JP2009502927A - 混合アルデヒド供給原料のメタクリル酸への酸化のための触媒およびその製造方法と使用方法 - Google Patents
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Abstract
Description
IBAは、イソブチルアルデヒドと称されることもあるイソブタナールを意味する。
本発明は、少なくともモリブデン(Mo)と、リン(P)と、バナジウム(V)と、ビスマス(Bi)、ホウ素(B)およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択される第1の成分とを含む新規の高活性のヘテロポリ酸触媒であって、アルデヒド供給原料をメタクリル酸に転化できる触媒を提供する。
Mo12PaVbCucMIdMIIeMIIIfOg (I)
を有し、
ここで、
MIは、ビスマス(Bi)、ホウ素(B)およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択され、
MIIは、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)、タリウム(Tl)、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択され、
MIIIは、アンチモン(Sb)、セリウム(Ce)、ニオブ(Nb)、インジウム(In)、鉄(Fe)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、ヒ素(As)、銀(Ag)、亜鉛(Zn)、ゲルマニウム(Ge)、ガリウム(Ga)、ジルコニウム(Zr)、マグネシウム(Mg)、バリウム(Ba)、鉛(Pb)、スズ(Sn)、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、ケイ素(Si)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、ランタン(La)、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択され、
aは、約0.1および約3.5の間の値を持つ数であり、
bは、約0.01および約5.0の間の値を持つ数であり、
cは、約0.0および約1.5の間の値を持つ数であり、
dは、MIがBiであるときに約0.01および約2.0の間の値、またはMIがBであるときに約0.01および約5.0の間の値を持つ数であり、MIがBiおよびBの両方であるときに、dは、約0.01および約2.0の間のBiおよび約0.01および約5.0の間のBを含み、
eは、約0.0および約5.0の間の値を持つ数であり、
fは、約0.0および約5.0の間の値を持つ数であり、
gは、化学式(I)の触媒の酸化状態を釣り合わせるための十分な数の酸素原子を表す値を持つ数である、
触媒も提供する。
Mo12PaVbCucBid1MIIeMIIIfOg (II)
の、アルデヒド供給原料をメタクリル酸に転化するための新規の高活性の触媒、
ここで、
MIIは、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)、タリウム(Tl)、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択され、
MIIIは、アンチモン(Sb)、セリウム(Ce)、ニオブ(Nb)、インジウム(In)、鉄(Fe)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、ヒ素(As)、銀(Ag)、亜鉛(Zn)、ゲルマニウム(Ge)、ガリウム(Ga)、ジルコニウム(Zr)、マグネシウム(Mg)、バリウム(Ba)、鉛(Pb)、スズ(Sn)、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、ケイ素(Si)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、ランタン(La)、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択され、
aは、約0.5および約3.5の間の値を持つ数であり、
bは、約0.01および約5.0の間の値を持つ数であり、
cは、約0.0および約1.5の間の値を持つ数であり、
d1は、約0.01および約2.0の間の値を持つ数であり、
eは、約0.0および約5.0の間の値を持つ数であり、
fは、約0.0および約5.0の間の値を持つ数であり、
gは、化学式(II)の触媒の酸化状態を釣り合わせるための十分な数の酸素原子を表す値を持つ数である、
も提供する。
Mo12PaVbCucBd2MIIeMIIIfOg (III)
の、アルデヒド供給原料をメタクリル酸に転化するための新規の高活性の触媒、
ここで、
MIIは、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)、タリウム(Tl)、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択され、
MIIIは、アンチモン(Sb)、セリウム(Ce)、ニオブ(Nb)、インジウム(In)、鉄(Fe)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、ヒ素(As)、銀(Ag)、亜鉛(Zn)、ゲルマニウム(Ge)、ガリウム(Ga)、ジルコニウム(Zr)、マグネシウム(Mg)、バリウム(Ba)、鉛(Pb)、スズ(Sn)、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、ケイ素(Si)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、ランタン(La)、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択され、
aは、約0.5および約3.5の間の値を持つ数であり、
bは、約0.01および約5.0の間の値を持つ数であり、
cは、約0.0および約1.5の間の値を持つ数であり、
d2は、約0.01および約5.0の間の値を持つ数であり、
eは、約0.0および約5.0の間の値を持つ数であり、
fは、約0.0および約5.0の間の値を持つ数であり、
gは、化学式(III)の触媒の酸化状態を釣り合わせるための十分な数の酸素原子を表す値を持つ数である、
も提供する。
Mo12PaVbCucBid1Bd2MIIeMIIIfOg (IV)
の、アルデヒド供給原料をメタクリル酸に転化するための新規の高活性の触媒、
ここで、
MIIは、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)、タリウム(Tl)、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択され、
MIIIは、アンチモン(Sb)、セリウム(Ce)、ニオブ(Nb)、インジウム(In)、鉄(Fe)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、ヒ素(As)、銀(Ag)、亜鉛(Zn)、ゲルマニウム(Ge)、ガリウム(Ga)、ジルコニウム(Zr)、マグネシウム(Mg)、バリウム(Ba)、鉛(Pb)、スズ(Sn)、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、ケイ素(Si)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、ランタン(La)、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択され、
aは、約0.5および約3.5の間の値を持つ数であり、
bは、約0.01および約5.0の間の値を持つ数であり、
cは、約0.0および約1.5の間の値を持つ数であり、
d1は、約0.01および約2.0の間の値を持つ数であり、
d2は、約0.01および約5.0の間の値を持つ数であり、
eは、約0.0および約5.0の間の値を持つ数であり、
fは、約0.0および約5.0の間の値を持つ数であり、
gは、化学式(IV)の触媒の酸化状態を釣り合わせるための十分な数の酸素原子を表す値を持つ数である、
も提供する。
本発明は、アルデヒド供給原料をメタクリル酸に転化するための新規の高活性の触媒を調製する方法を提供する。本発明の触媒の調製を説明する際に用いられるモルの言及は、相対モル量を意味する。例えば、触媒1モルを調製する場合、その触媒は、触媒中のモリブデンの他の成分に対するモル比が12となるようなモルの成分を有する。別の例として、化学式Mo12PaVbCucBid1Bd2MIIeMIIIfOgを持つ触媒を製造するために、触媒の調製中に用いられる成分のモル数は、12:a:b:c:e:d1:d2:f:gのモル比となる。
本発明はまた、アルデヒド供給原料を本発明の触媒と接触させて、メタクリル酸を形成する工程を有してなる、メタクリル酸を製造する方法であって、そのアルデヒド供給原料が、イソブタナールまたはイソブタナールとメタクロレインの混合物を含むものである方法も提供する。
本発明の触媒の調製に用いられる適切な化合物としては、以下に限られないが、金属硝酸塩、金属炭酸塩、金属アンモニウム塩、金属ハロゲン化物、金属酸化物、またはそれらの混合物または組合せが挙げられる。
Biを含まない触媒について、本発明の触媒は一般に、当該技術分野において公知の方法により、例えば、加熱および/または溶媒蒸発により、実質的に沈殿物を含まない溶液の沈殿を開始することにより調製され、ここで、その溶液は、適切な濃度の所望の触媒成分を含有する。この溶液は、沈殿を開始する前に沈殿物を実質的に含まないことが好ましいが、その溶液は、沈殿を開始する前に沈殿物が実質的に溶解するという条件で、沈殿工程中に様々な程度の沈殿物を含んでも差し支えない。Biを含む本発明の触媒について、実質的に固体を含まないBi溶液が、他の成分の実質的に固体を含まない溶液に加えられたときに、スラリーが形成される。他の成分を、乾燥とそれに続くさらなる乾燥の後であって、か焼の前に、スラリーにまたは固体に加えることができる。実質的に固体を含まないという用語は、溶液中に存在する沈殿物の量が、5質量%未満、好ましくは2.5質量%未満、特に1質量%未満、とりわけ0.5質量%未満であることを意味し、最終的な目標は、完全に固体を含まないまたは沈殿物を含まないことである。
概論
以下の具体例は、本発明の触媒および比較例の触媒の特定の触媒の配合物の調製、か焼および試験を例証する。実施例1は、BiおよびBの両方を含む本発明の特定の触媒の調製を例証し、一方で、比較例1は、BおよびBiを含まない触媒の調製を例証する。比較例2は、イソブタナールをメタクロレインに転化する、公知の混合金属酸化物イソブタナール酸化触媒である。比較例3は、市販のヘテロポリ酸触媒である。比較例2および比較例3は、イソブタナールとメタクロレインの混合物をメタクリル酸に転化するための本発明の触媒と比較するために用いる。具体例には、本発明の触媒および比較例の触媒に関する性能データも含まれている。
実施例1
以下の実施例は、以下の化学式Mo12P1.5V0.5Cu0.1Bi0.5Sb0.8Cs1.0B0.5Ogを持つ本発明の触媒の50gのバッチの調製を例証する。
以下の比較例は、組成Mo12P1.5V0.5Cu0.1Sb0.8Cs1.0Ogを有する触媒の50gのバッチの調製を例証する。
試験1
6ccの実施例1の触媒を固定床反応器中に充填し、9ccの石英片で希釈した。触媒を、以下の組成:4体積%のイソブチルアルデヒド(IBA)および30体積%の水蒸気で残りが窒素である組成を持ち、2つの異なる酸素対IBAモル比(O2/HC)を有する水蒸気について試験した。ここで、酸素含有ガスは空気であった。反応温度および蒸気流の流量を変えることによって、様々な条件下で転化率および選択率のデータを得た。得られた排気流をガスクロマトグラフィー(GC)により分析した。
IBA転化率%=[(IBAi−IBAf)/IBAi]×100
MAA選択率%=[(MAA)/(IBAi−IBAf)]×100
MAC選択率%=[(MAC)/(IBAi−IBAf)]×100
6ccの実施例1と比較例1の触媒を固定床反応器中に充填し、9ccの石英片で希釈した。各触媒を、4%のIBAおよび30%の水蒸気で残りの量の窒素を含む供給物を用いて、酸素のIBAに対する比(O2/HC)が2である酸素の存在下で、試験した。生成物をGCにより分析した。IBAは、MACを経る2段階プロセスでMAAに転化されるので、IBA転化データは、表IIIに示されるようなMAC転化成分を含む。
この比較例は、米国特許第4381411号明細書の実施例1による触媒の調製を例示する。40.40gのFe(NO3)3、13.59gのAgNO3および21.22gの85%のH3PO3を100mLの水中に溶解させた。次いで、乾燥およびか焼後、Ag0.8FeP1.84Oxの組成を持つ触媒を得た。
市販のヘテロポリ酸触媒(NH4)3PMoO12のサンプル。
6ccの実施例1と比較例2および比較例3の触媒を固定床反応器中に充填し、9ccの石英片で希釈した。各触媒を、2%のIBA、2%のMACおよび30%の水蒸気で残りの量の窒素を含む供給物を用いて、酸素のIBAに対する比(O2/HC)が2である酸素の存在下で、試験した。酸化反応は、284℃の反応温度および50sccmの供給物流量で行った。生成物をGCにより分析した。
Claims (68)
- 少なくともモリブデン(Mo)と、リン(P)と、バナジウム(V)と、ビスマス(Bi)、ホウ素(B)およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択される第1の成分とを含むヘテロポリ酸触媒の存在下でアルデヒド供給原料および酸化剤を接触させて、メタクリル酸を形成する工程を有してなる方法。
- 前記アルデヒド供給原料がイソブタナールまたはイソブタナールとメタクロレインの混合物を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
- カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)、タリウム(Tl)およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択される第2の成分をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
- アンチモン(Sb)、セリウム(Ce)、ニオブ(Nb)、インジウム(In)、鉄(Fe)、クロム(Cr)、ヒ素(As)、銀(Ag)、亜鉛(Zn)、ゲルマニウム(Ge)、ガリウム(Ga)、ジルコニウム(Zr)、マグネシウム(Mg)、バリウム(Ba)、鉛(Pb)、スズ(Sn)、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、ケイ素(Si)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、ランタン(La)およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択される第3の成分をさらに含むことを特徴とする請求項3記載の方法。
- カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)、タリウム(Tl)およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択される第2の成分と、アンチモン(Sb)、セリウム(Ce)、ニオブ(Nb)、インジウム(In)、鉄(Fe)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、ヒ素(As)、銀(Ag)、亜鉛(Zn)、ゲルマニウム(Ge)、ガリウム(Ga)、ジルコニウム(Zr)、マグネシウム(Mg)、バリウム(Ba)、鉛(Pb)、スズ(Sn)、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、ケイ素(Si)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、ランタン(La)およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択される第3の成分とをさらに含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記第1の成分がビスマスおよびホウ素を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記ヘテロポリ酸触媒が効果的な量のアンモニウム含有化合物を用いて調製され、該アンモニウム含有化合物の効果的な量が、比較的高い比率の中くらいの気孔を含む気孔サイズ分布を有するヘテロポリ酸触媒を生成するのに十分であることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 中くらいの気孔の前記高い比率が50%以上の値であることを特徴とする請求項7記載の方法。
- 中くらいの気孔の前記高い比率が55%以上の値であることを特徴とする請求項8記載の方法。
- 中くらいの気孔の前記高い比率が60%以上の値であることを特徴とする請求項9記載の方法。
- 前記アンモニウム含有化合物が、熱分解を経て揮発性成分になる任意のアンモニウム化合物からなる群より選択されることを特徴とする請求項7記載の方法。
- 前記アンモニウム含有化合物が、水酸化アンモニウム、硝酸アンモニウム、塩化アンモニウム、臭化アンモニウム、炭酸アンモニウム、カルボン酸のアンモニウム塩、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択されることを特徴とする請求項11記載の方法。
- 前記カルボン酸のアンモニウム塩が、酢酸アンモニウム、蟻酸アンモニウム、プロピオン酸アンモニウム、酪酸アンモニウム、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択されることを特徴とする請求項12記載の方法。
- ヘテロポリ酸触媒組成物の存在下でアルデヒド供給原料および酸化剤を接触させて、メタクリル酸を形成する工程を有してなる方法において、前記ヘテロポリ酸触媒組成物が、
一般化学式:
Mo12PaVbCucMIdMIIeMIIIfOg (I)
を有する化合物から構成され、
ここで、
MIは、ビスマス(Bi)、ホウ素(B)およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択され、
MIIは、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)、タリウム(Tl)、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択され、
MIIIは、アンチモン(Sb)、セリウム(Ce)、ニオブ(Nb)、インジウム(In)、鉄(Fe)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、ヒ素(As)、銀(Ag)、亜鉛(Zn)、ゲルマニウム(Ge)、ガリウム(Ga)、ジルコニウム(Zr)、マグネシウム(Mg)、バリウム(Ba)、鉛(Pb)、スズ(Sn)、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、ケイ素(Si)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、ランタン(La)、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択され、
aは、約0.1および約3.5の間の値を持つ数であり、
bは、約0.01および約5.0の間の値を持つ数であり、
cは、約0.0および約1.5の間の値を持つ数であり、
dは、MIがBiであるときに約0.01および約2.0の間の値、またはMIがBであるときに約0.01および約5.0の間の値を持つ数であり、MIがBiおよびBの両方であるときに、dは、約0.01および約2.0の間のBiおよび約0.01および約5.0の間のBを含み、
eは、約0.0および約5.0の間の値を持つ数であり、
fは、約0.0および約5.0の間の値を持つ数であり、
gは、化学式(I)の触媒の酸化状態を釣り合わせるための十分な数の酸素原子を表す値を持つ数である、
ことを特徴とする方法。 - 前記アルデヒド供給原料がイソブタナールまたはイソブタナールとメタクロレインの混合物を含むことを特徴とする請求項14記載の方法。
- 前記MIがビスマスとホウ素の混合物からなることを特徴とする請求項14記載の方法。
- 前記ヘテロポリ酸触媒が効果的な量のアンモニウム含有化合物を用いて調製され、該アンモニウム含有化合物の効果的な量が、比較的高い比率の中くらいの気孔を含む気孔サイズ分布を有するヘテロポリ酸触媒を生成するのに十分であることを特徴とする請求項14記載の方法。
- 中くらいの気孔の前記高い比率が50%以上の値であることを特徴とする請求項17記載の方法。
- 中くらいの気孔の前記高い比率が55%以上の値であることを特徴とする請求項18記載の方法。
- 中くらいの気孔の前記高い比率が60%以上の値であることを特徴とする請求項19記載の方法。
- 前記アンモニウム含有化合物が、熱分解を経て揮発性成分になる任意のアンモニウム化合物からなる群より選択されることを特徴とする請求項17記載の方法。
- 前記アンモニウム含有化合物が、水酸化アンモニウム、硝酸アンモニウム、塩化アンモニウム、臭化アンモニウム、炭酸アンモニウム、カルボン酸のアンモニウム塩、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択されることを特徴とする請求項17記載の方法。
- 前記カルボン酸のアンモニウム塩が、酢酸アンモニウム、蟻酸アンモニウム、プロピオン酸アンモニウム、酪酸アンモニウム、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択されることを特徴とする請求項22記載の方法。
- ヘテロポリ酸触媒組成物の存在下でアルデヒド供給原料および酸化剤を接触させて、メタクリル酸を形成する工程を有してなる方法において、前記ヘテロポリ酸触媒組成物が、一般化学式:
Mo12PaVbCucBid1MIIeMIIIfOg (II)
を持つ化合物から構成され、
ここで、
MIIは、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)、タリウム(Tl)、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択され、
MIIIは、アンチモン(Sb)、セリウム(Ce)、ニオブ(Nb)、インジウム(In)、鉄(Fe)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、ヒ素(As)、銀(Ag)、亜鉛(Zn)、ゲルマニウム(Ge)、ガリウム(Ga)、ジルコニウム(Zr)、マグネシウム(Mg)、バリウム(Ba)、鉛(Pb)、スズ(Sn)、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、ケイ素(Si)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、ランタン(La)、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択され、
aは、約0.5および約3.5の間の値を持つ数であり、
bは、約0.01および約5.0の間の値を持つ数であり、
cは、約0.0および約1.5の間の値を持つ数であり、
d1は、約0.01および約2.0の間の値を持つ数であり、
eは、約0.0および約5.0の間の値を持つ数であり、
fは、約0.0および約5.0の間の値を持つ数であり、
gは、化学式(II)の触媒の酸化状態を釣り合わせるための十分な数の酸素原子を表す値を持つ数である、
ことを特徴とする方法。 - 前記アルデヒド供給原料がイソブタナールまたはイソブタナールとメタクロレインの混合物を含むことを特徴とする請求項24記載の方法。
- 前記ヘテロポリ酸触媒が効果的な量のアンモニウム含有化合物を用いて調製され、該アンモニウム含有化合物の効果的な量が、比較的高い比率の中くらいの気孔を含む気孔サイズ分布を有するヘテロポリ酸触媒を生成するのに十分であることを特徴とする請求項24記載の方法。
- 中くらいの気孔の前記高い比率が50%以上の値であることを特徴とする請求項26記載の方法。
- 中くらいの気孔の前記高い比率が55%以上の値であることを特徴とする請求項27記載の方法。
- 中くらいの気孔の前記高い比率が60%以上の値であることを特徴とする請求項28記載の方法。
- 前記アンモニウム含有化合物が、熱分解を経て揮発性成分になる任意のアンモニウム化合物からなる群より選択されることを特徴とする請求項26記載の方法。
- 前記アンモニウム含有化合物が、水酸化アンモニウム、硝酸アンモニウム、塩化アンモニウム、臭化アンモニウム、炭酸アンモニウム、カルボン酸のアンモニウム塩、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択されることを特徴とする請求項26記載の方法。
- 前記カルボン酸のアンモニウム塩が、酢酸アンモニウム、蟻酸アンモニウム、プロピオン酸アンモニウム、酪酸アンモニウム、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択されることを特徴とする請求項31記載の方法。
- ヘテロポリ酸触媒組成物の存在下でアルデヒド供給原料および酸化剤を接触させて、メタクリル酸を形成する工程を有してなる方法において、前記ヘテロポリ酸触媒組成物が、一般化学式:
Mo12PaVbCucBd2MIIeMIIIfOg (III)
を持つ化合物から構成され、
ここで、
MIIは、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)、タリウム(Tl)、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択され、
MIIIは、アンチモン(Sb)、セリウム(Ce)、ニオブ(Nb)、インジウム(In)、鉄(Fe)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、ヒ素(As)、銀(Ag)、亜鉛(Zn)、ゲルマニウム(Ge)、ガリウム(Ga)、ジルコニウム(Zr)、マグネシウム(Mg)、バリウム(Ba)、鉛(Pb)、スズ(Sn)、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、ケイ素(Si)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、ランタン(La)、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択され、
aは、約0.5および約3.5の間の値を持つ数であり、
bは、約0.01および約5.0の間の値を持つ数であり、
cは、約0.0および約1.5の間の値を持つ数であり、
d2は、約0.01および約5.0の間の値を持つ数であり、
eは、約0.0および約5.0の間の値を持つ数であり、
fは、約0.0および約5.0の間の値を持つ数であり、
gは、化学式(III)の触媒の酸化状態を釣り合わせるための十分な数の酸素原子を表す値を持つ数である、
ことを特徴とする方法。 - 前記アルデヒド供給原料がイソブタナールまたはイソブタナールとメタクロレインの混合物を含むことを特徴とする請求項33記載の方法。
- 前記ヘテロポリ酸触媒が効果的な量のアンモニウム含有化合物を用いて調製され、該アンモニウム含有化合物の効果的な量が、比較的高い比率の中くらいの気孔を含む気孔サイズ分布を有するヘテロポリ酸触媒を生成するのに十分であることを特徴とする請求項33記載の方法。
- 中くらいの気孔の前記高い比率が50%以上の値であることを特徴とする請求項35記載の方法。
- 中くらいの気孔の前記高い比率が55%以上の値であることを特徴とする請求項36記載の方法。
- 中くらいの気孔の前記高い比率が60%以上の値であることを特徴とする請求項37記載の方法。
- 前記アンモニウム含有化合物が、熱分解を経て揮発性成分になる任意のアンモニウム化合物からなる群より選択されることを特徴とする請求項35記載の方法。
- 前記アンモニウム含有化合物が、水酸化アンモニウム、硝酸アンモニウム、塩化アンモニウム、臭化アンモニウム、炭酸アンモニウム、カルボン酸のアンモニウム塩、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択されることを特徴とする請求項35記載の方法。
- 前記カルボン酸のアンモニウム塩が、酢酸アンモニウム、蟻酸アンモニウム、プロピオン酸アンモニウム、酪酸アンモニウム、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択されることを特徴とする請求項40記載の方法。
- ヘテロポリ酸触媒組成物の存在下でアルデヒド供給原料および酸化剤を接触させて、メタクリル酸を形成する工程を有してなる方法において、前記ヘテロポリ酸触媒組成物が、一般化学式:
Mo12PaVbCucBid1Bd2MIIeMIIIfOg (IV)
を持つ化合物から構成され、
ここで、
MIIは、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)、タリウム(Tl)、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択され、
MIIIは、アンチモン(Sb)、セリウム(Ce)、ニオブ(Nb)、インジウム(In)、鉄(Fe)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、ヒ素(As)、銀(Ag)、亜鉛(Zn)、ゲルマニウム(Ge)、ガリウム(Ga)、ジルコニウム(Zr)、マグネシウム(Mg)、バリウム(Ba)、鉛(Pb)、スズ(Sn)、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、ケイ素(Si)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、ランタン(La)、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択され、
aは、約0.5および約3.5の間の値を持つ数であり、
bは、約0.01および約5.0の間の値を持つ数であり、
cは、約0.0および約1.5の間の値を持つ数であり、
d1は、約0.01および約2.0の間の値を持つ数であり、
d2は、約0.01および約5.0の間の値を持つ数であり、
eは、約0.0および約5.0の間の値を持つ数であり、
fは、約0.0および約5.0の間の値を持つ数であり、
gは、化学式(IV)の触媒の酸化状態を釣り合わせるための十分な数の酸素原子を表す値を持つ数である、
ことを特徴とする方法。 - 前記アルデヒド供給原料がイソブタナールまたはイソブタナールとメタクロレインの混合物を含むことを特徴とする請求項42記載の方法。
- 前記ヘテロポリ酸触媒が効果的な量のアンモニウム含有化合物を用いて調製され、該アンモニウム含有化合物の効果的な量が、比較的高い比率の中くらいの気孔を含む気孔サイズ分布を有するヘテロポリ酸触媒を生成するのに十分であることを特徴とする請求項42記載の方法。
- 中くらいの気孔の前記高い比率が50%以上の値であることを特徴とする請求項44記載の方法。
- 中くらいの気孔の前記高い比率が55%以上の値であることを特徴とする請求項45記載の方法。
- 中くらいの気孔の前記高い比率が60%以上の値であることを特徴とする請求項46記載の方法。
- 前記アンモニウム含有化合物が、熱分解を経て揮発性成分になる任意のアンモニウム化合物からなる群より選択されることを特徴とする請求項44記載の方法。
- 前記アンモニウム含有化合物が、水酸化アンモニウム、硝酸アンモニウム、塩化アンモニウム、臭化アンモニウム、炭酸アンモニウム、カルボン酸のアンモニウム塩、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択されることを特徴とする請求項44記載の方法。
- 前記カルボン酸のアンモニウム塩が、酢酸アンモニウム、蟻酸アンモニウム、プロピオン酸アンモニウム、酪酸アンモニウム、およびそれらの混合物または組合せからなる群より選択されることを特徴とする請求項49記載の方法。
- 前記アルデヒド供給原料が、約5質量%のイソブタナールと約95質量%のメタクロレインから約95質量%のイソブタナールと約5質量%のメタクロレインに及ぶ、イソブタナールとメタクロレインの混合物を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記アルデヒド供給原料が、約10質量%のイソブタナールと約90質量%のメタクロレインから約90質量%のイソブタナールと約10質量%のメタクロレインに及ぶ、イソブタナールとメタクロレインの混合物を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記アルデヒド供給原料が、約15質量%のイソブタナールと約85質量%のメタクロレインから約85質量%のイソブタナールと約15質量%のメタクロレインに及ぶ、イソブタナールとメタクロレインの混合物を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記アルデヒド供給原料が、約20質量%のイソブタナールと約80質量%のメタクロレインから約80質量%のイソブタナールと約20質量%のメタクロレインに及ぶ、イソブタナールとメタクロレインの混合物を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記アルデヒド供給原料が、約25質量%のイソブタナールと約75質量%のメタクロレインから約75質量%のイソブタナールと約25質量%のメタクロレインに及ぶ、イソブタナールとメタクロレインの混合物を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記アルデヒド供給原料が、約30質量%のイソブタナールと約70質量%のメタクロレインから約70質量%のイソブタナールと約30質量%のメタクロレインに及ぶ、イソブタナールとメタクロレインの混合物を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記アルデヒド供給原料が、約35質量%のイソブタナールと約65質量%のメタクロレインから約65質量%のイソブタナールと約35質量%のメタクロレインに及ぶ、イソブタナールとメタクロレインの混合物を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記アルデヒド供給原料が、約40質量%のイソブタナールと約60質量%のメタクロレインから約60質量%のイソブタナールと約40質量%のメタクロレインに及ぶ、イソブタナールとメタクロレインの混合物を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記アルデヒド供給原料が、約45質量%のイソブタナールと約55質量%のメタクロレインから約55質量%のイソブタナールと約45質量%のメタクロレインに及ぶ、イソブタナールとメタクロレインの混合物を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記アルデヒド供給原料が、約50質量%のイソブタナールと約50質量%のメタクロレインからなる、イソブタナールとメタクロレインの混合物を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記アルデヒド供給原料が、約5質量%のイソブタナールと約95質量%のメタクロレインから約95質量%のイソブタナールと約5質量%のメタクロレインに及ぶ、イソブタナールとメタクロレインの混合物を含むことを特徴とする請求項14記載の方法。
- 前記アルデヒド供給原料が、約50質量%のイソブタナールと約50質量%のメタクロレインからなる、イソブタナールとメタクロレインの混合物を含むことを特徴とする請求項14記載の方法。
- 前記アルデヒド供給原料が、約5質量%のイソブタナールと約95質量%のメタクロレインから約95質量%のイソブタナールと約5質量%のメタクロレインに及ぶ、イソブタナールとメタクロレインの混合物を含むことを特徴とする請求項24記載の方法。
- 前記アルデヒド供給原料が、約50質量%のイソブタナールと約50質量%のメタクロレインからなる、イソブタナールとメタクロレインの混合物を含むことを特徴とする請求項24記載の方法。
- 前記アルデヒド供給原料が、約5質量%のイソブタナールと約95質量%のメタクロレインから約95質量%のイソブタナールと約5質量%のメタクロレインに及ぶ、イソブタナールとメタクロレインの混合物を含むことを特徴とする請求項33記載の方法。
- 前記アルデヒド供給原料が、約50質量%のイソブタナールと約50質量%のメタクロレインからなる、イソブタナールとメタクロレインの混合物を含むことを特徴とする請求項33記載の方法。
- 前記アルデヒド供給原料が、約5質量%のイソブタナールと約95質量%のメタクロレインから約95質量%のイソブタナールと約5質量%のメタクロレインに及ぶ、イソブタナールとメタクロレインの混合物を含むことを特徴とする請求項42記載の方法。
- 前記アルデヒド供給原料が、約50質量%のイソブタナールと約50質量%のメタクロレインからなる、イソブタナールとメタクロレインの混合物を含むことを特徴とする請求項42記載の方法。
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