JP2003230835A - Method for manufacturing compound oxide catalyst - Google Patents

Method for manufacturing compound oxide catalyst

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a catalyst in which a catalytic performance such as a material conversion ratio and selectivity is enhanced as a catalyst used for any one reaction of a vapor phase catalytic oxidation reaction for manufacturing acrolein or methacrolein from propylene, isobutene or tert-butanol, a vapor-phase catalytic ammoxidation reaction for manufacturing acrylonitrile or methacrylonitrile from propylene or isobutene and a vapor-phase catalytic oxidative dehydrogenation reaction for manufacturing butadiene from butene. <P>SOLUTION: When a compound oxide catalyst containing at least Mo, Bi and Fe as component elements is manufactured by a step including an integration at an aqueous system of a supply source compound of the respective component elements and heating, the supply source compound of Bi hardly soluble in the aqueous system and having an average grain diameter of 6-50 μm is used. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、プロピレン、イ
ソブテン又はターシャリーブタノールからアクロレイン
又はメタクロレインを製造する気相接触酸化反応、プロ
ピレン又はイソブテンからアクリロニトリル又はメタク
リロニトリルを製造する気相接触アンモ酸化反応、及び
ブテンからブタジエンを製造する気相接触酸化的脱水素
反応等の選択的反応に用いられる複合酸化物触媒及びそ
の製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a gas phase catalytic oxidation reaction for producing acrolein or methacrolein from propylene, isobutene or tertiary butanol, and a gas phase catalytic ammoxidation reaction for producing acrylonitrile or methacrylonitrile from propylene or isobutene. , And a complex oxide catalyst used in a selective reaction such as a gas phase catalytic oxidative dehydrogenation reaction for producing butadiene from butene, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】プロピレン、イソブテン又はターシャリ
ーブタノールからアクロレイン又はメタクロレインを製
造する気相接触酸化反応、プロピレン又はイソブテンか
らアクリロニトリル又はメタクリロニトリルを製造する
気相接触アンモ酸化反応、及びブテンからブタジエンを
製造する気相接触酸化的脱水素反応等の選択的反応にお
いて、Mo−Bi系の複合酸化物触媒が有用な触媒であ
ることは良く知られており、工業的にも広く実用化され
ている。
2. Description of the Prior Art Gas phase catalytic oxidation reaction for producing acrolein or methacrolein from propylene, isobutene or tertiary butanol, gas phase catalytic ammoxidation reaction for producing acrylonitrile or methacrylonitrile from propylene or isobutene, and butadiene from butene. It is well known that the Mo-Bi-based composite oxide catalyst is a useful catalyst in the selective reaction such as the gas-phase catalytic oxidative dehydrogenation reaction to be produced, and it is industrially widely used. .

【0003】これら各種反応におけるMo−Bi系複合
酸化物の組成及び製造法に関する特許文献としては、特
公昭39−3670号公報、同48−1645号公報、
同48−4763号公報、同48−17253号公報、
同49−3498号公報、同55−41213号公報、
同56−14659号公報、同56−23969号公
報、同56−52013号公報、同57−26245号
公報、特開昭48−503号公報、同48−514号公
報、同48−52713号公報、同48−54027号
公報、同48−57916号公報、同55−20610
号公報、同55−47144号公報、同55−8454
1号公報、同59−76541号公報、同60−122
041号公報等の多くの公報が知られている。
Patent documents relating to the composition and manufacturing method of the Mo-Bi type composite oxide in these various reactions include Japanese Patent Publication Nos. 39-3670 and 48-1645.
48-4763, 48-17253,
49-3498, 55-41213,
No. 56-14659, No. 56-23969, No. 56-52013, No. 57-26245, No. 48-503, No. 48-514, No. 48-52713. 48-54027, 48-57916, and 55-20610.
No. 55-47144, No. 55-8454.
1, gazette 59-76541 gazette, gazette 60-122.
Many publications such as the 041 publication are known.

【0004】これらのうち特開昭55−47144号公
報および特開昭59−76541号公報に、複合酸化物
触媒を製造する際にあらかじめMo−BiまたはW−B
iを製造することが開示されていることを除けば、他の
ものはいずれもBiの原料として実施例において硝酸ビ
スマスを使用するものであり、それぞれの説明中におい
てBi原料として水溶性のビスマス化合物即ち硝酸ビス
マスまたは水酸化物を推奨している。これらに記載の触
媒は、複合酸化物触媒内でのBiの均一分散を考えれば
合理的な処方と考えられるが、充分な触媒性能が得られ
ていない。
Among these, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 55-47144 and 59-76541 disclose that Mo-Bi or WB should be prepared beforehand when a composite oxide catalyst is produced.
Except for the disclosure of producing i, all others use bismuth nitrate in the examples as a raw material for Bi, and in each description, a water-soluble bismuth compound as a raw material for Bi is used. That is, bismuth nitrate or hydroxide is recommended. The catalysts described in these are considered to be rational formulations considering the uniform dispersion of Bi in the composite oxide catalyst, but sufficient catalyst performance has not been obtained.

【0005】また、特公平5−87300号公報には、
Naを固溶した次炭酸ビスマスをBi原料として用いる
複合酸化物触媒が開示され、特公平6−13096号公
報には、Mg,Ca,Zn,Ce,Smのいずれかを固
溶した次炭酸ビスマスをBi原料として用いる複合酸化
物触媒が開示され、特公平6−13097号公報には、
Mg,Ca,Zn,Ce,SmのいずれかとNaとを固
溶した次炭酸ビスマスをBi原料として用いる複合酸化
物触媒が開示されている。そして、これらの複合酸化物
触媒は、十分な触媒性能を有していることが開示されて
いる。
Further, Japanese Patent Publication No. 5-87300 discloses that
A composite oxide catalyst using bismuth subcarbonate in which Na is dissolved as a Bi raw material is disclosed, and Japanese Patent Publication No. 6-13096 discloses a bismuth subcarbonate in which any one of Mg, Ca, Zn, Ce and Sm is dissolved. Is disclosed as a Bi raw material, and Japanese Patent Publication No. 6-13097 discloses that
A composite oxide catalyst using bismuth subcarbonate in which any one of Mg, Ca, Zn, Ce and Sm and Na is solid-dissolved is disclosed as a Bi raw material. It is disclosed that these composite oxide catalysts have sufficient catalytic performance.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、これらの反
応に用いられる触媒は、石油資源の有効活用及び上記の
各反応における工程の合理化の観点から、少しでも高い
触媒性能が求められる。すなわち、原料転化率や選択率
が0.1%向上すると、得られる生成物の量は、数百〜
数千トンのレベルで増加する。したがって、原料転化率
や選択率等の触媒性能の向上は、たとえ少しの向上であ
っても、石油資源の有効活用や工程の合理化に大幅に寄
与する。
By the way, the catalysts used in these reactions are required to have as high a catalytic performance as possible from the viewpoint of effective utilization of petroleum resources and rationalization of the steps in each of the above reactions. That is, when the raw material conversion rate and the selectivity are improved by 0.1%, the amount of the obtained product is several hundred to
Increase at the level of thousands of tons. Therefore, even if the catalyst performance such as the raw material conversion rate and the selectivity is improved, even if it is a little improvement, it will greatly contribute to the effective utilization of petroleum resources and the rationalization of the process.

【0007】そこでこの発明は、プロピレン、イソブテ
ン又はターシャリーブタノールからアクロレイン又はメ
タクロレインを製造する気相接触酸化反応、プロピレン
又はイソブテンからアクリロニトリル又はメタクリロニ
トリルを製造する気相接触アンモ酸化反応、及びブテン
からブタジエンを製造する気相接触酸化的脱水素反応の
いずれかの反応に用いられる触媒として、原料転化率や
選択率等の触媒性能がより向上した触媒を提供すること
を目的とする。
Therefore, the present invention provides a gas phase catalytic oxidation reaction for producing acrolein or methacrolein from propylene, isobutene or tertiary butanol, a gas phase catalytic ammoxidation reaction for producing acrylonitrile or methacrylonitrile from propylene or isobutene, and butene. An object of the present invention is to provide, as a catalyst used in any one of the gas phase catalytic oxidative dehydrogenation reactions for producing butadiene from ethylene, a catalyst having further improved catalytic performance such as raw material conversion and selectivity.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明は、プロピレ
ン、イソブテン又はターシャリーブタノールからアクロ
レイン又はメタクロレインを製造する気相接触酸化反
応、プロピレン又はイソブテンからアクリロニトリル又
はメタクリロニトリルを製造する気相接触アンモ酸化反
応、及びブテンからブタジエンを製造する気相接触酸化
的脱水素反応のいずれかの反応に使用される、成分元素
としてモリブデン(Mo)、ビスマス(Bi)及び鉄
(Fe)を少なくとも含有する複合酸化物触媒を、各成
分元素の供給源化合物の水性系での一体化及び加熱を含
む工程によって製造する際に、水性系に難溶解性であ
り、且つ、平均粒子径が6〜50μmであるビスマス
(Bi)の供給源化合物を用いることを特徴とする複合
酸化物触媒を用いることにより、上記課題を解決したの
である。
The present invention is directed to a vapor phase catalytic oxidation reaction for producing acrolein or methacrolein from propylene, isobutene or tertiary butanol, and a vapor phase catalytic ammonia for producing acrylonitrile or methacrylonitrile from propylene or isobutene. A composite containing at least molybdenum (Mo), bismuth (Bi) and iron (Fe) as constituent elements, which is used in any one of an oxidation reaction and a vapor phase catalytic oxidative dehydrogenation reaction for producing butadiene from butene. When the oxide catalyst is produced by a process including integration of a source compound of each component element in an aqueous system and heating, it is hardly soluble in the aqueous system and has an average particle size of 6 to 50 μm. By using a complex oxide catalyst characterized by using a source compound of bismuth (Bi) It was the above-mentioned problems are eliminated.

【0009】上記複合酸化物触媒は、好ましくは下記一
般式(1)に示される複合酸化物触媒である。 MoaBibCocNidFeeNafmghSiijk (1) (但し、Xはハロゲンを示し、YはK,Rb,Cs又は
Tlのいずれか少なくとも1種を示し、ZはB,P,A
s又はWのいずれか少なくとも1種を示し、Qは、M
g、Ca、Zn、Ce又はSmのいずれか少なくとも1
種を示す。又、a〜k及びmはそれぞれの元素の原子比
を表わし、a=12とするとき、b=0.5〜7、c=
0〜10、d=0〜10、c+d=1〜10、e=0.
05〜3、f=0〜1、m=0〜1、g=0〜0.4、
h=0〜3、i=0〜48、j=0〜0.5、及びkは
他の元素の酸化状態を満足させる値である。)
The complex oxide catalyst is preferably a complex oxide catalyst represented by the following general formula (1). Mo a Bi b Co c Ni d Fe e Na f Q m Y g Z h Si i X j O k (1) (wherein X represents halogen and Y represents at least 1 of K, Rb, Cs or Tl) Indicates the species, Z is B, P, A
at least one of s and W, and Q is M
At least one of g, Ca, Zn, Ce or Sm
Indicates the species. Further, a to k and m represent atomic ratios of respective elements, and when a = 12, b = 0.5 to 7 and c =
0-10, d = 0-10, c + d = 1-10, e = 0.
05-3, f = 0 to 1, m = 0 to 1, g = 0 to 0.4,
h = 0 to 3, i = 0 to 48, j = 0 to 0.5, and k are values satisfying the oxidation states of other elements. )

【0010】金属成分としてBiのみを含有する酸化
物、Biの単独塩又はBiの複塩等の所定のBiの供給
源化合物を用いて複合酸化物触媒を製造するので、その
一体化工程において、Biの供給源化合物をMo及びF
e等に対して所定の範囲で不均一に分散して一体化する
ことができ、加熱工程によりMoやFe等に対して所定
の範囲で不均一に分散した環境下でモリブデン酸ビスマ
スを形成させた複合酸化物触媒を得ることができる。そ
して、この触媒を所定の気相接触酸化反応等に用いるこ
とにより、触媒性能、特に原料転化率及び選択率をより
向上させることができる。
Since a complex oxide catalyst is produced by using a predetermined Bi source compound such as an oxide containing only Bi as a metal component, a single salt of Bi, or a double salt of Bi, in the integration step, Source compounds of Bi are Mo and F
It is possible to form bismuth molybdate in an environment in which it is dispersed in a predetermined range in a non-uniform manner with respect to e, etc., and is integrated in a predetermined range in a predetermined range with respect to Mo, Fe, etc. It is possible to obtain a complex oxide catalyst. By using this catalyst for a predetermined gas-phase catalytic oxidation reaction or the like, it is possible to further improve the catalyst performance, particularly the raw material conversion rate and selectivity.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下において、この発明について
詳細に説明する。なお、本発明において、モリブデン
(Mo)、ビスマス(Bi)、ケイ素(Si)、コバル
ト(Co)、ニッケル(Ni)、鉄(Fe)、マグネシ
ウム(Mg)、カルシウム(Ca)、亜鉛(Zn)、セ
リウム(Ce)、サマリウム(Sm)、ナトリウム(N
a)、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム
(Cs)、タリウム(Tl)、ホウ素(B)、リン
(P)、砒素(As)、タングステン(W)、フッ素
(F)、塩素(Cl)、臭素(Br)、ヨウ素(I)の
各元素は括弧内の元素記号を用いて表記した。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below. In the present invention, molybdenum (Mo), bismuth (Bi), silicon (Si), cobalt (Co), nickel (Ni), iron (Fe), magnesium (Mg), calcium (Ca), zinc (Zn). , Cerium (Ce), samarium (Sm), sodium (N
a), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), thallium (Tl), boron (B), phosphorus (P), arsenic (As), tungsten (W), fluorine (F), chlorine ( Each element of Cl), bromine (Br), and iodine (I) is described using the element symbol in parentheses.

【0012】この発明にかかる複合酸化物触媒は、プロ
ピレン、イソブテン又はターシャリーブタノールからア
クロレイン又はメタクロレインを製造する気相接触酸化
反応、プロピレン又はイソブテンからアクリロニトリル
又はメタクリロニトリルを製造する気相接触アンモ酸化
反応、及びブテンからブタジエンを製造する気相接触酸
化的脱水素反応のいずれかの反応に使用される、Mo、
Bi、Feを少なくとも含有する酸化物触媒である。こ
れらの反応に用いると、より高い原料転化率や選択率等
の触媒性能が得られる。
The complex oxide catalyst according to the present invention is a gas-phase catalytic oxidation reaction for producing acrolein or methacrolein from propylene, isobutene or tertiary butanol, and a gas-phase catalytic ammonia for producing acrylonitrile or methacrylonitrile from propylene or isobutene. Mo, which is used for any one of an oxidation reaction and a gas-phase catalytic oxidative dehydrogenation reaction for producing butadiene from butene.
It is an oxide catalyst containing at least Bi and Fe. When used in these reactions, higher catalyst conversion performance such as raw material conversion and selectivity can be obtained.

【0013】上記酸化物触媒は、各成分元素の供給源化
合物の水性系での一体化及び加熱を含む工程によって製
造される。
The above-mentioned oxide catalyst is produced by a process including integration of a source compound of each component element in an aqueous system and heating.

【0014】上記各成分元素の供給源化合物とは、上記
複合酸化物触媒を構成する成分元素のうち、1つ又は2
つ以上の元素を含有し、かつ、水溶液又は水懸濁液とす
ることのできる化合物(例えば、Moについてのパラモ
リブデン酸アンモニウム等、MoとPとについてのリン
モリブデン酸アンモニウム等)をいう。
The above-mentioned source compound of each component element means one or two of the component elements constituting the above composite oxide catalyst.
A compound that contains one or more elements and can be made into an aqueous solution or a water suspension (for example, ammonium paramolybdate for Mo, ammonium phosphomolybdate for Mo and P, etc.).

【0015】上記各成分元素の供給源化合物の水性系で
の一体化とは、各成分元素の供給源化合物の水溶液ない
し水分散液を一括にあるいは段階的に混合又は熟成処理
することを意味する。すなわち、(イ)上記の各供給源
化合物を一括して混合する方法、(ロ)上記の各供給源
化合物を一括して混合し、そして熟成処理する方法、
(ハ)上記の各供給源化合物を段階的に混合する方法、
(ニ)上記の各供給源化合物を段階的に混合・熟成処理
を繰り返す方法、及び(イ)〜(ニ)を組み合わせた方
法はいずれも上記各成分元素の供給源化合物の水性系で
の一体化の概念に含まれる。ここで、上記熟成とは、
「工業原料もしくは半製品を、一定時間、一定温度など
の特定条件のもとに処理して、必要とする物理性、化学
性の取得、上昇あるいは所定反応の進行などをはかる操
作」(化学大辞典/共立出版)のことをいう。なお、こ
の発明において、上記の一定時間とは、10分〜24時
間の範囲をいい、上記の一定温度とは室温〜水溶液ない
し水分散液の沸点の範囲をいう。
The integration of the source compound of each component element in the aqueous system means that the aqueous solution or dispersion of the source compound of each component element is collectively or stepwise mixed or aged. . That is, (a) a method of collectively mixing the above-mentioned source compounds, (b) a method of collectively mixing the above-mentioned source compounds, and a aging treatment,
(C) A method of stepwise mixing the above-mentioned respective source compounds,
(D) The method of repeating stepwise mixing and aging treatment of each of the above source compounds, and the method of combining (a) to (d) are all integrated in the aqueous system of the above source element compounds. It is included in the concept of conversion. Here, the above-mentioned aging means
"Operation of processing industrial raw materials or semi-finished products under specific conditions such as constant time and constant temperature to obtain necessary physical properties and chemical properties, increase temperature, or progress predetermined reactions" Dictionary / Kyoritsu Publishing). In the present invention, the above-mentioned constant time refers to a range of 10 minutes to 24 hours, and the above-mentioned constant temperature refers to a range of room temperature to the boiling point of an aqueous solution or aqueous dispersion.

【0016】さらに、上記一体化は、各元素の供給源化
合物のみについて上記処理を行うことを意味するもので
はなく、必要に応じて使用することがあるアルミナ、シ
リカ・アルミナ、耐火性酸化物等の担体材料も対象とし
て含むものである。
Further, the above integration does not mean that the above treatment is performed only on the source compound of each element, and alumina, silica-alumina, refractory oxide, etc., which may be used as necessary. The carrier material of (1) is also included as a target.

【0017】また、上記の加熱とは、上記の各成分元素
の供給源化合物個々の酸化物や複酸化物の形成、一体化
により生じた複合化合物の酸化物や複酸化物の形成、生
成最終複合酸化物の形成等のための熱処理をいう。そし
て、加熱は必ずしも1回には限られない。すなわち、こ
の加熱は上記(イ)〜(ニ)で示される一体化の各段階
で任意に行うことができ、また一体化後に必要に応じて
追加して行っても構わない。上記の加熱温度は、通常2
00℃〜700℃の範囲である。
The above-mentioned heating means the formation of individual oxides or complex oxides of the source compounds of the above-mentioned respective component elements, formation of complex compound oxides or complex oxides formed by integration, and final formation. A heat treatment for forming a complex oxide. And heating is not necessarily limited to once. That is, this heating can be arbitrarily performed at each stage of the integration shown in the above (A) to (D), and may be additionally performed after the integration if necessary. The above heating temperature is usually 2
It is in the range of 00 ° C to 700 ° C.

【0018】さらに、上記の一体化及び加熱において
は、これら以外に、例えば、乾燥、粉砕、成形、等をそ
の前後や途中に実施してもよい。
Further, in the above integration and heating, other than these, for example, drying, crushing, molding, etc. may be performed before, after, or during the process.

【0019】上記の供給源化合物のうち、Bi供給源化
合物としては、水性系において難溶解性の化合物であ
る。この水性系における難溶解性の化合物とは、触媒製
造工程における水性懸濁状態で90%以上が固体状態で
存在する化合物、または温度20℃における純水100
gへの溶解度が1g以下の化合物のことをいう。
Among the above-mentioned source compounds, the Bi source compound is a compound which is hardly soluble in an aqueous system. The hardly soluble compound in the aqueous system means a compound in which 90% or more of the compound is present in a solid state in an aqueous suspension state in the catalyst production process, or pure water 100 at a temperature of 20 ° C
A compound having a solubility in g of 1 g or less.

【0020】また、上記Biの供給源化合物は、水性系
において安定に存在する化合物が好ましい。例えば、塩
化ビスマスのような水性系において分解する化合物は、
粒子径の制御が困難になる点において好ましくない。
Further, the above Bi source compound is preferably a compound which exists stably in an aqueous system. For example, compounds that decompose in aqueous systems such as bismuth chloride are:
It is not preferable because it is difficult to control the particle size.

【0021】また本発明におけるBiの供給源化合物の
平均粒子径は6〜50μmが良く、10〜30μmが好
ましい。この条件を満たすことにより、触媒性能、特に
原料転化率及び選択率をより向上させることができる。
上記Biの供給源化合物の平均粒子径は、レーザー回折
式粒度分布測定法にて測定した。分析機器はセイシン企
業社製LMS−24を使用し、平均粒子径は体積基準5
0%径で表記される。
The average particle size of the Bi source compound in the present invention is preferably 6 to 50 μm, and more preferably 10 to 30 μm. By satisfying this condition, it is possible to further improve the catalyst performance, particularly the raw material conversion rate and selectivity.
The average particle size of the Bi source compound was measured by a laser diffraction type particle size distribution measuring method. LMS-24 manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd. is used as an analytical instrument, and the average particle size is 5 on a volume basis.
It is expressed as a 0% diameter.

【0022】上記の平均粒子径のBiの供給源化合物を
用いることにより触媒性能が向上する理由は明らかでは
ないが、一体化工程において、Biの供給源化合物をM
o及びFe等に対して所定の範囲で不均一に分散して一
体化し、加熱工程によりMoやFe等に対して所定の範
囲で不均一に分散した環境下でモリブデン酸ビスマスを
形成させることができるので、モリブデン酸ビスマスの
形成と他のMoを構成成分とする酸化物の形成をより好
適に行うことができるためと推察する。
Although it is not clear why the catalyst performance is improved by using the Bi source compound having the above-mentioned average particle size, the Bi source compound is added to the M source in the integration step.
It is possible to form bismuth molybdate in an environment in which O and Fe are non-uniformly dispersed in a predetermined range in a predetermined range and integrated, and which is non-uniformly dispersed in a predetermined range in Mo and Fe and the like by a heating process. Therefore, it is presumed that the formation of bismuth molybdate and the formation of the oxide containing other Mo as a constituent can be performed more suitably.

【0023】本発明におけるBiの供給源化合物にはM
oとBiとの酸化物、すなわち、モリブデン酸ビスマス
は含まれない。これは、上記モリブデン酸ビスマスが水
性系での一体化及び加熱を含む工程にかける前に存在し
ていると、この発明が目的とする、Biの供給源化合物
がMoやFe等に対して所定の範囲で不均一に分散した
環境下でモリブデン酸ビスマスを形成させることができ
なくなり、この発明にかかる製造方法によって得られる
特性が十分に発揮できないからである。また、水性系で
の一体化及び加熱工程においてモリブデン酸ビスマスを
形成しない化合物は当然含まれない。具体例としてはタ
ングステン酸ビスマス等があげられる。上記Biの供給
源化合物、すなわち、水性系での一体化及び加熱工程に
おいてMoと反応してモリブデン酸ビスマスを形成する
化合物、としてより好ましくは、金属成分としてBiの
みを含有する酸化物、Biの単独塩、Biの複塩等があ
げられる。
The source compound of Bi in the present invention is M
The oxide of o and Bi, that is, bismuth molybdate is not included. This is because when the bismuth molybdate is present before being subjected to a step including integration and heating in an aqueous system, the Bi source compound, which is the object of the present invention, has a predetermined content with respect to Mo, Fe and the like. This is because it becomes impossible to form bismuth molybdate in an environment in which the bismuth is non-uniformly dispersed within the range of, and the characteristics obtained by the manufacturing method according to the present invention cannot be sufficiently exhibited. Further, a compound that does not form bismuth molybdate in the integration and heating steps in an aqueous system is naturally not included. Specific examples thereof include bismuth tungstate. More preferably, the above Bi source compound, that is, a compound that reacts with Mo to form bismuth molybdate in the integration and heating steps in an aqueous system, is an oxide containing only Bi as a metal component, and Examples thereof include a single salt and a double salt of Bi.

【0024】上記金属成分としてBiのみを含有する酸
化物の例としては、酸化ビスマス等があげられ、上記B
iの単独塩の例としては、次炭酸ビスマス等があげら
れ、また、上記Biの複塩の例としては、BiとNaと
の複合炭酸塩化合物等があげられる。
Examples of the oxide containing only Bi as the metal component include bismuth oxide and the like.
Examples of the single salt of i include bismuth subcarbonate and the like, and examples of the double salt of Bi include a complex carbonate compound of Bi and Na.

【0025】上記Moの供給源化合物としては、パラモ
リブデン酸アンモニウム、三酸化モリブデン、モリブデ
ン酸、リンモリブデン酸アンモニウム、リンモリブデン
酸等があげられる。また、上記Feの供給源化合物とし
ては、硝酸第二鉄、硫酸第二鉄、塩化第二鉄、酢酸第二
鉄等があげられる。
Examples of the Mo source compound include ammonium paramolybdate, molybdenum trioxide, molybdic acid, ammonium phosphomolybdate, phosphomolybdic acid and the like. Examples of the Fe source compound include ferric nitrate, ferric sulfate, ferric chloride, ferric acetate and the like.

【0026】この発明にかかる製造方法で得られる複合
酸化物触媒の好ましい態様としては、下記一般式(1)
で示される触媒が例示される。 MoaBibCocNidFeeNafmghSiijk (1)
A preferred embodiment of the composite oxide catalyst obtained by the production method according to the present invention is the following general formula (1)
The catalyst represented by is exemplified. Mo a Bi b Co c Ni d Fe e Na f Q m Y g Z h Si i X j O k (1)

【0027】但し、Xはハロゲンを示し、YはK,R
b,Cs又はTlのいずれか少なくとも1種を示し、Z
はB,P,As又はWのいずれか少なくとも1種を示
し、Qは、Mg、Ca、Zn、Ce又はSmのいずれか
少なくとも1種を示す。又、a〜k及びmはそれぞれの
元素の原子比を表わし、a=12とするとき、下記の値
の範囲で表される。 b=0.5〜7、 c=0〜10、 d=0〜10、 c+d=1〜10、 e=0.05〜3、 f=0〜1、 m=0〜1、 g=0〜0.4、 h=0〜3、 i=0〜48、 j=0〜0.5、 kは他の元素の酸化状態を満足させる値
However, X represents halogen, Y represents K, R
at least one of b, Cs, and Tl, and Z
Represents at least one of B, P, As or W, and Q represents at least one of Mg, Ca, Zn, Ce or Sm. Further, a to k and m represent atomic ratios of the respective elements, and when a = 12, they are represented by the following range of values. b = 0.5 to 7, c = 0 to 10, d = 0 to 10, c + d = 1 to 10, e = 0.05 to 3, f = 0 to 1, m = 0 to 1, g = 0 to 0 0.4, h = 0 to 3, i = 0 to 48, j = 0 to 0.5, k is a value satisfying the oxidation states of other elements

【0028】上記複合酸化物触媒は、一般式(1)に示
すように、その成分元素としてハロゲンを含有させるこ
とができる。上記ハロゲンの複合酸化物触媒製造工程に
おける作用機構及び上記複合酸化物触媒中の存在形態は
明らかではないが、ハロゲンの導入量がBiに対して所
定量で効果を発揮すること、加熱処理後に残留している
ハロゲン量が微量であること、残留しているハロゲン量
に触媒性能が依存しないことから、上記複合酸化物触媒
の加熱工程において、Mo及びBiから形成されるモリ
ブデン酸ビスマス結晶生成の際の熱拡散促進に寄与し、
上記モリブデン酸ビスマス結晶中の酸素格子欠陥を増加
させる結果、触媒性能、特に原料転化率の向上につなが
るものと推察される。上記ハロゲンとしては、F,C
l,Br,Iがあげられるが、この中でも、Clが効果
的である。
As shown in the general formula (1), the above composite oxide catalyst may contain halogen as a component element thereof. The mechanism of action of the halogen in the step of producing the complex oxide catalyst and the form of existence in the complex oxide catalyst are not clear, but the introduction amount of the halogen exerts an effect with respect to Bi at a predetermined amount, and remains after the heat treatment. When the bismuth molybdate crystals formed from Mo and Bi are formed in the heating step of the above-mentioned composite oxide catalyst, the amount of halogen that is present is very small and the catalytic performance does not depend on the amount of halogen that remains. Contributes to the heat diffusion of
It is presumed that as a result of increasing the oxygen lattice defects in the bismuth molybdate crystal, the catalyst performance, especially the raw material conversion rate is improved. Examples of the halogen include F, C
l, Br, and I can be mentioned, and among these, Cl is effective.

【0029】上記複合酸化物触媒におけるハロゲンの含
有量jは、原子比でMoが12に対して、0.0005
〜0.5が好ましく、0.0005〜0.05がより好
ましい。0.5より多いと、触媒性能が低下することが
ある。一方、0.0005より少なくてもよいが、0.
0005は、ハロゲン量を測定する燃焼吸収イオンクロ
マトグラフィー分析法における測定限界であり、これよ
り少ない量を測定することはできないため、ハロゲンの
存在を確認することができなくなる。
The halogen content j in the above complex oxide catalyst is 0.0005 with respect to Mo of 12 in atomic ratio.
Is preferably 0.5 to 0.5, more preferably 0.0005 to 0.05. If it is more than 0.5, the catalyst performance may decrease. On the other hand, it may be less than 0.0005, but 0.
0005 is a measurement limit in the combustion absorption ion chromatography analysis method for measuring the amount of halogen, and since it is not possible to measure a smaller amount, it becomes impossible to confirm the presence of halogen.

【0030】上記Bi、Mo、Fe以外の供給源化合物
としては、下記のものがあげられる。Coの供給源化合
物としては、硝酸コバルト、硫酸コバルト、塩化コバル
ト、炭酸コバルト、酢酸コバルト等があげられる。Ni
の供給源化合物としては、硝酸ニッケル、硫酸ニッケ
ル、塩化ニッケル、炭酸ニッケル、酢酸ニッケル等があ
げられる。
Examples of the source compounds other than Bi, Mo and Fe are as follows. Examples of the source compound of Co include cobalt nitrate, cobalt sulfate, cobalt chloride, cobalt carbonate, and cobalt acetate. Ni
Examples of the source compound of nickel nitrate, nickel sulfate, nickel chloride, nickel carbonate, nickel acetate and the like.

【0031】また、Kの供給源化合物としては、硝酸カ
リウム、硫酸カリウム、塩化カリウム、炭酸カリウム、
酢酸カリウム等をあげることができる。Rbの供給源化
合物としては、硝酸ルビジウム、硫酸ルビジウム、塩化
ルビジウム、炭酸ルビジウム、酢酸ルビジウム等をあげ
ることができる。Csの供給源化合物としては、硝酸セ
シウム、硫酸セシウム、塩化セシウム、炭酸セシウム、
酢酸セシウム等をあげることができる。Tlの供給源化
合物としては、硝酸第一タリウム、塩化第一タリウム、
炭酸タリウム、酢酸第一タリウム等をあげることができ
る。
As the K source compound, potassium nitrate, potassium sulfate, potassium chloride, potassium carbonate,
Potassium acetate etc. can be mentioned. Examples of the source compound of Rb include rubidium nitrate, rubidium sulfate, rubidium chloride, rubidium carbonate, rubidium acetate and the like. Cs source compounds include cesium nitrate, cesium sulfate, cesium chloride, cesium carbonate,
Cesium acetate etc. can be mentioned. As the source compound of Tl, thallium nitrate, thallium chloride,
Examples thereof include thallium carbonate and thallium acetate.

【0032】さらに、Bの供給源化合物としては、ホウ
砂、ホウ酸アンモニウム、ホウ酸等をあげることができ
る。Pの供給源化合物としては、リンモリブデン酸アン
モニウム、リン酸アンモニウム、リン酸、五酸化リン等
をあげることができる。Asの供給源化合物としては、
ジアルセノ十八モリブデン酸アンモニウム、ジアルセノ
十八タングステン酸アンモニウム等をあげることができ
る。Wの供給源化合物としては、パラタングステン酸ア
ンモニウム、三酸化タングステン、タングステン酸、リ
ンタングステン酸等をあげることができる。
Further, examples of the source compound of B include borax, ammonium borate, boric acid and the like. Examples of the source compound of P include ammonium phosphomolybdate, ammonium phosphate, phosphoric acid, phosphorus pentoxide, and the like. As a source compound of As,
Examples thereof include dialceno ammonium octamolybdate and ammonium dialceno octatungstate. Examples of the W source compound include ammonium paratungstate, tungsten trioxide, tungstic acid, and phosphotungstic acid.

【0033】また、Mgの供給源化合物としては、硝酸
マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム、
炭酸マグネシウム、酢酸マグネシウム等があげられる。
Caの供給源化合物としては、硝酸カルシウム、硫酸カ
ルシウム、塩化カルシウム、炭酸カルシウム、酢酸カル
シウム等があげられる。Znの供給源化合物としては、
硝酸亜鉛、硫酸亜鉛、塩化亜鉛、炭酸亜鉛、酢酸亜鉛等
があげられる。Ceの供給源化合物としては、硝酸セリ
ウム、硫酸セリウム、塩化セリウム、炭酸セリウム、酢
酸セリウム等があげられる。Smの供給源化合物として
は、硝酸サマリウム、硫酸サマリウム、塩化サマリウ
ム、炭酸サマリウム、酢酸サマリウム等があげられる。
As the Mg source compound, magnesium nitrate, magnesium sulfate, magnesium chloride,
Examples thereof include magnesium carbonate and magnesium acetate.
Examples of the source compound of Ca include calcium nitrate, calcium sulfate, calcium chloride, calcium carbonate, calcium acetate and the like. As a Zn source compound,
Examples thereof include zinc nitrate, zinc sulfate, zinc chloride, zinc carbonate and zinc acetate. Examples of the Ce source compound include cerium nitrate, cerium sulfate, cerium chloride, cerium carbonate, and cerium acetate. Examples of the source compound of Sm include samarium nitrate, samarium sulfate, samarium chloride, samarium carbonate, and samarium acetate.

【0034】さらにまた、Siの供給源化合物として
は、シリカ、粒状シリカ、コロイダルシリカ、ヒューム
ドシリカ等をあげることができる。また、ハロゲンの供
給源化合物としては、アンモニウム塩、ナトリウム塩、
カリウム塩等が挙げられる。塩化物の場合、例えば塩化
アンモニウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム等が挙げ
られる。
Furthermore, examples of the Si source compound include silica, granular silica, colloidal silica, fumed silica and the like. As the halogen source compound, ammonium salt, sodium salt,
Examples thereof include potassium salt. In the case of chloride, for example, ammonium chloride, sodium chloride, potassium chloride and the like can be mentioned.

【0035】得られる複合酸化物触媒の外形形状として
は、特に限定されないが、ペレット状、リング状、球
状、顆粒状等があげられる。
The external shape of the obtained composite oxide catalyst is not particularly limited, but pellets, rings, spheres, granules and the like can be mentioned.

【0036】上記一般式(1)で示される複合酸化物触
媒の製造法の具体例を、下に示す。なお、上記したよう
な特許文献その他が公知の時点において、この具体例か
ら他の具体例に及ぶことは当業者にとって容易であると
考えられる。まず、適当なMoの供給源化合物、例えば
パラモリブデン酸アンモニウムの水溶液に、Fe、Co
及びNiの供給源化合物、例えばそれぞれの硝酸塩の水
溶液を加える。更にNa、K、Cs、Rb、Tl、B、
P、As、W、Mg、Ca、Zn、Ce、Sm等の各供
給源化合物、例えば、それぞれの水溶性塩を上記水溶液
に加える。更に、必要ならば粒状あるいはコロイダルシ
リカ、ヒュームドシリカ等のSiの供給源化合物を加え
る。これによって、Mo等の供給源化合物水溶液又は懸
濁液を調製する。
A specific example of the method for producing the composite oxide catalyst represented by the above general formula (1) is shown below. It is considered that those skilled in the art can easily extend from this specific example to other specific examples when the above-mentioned patent documents and the like are known. First, a suitable source compound of Mo, for example, an aqueous solution of ammonium paramolybdate, is mixed with Fe and Co.
And Ni source compounds, for example aqueous solutions of the respective nitrates. Furthermore, Na, K, Cs, Rb, Tl, B,
Each source compound such as P, As, W, Mg, Ca, Zn, Ce, and Sm, for example, each water-soluble salt is added to the above aqueous solution. Further, if necessary, an Si source compound such as granular or colloidal silica and fumed silica is added. Thus, an aqueous solution or suspension of a source compound such as Mo is prepared.

【0037】次に、Biの供給源化合物として平均粒子
径6〜50μmに粉砕した次炭酸ビスマスと、ハロゲン
の供給源化合物として塩化アンモニウムを混合する。上
記次炭酸ビスマスは、例えば硝酸ビスマスの水溶液を調
製し、炭酸アンモニウム又は重炭酸アンモニウムの水溶
液に滴下混合し、得られたスラリーを水洗、乾燥、粉砕
して得られる。粉砕には操作条件の調整により所要の平
均粒子径の粉砕物が得られる限り、既存の方法を用いる
ことができ、例えば、乳鉢・乳棒、ハンマミル、ケージ
ミル等の衝撃式粉砕機やボールミル、撹拌ミル等を使用
することができる。上記炭酸アンモニウム又は重炭酸ア
ンモニウムの代わりに炭酸ナトリウム又は重炭酸ナトリ
ウムを用いることにより、ビスマスとナトリウムの複合
炭酸塩化合物を調製し、これをBiの供給源化合物に用
いることもできる。
Next, bismuth subcarbonate ground to an average particle size of 6 to 50 μm as a Bi source compound and ammonium chloride as a halogen source compound are mixed. The above-mentioned bismuth subcarbonate is obtained by, for example, preparing an aqueous solution of bismuth nitrate, dropping-mixing it with an aqueous solution of ammonium carbonate or ammonium bicarbonate, and washing the resulting slurry with water, drying and pulverizing. Existing methods can be used for crushing as long as a crushed product having a required average particle diameter can be obtained by adjusting operating conditions.For example, a mortar / pestle, a hammer mill, a cage mill, an impact crusher, a ball mill, or a stirring mill. Etc. can be used. It is also possible to prepare a complex carbonate compound of bismuth and sodium by using sodium carbonate or sodium bicarbonate in place of the above ammonium carbonate or ammonium bicarbonate, and to use this as a Bi source compound.

【0038】得られた懸濁液又はスラリーを充分に攪拌
した後、乾燥する。乾燥された顆粒あるいはケーキ状の
ものは、空気中で250〜350℃の温度域で短時間の
熱処理を行う。
The resulting suspension or slurry is thoroughly stirred and then dried. The dried granules or cakes are heat-treated in the air in the temperature range of 250 to 350 ° C for a short time.

【0039】この様に得られた一次熱処理品を、押出し
成型、打錠成型、あるいは担持成型等の方法により任意
の形状に賦形する。次に、この成型体を好ましくは45
0〜650℃の温度条件にて1〜16時間程度の最終熱
処理に付す。これにより、この発明にかかる複合酸化物
触媒が製造される。
The primary heat-treated product thus obtained is shaped into an arbitrary shape by a method such as extrusion molding, tablet molding, or carrier molding. Next, this molded body is preferably 45
A final heat treatment is performed for about 1 to 16 hours under a temperature condition of 0 to 650 ° C. As a result, the composite oxide catalyst according to the present invention is manufactured.

【0040】上記の製造方法における各供給源化合物の
添加量は、上記一般式(1)で示される複合酸化物触媒
の構成元素の構成比に合わせて設定すればよい。
The amount of each source compound added in the above production method may be set according to the composition ratio of the constituent elements of the composite oxide catalyst represented by the general formula (1).

【0041】この方法で製造された複合酸化物触媒は、
分子状酸素の存在下に行なわれる各種の気相接触酸化反
応、具体的には、プロピレン、イソブテン又はターシャ
リーブタノールからアクロレイン又はメタクロレインを
製造する気相接触酸化反応、プロピレン又はイソブテン
からアクリロニトリル又はメタクリロニトリルを製造す
る気相接触アンモ酸化反応、及びブテンからブタジエン
を製造する気相接触酸化的脱水素反応のいずれかの反応
に使用することができる。
The composite oxide catalyst produced by this method is
Various gas phase catalytic oxidation reactions carried out in the presence of molecular oxygen, specifically, gas phase catalytic oxidation reactions for producing acrolein or methacrolein from propylene, isobutene or tertiary butanol, acrylonitrile or methacrylic acid from propylene or isobutene. It can be used for either a gas phase catalytic ammoxidation reaction for producing ronitrile or a gas phase catalytic oxidative dehydrogenation reaction for producing butadiene from butene.

【0042】[0042]

【実施例】以下にこの発明を具体的に説明する。 (実施例1)硝酸で酸性にしたイオン交換水に硝酸ビス
マス100gを溶解させた。また、炭酸アンモニウム3
8.1gをイオン交換水に加熱して溶解させた。この二
液を充分に撹拌しながら徐々に混合した。撹拌混合した
後、得られた白色沈殿物を洗浄濾過し乾燥し次炭酸ビス
マスを調製した。得られた次炭酸ビスマスを乳鉢・乳鉢
にて粉砕し、平均粒子径13.0μmとした。
The present invention will be described in detail below. Example 1 100 g of bismuth nitrate was dissolved in ion-exchanged water acidified with nitric acid. Also, ammonium carbonate 3
8.1 g was heated and dissolved in ion-exchanged water. The two liquids were gradually mixed with sufficient stirring. After mixing with stirring, the obtained white precipitate was washed, filtered, and dried to prepare bismuth subcarbonate. The obtained bismuth subcarbonate was crushed in a mortar / mortar to have an average particle size of 13.0 μm.

【0043】次に、パラモリブデン酸アンモニウム9
4.1gを純水400mlに加熱して溶解させた。次
に、硝酸第二鉄7.18g、硝酸コバルト25.8g及
び硝酸ニッケル38.7gを純水60mlに加熱して溶
解させた。この二液を充分に攪拌しながら徐々に混合し
た。次いで、この混合液に、ホウ砂0.85gおよび硝
酸カリウム0.36gを純水40mlに加温溶解させた
液を加えて、充分に攪拌した。次に、上記次炭酸ビスマ
ス58.1g、塩化アンモニウム0.09g及びシリカ
64gを加えて攪拌混合した。
Next, ammonium paramolybdate 9
4.1 g was heated and dissolved in 400 ml of pure water. Next, 7.18 g of ferric nitrate, 25.8 g of cobalt nitrate and 38.7 g of nickel nitrate were heated and dissolved in 60 ml of pure water. The two liquids were gradually mixed with sufficient stirring. Next, to this mixed solution, a solution prepared by dissolving 0.85 g of borax and 0.36 g of potassium nitrate in 40 ml of pure water with heating was added and sufficiently stirred. Next, 58.1 g of the following bismuth carbonate, 0.09 g of ammonium chloride and 64 g of silica were added and mixed with stirring.

【0044】次に、このスラリーを加熱乾燥した後、空
気雰囲気で300℃/1時間の熱処理に付した。得られ
た粒状固体を小型成形機にて、径5mm、高さ4mmの
錠剤に打錠成型し、次にマッフル炉にて500℃/4時
間の焼成を行って複合酸化物触媒を製造した。仕込み原
料から計算される触媒組成は下記の通りであった。 Mo:Bi:Co:Ni:Fe:Na:B:K:Si=
12:5:2:3:0.4:0.1:0.2:0.0
8:24 一方、触媒中のClの含有量を下記の方法で測定したと
ころ、原子比でMo12に対して、Clは0.01であ
った。
Next, after heating and drying this slurry, it was subjected to a heat treatment at 300 ° C. for 1 hour in an air atmosphere. The obtained granular solid was tablet-molded with a small molding machine into tablets having a diameter of 5 mm and a height of 4 mm, and then calcined at 500 ° C./4 hours in a muffle furnace to produce a composite oxide catalyst. The catalyst composition calculated from the charged raw materials was as follows. Mo: Bi: Co: Ni: Fe: Na: B: K: Si =
12: 5: 2: 3: 0.4: 0.1: 0.2: 0.0
8:24 On the other hand, when the content of Cl in the catalyst was measured by the following method, the atomic ratio of Cl to Mo12 was 0.01.

【0045】この複合酸化物触媒20mlを内径15m
mのステンレス鋼製ナイタージャケット付反応管に充填
し、プロピレン濃度10%、スチーム濃度17%及び空
気濃度73%の原料ガスを常圧にて接触時間2.3秒に
て通過させて、プロピレンの酸化反応を実施した。反応
温度320℃にて実施し、次の反応結果が得られた。 プロピレン転化率 98.9% アクロレイン選択率 93.6% アクリル酸選択率 2.8% アクロレイン収率 92.6% アクリル酸収率 2.8% 合計収率 95.4%
20 ml of this composite oxide catalyst was used to obtain an inner diameter of 15 m.
m stainless steel reaction tube with a niter jacket was charged, and a raw material gas having a propylene concentration of 10%, a steam concentration of 17% and an air concentration of 73% was passed under normal pressure for a contact time of 2.3 seconds to obtain propylene. The oxidation reaction was carried out. It was carried out at a reaction temperature of 320 ° C., and the following reaction results were obtained. Propylene conversion 98.9% Acrolein selectivity 93.6% Acrylic acid selectivity 2.8% Acrolein yield 92.6% Acrylic acid yield 2.8% Total yield 95.4%

【0046】ここで、プロピレン転化率、アクロレイン
選択率、アクリル酸選択率、アクロレイン収率、アクリ
ル酸収率、合計収率の定義は、次の通りである。 ・プロピレン転化率(モル%)=(反応したプロピレン
のモル数/供給したプロピレンのモル数)×100 ・アクロレイン選択率(モル%)=(生成したアクロレ
インのモル数/反応したプロピレンのモル数)×100 ・アクリル酸選択率(モル%)=(生成したアクリル酸
のモル数/反応したプロピレンのモル数)×100 ・アクロレイン収率(モル%)=(生成したアクロレイ
ンのモル数/供給したプロピレンのモル数)×100 ・アクリル酸収率(モル%)=(生成したアクリル酸の
モル数/供給したプロピレンのモル数)×100 ・合計収率(モル%)=アクロレイン収率(モル%)+
アクリル酸収率(モル%)
Here, the definitions of propylene conversion, acrolein selectivity, acrylic acid selectivity, acrolein yield, acrylic acid yield, and total yield are as follows. Propylene conversion rate (mol%) = (mol number of reacted propylene / mol number of supplied propylene) × 100 Acrolein selectivity (mol%) = (mol number of acrolein produced / mol number of reacted propylene) × 100 ・ Acrylic acid selectivity (mol%) = (mol of generated acrylic acid / mol of reacted propylene) × 100 ・ Acrolein yield (mol%) = (mol of generated acrolein / supplied propylene) No. of mols) × 100 ・ Acrylic acid yield (mol%) = (moles of acrylic acid produced / moles of propylene fed) × 100 ・ Total yield (mol%) = acrolein yield (mol%) +
Acrylic acid yield (mol%)

【0047】[Cl含有量の測定方法]燃焼吸収イオン
クロマト法を用いて測定した。すなわち、分析試料に助
燃剤を加え1100℃に加熱し、生成したガスを純水に
吸収させて、イオンクロマトグラフィーにて定量した。
[Measurement Method of Cl Content] It was measured by the combustion absorption ion chromatography method. That is, a combustion improver was added to the analysis sample, heated to 1100 ° C., the generated gas was absorbed in pure water, and quantified by ion chromatography.

【0048】[平均粒子径の測定方法]レーザー回折式
粒度分布測定法にて測定した。分析機器はセイシン企業
社製LMS−24を使用し、平均粒子径は体積基準50
%径で表記した。
[Measurement Method of Average Particle Diameter] The average particle diameter was measured by a laser diffraction type particle size distribution measuring method. LMS-24 manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd. is used as an analytical instrument, and the average particle size is 50 on a volume basis.
It is expressed in% diameter.

【0049】(比較例1)実施例1で用いた次炭酸ビス
マスを乳鉢・乳鉢にて更に粉砕し平均粒子径5.5μm
とした。上記次炭酸ビスマスを使用した以外は、実施例
1と同様にして、複合酸化物触媒を製造し、プロピレン
の酸化反応を実施した。仕込み原料から計算される触媒
組成及び、測定された触媒中のClの含有量は実施例1
と同様であった。反応温度320℃にて、次の反応結果
が得られた。 プロピレン転化率 98.4% アクロレイン選択率 87.5% アクリル酸選択率 8.5% アクロレイン収率 86.1% アクリル酸収率 8.4% 合計収率 94.5%
(Comparative Example 1) The bismuth subcarbonate used in Example 1 was further ground in a mortar / mortar to give an average particle diameter of 5.5 μm.
And A composite oxide catalyst was produced in the same manner as in Example 1 except that the above bismuth subcarbonate was used, and the propylene oxidation reaction was carried out. The catalyst composition calculated from the charged raw materials and the measured Cl content in the catalyst are shown in Example 1.
Was similar to. The following reaction results were obtained at a reaction temperature of 320 ° C. Propylene conversion 98.4% Acrolein selectivity 87.5% Acrylic acid selectivity 8.5% Acrolein yield 86.1% Acrylic acid yield 8.4% Total yield 94.5%

【0050】(比較例2)実施例1で用いた次炭酸ビス
マスをジェットミルにて微粉砕した。微粉砕された次炭
酸ビスマスの平均粒子径は0.8μmであった。上記次
炭酸ビスマスを使用した以外は、実施例1と同様にし
て、複合酸化物触媒を製造し、プロピレンの酸化反応を
実施した。仕込み原料から計算される触媒組成及び、測
定された触媒中のClの含有量は実施例1と同様であっ
た。反応温度320℃にて、次の反応結果が得られた。 プロピレン転化率 97.9% アクロレイン選択率 88.9% アクリル酸選択率 5.9% アクロレイン収率 87.0% アクリル酸収率 5.8% 合計収率 92.8%
(Comparative Example 2) The bismuth subcarbonate used in Example 1 was finely pulverized with a jet mill. The finely pulverized bismuth subcarbonate had an average particle diameter of 0.8 μm. A composite oxide catalyst was produced in the same manner as in Example 1 except that the above bismuth subcarbonate was used, and the propylene oxidation reaction was carried out. The catalyst composition calculated from the charged raw materials and the measured Cl content in the catalyst were the same as in Example 1. The following reaction results were obtained at a reaction temperature of 320 ° C. Propylene conversion 97.9% Acrolein selectivity 88.9% Acrylic acid selectivity 5.9% Acrolein yield 87.0% Acrylic acid yield 5.8% Total yield 92.8%

【0051】(比較例3)実施例1で用いた次炭酸ビス
マスをふるいにて分級し、mesh140〜280の次
炭酸ビスマスを得た。次炭酸ビスマスの平均粒子径は5
7μmであった。上記次炭酸ビスマスを使用した以外
は、実施例1と同様にして、複合酸化物触媒を製造し、
プロピレンの酸化反応を実施した。仕込み原料から計算
される触媒組成及び、測定された触媒中のClの含有量
は実施例1と同様であった。反応温度320℃にて、次
の反応結果が得られた。 プロピレン転化率 98.8% クロレイン選択率 84.8% アクリル酸選択率 10.2% アクロレイン収率 83.8% アクリル酸収率 10.1% 合計収率 93.9%
(Comparative Example 3) The bismuth subcarbonate used in Example 1 was classified with a sieve to obtain bismuth subcarbonate having a mesh of 140 to 280. The average particle size of bismuth subcarbonate is 5
It was 7 μm. A composite oxide catalyst was produced in the same manner as in Example 1 except that the bismuth subcarbonate was used.
The propylene oxidation reaction was carried out. The catalyst composition calculated from the charged raw materials and the measured Cl content in the catalyst were the same as in Example 1. The following reaction results were obtained at a reaction temperature of 320 ° C. Propylene conversion 98.8% Chlorine selectivity 84.8% Acrylic acid selectivity 10.2% Acrolein yield 83.8% Acrylic acid yield 10.1% Total yield 93.9%

【0052】[0052]

【発明の効果】金属成分としてビスマス(Bi)のみを
含有する酸化物、Biの単独塩又は複塩等の所定のBi
の供給源化合物を用いて複合酸化物触媒を製造するの
で、その一体化工程において、Biの供給源化合物をM
o及びFe等に対して所定の範囲で不均一に分散して一
体化することができ、加熱工程によりMoやFe等に対
して所定の範囲で不均一に分散した環境下でモリブデン
酸ビスマスを形成させた複合酸化物触媒を得ることがで
きる。このため、この触媒を所定の気相接触酸化反応等
に用いることにより、触媒性能、特に原料転化率および
選択率をより向上させることができる。
EFFECTS OF THE INVENTION Oxides containing only bismuth (Bi) as a metal component, and predetermined Bi such as Bi single salt or double salt.
Since the composite oxide catalyst is produced by using the source compound of Bi, the source compound of Bi is mixed with M in the integration step.
Bi and bismuth molybdate can be integrated in a predetermined range with respect to o and Fe in a non-uniform distribution by heating, and in a predetermined range with Mo and Fe in a non-uniform distribution. The formed complex oxide catalyst can be obtained. Therefore, by using this catalyst for a predetermined gas phase catalytic oxidation reaction or the like, it is possible to further improve the catalyst performance, particularly the raw material conversion rate and the selectivity.

───────────────────────────────────────────────────── 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 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (72)発明者 岩倉 具敦 三重県四日市市東邦町1番地 三菱化学株 式会社内 Fターム(参考) 4G069 AA03 AA08 BA02B BB08B BB16C BC02B BC03B BC25A BC25B BC59A BC59B BC66B BC67B BC68B BD03B CB07 CB10 CB20 CB54 DA06 EA02Y FB70 4H006 AA02 AC45 AC46 BA02 BA06 BA07 BA09 BA13 BA14 BA19 BA20 BA21 BA30 BA31 BA35 BA37 BA81 BC32 BE30 BS10 4H039 CA62 CA65 CC30 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C07C 57/05 C07C 57/05 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (72) Inventor Iwakura tool Atsushi Tokamachi, Yokkaichi-shi, Mie Mitsubishi Chemical Co., Ltd. F-term within the company (reference) 4G069 AA03 AA08 BA02B BB08B BB16C BC02B BC03B BC25A BC25B BC59A BC59B BC66B BC67B BC68B BD03 AC06 BA06 AC45 BA06 AC45 BA02 AC45A02 A45A02 A45A02 AH4A06 AH4 BA09 BA13 BA14 BA19 BA20 BA21 BA30 BA31 BA35 BA37 BA81 BC32 BE30 BS10 4H039 CA62 CA65 CC30

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プロピレン、イソブテン又はターシャリ
ーブタノールからアクロレイン又はメタクロレインを製
造する気相接触酸化反応、プロピレン又はイソブテンか
らアクリロニトリル又はメタクリロニトリルを製造する
気相接触アンモ酸化反応、及びブテンからブタジエンを
製造する気相接触酸化的脱水素反応のいずれかの反応に
使用される、成分元素としてモリブデン(Mo)、ビス
マス(Bi)及び鉄(Fe)を少なくとも含有する複合
酸化物触媒を、各成分元素の供給源化合物の水性系での
一体化及び加熱を含む工程によって製造する際に、水性
系に難溶解性であり、且つ、平均粒子径が6〜50μm
であるビスマス(Bi)の供給源化合物を用いることを
特徴とする、複合酸化物触媒の製造方法。
1. A gas phase catalytic oxidation reaction for producing acrolein or methacrolein from propylene, isobutene or tertiary butanol, a gas phase catalytic ammoxidation reaction for producing acrylonitrile or methacrylonitrile from propylene or isobutene, and butadiene from butene. A composite oxide catalyst containing at least molybdenum (Mo), bismuth (Bi), and iron (Fe) as constituent elements, which is used for any one of the vapor-phase catalytic oxidative dehydrogenation reactions to be produced, When produced by a process including the integration of the source compound of (1) in an aqueous system and heating, it is hardly soluble in the aqueous system and has an average particle size of 6 to 50 μm.
A method for producing a composite oxide catalyst, characterized in that a source compound of bismuth (Bi) is used.
【請求項2】 上記ビスマス(Bi)の供給源化合物
が、金属成分としてビスマス(Bi)のみを含有する酸
化物、ビスマス(Bi)の単独塩又はビスマス(Bi)
の複塩であることを特徴とする請求項1に記載の複合酸
化物触媒の製造方法。
2. The bismuth (Bi) source compound is an oxide containing only bismuth (Bi) as a metal component, a single salt of bismuth (Bi) or bismuth (Bi).
2. The method for producing a complex oxide catalyst according to claim 1, wherein the complex oxide is a double salt.
【請求項3】 上記の金属成分としてビスマス(Bi)
のみを含有する酸化物が、酸化ビスマスであることを特
徴とする請求項2に記載の複合酸化物触媒の製造方法。
3. Bismuth (Bi) as the metal component
The method for producing a composite oxide catalyst according to claim 2, wherein the oxide containing only is bismuth oxide.
【請求項4】 上記ビスマス(Bi)の単独塩が、次炭
酸ビスマスであることを特徴とする請求項2に記載の複
合酸化物触媒の製造方法。
4. The method for producing a composite oxide catalyst according to claim 2, wherein the single salt of bismuth (Bi) is bismuth subcarbonate.
【請求項5】 上記ビスマス(Bi)の複塩が、ビスマ
スとナトリウムとの複合炭酸塩化合物であることを特徴
とする請求項2に記載の複合酸化物触媒の製造方法。
5. The method for producing a complex oxide catalyst according to claim 2, wherein the double salt of bismuth (Bi) is a complex carbonate compound of bismuth and sodium.
【請求項6】 下記一般式(1)で示される請求項1乃
至5のいずれかに記載の複合酸化物触媒の製造方法。 MoaBibCocNidFeeNafmghSiijk (1) (但し、Xはハロゲンを示し、YはK,Rb,Cs又は
Tlのいずれか少なくとも1種を示し、ZはB,P,A
s又はWのいずれか少なくとも1種を示し、Qは、M
g、Ca、Zn、Ce又はSmのいずれか少なくとも1
種を示す。又、a〜k及びmはそれぞれの元素の原子比
を表わし、a=12とするとき、b=0.5〜7、c=
0〜10、d=0〜10、c+d=1〜10、e=0.
05〜3、f=0〜1、m=0〜1、g=0〜0.4、
h=0〜3、i=0〜48、j=0〜0.5、及びkは
他の元素の酸化状態を満足させる値である。)
6. The method for producing a composite oxide catalyst according to claim 1, which is represented by the following general formula (1). Mo a Bi b Co c Ni d Fe e Na f Q m Y g Z h Si i X j O k (1) (wherein X represents halogen and Y represents at least 1 of K, Rb, Cs or Tl) Indicates the species, Z is B, P, A
at least one of s and W, and Q is M
At least one of g, Ca, Zn, Ce or Sm
Indicates the species. Further, a to k and m represent atomic ratios of respective elements, and when a = 12, b = 0.5 to 7 and c =
0-10, d = 0-10, c + d = 1-10, e = 0.
05-3, f = 0 to 1, m = 0 to 1, g = 0 to 0.4,
h = 0 to 3, i = 0 to 48, j = 0 to 0.5, and k are values satisfying the oxidation states of other elements. )
【請求項7】 上記ハロゲンは塩素である請求項6に記
載の複合酸化物触媒の製造方法。
7. The method for producing a composite oxide catalyst according to claim 6, wherein the halogen is chlorine.
【請求項8】 上記一般式(1)におけるハロゲンの原
子比jが、0.0005〜0.5である請求項6又は7
に記載の複合酸化物触媒の製造方法。
8. The halogen atom ratio j in the general formula (1) is 0.0005 to 0.5.
A method for producing the composite oxide catalyst according to 1.
【請求項9】 請求項1乃至8のいずれかに記載の製造
方法により調製された複合酸化物触媒を用いて、プロピ
レンから気相接触酸化反応によってアクロレイン又はア
クリル酸を製造する方法。
9. A method for producing acrolein or acrylic acid from propylene by a gas phase catalytic oxidation reaction, using the composite oxide catalyst prepared by the production method according to claim 1.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005246372A (en) * 2004-02-05 2005-09-15 Daiyanitorikkusu Kk Catalyst for producing acrylonitrile and method for producing acrylonitrile
JP2011006381A (en) * 2009-05-29 2011-01-13 Mitsubishi Chemicals Corp Method for producing conjugated diene
JP2013189440A (en) * 2007-05-30 2013-09-26 Sk Innovation Co Ltd Method for manufacturing 1,3-butadiene using multi-component-based bismuth molybdate catalyst
CN103769146A (en) * 2012-10-23 2014-05-07 中国石油天然气股份有限公司 Propylene oxidation catalyst and preparation method thereof
CN103769144A (en) * 2012-10-23 2014-05-07 中国石油天然气股份有限公司 Catalyst for selective oxidation of propylene and preparation method thereof
CN104056649A (en) * 2013-03-20 2014-09-24 中国科学院大连化学物理研究所 Functionalized mid-pore silica material and preparation and application thereof

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005246372A (en) * 2004-02-05 2005-09-15 Daiyanitorikkusu Kk Catalyst for producing acrylonitrile and method for producing acrylonitrile
JP4503444B2 (en) * 2004-02-05 2010-07-14 ダイヤニトリックス株式会社 Catalyst for producing acrylonitrile and method for producing acrylonitrile
JP2013189440A (en) * 2007-05-30 2013-09-26 Sk Innovation Co Ltd Method for manufacturing 1,3-butadiene using multi-component-based bismuth molybdate catalyst
JP2011006381A (en) * 2009-05-29 2011-01-13 Mitsubishi Chemicals Corp Method for producing conjugated diene
CN103769146A (en) * 2012-10-23 2014-05-07 中国石油天然气股份有限公司 Propylene oxidation catalyst and preparation method thereof
CN103769144A (en) * 2012-10-23 2014-05-07 中国石油天然气股份有限公司 Catalyst for selective oxidation of propylene and preparation method thereof
CN104056649A (en) * 2013-03-20 2014-09-24 中国科学院大连化学物理研究所 Functionalized mid-pore silica material and preparation and application thereof

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