JP2011088925A - 無水フタル酸の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高めた温度で、固定床中で、分子状酸素を含有するガスを用いておよび坦体材料からなる触媒のコアに触媒活性金属酸化物からなる層が塗布されている、3個の層に重ね合わせて配置された特定のシェル触媒を使用してキシレンおよび/またはナフタレンの接触気相酸化による無水フタル酸の製造方法により解決される。
【選択図】なし
Description
a)非孔質坦体材料上の最も低い活性の触媒が全部の触媒に対して活性組成物5〜9質量%を含有し、活性組成物はV2O53〜8質量%、Sb2O30〜3.5質量%、P0〜0.3質量%、アルカリ金属(金属として計算して)0.1〜0.5質量%および残部として18〜22m2/gのBET表面積(J.Amer.Chem.Soc.60(1938)309頁以降)を有するアナターゼ型のTiO2を含有し、
b)次のより活性の触媒が1〜5質量%(絶対)だけ多い活性組成物を含有し、アルカリ金属含量が0〜0.25質量%(絶対)だけ少ないほかは触媒(a)と同じ組成を有し、
c)最も活性の触媒が(a)より1〜5質量%(絶対)だけ多い活性組成物を含有し、アルカリ金属含量が(a)より0.15〜0.4質量%(絶対)だけ少ないほかは触媒(a)と同じ組成を有することを条件とする。
以下の例に使用されるアナターゼは典型的に以下の組成を有する。TiO2のほかにS0.18質量%、P0.08質量%、Nb0.24質量%、Na0.01質量%、K0.01質量%、Zr0.004質量%、Pb0.004質量%。
外径8mm、長さ6mmおよび壁厚1.5mmを有するリングの形のステアタイト(珪酸マグネシウム)700gを被覆ドラム中で210℃に加熱し、BET表面積21m2/g、シュウ酸バナジル57.6g、三酸化アンチモン14.4g、燐酸水素アンモニウム3.3g、硫酸セシウム2.60g、水618gおよびホルムアミド128gを有するアナターゼ400.0gを含有する懸濁液を、塗布した層の質量が製造した触媒の全質量の7.1%になるまで噴霧した。こうして塗布した触媒活性組成物、すなわち触媒シェルは燐(Pとして計算して)0.2質量%、バナジウム(V2O5として計算して)7.5質量%、アンチモン(Sb2O3として計算して)3.2質量%、セシウム(Csとして計算して)0.4質量%および二酸化チタン88.75質量%を含有した。
外径8mm、長さ6mmおよび壁厚1.5mmを有するリングの形のステアタイト(珪酸マグネシウム)700gを被覆ドラム中で210℃に加熱し、BET表面積21m2/g、シュウ酸バナジル57.6g、三酸化アンチモン14.4g、燐酸水素アンモニウム3.3g、硫酸セシウム2.28g、水618gおよびホルムアミド128gを有するアナターゼ400.0gを含有する懸濁液を、塗布した層の質量が製造した触媒の全質量の7.5%になるまで噴霧した。こうして塗布した触媒活性組成物、すなわち触媒シェルは燐(Pとして計算して)0.2質量%、バナジウム(V2O5として計算して)7.5質量%、アンチモン(Sb2O3として計算して)3.2質量%、セシウム(Csとして計算して)0.35質量%および二酸化チタン88.8質量%を含有した。
外径8mm、長さ6mmおよび壁厚1.5mmを有するリングの形のステアタイト(珪酸マグネシウム)700gを被覆ドラム中で210℃に加熱し、BET表面積21m2/g、シュウ酸バナジル57.6g、三酸化アンチモン14.4g、燐酸水素アンモニウム3.3g、硫酸セシウム2.28g、水618gおよびホルムアミド128gを有するアナターゼ400.0gを含有する懸濁液を、塗布した層の質量が製造した触媒の全質量の6.8%になるまで噴霧した。こうして塗布した触媒活性組成物、すなわち触媒シェルは燐(Pとして計算して)0.2質量%、バナジウム(V2O5として計算して)7.5質量%、アンチモン(Sb2O3として計算して)3.2質量%、セシウム(Csとして計算して)0.35質量%および二酸化チタン88.8質量%を含有した。
外径8mm、長さ6mmおよび壁厚1.5mmを有するリングの形のステアタイト(珪酸マグネシウム)700gを被覆ドラム中で210℃に加熱し、BET表面積21m2/g、シュウ酸バナジル57.6g、三酸化アンチモン14.4g、燐酸水素アンモニウム3.3g、硫酸セシウム2.28g、水618gおよびホルムアミド128gを有するアナターゼ400.0gを含有する懸濁液を、塗布した層の質量が製造した触媒の全質量の10.5%になるまで噴霧した。こうして塗布した触媒活性組成物、すなわち触媒シェルは燐(Pとして計算して)0.2質量%、バナジウム(V2O5として計算して)7.5質量%、アンチモン(Sb2O3として計算して)3.2質量%、セシウム(Csとして計算して)0.40質量%および二酸化チタン88.75質量%を含有した。
外径8mm、長さ6mmおよび壁厚1.5mmを有するリングの形のステアタイト(珪酸マグネシウム)700gを被覆ドラム中で210℃に加熱し、BET表面積21m2/g、シュウ酸バナジル57.6g、三酸化アンチモン14.4g、燐酸水素アンモニウム3.3g、硫酸セシウム2.28g、水618gおよびホルムアミド128gを有するアナターゼ400.0gを含有する懸濁液を、塗布した層の質量が製造した触媒の全質量の10.1%になるまで噴霧した。こうして塗布した触媒活性組成物、すなわち触媒シェルは燐(Pとして計算して)0.2質量%、バナジウム(V2O5として計算して)7.5質量%、アンチモン(Sb2O3として計算して)3.2質量%、セシウム(Csとして計算して)0.35質量%および二酸化チタン88.8質量%を含有した。
外径8mm、長さ6mmおよび壁厚1.5mmを有するリングの形のステアタイト(珪酸マグネシウム)700gを被覆ドラム中で210℃に加熱し、BET表面積21m2/g、シュウ酸バナジル57.6g、三酸化アンチモン14.4g、燐酸水素アンモニウム3.3g、硫酸セシウム2.28g、水618gおよびホルムアミド128gを有するアナターゼ400.0gを含有する懸濁液を、塗布した層の質量が製造した触媒の全質量の10.6%になるまで噴霧した。こうして塗布した触媒活性組成物、すなわち触媒シェルは燐(Pとして計算して)0.2質量%、バナジウム(V2O5として計算して)7.5質量%、アンチモン(Sb2O3として計算して)3.2質量%、セシウム(Csとして計算して)0.30質量%および二酸化チタン88.85質量%を含有した。
外径8mm、長さ6mmおよび壁厚1.5mmを有するリングの形のステアタイト(珪酸マグネシウム)700gを被覆ドラム中で210℃に加熱し、BET表面積21m2/g、シュウ酸バナジル57.6g、三酸化アンチモン14.4g、燐酸水素アンモニウム3.3g、硫酸セシウム2.28g、水618gおよびホルムアミド128gを有するアナターゼ400.0gを含有する懸濁液を、塗布した層の質量が製造した触媒の全質量の10.5%になるまで噴霧した。こうして塗布した触媒活性組成物、すなわち触媒シェルは燐(Pとして計算して)0.2質量%、バナジウム(V2O5として計算して)7.5質量%、アンチモン(Sb2O3として計算して)3.2質量%、セシウム(Csとして計算して)0.10質量%および二酸化チタン89.05質量%を含有した。
触媒I(a)1.00m、触媒IV(b)0.60mおよび触媒VII(c)1.30mを、長さ3.85mおよび内径25mmを有する鉄の管に導入した。温度を調節するために、鉄の管を塩溶融物により包囲し、移動可能な熱電対が配置されている4mm熱電対シースを触媒温度を測定するために用いた。標準m3当たり純度98.5質量%o−キシレン0〜85gの負荷量を有する空気4.0標準m3/hが管を上から下に通過した。空気標準m3当たりo−キシレン50〜85gで、これは表1に記載される結果を生じた。表において収量は100%純粋o−キシレンに対する質量%での得られたPAを表す。ランニングアップ時間は標準m3当たり0g〜80gに負荷量を増加するために必要な日数を表す。
使用した触媒がII(a)、V(b)およびVII(c)である以外は例8の方法を繰り返した。
触媒IV(b)1.60mおよび触媒VII(c)1.30mを、長さ3.85mおよび内径25mmを有する鉄の管に導入した。温度を調節するために、鉄の管を塩溶融物により包囲し、移動可能な熱電対が配置されている4mm熱電対シースを触媒温度を測定するために用いた。空気標準m3当たり0gから約85gに増加する純度98.5質量%o−キシレンの負荷量を有する空気4.0標準m3/hが管を上から下に通過した。空気標準m3当たりo−キシレン50〜85gで、これは表1に記載される結果を生じた。表において収量は100%純粋o−キシレンに対する質量%での得られたPAを表す。ランニングアップ時間は標準m3当たり0gから80gに負荷量を増加するために必要な日数を表す。
触媒I(a)2.10mおよび触媒VII(c)0.80mを、長さ3.85mおよび内径25mmを有する鉄の管に導入した。温度を調節するために、鉄の管を塩溶融物により包囲し、移動可能な熱電対が配置されている4mm熱電対シースを触媒温度を測定するために用いた。空気標準m3当たり0gから約85gに増加する純度98.5質量%o−キシレンの負荷量を有する空気4.0標準m3/hが管を上から下に通過した。空気標準m3当たりo−キシレン50〜85gで、これは表1に記載される結果を生じた。表において収量は100%純粋o−キシレンに対する質量%での得られたPAを表す。ランニングアップ時間は標準m3当たり0gから80gに負荷量を増加するために必要な日数を表す。
リング(外径8mm、長さ6mmおよび壁厚1.5mmを有する)の形の触媒IV(b)75質量%およびステアタイト(珪酸マグネシウム)25質量%の混合物からなる触媒2.10mおよび触媒VII(c)0.80mを、長さ3.85mおよび内径25mmを有する鉄の管に導入した。温度を調節するために、鉄の管を塩溶融物により包囲し、移動可能な熱電対が配置されている4mm熱電対シースを触媒温度を測定するために用いた。空気標準m3当たり0g〜85gの純度98.5質量%o−キシレンの負荷量を有する空気4.0標準m3/hが管を上から下に通過した。空気標準m3当たりo−キシレン50〜85gで、これは表1に記載される結果を生じた。表において収量は100%純粋o−キシレンに対する質量%での得られたPAを表す。ランニングアップ時間は標準m3当たり0gから80gに負荷量を増加するために必要な日数を表す。
使用される触媒がIII、VIおよびVII(c)である以外は例8の方法を繰り返した。
空気標準m3当たり85g〜約105gの純度98.5質量%o−キシレンの負荷量を有する空気4.0標準m3/hが管を上から下に通過する以外は例8の方法を繰り返した。空気標準m3当たりo−キシレン95〜105gで、これは表2に記載される結果を生じた。表において収量は100%純粋o−キシレンに対する質量%での得られたPAを表す。ランニングアップ時間は標準m3当たり80gから105gに負荷量を増加するために必要な日数を表す。
空気標準m3当たり85g〜約105gの純度98.5質量%o−キシレンの負荷量を有する空気4.0標準m3/hが管を上から下に通過する以外は例9の方法を繰り返した。空気標準m3当たりo−キシレン95〜105gで、これは表2に記載される結果を生じた。表において収量は100%純粋o−キシレンに対する質量%での得られたPAを表す。ランニングアップ時間は標準m3当たり80gから105gに負荷量を増加するために必要な日数を表す。
空気標準m3当たり85g〜約105gの純度98.5質量%o−キシレンの負荷量を有する空気4.0標準m3/hが管を上から下に通過する以外は例11の方法を繰り返した。空気標準m3当たりo−キシレン95〜105gで、これは表2に記載される結果を生じた。表において収量は100%純粋o−キシレンに対する質量%での得られたPAを表す。ランニングアップ時間は標準m3当たり80gから105gに負荷量を増加するために必要な日数を表す。
空気標準m3当たり85g〜約105gの純度98.5質量%o−キシレンの負荷量を有する空気4.0標準m3/hが管を上から下に通過する以外は例12の方法を繰り返した。空気標準m3当たりo−キシレン95〜105gで、これは表2に記載される結果を生じた。表において収量は100%純粋o−キシレンに対する質量%での得られたPAを表す。ランニングアップ時間は標準m3当たり80gから105gに負荷量を増加するために必要な日数を表す。
Claims (1)
- 高めた温度で、固定床中で、分子状酸素を含有するガスを用いてかつ坦体材料からなる触媒のコアに触媒活性金属酸化物からなる層が塗布されている、3個の層に重ね合わせて配置されたシェル触媒を使用してキシレンおよび/またはナフタレンの接触気相酸化により無水フタル酸を製造する方法において、触媒活性が層から層へ、ガス導入側からガス排出側に上昇し、その際個々の層の触媒活性を、最も低い活性の触媒(a)が次の層の触媒(b)より少ない量の活性組成物およびドーパントとしてより多くのセシウムを含有し、これに続くより活性の高い触媒(c)が第2の層の触媒(b)より多くの量の活性組成物およびドーパントとしてより少ないセシウムを含有するように調節し、ただし
a)非孔質坦体材料上の最も低い活性の触媒(a)が全部の触媒に対して活性組成物7〜8質量%を含有し、活性組成物はV2O56〜8質量%、Sb2O30〜3.5質量%、P0〜0.3質量%、Cs(Csとして計算して)0.3〜0.4質量%および残部として18〜22m2/gのBET表面積を有するアナターゼ型のTiO2を含有し、
b)次のより活性の高い触媒(b)が活性組成物9〜11質量%を含有し、Cs含量が0.2〜0.4質量%であるほかは触媒(a)と同じ組成を有し、
c)最も活性の高い触媒(c)が活性組成物9〜11質量%を含有し、Cs含量が0.05〜0.2質量%であるほかは触媒(a)と同じ組成を有することを特徴とする、無水フタル酸を製造する方法。
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