2H5)5、モ
リブデンアセチルアセトネート、ホスホモリブデン酸お
よびシリコモリブデン酸のような化合物もヘプタモリブ
デン酸アンモニウムの代わりに用いることができる。同
様に、メタバナジウム酸アンモニウムを触媒中バナジウ
ム源として用いることができる。しかしながら、V2O
5、V2O 3、VOCl3、VCl4、VO(OC2H
5)3、硫酸バナジル、バナジウムアセチルアセトネー
トおよびバナジルアセチルアセトネートのような化合物
もメタバナジウム酸アンモニウムの代わりに用いること
ができる。テルル源としては、テルル酸、TeCl4、
Te(OC2H5)5、Te(CH(CH3)2)4お
よびTeO2が挙げられる。ニオブ源はアンモニウムニ
オブオキサレート、Nb2O5、NbCl5、ニオブ酸
またはNb(OC2H5)5ならびにより一般的なシュ
ウ酸ニオブが挙げられる。
単独で優れた触媒活性を示す。しかしながら、混合金属
酸化物は粉砕することにより、より高い活性を有する触
媒に変換することができる。
法を用いることができる。乾式粉砕法については、例え
ば粗粒子が粉砕するための高速ガス流中で互いに衝突す
るガスストリームグラインダーを用いる方法があげられ
る。粉砕は、機械的だけでなく、小規模の操作の場合に
は乳鉢などを用いても行うことができる。
添加することにより湿潤状態において粉砕が行われる湿
式粉砕法としては、ロータリーシリンダータイプミディ
アムミルまたはミディアムスターリングタイプミルを用
いる公知方法があげられる。ロータリーシリンダータイ
プミディアムミルは、粉砕される対象物の容器が回転す
るタイプの湿式ミルであり、例えばボールミルおよびロ
ッドミルが挙げられる。ミディアムスターリングタイプ
ミルは、容器中に収容されている粉砕される対象物が撹
拌装置により撹拌されるタイプの湿式ミルであり、例え
ばロータリースクリュータイプミル、およびロータリー
ディスクタイプミルが挙げられる。
化物の性質、湿式粉砕の場合において用いられる溶媒の
粘度、濃度など、または粉砕装置の最適条件に合うよう
に適当に設定できる。触媒性能は、このような粉砕によ
り向上される。
砕された触媒前駆体に添加することにより、溶液または
スラリーを形成し、続いて再度乾燥することにより触媒
活性をさらに向上させることができる。溶液またはスラ
リー濃度について特別な制限はなく、粉砕された触媒前
駆体の出発化合物の合計量が10〜60重量%になるよ
うに溶液またはスラリーを調節するのが一般的である。
続いて、この溶液またはスラリーをスプレー乾燥、凍結
乾燥、蒸発乾固または真空乾燥などの方法、好ましくは
スプレー乾燥法により乾燥する。さらに、同様の乾燥を
湿式粉砕を行う場合においても行うことができる。
として用いることができるが、さらに通常200℃〜7
00℃の温度で、0.1〜10時間熱処理に付すことが
できる。
は、単独で固体触媒として用いることができるが、適当
な担体、例えばシリカ、アルミナ、チタニア、アルミノ
シリケート、珪藻土またはジルコニアと合わせて触媒に
形成することができる。さらに、リアクターの規模また
はシステムに応じて適当な形状および粒子サイズに成形
することができる。
成分は、公知湿式技術によりアルミナ、シリカ、シリカ
−アルミナ、ジルコニア、チタニアなどの物質上に担持
させることができる。典型的な一方法において、斜方晶
相混合金属酸化物でシードされた後、担体が湿るように
金属を含有する溶液を乾燥担体と接触させ;続いて結果
として湿った物質を、例えば室温から200℃の温度で
乾燥させ、続いて前記のように焼成する。
ボン酸の製造法であって、アルカン、またはアルカンと
アルケンの混合物を本発明の触媒の存在下で気相触媒酸
化反応に付し、不飽和カルボン酸を製造することを含む
方法を提供する。
水蒸気(steam)を含む出発物質ガスを用いるのが
好ましい。かかる場合において、反応系に供給される出
発物質ガスとして、水蒸気含有アルカン、またはアルカ
ンとアルケンの水蒸気含有混合物、および酸素含有ガス
を含むガス混合物が通常いられる。しかしながら、水蒸
気含有アルカン、またはアルカンとアルケンの水蒸気含
有混合物、ならびに酸素含有ガスを交互に反応系に供給
することができる。用いられる水蒸気は反応系において
蒸気の形態で存在することができ、その導入方法は特に
限定されない。
えば、窒素、アルゴンまたはヘリウムを供給することが
できる。出発物質ガス中のモル比(アルカン、またはア
ルカンとアルケンの混合物):(酸素):(希釈ガ
ス):(H2O)は好ましくは(1):(0.1〜1
0):(0〜20):(0.2〜70)、より好ましく
は(1):(1〜5.0):(0〜10):(5〜4
0)である。
ルカンとアルケンの混合物と一緒に水蒸気を供給する場
合、不飽和カルボン酸の選択性は著しく向上され、単に
一段階において接触させるだけで、不飽和カルボン酸を
アルカン、またはアルカンとアルケンの混合物から良好
な収率で得ることができる。しかしながら、公知技術
は、出発物質を希釈する目的で、希釈ガス、例えば窒
素、アルゴンまたはヘリウムを利用する。したがって、
空間速度、酸素分圧および水蒸気分圧を調節するための
希釈ガスとして、不活性ガス、例えば窒素、アルゴンま
たはヘリウムを水蒸気と一緒に用いることができる。
ン、特にプロパン、イソブタンまたはn−ブタン;より
好ましくはプロパンまたはイソブタン;最も好ましくは
プロパンを用いるのが好ましい。本発明にしたがって、
かかるアルカンから、不飽和カルボン酸、たとえばα,
β−不飽和カルボン酸を良好な収率で得ることができ
る。例えば、プロパンまたはイソブタンを出発物質アル
カンとして用いる場合、それぞれアクリル酸またはメタ
クリル酸が良好な収率で得られる。
発物質混合物として、C3−8アルカンおよびC3−8
アルケン、特にプロパンとプロペン、イソブタンとイソ
ブテンまたはn−ブタンとn−ブテンの混合物を用いる
のが好ましい。アルカンとアルケンの出発物質混合物と
して、プロパンとプロペンまたはイソブタンとイソブテ
ンがより好ましい。最も好ましいのは、プロパンとプロ
ペンの混合物である。本発明にしたがって、かかるアル
カンとアルケンの混合物から、不飽和カルボン酸、例え
ば、α,β−不飽和カルボン酸を良好な収率で得ること
ができる。例えば、プロパンとプロペンまたはイソブタ
ンとイソブテンをアルカンとアルケンの出発物質混合物
として用いる場合、それぞれ、アクリル酸またはメタク
リル酸が良好な収率で得られる。好ましくは、アルカン
とアルケンの混合物において、アルケンは少なくとも
0.5重量%、より好ましくは少なくとも1.0重量%
〜95重量%;最も好ましくは、3重量%から90重量
%の量において存在する。
タノール(反応条件下で脱水されて対応するアルケン、
すなわちイソブテンを形成する)を本発明のプロセスへ
のフィードとして、あるいは前記のフィード流れと合わ
せて用いることができる。
ず、低級アルカン、例えばメタンまたはエタン、空気ま
たは二酸化炭素を不純物として含有するアルカンを特に
問題なく用いることができる。さらに、出発物質アルカ
ンは種々のアルカンの混合物であってもよい。同様に、
アルカンとアルケンの出発物質混合物の純度は特に制限
されず、低級アルケン、たとえばエテン、低級アルカ
ン、例えばメタンまたはエタン、空気または二酸化炭素
を不純物として含むアルカンとアルケンの混合物を特に
問題なく用いることができる。さらに、アルカンとアル
ケンの出発物質混合物は種々のアルカンとアルケンの混
合物であってもよい。
れはそれ自体で、またはアルカンおよび/または他の不
純物との混合物として購入することができる。別法とし
て、これはアルカン酸化の副生成物として得ることがで
きる。同様に、アルカンの供給源についても制限はな
い。これはそれ自体で、またはアルケンおよび/または
他の不純物との混合物として購入することができる。さ
らに、アルカン(供給源を問わない)およびアルケン
(供給源を問わない)を所望によりブレンドすることが
できる。
らかには理解されていないが、酸化反応は、前記の促進
された混合金属酸化物中に存在する酸素原子またはフィ
ードガス中に存在する分子酸素により行われる。分子酸
素をフィードガス中に組み入れるために、かかる分子酸
素は純粋な酸素ガスであることができる。しかしなが
ら、純度は特に必要ではないので、酸素含有ガス、例え
ば空気を用いることが通常、より経済的である。
アルカンとアルケンの混合物を、実質的に分子酸素の不
在下において用いることもできる。このような場合、触
媒の一部を時々反応領域から適当に回収し、続いて酸化
再生装置に送り、再生し、再使用するために反応領域に
戻す方法を採用するのが好ましい。触媒の再生法とし
て、例えば酸化ガス、例えば酸素、空気または一酸化窒
素を再生装置中触媒と通常300℃〜600℃の温度で
接触させることを含む方法が挙げられる。
空気を酸素供給源として用いた場合に関して本発明の第
三の態様を詳細に記載する。反応系は固定床系または流
動床系であってもよい。しかしながら、反応は発熱反応
であるので、反応温度を制御するのが容易である流動床
系を用いるのが好ましい。反応系に供給される空気の割
合は、結果として得られるアクリル酸の選択性について
重要であり、通常は最高25モル、好ましくは0.2〜
18モル/プロパン1モルにおいてアクリル酸に対して
高い選択性が得られる。この反応は通常大気圧下で行う
ことができるが、若干高い圧力または若干低い圧力下で
行うこともできる。他のアルカン、例えばイソブタン、
またはアルカンとアルケン、例えばプロパンとプロペン
の混合物に関して、フィードガスの組成はプロパンの状
態にしたがって選択することができる。
たはメタクリル酸に酸化するための典型的な反応条件を
本発明の実施において用いることができる。該プロセス
はシングルパスモード(新しいフィードのみをリアクタ
ーに供給する)またはリサイクルモード(リアクター排
出物の少なくとも一部をリアクターに戻す)において実
施することができる。本発明のプロセスについての一般
的な条件は以下の通りである:反応温度は200℃〜7
00℃まで変化しうるが、通常200℃〜550℃;よ
り好ましくは250℃〜480℃、最も好ましくは、3
00℃〜400℃の範囲であり;気相反応におけるガス
空間速度SVは、通常100〜10000時−1、好ま
しくは300〜6000時−1、より好ましくは300
〜2000時−1の範囲内であり;触媒との平均接触時
間は、0.01〜10秒またはそれ以上であるが、通常
は0.1〜10秒、好ましくは2〜6秒の範囲であり;
反応領域における圧力は、通常、0〜75psigの範
囲であるが、好ましくは50psig以下である。シン
グルパスモードプロセスにおいて、酸素が酸素含有ガ
ス、例えば空気から供給されるのが好ましい。シングル
パスモードプロセスは酸素を添加して実施することもで
きる。リサイクルモードプロセスの実施において、反応
領域における不活性ガスのビルドアップを避けるのに酸
素ガス単独が好ましい供給源である。
応領域内または特に反応領域の出口で引火範囲になるの
を最小限に抑えるかまたは回避するために、フィードガ
ス中の炭化水素および酸素濃度が適当な量に維持される
のが重要である。一般に、特にリサイクルモードの操作
においてあと燃え(after−buring)を最少
に抑えるため、かつリサイクルされた気体状排出物流れ
中の酸素量を最小限に抑えるために、出口酸素量は低い
のが好ましい。加えて、低温(450℃未満)での反応
操作では、あと燃えがあまり問題にならず、これにより
所望の生成物に対してより高い選択性を達成できるので
非常に好ましい。本発明の触媒は、前記の低い温度範囲
でより有効に働き、酢酸および炭素酸化物の形成を著し
く減少させ、アクリル酸に対する選択性を増大させる。
空間速度および酸素分圧を調節するための希釈ガスとし
て、不活性ガス、例えば窒素、アルゴンまたはヘリウム
を用いることができる。
およびプロペンの酸化反応を本発明の方法により行う場
合、アクリル酸に加えて、一酸化炭素、二酸化炭素、酢
酸などが副生成物として生じる。さらに、本発明の方法
において、反応条件によっては不飽和アルデヒドが形成
される場合がある。例えば、プロパンが出発物質混合物
中に存在する場合、アクロレインが形成されることがで
き;イソブタンが出発物質混合物中に存在する場合、メ
タクロレインが形成されることができる。このような場
合、本発明の促進された混合金属酸化物を含有する触媒
を用いてかかる不飽和アルデヒドを再度気相触媒酸化反
応に付すことにより、または不飽和アルデヒドの公知酸
化反応触媒を用いて気相触媒酸化反応に付すことによ
り、所望の不飽和カルボン酸に変換することができる。
ルカン、またはアルカンとアルケンの混合物を、本発明
の触媒の存在下でアンモニアを用いて気相触媒酸化に付
し、不飽和ニトリルを生成することを含む。
発物質アルカンとして、C3−8アルカン、例えば、プ
ロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン、ヘキサンおよ
びヘプタンを用いるのが好ましい。しかしながら、製造
されるニトリルの工業用途の観点から、3または4個の
炭素原子を有する低級アルカン、特にプロパンおよびイ
ソブタンを用いるのが好ましい。
合物として、C3−8アルカンとC 3−8アルケン、例
えばプロパンとプロペン、ブタンとブテン、イソブタン
とイソブテン、ペンタンとペンテン、ヘキサンとヘキセ
ン、およびヘプタンとヘプテンの混合物を用いるのが好
ましい。しかしながら、製造されるニトリルの工業用途
の観点から、3または4個の炭素原子を有する低級アル
カンと3または4個の炭素原子を有する低級アルケンの
混合物、特にプロパンとプロペンまたはイソブタンとイ
ソブテンの混合物を用いるのがより好ましい。好ましく
は、アルカンとアルケンの混合物において、アルケンは
少なくとも0.5重量%、より好ましくは少なくとも
1.0重量%〜95重量%、最も好ましくは3重量%〜
90重量%の量において存在する。
ず、低級アルカン、例えばメタンまたはエタン、空気ま
たは二酸化炭素を不純物として含むアルカンを特に問題
なく用いることができる。さらに、出発物質アルカンは
さまざまなアルカンの混合物であってもよい。同様に、
アルカンとアルケンの出発物質混合物の純度は特に制限
されず、低級アルケン、例えばエテン、低級アルカン、
例えばメタンまたはエタン、空気または二酸化炭素を不
純物として含むアルカンとアルケンの混合物を特に問題
なく用いることができる。さらに、アルカンとアルケン
の出発物質混合物はさまざまなアルカンとアルケンの混
合物であってもよい。
それ自体、またはアルカンおよび/または他の不純物と
の混合物として購入することができる。別法として、こ
れはアルカン酸化の副生成物として得ることができる。
同様に、アルカンの供給源に対して制限はない。これは
それ自体、またはアルケンおよび/または他の不純物と
の混合物として購入することができる。さらに、アルカ
ン(供給源を問わない)およびアルケン(供給源を問わ
ない)を所望によりブレンドすることができる。
なメカニズムは明らかではない。しかしながら、前記の
促進された混合金属酸化物中に存在する酸素原子による
か、またはフィードガス中の分子酸素により酸化反応が
行われる。分子酸素がフィードガス中に組み入れられる
場合、酸素は純粋な酸素ガスであることができる。しか
しながら、高い純度は必要とされないので、酸素含有ガ
ス、例えば空気を用いるのが通常経済的である。
ルカンとアルケンの混合物、アンモニアおよび酸素ガス
を含むガス混合物を用いることができる。しかしなが
ら、アルカン、またはアルカンとアルケンの混合物およ
びアンモニアを含むガス混合物、ならびに酸素含有ガス
を交互に供給することができる。
またはアルカンとアルケンの混合物、およびアンモニア
をフィードガスとして用いて気相触媒酸化を行う場合、
触媒の一部を定期的に回収し、再生用の酸化再生装置に
送り、再生された触媒を反応領域に戻す方法を用いるの
が適切である。触媒の再生法として、酸化ガス、たとえ
ば酸素、空気または一酸化窒素を通常300℃〜600
℃の温度で再生装置中の触媒を通して流す方法が挙げら
れる。
質アルカンとして用い、空気を酸素供給源として用いる
場合についてさらに詳細に説明する。反応に供給される
空気の割合は、結果として得られるアクリロニトリルの
選択性に関して重要である。すなわち、最高25モル、
特に1〜15モル/プロパン1モルの範囲内で空気が供
給される場合にアクリロニトリルについて高い選択性が
得られる。反応に対して供給されるアンモニアの割合
は、0.2〜5モル、好ましくは0.5〜3モル/プロ
パン1モルの範囲内が好ましい。この反応は通常大気圧
下で行われるが、若干高い圧力または若干低い圧力で行
うことができる。他のアルカン、例えばイソブタン、ま
たはアルカンとアルケン、例えばプロパンとプロペンの
混合物に関して、フィードガスの組成はプロパンの状態
にしたがって選択されることができる。
えば、250℃〜500℃の温度で行うことができる。
より好ましくは、温度は300℃〜460℃である。気
相反応におけるガス空間速度SVは通常100〜100
00時−1、好ましくは300〜6000時−1、より
好ましくは300〜2000時−1の範囲内である。空
間速度および酸素分圧を調節するための希釈ガスとし
て、不活性ガス、例えば窒素、アルゴンまたはヘリウム
を用いることができる。プロパンのアンモ酸化を本発明
の方法により行う場合、アクリロニトリルに加えて、一
酸化炭素、二酸化炭素、アセトニトリル、シアン化水素
酸およびアクロレインが副生成物として形成される場合
がある。
30gのメタバナジウム酸アンモニウムおよび11.0
0gのテルル酸を、温水に溶解させた。160.91g
の水中の6.5%w/wのシュウ酸ニオブの溶液が、先
に形成された溶液に加えられた。混合物を、最初にロー
タリーエバポレーターで、ついで1晩真空で乾燥した。
乾燥された固体を空気中、200℃で1時間、ついでア
ルゴン中で600℃で2時間焼成した。この物質の一部
(14.3g)を135gの水中の7.15gの蓚酸2
水和物の溶液に加えた。混合物を撹拌しながら70℃で
6時間加熱した。その後混合物をろ過し、固体分画を水
で洗浄した。固体を真空下で16時間、室温で乾燥して
物質Aを得た。17.03gのヘプタモリブデン酸アン
モニウム、3.35gのメタバナジウム酸アンモニウム
および5.09gのテルル酸を、温水に溶解し、第1の
溶液を形成した。0.97gの蓚酸2水和物を、99.
33gの水中の6.5%w/wのシュウ酸ニオブの溶液
中に溶解し、得られたシュウ酸ニオブの溶液を第1の溶
液に加えた。5分間撹拌した後、物質A(0.10g)
を加え、混合物をロータリーエバポレーターで、ついで
1晩真空で乾燥した。乾燥された固体を空気中、275
℃で1時間、ついでアルゴン中で600℃で2時間焼成
した。
gの蓚酸2水和物に加えた。混合物を撹拌しながら75
℃で6時間加熱した。その後混合物を室温に冷却し、ろ
過して不溶解物を集めた。固体を真空下で16時間、室
温で乾燥した。X線回折分析により、実施例1と2では
相組成の相違のないことが示された。
0.11gのメタバナジウム酸アンモニウムおよび1
5.36gのテルル酸を、温水に溶解させた。249.
55gの水中の6.5%w/wのシュウ酸ニオブの溶液
に、5.68gの蓚酸2水和物を溶解した。得られたシ
ュウ酸ニオブの溶液が、先に形成された溶液に加えられ
た。15分撹拌した後、混合物を、最初にロータリーエ
バポレーターで、ついで1晩真空で乾燥した。乾燥され
た固体を空気中、275℃で1時間、ついでアルゴン中
で600℃で2時間焼成した。
7gの蓚酸2水和物の溶液に加えた。混合物を撹拌しな
がら75℃で6時間加熱した。その後混合物を40℃に
冷却し、ろ過して不溶解物を集めた。固体を真空下で1
6時間、室温で乾燥した。
1の物質A0.30gを蓚酸ニオブ溶液とともに加え
た。 実施例3 実施例5の3触媒15.46gを、65gの水中の6.
19gの蓚酸2水和物の溶液に加えた。混合物を撹拌し
ながら75℃で6時間加熱した。その後混合物を50℃
に冷却し、ろ過して不溶解物を集めた。固体を真空下で
16時間、室温で乾燥した。
価した。部分的酸化のための供給物の組成は空気中1.
0モル%のプロパンであり、周囲条件下において水で飽
和されていた(すなわち2.9−3.1モル%)。供給
物の流速は11.5cc/分であり、3秒の滞留時間
(触媒の体積基準)であった。結果を以下の表に示す。
Claims (7)
- 【請求項1】(a)実験式 AaVbNcXdOe 〔式中、AはMo及びWからなる群から選択される少な
くとも1つの元素であり、NはTeおよびSeからなる
群から選択される少なくとも1つの元素であり、さらに
XはNb、Ta、Ti、Al、Zr、Cr、Mn、F
e、Ru、Co、Rh、Ni、Pt、Bi、B、In、
Ce、As、Ge、Sn、Li、Na、K、Rb、C
s、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、H
f、Pb、P、Pm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、
Tm、Yb、Lu、Au、Ag、Re、Pr、Zn、G
a、Pd、Ir、Nd、Y、Sm、Tb、Br、Cu、
Sc、Cl、FおよびIからなる群から選択される少な
くとも1つの元素であり、A、V、NおよびXは、A:
V:N:Xの原子比がa:b:c:dとなる量で存在
し、a=1のとき、b=0.1から2、c=0.1から
1、d=0.01から1であり、eは他の元素の酸化状
態に応じて変化する。〕を有する混合金属酸化物を提供
し、(b)有機酸、アルコール、無機酸および過酸化水
素からなる群から選択される液体接触メンバーと該混合
金属酸化物を接触させて接触混合物を形成し、および
(c)該接触混合物から不溶性物質を回収し、改良され
た触媒を得ることを含む、 改良された触媒の製造方法。 - 【請求項2】 該混合金属酸化物が実質的に六方晶相を
含まない斜方晶相である、請求項1記載の改良された触
媒の製造方法。 - 【請求項3】 液体接触メンバーが蓚酸の水性溶液であ
る、請求項1記載の改良された触媒の製造方法。 - 【請求項4】 請求項1記載の製造方法により製造され
た触媒。 - 【請求項5】 アルカン、またはアルカンとアルケンの
混合物、およびアンモニアを請求項1記載の方法により
製造された触媒の存在下で気相触媒酸化反応に付すこと
を含む不飽和ニトリルの製造法。 - 【請求項6】 アルカン、またはアルカンとアルケンの
混合物を、(a)実験式 AaVbNcXdOe 〔式中、AはMo及びWからなる群から選択される少な
くとも1つの元素であり、NはTe、SbおよびSeか
らなる群から選択される少なくとも1つの元素であり、
さらにXはNb、Ta、Ti、Al、Zr、Cr、M
n、Fe、Ru、Co、Rh、Ni、Pt、Bi、B、
In、Ce、As、Ge、Sn、Li、Na、K、R
b、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、R
a、Hf、Pb、P、Pm、Eu、Gd、Dy、Ho、
Er、Tm、Yb、Lu、Au、Ag、Re、Pr、Z
n、Ga、Pd、Ir、Nd、Y、Sm、Tb、Br、
Cu、Sc、Cl、FおよびIからなる群から選択され
る少なくとも1つの元素であり、A、V、NおよびX
は、A:V:N:Xの原子比がa:b:c:dとなる量
で存在し、a=1のとき、b=0.1から2、c=0.
1から1、d=0.01から1であり、eは他の元素の
酸化状態に応じて変化する。〕を有する混合金属酸化物
を提供し、(b)有機酸、アルコール、無機酸および過
酸化水素からなる群から選択される液体接触メンバーと
該混合金属酸化物を接触させて接触混合物を形成し、お
よび(c)該接触混合物から不溶性物質を回収し、触媒
を得ることを含む方法、 により製造された触媒の存在下で気相触媒酸化反応に付
すことを含む不飽和カルボン酸の製造方法。 - 【請求項7】 該混合金属酸化物が実質的に六方晶相を
含まない斜方晶相である、請求項6記載の改良された触
媒の製造方法。
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