JP2010172851A5 - - Google Patents

Description

即ち、本発明は、以下のとおりである。
［１］
プロピレンと、分子状酸素と、アンモニアとを反応させてアクリロニトリルを製造する際に用いる触媒であって、下記一般式（１）
Ｍｏ_aＢｉ_bＣｅ_cＤ_dＥ_eＧ_gＪ_jＭ_mＯ_n・・・（１）
（式（１）中、Ｄは鉄又は鉄及びクロムを示し、Ｅはニッケル及びコバルトからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を示し、Ｇはマグネシウム、亜鉛及びマンガンからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を示し、Ｊはカリウム、ルビジウム及びセシウムからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を示し、Ｍはタングステン及びアンチモンからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を示し、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｇ、ｊ及びｍは、それぞれ各元素の原子比を示し、１０．５≦（ａ＋ｍ）≦１３．３、０．０５≦ｂ≦１、０．０５≦ｃ≦１、０．３≦ｄ≦４、２≦ｅ≦１０、０≦ｇ≦６、０．０３≦ｊ≦０．３、０≦ｍ≦３であり、ｎは酸素以外の構成元素の原子価を満足する酸素原子の原子比を示す。）
で表される元素組成を有し、各元素の前記原子比から下記式（２）及び（３）により算出されるα及びβが、０．０６≦α≦０．３３、０．００４≦β≦０．０１６を同時に満たす酸化物と、
α＝１．５ｄ／（ｅ＋ｇ）・・・（２）
β＝ｊ／（１．５ｄ＋ｅ＋ｇ）・・・（３）
前記酸化物を担持した担体と、
を有するアンモ酸化触媒。
［２］
各元素の前記原子比から下記式（４）により算出されるγが、−１≦γ≦１．５を満たす、上記［１］記載のアンモ酸化触媒。
γ＝（ａ＋ｍ）−１．５（ｂ＋ｃ＋ｄ）−ｅ−ｇ・・・（４）
［３］
各元素の前記原子比から下記式（５）により算出されるδが、０．０２≦δ≦０．０８を満たす、上記［１］又は［２］記載のアンモ酸化触媒。
δ＝１．５（ｂ＋ｃ）／（１．５ｄ＋ｅ＋ｇ）・・・（５）
［４］
前記担体がシリカを含有する、上記［１］〜［３］のいずれか記載のアンモ酸化触媒。
［５］
前記担体の含有量が、触媒全体に対して３０〜７０質量％である、上記［１］〜［４］のいずれか記載のアンモ酸化触媒。
［６］
上記［１］〜［５］のいずれか記載のアンモ酸化触媒を用い、プロピレンと、分子状酸素と、アンモニアとを反応させるアクリロニトリルの製造方法。

本実施形態のアンモ酸化触媒は、触媒を構成する成分の各金属元素の原子比を下記式（４）に代入した場合に、γが−１≦γ≦１．５の関係を満足することが好ましい。
γ＝（ａ＋ｍ）−１．５（ｂ＋ｃ＋ｄ）−ｅ−ｇ・・・（４）
γは、酸化モリブデンとして、即ち、モリブデンの複合酸化物を形成しない分のモリブデンの原子比率を表し、触媒性能をさらに高める上で重要となる指標である。モリブデン元素との複合酸化物を形成しない金属元素の量を増やし過ぎず、分解活性を低く保つ観点で、γは−１以上であるのが好ましい。また目的生成物の反応選択性を高くする観点でも、γは−１以上であるのが好ましい。一方、酸化モリブデンの量が多すぎず、触媒形状を良好にする観点で、γは１．５以下であるのが好ましい。モリブデンの量が多すぎると、反応時に触媒粒子から酸化モリブデンが析出して流動性が悪化したりする等、取扱性上、問題が発生しやすくなる傾向がある。即ち、反応性と取扱性の両面を向上させるために、上記式（４）で計算されるγは、−１≦γ≦１．５の関係を満足することが好ましく、−０．５≦γ≦１の関係を満足することがより好ましい。これにより、耐磨耗強度、粒子形状等の取扱性が一層良好で、工業的実用性に優れた触媒になり、さらに長期に反応性能を安定に維持することが可能となる。

Claims (6)

1. プロピレンと、分子状酸素と、アンモニアとを反応させてアクリロニトリルを製造する際に用いる触媒であって、下記一般式（１）
   Ｍｏ_aＢｉ_bＣｅ_cＤ_dＥ_eＧ_gＪ_jＭ_mＯ_n・・・（１）
   （式（１）中、Ｄは鉄又は鉄及びクロムを示し、Ｅはニッケル及びコバルトからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を示し、Ｇはマグネシウム、亜鉛及びマンガンからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を示し、Ｊはカリウム、ルビジウム及びセシウムからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を示し、Ｍはタングステン及びアンチモンからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を示し、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｇ、ｊ及びｍは、それぞれ各元素の原子比を示し、１０．５≦（ａ＋ｍ）≦１３．３、０．０５≦ｂ≦１、０．０５≦ｃ≦１、０．３≦ｄ≦４、２≦ｅ≦１０、０≦ｇ≦６、０．０３≦ｊ≦０．３、０≦ｍ≦３であり、ｎは酸素以外の構成元素の原子価を満足する酸素原子の原子比を示す。）
   で表される元素組成を有し、各元素の前記原子比から下記式（２）及び（３）により算出されるα及びβが、０．０６≦α≦０．３３、０．００４≦β≦０．０１６を同時に満たす酸化物と、
   α＝１．５ｄ／（ｅ＋ｇ）・・・（２）
   β＝ｊ／（１．５ｄ＋ｅ＋ｇ）・・・（３）
   前記酸化物を担持した担体と、
   を有するアンモ酸化触媒。
2. 各元素の前記原子比から下記式（４）により算出されるγが、−１≦γ≦１．５を満たす、請求項１記載のアンモ酸化触媒。
   γ＝（ａ＋ｍ）−１．５（ｂ＋ｃ＋ｄ）−ｅ−ｇ・・・（４）
3. 各元素の前記原子比から下記式（５）により算出されるδが、０．０２≦δ≦０．０８を満たす、請求項１又は２記載のアンモ酸化触媒。
   δ＝１．５（ｂ＋ｃ）／（１．５ｄ＋ｅ＋ｇ）・・・（５）
4. 前記担体がシリカを含有する、請求項１〜３のいずれか１項記載のアンモ酸化触媒。
5. 前記担体の含有量が、触媒全体に対して３０〜７０質量％である、請求項１〜４のいずれか１項記載のアンモ酸化触媒。
6. 請求項１〜５のいずれか１項記載のアンモ酸化触媒を用い、プロピレンと、分子状酸素と、アンモニアとを反応させるアクリロニトリルの製造方法。