JP2013188669A - Method for producing catalyst for production of unsaturated aldehyde and/or unsaturated carboxylic acid - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for the production of a catalyst used for the production of an unsaturated aldehyde and/or an unsaturated carboxylic acid excellent in mechanical strength and a method for the production of an unsaturated aldehyde and/or an unsaturated carboxylic acid by using the catalyst obtained by this production method.SOLUTION: There are provided a method for the production of a catalyst for the production of an unsaturated aldehyde and/or an unsaturated carboxylic acid, comprising a complex oxide containing molybdenum, bismuth, iron, and antimony, the method comprising steps (1) to (4), wherein the catalyst is obtained by mixing at least one member selected from a mixture B obtained by mixing a bismuth compound and an iron compound with water, and a mixture C obtained by mixing a mixture A obtained by mixing a molybdenum compound with water with the mixture B, further with an antimony compound, and a method for the production of an unsaturated aldehyde and/or an unsaturated carboxylic acid by using the catalyst obtained by this production method.

Description

本発明は、不飽和アルデヒド及び/又は不飽和カルボン酸を製造する際に用いる触媒の製造方法に関する。また、本発明は、かかる製造方法により得られた触媒を用いて、不飽和アルデヒド及び/又は不飽和カルボン酸を製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a catalyst used for producing an unsaturated aldehyde and / or an unsaturated carboxylic acid. Moreover, this invention relates to the method of manufacturing unsaturated aldehyde and / or unsaturated carboxylic acid using the catalyst obtained by this manufacturing method.

従来から、モリブデン、ビスマス、鉄及びアンチモンを含有する複合酸化物からなる触媒が知られている。この触媒は、プロピレンを分子状酸素により気相接触酸化してアクロレイン及び/又はアクリル酸を製造する際の触媒として有効である。また、この触媒は、イソブチレンやターシャリーブチルアルコールを分子状酸素により気相接触酸化してメタクロレイン及び/又はメタクリル酸を製造する際の触媒としても有効である。   Conventionally, a catalyst made of a composite oxide containing molybdenum, bismuth, iron and antimony is known. This catalyst is effective as a catalyst for producing acrolein and / or acrylic acid by vapor-phase catalytic oxidation of propylene with molecular oxygen. This catalyst is also effective as a catalyst for producing methacrolein and / or methacrylic acid by vapor-phase catalytic oxidation of isobutylene or tertiary butyl alcohol with molecular oxygen.

この触媒は、一般に触媒成分を含む水溶液又は/水性スラリーを乾燥した後、焼成することによって得られ、上述した酸化反応に用いる場合には、通常、成型体又は担持体として固定床反応器に充填して使用する。したがって、触媒の機械的強度が低いと、充填時に触媒が破砕されてしまい、反応時に反応器内で圧力損失が生じる。それゆえ、かかる触媒には、高い機械的強度が求められている。   This catalyst is generally obtained by drying and calcining an aqueous solution or / an aqueous slurry containing a catalyst component. When used in the oxidation reaction described above, the catalyst is usually packed in a fixed bed reactor as a molded body or a support. And use it. Therefore, if the mechanical strength of the catalyst is low, the catalyst is crushed during filling, and a pressure loss occurs in the reactor during the reaction. Therefore, such a catalyst is required to have high mechanical strength.

触媒の機械的強度を高める方法として、特許文献1には、触媒原料を含む水溶液又は水性スラリーを乾燥した後、分子状酸素含有ガスの雰囲気下に第一段焼成し、得られた焼成体を還元性物質の存在下に熱処理して、質量減少率が0.05〜6%である還元体を得た後、得られた還元体を分子状酸素含有ガスの雰囲気下に第二段焼成する方法が記載されている。
しかしながら、特許文献1に記載されている方法を採用しても、得られる触媒の機械的強度は、必ずしも十分ではなかった。
As a method for increasing the mechanical strength of the catalyst, Patent Document 1 discloses that after drying an aqueous solution or an aqueous slurry containing a catalyst raw material, first-stage calcination is performed in an atmosphere of molecular oxygen-containing gas. Heat treatment is performed in the presence of a reducing substance to obtain a reductant having a mass reduction rate of 0.05 to 6%, and then the obtained reductant is second-stage fired in an atmosphere of molecular oxygen-containing gas. A method is described.
However, even if the method described in Patent Document 1 is adopted, the mechanical strength of the obtained catalyst is not always sufficient.

特開2009−274034号公報JP 2009-274034 A

本発明の課題は、機械的強度に優れる不飽和アルデヒド及び/又は不飽和カルボン酸製造用触媒の製造方法と、該方法により製造した触媒の存在下に、プロピレン、イソブチレン及びターシャリーブチルアルコールから選ばれる化合物を分子状酸素により気相接触酸化する不飽和アルデヒド及び/又は不飽和カルボン酸の製造方法とを提供することである。   The subject of the present invention is a method for producing an unsaturated aldehyde and / or unsaturated carboxylic acid production catalyst having excellent mechanical strength, and is selected from propylene, isobutylene and tertiary butyl alcohol in the presence of the catalyst produced by the method. And a method for producing an unsaturated aldehyde and / or an unsaturated carboxylic acid, wherein the compound obtained is vapor-phase catalytically oxidized with molecular oxygen.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下の構成からなる解決手段を見出し、本発明を完成するに至った。
(1)モリブデン、ビスマス、鉄及びアンチモンを含有する複合酸化物からなる不飽和アルデヒド及び/又は不飽和カルボン酸製造用触媒の製造方法であって、以下の工程(1)〜(4)を含み、かつ下記混合物B及び混合物Cから選ばれる少なくとも一方が、さらにアンチモン化合物を混合して得られるものであることを特徴とする不飽和アルデヒド及び/又は不飽和カルボン酸製造用触媒の製造方法。
工程(1):モリブデン化合物を水と混合して混合物Aを得る工程。
工程(2):ビスマス化合物及び鉄化合物を水と混合して混合物Bを得る工程。
工程(3):前記工程(1)で得られた混合物Aと前記工程(2)で得られた混合物Bとを混合して混合物Cを得る工程。
工程(4):前記工程(3)で得られた混合物Cを乾燥した後、酸化性ガス雰囲気下で焼成する工程。
(2)前記混合物Cを、前記乾燥前に50〜75℃で熱処理する前記(1)に記載の製造方法。
(3)前記混合物B及び混合物Cから選ばれる少なくとも一方が、前記混合物Bである前記(1)又は(2)に記載の製造方法。
(4)前記複合酸化物が、下記一般式(I)

Figure 2013188669
(式中、Mo、Bi、Fe及びSbはそれぞれモリブデン、ビスマス、鉄及びアンチモンを表し、Aはニッケル及び/又はコバルトを表し、Bはマンガン、亜鉛、カルシウム、マグネシウム、スズ及び鉛から選ばれる元素を表し、Cはリン、ホウ素、ヒ素、テルル、タングステン、ケイ素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム及びセリウムから選ばれる元素を表し、Dはカリウム、ルビジウム、セシウム及びタリウムから選ばれる元素を表し、Oは酸素を表し、a=12としたとき、0<b≦10、0<c≦10、0.1≦d≦5.0、1≦e≦10、0≦f≦10、0≦g≦10、0<h≦2であり、xは各元素の酸化状態により定まる値である。)で示されるものである前記(1)〜(3)のいずれかに記載の製造方法。
(5)前記(1)〜(4)のいずれかに記載の製造方法により触媒を製造し、この触媒の存在下、プロピレン、イソブチレン及びターシャリーブチルアルコールから選ばれる化合物を分子状酸素により気相接触酸化する不飽和アルデヒド及び/又は不飽和カルボン酸の製造方法。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found a solution means having the following constitution and have completed the present invention.
(1) A method for producing an unsaturated aldehyde and / or unsaturated carboxylic acid production catalyst comprising a composite oxide containing molybdenum, bismuth, iron and antimony, comprising the following steps (1) to (4): And a method for producing an unsaturated aldehyde and / or unsaturated carboxylic acid production catalyst, wherein at least one selected from the following mixture B and mixture C is obtained by further mixing an antimony compound.
Step (1): A step of obtaining a mixture A by mixing a molybdenum compound with water.
Step (2): A step of obtaining a mixture B by mixing a bismuth compound and an iron compound with water.
Step (3): A step of obtaining the mixture C by mixing the mixture A obtained in the step (1) and the mixture B obtained in the step (2).
Step (4): A step of drying the mixture C obtained in the step (3), followed by firing in an oxidizing gas atmosphere.
(2) The manufacturing method as described in said (1) which heat-processes the said mixture C at 50-75 degreeC before the said drying.
(3) The production method according to (1) or (2), wherein at least one selected from the mixture B and the mixture C is the mixture B.
(4) The composite oxide has the following general formula (I)
Figure 2013188669
(Wherein Mo, Bi, Fe and Sb represent molybdenum, bismuth, iron and antimony, A represents nickel and / or cobalt, and B represents an element selected from manganese, zinc, calcium, magnesium, tin and lead, respectively) C represents an element selected from phosphorus, boron, arsenic, tellurium, tungsten, silicon, aluminum, titanium, zirconium and cerium, D represents an element selected from potassium, rubidium, cesium and thallium, and O represents oxygen When a = 12, 0 <b ≦ 10, 0 <c ≦ 10, 0.1 ≦ d ≦ 5.0, 1 ≦ e ≦ 10, 0 ≦ f ≦ 10, 0 ≦ g ≦ 10, 0 <h ≦ 2, and x is a value determined by the oxidation state of each element.) The production method according to any one of the above (1) to (3).
(5) A catalyst is produced by the production method according to any one of (1) to (4), and in the presence of this catalyst, a compound selected from propylene, isobutylene and tertiary butyl alcohol is vapor-phased with molecular oxygen. A method for producing an unsaturated aldehyde and / or an unsaturated carboxylic acid which undergoes catalytic oxidation.

本発明によれば、機械的強度に優れる不飽和アルデヒド及び/又は不飽和カルボン酸製造用触媒を製造することができるという効果がある。また、かかる製法により得られた不飽和アルデヒド及び/又は不飽和カルボン酸製造用触媒を使用することによって、高収率で不飽和アルデヒド及び/又は不飽和カルボン酸を製造することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, there exists an effect that the catalyst for unsaturated aldehyde and / or unsaturated carboxylic acid manufacture which is excellent in mechanical strength can be manufactured. Moreover, unsaturated aldehyde and / or unsaturated carboxylic acid can be manufactured with a high yield by using the catalyst for unsaturated aldehyde and / or unsaturated carboxylic acid manufacturing obtained by this manufacturing method.

本発明の一実施形態に係る不飽和アルデヒド及び/又は不飽和カルボン酸製造用触媒の製造方法を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the manufacturing method of the catalyst for unsaturated aldehyde and / or unsaturated carboxylic acid manufacture which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施形態に係る不飽和アルデヒド及び/又は不飽和カルボン酸製造用触媒(以下、「触媒」と言うことがある。)の製造方法について、図1を用いて詳細に説明する。本実施形態の触媒は、不飽和アルデヒド及び/又は不飽和カルボン酸を製造する際に使用するものである。   Hereinafter, a method for producing an unsaturated aldehyde and / or unsaturated carboxylic acid production catalyst (hereinafter sometimes referred to as “catalyst”) according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. . The catalyst of this embodiment is used when producing an unsaturated aldehyde and / or an unsaturated carboxylic acid.

本実施形態の触媒は、モリブデン(以下、「Mo」と言うことがある。)、ビスマス(以下、「Bi」と言うことがある。)、鉄(以下、「Fe」と言うことがある。)及びアンチモン(以下、「Sb」と言うことがある。)を必須成分として含有する複合酸化物からなる。   The catalyst of this embodiment may be referred to as molybdenum (hereinafter may be referred to as “Mo”), bismuth (hereinafter also referred to as “Bi”), or iron (hereinafter referred to as “Fe”). ) And antimony (hereinafter sometimes referred to as “Sb”) as a necessary component.

本実施形態の複合酸化物は、必須成分以外の他の元素を含有していてもよい。他の元素としては、例えばニッケル、コバルト(以下、「Co」と言うことがある。)、マンガン、亜鉛、カルシウム、マグネシウム、スズ、鉛、リン、ホウ素、ヒ素、テルル、タングステン、ケイ素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、セリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム(以下、「Cs」と言うことがある。)、タリウム等が挙げられ、例示した中でも、ニッケル、コバルト、カリウム、ルビジウム、セシウム及びタリウムから選ばれる少なくとも1種であるのが好ましい。   The composite oxide of this embodiment may contain elements other than essential components. Examples of other elements include nickel, cobalt (hereinafter sometimes referred to as “Co”), manganese, zinc, calcium, magnesium, tin, lead, phosphorus, boron, arsenic, tellurium, tungsten, silicon, aluminum, Examples thereof include titanium, zirconium, cerium, potassium, rubidium, cesium (hereinafter sometimes referred to as “Cs”), thallium and the like. Among those exemplified, at least selected from nickel, cobalt, potassium, rubidium, cesium and thallium. One type is preferred.

本実施形態の複合酸化物としては、上述した一般式(I)で示されるものが好ましい。一般式(I)で示される複合酸化物の具体例を挙げると、以下の一般式(IA)で示されるもの等が挙げられる。   As the composite oxide of the present embodiment, the compound represented by the general formula (I) described above is preferable. Specific examples of the composite oxide represented by the general formula (I) include those represented by the following general formula (IA).

Figure 2013188669
(式中、O及びxは、前記と同じである。)
Figure 2013188669
(In the formula, O and x are the same as described above.)

このような複合酸化物からなる本実施形態の触媒の製造方法は、以下の工程(1)〜(4)を含む。
<工程(1)及び(2)>
図1に示すように、まず、工程(1)において、モリブデン化合物を水と混合して混合物Aを得、工程(2)において、ビスマス化合物及び鉄化合物を水と混合して混合物Bを得る。
The manufacturing method of the catalyst of this embodiment which consists of such a complex oxide includes the following steps (1) to (4).
<Steps (1) and (2)>
As shown in FIG. 1, first, in the step (1), the molybdenum compound is mixed with water to obtain a mixture A, and in the step (2), the bismuth compound and the iron compound are mixed with water to obtain a mixture B.

モリブデン、ビスマス及び鉄の各化合物としては、例えば酸化物、硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩、重炭酸塩、水酸化物、オキソ酸やそのアンモニウム塩、ハロゲン化物等が挙げられる。モリブデン化合物の具体例としては、三酸化モリブデン、モリブデン酸、モリブデン酸アンモニウム等が挙げられ、ビスマス化合物の具体例としては、酸化ビスマス、硝酸ビスマス、硫酸ビスマス等が挙げられ、鉄化合物の具体例としては、硝酸鉄(III)、硫酸鉄(III)、塩化鉄(III)等が挙げられる。   Examples of each compound of molybdenum, bismuth and iron include oxides, nitrates, sulfates, carbonates, bicarbonates, hydroxides, oxo acids and ammonium salts thereof, halides and the like. Specific examples of the molybdenum compound include molybdenum trioxide, molybdic acid, ammonium molybdate, and the like. Specific examples of the bismuth compound include bismuth oxide, bismuth nitrate, bismuth sulfate, and the like. Specific examples of the iron compound. Includes iron nitrate (III), iron sulfate (III), iron chloride (III) and the like.

ここで、本実施形態の触媒を構成する複合酸化物が、上述した他の元素を含有する場合には、他の元素を上述した化合物の形態で混合物A,Bを得る際に混合するのが好ましい。他の元素の化合物の具体例としては、硝酸コバルト、硝酸セシウム等が挙げられる。   Here, when the composite oxide constituting the catalyst of the present embodiment contains other elements described above, the other elements are mixed when obtaining the mixtures A and B in the form of the above-described compounds. preferable. Specific examples of the compound of other elements include cobalt nitrate and cesium nitrate.

混合物A,Bを得る際の各化合物や水の混合順序、混合温度、攪拌条件、水の使用量等は、特に制限されるものではなく、適宜設定すればよい。混合物Bを得る際のビスマス化合物及び鉄化合物の混合割合や、混合物A,Bを得る際の他の元素の化合物の混合割合は、触媒に含まれる各元素が所望の原子比を満たすような割合にすればよい。水の温度を20〜60℃、好ましくは30〜60℃程度とし、この水に各化合物を加えると、各化合物が溶解し易くなるので、混合物A,Bを得る際の作業性を向上することができる。工程(1)及び(2)を経て得られる混合物A,Bのそれぞれは、水溶液であってもよいし、スラリーであってもよい。   The order of mixing each compound and water in obtaining the mixtures A and B, the mixing temperature, the stirring conditions, the amount of water used, etc. are not particularly limited, and may be set as appropriate. The mixing ratio of the bismuth compound and the iron compound when obtaining the mixture B, and the mixing ratio of the compound of other elements when obtaining the mixtures A and B are such that each element contained in the catalyst satisfies the desired atomic ratio. You can do it. When the temperature of water is 20 to 60 ° C., preferably about 30 to 60 ° C., and each compound is added to this water, each compound is easily dissolved, so that the workability in obtaining the mixtures A and B is improved. Can do. Each of the mixtures A and B obtained through the steps (1) and (2) may be an aqueous solution or a slurry.

<工程(3)>
次に、図1に示すように、上述した工程(1)で得られた混合物Aと工程(2)で得られた混合物Bとを混合して混合物Cを得る。
<Step (3)>
Next, as shown in FIG. 1, the mixture A obtained in the step (1) and the mixture B obtained in the step (2) are mixed to obtain a mixture C.

混合物Cを得る際の混合物A,Bの混合順序、混合温度、攪拌条件等は、特に制限されるものではなく、適宜設定すればよい。具体例を挙げると、混合物Aを攪拌状態とし、この攪拌状態の混合物Aに混合物Bを添加してもよい。これとは逆に、攪拌状態の混合物Bに混合物Aを添加してもよい。混合物A,Bの混合割合は、触媒に含まれる各元素が所望の原子比を満たすような割合にすればよい。工程(3)を経て得られる混合物Cは、水溶液であってもよいし、スラリーであってもよい。   The mixing order, the mixing temperature, the stirring conditions, and the like of the mixtures A and B when obtaining the mixture C are not particularly limited and may be set as appropriate. As a specific example, the mixture A may be in a stirring state, and the mixture B may be added to the stirring mixture A. On the contrary, the mixture A may be added to the stirred mixture B. The mixing ratio of the mixtures A and B may be set so that each element included in the catalyst satisfies a desired atomic ratio. The mixture C obtained through the step (3) may be an aqueous solution or a slurry.

<工程(4)>
次に、図1に示すように、工程(3)で得られた混合物Cを乾燥した後、焼成する。混合物Cの乾燥は、例えばニーダー、箱型乾燥機、ドラム型通気乾燥装置、スプレードライヤー、気流乾燥機等を用いて行うことができる。
<Process (4)>
Next, as shown in FIG. 1, the mixture C obtained in the step (3) is dried and then baked. The mixture C can be dried using, for example, a kneader, a box-type dryer, a drum-type aeration dryer, a spray dryer, an air dryer, or the like.

乾燥した混合物Cの焼成は、酸化性ガス雰囲気下で行う。酸化性ガスとは、酸化性物質を含むガスのことを意味するものとする。酸化性ガスの具体例としては、分子状酸素含有ガス等が挙げられる。このガス中の分子状酸素濃度としては、通常、1〜30容量%であり、10〜25容量%であるのが好ましい。分子状酸素源には、通常、空気や純酸素等が使用され、これらが必要に応じて例えば窒素、二酸化炭素、水、ヘリウム、アルゴン等で希釈され、分子状酸素含有ガスとして使用される。   Firing of the dried mixture C is performed in an oxidizing gas atmosphere. An oxidizing gas means a gas containing an oxidizing substance. Specific examples of the oxidizing gas include molecular oxygen-containing gas. The molecular oxygen concentration in the gas is usually 1 to 30% by volume, and preferably 10 to 25% by volume. As the molecular oxygen source, air, pure oxygen, or the like is usually used, and these are diluted with, for example, nitrogen, carbon dioxide, water, helium, argon or the like as necessary, and used as the molecular oxygen-containing gas.

焼成温度としては、通常、300〜600℃であり、400〜550℃であるのが好ましい。焼成時間としては、通常、5分〜100時間であり、1時間〜60時間であるのが好ましい。   As a calcination temperature, it is 300-600 degreeC normally, and it is preferable that it is 400-550 degreeC. The firing time is usually 5 minutes to 100 hours, and preferably 1 hour to 60 hours.

混合物Cは、図1に示すように、上述した乾燥前に通常40〜100℃、好ましくは50〜75℃、より好ましくは60〜70℃で熱処理するのがよい。これにより、触媒の機械的強度をより高めることができる。   As shown in FIG. 1, the mixture C is preferably heat-treated at 40 to 100 ° C., preferably 50 to 75 ° C., more preferably 60 to 70 ° C. before drying as described above. Thereby, the mechanical strength of the catalyst can be further increased.

熱処理の方法としては、特に制限されないが、例えば混合物Cを混合容器内に収容し、上述した特定の温度条件下で混合物Cを撹拌する方法等が挙げられる。熱処理時間としては、通常、0.1時間以上であり、1時間以上であるのが好ましく、生産性の観点からは、20時間以下であるのが好ましい。   Although it does not restrict | limit especially as a method of heat processing, For example, the method of accommodating the mixture C in a mixing container and stirring the mixture C on the specific temperature conditions mentioned above etc. are mentioned. The heat treatment time is usually 0.1 hour or longer, preferably 1 hour or longer, and preferably 20 hours or shorter from the viewpoint of productivity.

ここで、本実施形態では、上述した混合物B及び混合物Cから選ばれる少なくとも一方が、さらにアンチモン化合物を混合して得られるものである。すなわち、本実施形態では、図1に示すように、混合物B及び/又は混合物Cを得る際にアンチモン化合物を混合する。これにより、機械的強度に優れる触媒を得ることができる。   Here, in the present embodiment, at least one selected from the mixture B and the mixture C described above is obtained by further mixing an antimony compound. That is, in this embodiment, as shown in FIG. 1, when obtaining the mixture B and / or the mixture C, an antimony compound is mixed. Thereby, the catalyst excellent in mechanical strength can be obtained.

特に、混合物B及び混合物Cから選ばれる少なくとも一方が、混合物Bであるのが好ましい。すなわち、混合物Bを得る際にアンチモン化合物を混合するのが好ましい。これにより、機械的強度に優れ、かつ高い触媒活性を有する触媒を得ることができ、かかる触媒を用いることにより、高収率で不飽和アルデヒド及び/又は不飽和カルボン酸を製造することができる。   In particular, at least one selected from the mixture B and the mixture C is preferably the mixture B. That is, when obtaining the mixture B, it is preferable to mix an antimony compound. Thereby, it is possible to obtain a catalyst having excellent mechanical strength and high catalytic activity. By using such a catalyst, an unsaturated aldehyde and / or an unsaturated carboxylic acid can be produced in a high yield.

混合物B及び/又は混合物Cを得る際のアンチモン化合物と他の化合物との混合順序等は、特に制限されるものではなく、適宜設定すればよい。アンチモン化合物の混合割合は、触媒に含まれるアンチモンが所望の原子比を満たすような割合にすればよい。アンチモン化合物としては、例えば三酸化アンチモン、三塩化アンチモン、三フッ化アンチモン、三酢酸アンチモン、酒石酸アンチモン、五酸化アンチモン等が挙げられる。   The mixing order of the antimony compound and the other compound when obtaining the mixture B and / or the mixture C is not particularly limited, and may be set as appropriate. The mixing ratio of the antimony compound may be set so that antimony contained in the catalyst satisfies a desired atomic ratio. Examples of the antimony compound include antimony trioxide, antimony trichloride, antimony trifluoride, antimony triacetate, antimony tartrate, antimony pentoxide, and the like.

以上のような各工程を経て、機械的強度に優れる本実施形態の触媒が製造される。
なお、焼成して得られた触媒を、還元性物質の存在下で熱処理してもよい。これにより、機械的強度により優れる触媒を得ることができる。還元性物質としては、例えば水素、アンモニア、一酸化炭素、炭化水素、アルコール、アルデヒド、アミン等が挙げられ、必要に応じてそれらの2種以上を用いてもよい。炭化水素、アルコール、アルデヒド及びアミンのそれぞれは、炭素数が1〜6程度であるのが好ましい。
The catalyst of this embodiment which is excellent in mechanical strength is manufactured through the above steps.
The catalyst obtained by calcination may be heat-treated in the presence of a reducing substance. Thereby, the catalyst which is more excellent in mechanical strength can be obtained. Examples of the reducing substance include hydrogen, ammonia, carbon monoxide, hydrocarbon, alcohol, aldehyde, amine, and the like, and two or more of them may be used as necessary. Each of the hydrocarbon, alcohol, aldehyde and amine preferably has about 1 to 6 carbon atoms.

炭化水素の具体例としては、メタン、エタン、プロパン、n−ブタン、イソブタン等の飽和脂肪族炭化水素;エチレン、プロピレン、α−ブチレン、β−ブチレン、イソブチレン等の不飽和脂肪族炭化水素;ベンゼン等が挙げられ、アルコールの具体例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、セカンダリーブチルアルコール、ターシャリーブチルアルコール等の飽和脂肪族アルコール;アリルアルコール、クロチルアルコール、メタリルアルコール等の不飽和脂肪族アルコール;フェノール等が挙げられ、アルデヒドの具体例としては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド等の飽和脂肪族アルデヒド;アクロレイン、クロトンアルデヒド、メタクロレイン等の不飽和脂肪族アルデヒド等が挙げられ、アミンの具体例としては、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等の飽和脂肪族アミン;アリルアミン、ジアリルアミン等の不飽和脂肪族アミン;アニリン等が挙げられる。   Specific examples of hydrocarbons include saturated aliphatic hydrocarbons such as methane, ethane, propane, n-butane and isobutane; unsaturated aliphatic hydrocarbons such as ethylene, propylene, α-butylene, β-butylene and isobutylene; benzene Specific examples of alcohols include saturated aliphatic alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, secondary butyl alcohol, and tertiary butyl alcohol; Unsaturated aliphatic alcohols such as alcohol, crotyl alcohol, methallyl alcohol; phenols and the like. Specific examples of aldehydes include formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, n-butyraldehyde, isoform Saturated aliphatic aldehydes such as butyraldehyde; unsaturated aliphatic aldehydes such as acrolein, crotonaldehyde, methacrolein, etc. Saturated aliphatic amines; unsaturated aliphatic amines such as allylamine and diallylamine; and anilines.

還元性物質の存在下での熱処理は、通常、上記還元性物質を含むガスの雰囲気下に上記焼成後の触媒を熱処理することにより行われる。該ガス中の還元性物質の濃度としては、通常、0.1〜50容量%であり、3〜30容量%であるのが好ましく、還元性物質がこのような濃度となるように、還元性物質を例えば窒素、二酸化炭素、水、ヘリウム、アルゴン等で希釈すればよい。   The heat treatment in the presence of the reducing substance is usually performed by heat-treating the baked catalyst in an atmosphere of a gas containing the reducing substance. The concentration of the reducing substance in the gas is usually from 0.1 to 50% by volume, preferably from 3 to 30% by volume, and the reducing substance is used so that the reducing substance has such a concentration. The substance may be diluted with, for example, nitrogen, carbon dioxide, water, helium, argon or the like.

還元性物質の存在下で行う熱処理の温度としては、通常、200〜600℃であり、300〜500℃であるのが好ましい。また、この熱処理の時間としては、通常、5分〜20時間であり、30分〜10時間であるのが好ましい。   As temperature of the heat processing performed in presence of a reducing substance, it is 200-600 degreeC normally, and it is preferable that it is 300-500 degreeC. The heat treatment time is usually 5 minutes to 20 hours, and preferably 30 minutes to 10 hours.

還元性物質の存在下で行う熱処理は、例えば上記焼成後の触媒を、管型や箱型等の容器内に収容し、この容器内に還元性物質を含むガスを流通させながら行うのが好ましい。容器から排出されたガスは、必要に応じて容器内に循環させて再使用してもよい。   The heat treatment performed in the presence of the reducing substance is preferably performed, for example, by storing the baked catalyst in a tube-type or box-type container and circulating a gas containing the reducing substance in the container. . The gas discharged from the container may be circulated in the container and reused as necessary.

還元性物質の存在下で熱処理した触媒を、酸化性ガス雰囲気下でさらに焼成してもよい。これにより、機械的強度により優れる触媒を得ることができる。酸化性ガスとしては、上述した混合物Cの焼成で例示したのと同じ酸化性ガスが挙げられる。焼成温度としては、通常、200〜600℃であり、350〜550℃であるのが好ましい。焼成時間としては、通常、5分〜20時間であり、30分〜10時間であるのが好ましい。   The catalyst heat-treated in the presence of the reducing substance may be further calcined in an oxidizing gas atmosphere. Thereby, the catalyst which is more excellent in mechanical strength can be obtained. Examples of the oxidizing gas include the same oxidizing gas as exemplified in the firing of the mixture C described above. As a calcination temperature, it is 200-600 degreeC normally, and it is preferable that it is 350-550 degreeC. The firing time is usually 5 minutes to 20 hours, and preferably 30 minutes to 10 hours.

本実施形態の触媒の使用形態としては、特に制限されるものではなく、例えば所望の形状に成型して成型体として使用してもよいし、あるいは触媒成分を担体に担持して担持体として使用してもよい。   The usage form of the catalyst of the present embodiment is not particularly limited. For example, the catalyst may be molded into a desired shape and used as a molded body, or the catalyst component is supported on a carrier and used as a carrier. May be.

触媒を成型体として使用する場合の成型方法としては、例えば打錠成型法、押出成型法等が挙げられる。成型形状としては、例えばリング状、ペレット状、球状、円柱状等が挙げられる。   Examples of the molding method when the catalyst is used as a molded body include a tableting molding method and an extrusion molding method. Examples of the molded shape include a ring shape, a pellet shape, a spherical shape, and a cylindrical shape.

成型時期としては、次の時期が好ましい。すなわち、本実施形態では、上述した混合物B及び/又は混合物Cを得る際にアンチモン化合物を混合することによって触媒の機械的強度を高めることから、成型は、アンチモン化合物を混合した後に行うのが好ましい。具体的には、混合物Cを乾燥した後に成型するか、混合物Cを乾燥して焼成した後に成型するのが好ましい。   As the molding time, the following time is preferable. That is, in this embodiment, when the mixture B and / or mixture C described above is obtained, the antimony compound is mixed to increase the mechanical strength of the catalyst. Therefore, the molding is preferably performed after mixing the antimony compound. . Specifically, it is preferable to mold the mixture C after drying it, or mold the mixture C after drying and baking it.

また、触媒を成型する際には、触媒の機械的強度を向上させる上で、例えば無機ファイバー等を添加するのが好ましい。無機ファイバーとしては、対象とする酸化反応に対して実質的に不活性である限り、特に制限されるものではないが、例えばアルミナファイバー、シリカファイバー、ガラスファイバー、シリカアルミナファイバー等が挙げられる。   Further, when molding the catalyst, it is preferable to add, for example, an inorganic fiber in order to improve the mechanical strength of the catalyst. The inorganic fiber is not particularly limited as long as it is substantially inert to the target oxidation reaction, and examples thereof include alumina fiber, silica fiber, glass fiber, and silica-alumina fiber.

無機ファイバーの添加量としては、触媒成分100質量部に対して1〜15質量部程度であるのが好ましい。無機ファイバーのさらに詳しい説明は、例えば特開平9−52053号公報等に記載されている。   The addition amount of the inorganic fiber is preferably about 1 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the catalyst component. A more detailed description of the inorganic fiber is described in, for example, JP-A-9-52053.

触媒を担持体として使用する場合の担体としては、例えばシリカ、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素等が挙げられる。   Examples of the carrier when the catalyst is used as a carrier include silica, alumina, silicon carbide, silicon nitride and the like.

上述した本実施形態の触媒は、機械的強度に優れることから、不飽和アルデヒド及び/又は不飽和カルボン酸を製造する際に使用すれば、反応器内への充填による触媒の破砕を良好に抑制することができ、それゆえ反応時の圧力損失を少なくすることができ、安定的にプロピレン、イソブチレン及びターシャリーブチルアルコールから選ばれる化合物を分子状酸素により気相接触酸化し、不飽和アルデヒド及び/又は不飽和カルボン酸を製造することができる。   Since the catalyst of this embodiment described above is excellent in mechanical strength, when used in the production of unsaturated aldehyde and / or unsaturated carboxylic acid, crushing of the catalyst due to filling into the reactor is well suppressed. Therefore, the pressure loss during the reaction can be reduced, and the compound selected from propylene, isobutylene and tertiary butyl alcohol can be stably vapor-phase-oxidized with molecular oxygen to produce unsaturated aldehyde and / or Alternatively, an unsaturated carboxylic acid can be produced.

気相接触酸化反応は、通常、固定床多管式反応器内に本実施形態の触媒を充填するとともに、反応器内にプロピレン、イソブチレン及びターシャリーブチルアルコールから選ばれる原料化合物と分子状酸素とを含む原料ガスを供給することによって行う。   In the gas phase catalytic oxidation reaction, a fixed bed multitubular reactor is usually filled with the catalyst of this embodiment, and a raw material compound selected from propylene, isobutylene and tertiary butyl alcohol, molecular oxygen, and the like are contained in the reactor. By supplying a source gas containing

分子状酸素源には、通常、空気が用いられ、原料ガス中には、原料化合物及び分子状酸素以外の成分として、例えば窒素、二酸化炭素、一酸化炭素、水蒸気等が含まれていてもよい。   Air is usually used as the molecular oxygen source, and the raw material gas may contain, for example, nitrogen, carbon dioxide, carbon monoxide, water vapor, etc. as components other than the raw material compound and molecular oxygen. .

反応温度としては、通常、250〜400℃であり、反応圧力は、減圧でも可能であるが、通常、100〜500kPaである。原料化合物に対する分子状酸素の量は、通常、1〜3モル倍である。また、原料ガスの空間速度SVは、STP(standard temperature and pressure)基準で、通常、500〜5000/hである。   The reaction temperature is usually 250 to 400 ° C., and the reaction pressure can be reduced, but is usually 100 to 500 kPa. The amount of molecular oxygen with respect to the raw material compound is usually 1 to 3 mol times. The space velocity SV of the raw material gas is usually 500 to 5000 / h on the basis of STP (standard temperature and pressure).

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、以下の実施例中、ガスの流量を表すml/分は、特記ない限り、STP基準である。また、各物性の評価方法は、以下の通りである。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by these Examples. In the following examples, ml / min representing the gas flow rate is based on STP unless otherwise specified. Moreover, the evaluation method of each physical property is as follows.

<触媒の落下強度試験>
水平方向に対してほぼ垂直に設置した内径30mm、長さ5mの金属製チューブの底部に目開き4.76mmのステンレス製の網をその面がほぼ水平になるよう固定した。
<Catalyst drop strength test>
A stainless steel net having a mesh opening of 4.76 mm was fixed to the bottom of a metal tube having an inner diameter of 30 mm and a length of 5 m installed substantially perpendicular to the horizontal direction so that the surface thereof was almost horizontal.

この金属製チューブの上部より触媒を投入して落下させた。落下後の触媒を回収し、これを目開き4.76mmの篩に乗せ、篩を振動させた後、篩上に残った触媒の質量を測定した。   The catalyst was introduced and dropped from the top of the metal tube. The catalyst after dropping was collected, placed on a sieve having an opening of 4.76 mm, the sieve was vibrated, and the mass of the catalyst remaining on the sieve was measured.

そして、測定値を式:〔篩上に残った触媒の質量(g)/金属製チューブの上部より投入した触媒の質量(g)〕×100に当てはめて、触媒の落下強度(%)を算出した。   The measured value is applied to the formula: [mass of catalyst remaining on the sieve (g) / mass of catalyst charged from the top of the metal tube] × 100 to calculate the drop strength (%) of the catalyst. did.

<イソブチレンの酸化反応>
まず、内径18mmのガラス製反応管の原料ガス入口側に、触媒3gを30gのシリコンカーバイド(信濃電気精錬(株)製の「シナノランダム GC F16」)で希釈して充填した。
<Oxidation reaction of isobutylene>
First, 3 g of catalyst was diluted and filled with 30 g of silicon carbide (“Shinano Random GC F16” manufactured by Shinano Denki Co., Ltd.) on the raw material gas inlet side of a glass reaction tube having an inner diameter of 18 mm.

次に、この反応管内に原料ガス入口側からイソブチレン/酸素/窒素/スチーム=1.0/2.2/6.2/2.0(モル比)の混合ガスを、87.6ml/分の流量で供給し、反応温度370℃で酸化反応を行った。そして、イソブチレンの転化率及び収率を算出した。イソブチレンの転化率及び収率の算出方法は、以下の通りである。   Next, a mixed gas of isobutylene / oxygen / nitrogen / steam = 1.0 / 2.2 / 6.2 / 2.0 (molar ratio) from the raw material gas inlet side into this reaction tube was 87.6 ml / min. It was supplied at a flow rate and an oxidation reaction was carried out at a reaction temperature of 370 ° C. And the conversion and yield of isobutylene were computed. The calculation method of the conversion rate and yield of isobutylene is as follows.

(イソブチレンの転化率)
イソブチレン(以下、「IB」と言うことがある。)の転化率(%)は、式:〔(供給イソブチレンのモル数)−(未反応イソブチレンのモル数)〕/(供給イソブチレンのモル数)×100から算出した。
(Conversion rate of isobutylene)
The conversion rate (%) of isobutylene (hereinafter sometimes referred to as “IB”) is expressed by the formula: [(number of moles of supplied isobutylene) − (number of moles of unreacted isobutylene)] / (number of moles of supplied isobutylene) Calculated from x100.

(収率)
メタクロレイン(以下、「MACR」と言うことがある。)の収率(%)は、式:〔(メタクロレインのモル数)/(供給イソブチレンのモル数)〕×100から算出した。
メタクリル酸(以下、「MAA」と言うことがある。)の収率(%)は、式:〔(メタクリル酸のモル数)/(供給イソブチレンのモル数)〕×100から算出した。
メタクロレイン及びメタクリル酸の収率(%)は、式:メタクロレインの収率(%)+メタクリル酸の収率(%)から算出した。
(yield)
The yield (%) of methacrolein (hereinafter sometimes referred to as “MACR”) was calculated from the formula: [(number of moles of methacrolein) / (number of moles of supplied isobutylene)] × 100.
The yield (%) of methacrylic acid (hereinafter sometimes referred to as “MAA”) was calculated from the formula: [(mol number of methacrylic acid) / (mol number of supplied isobutylene)] × 100.
The yield (%) of methacrolein and methacrylic acid was calculated from the formula: yield (%) of methacrolein + yield (%) of methacrylic acid.

<触媒の調製>
まず、モリブデン酸アンモニウム[(NH46Mo724・4H2O]2207gを、50℃の温水2500gに溶解し、混合物Aを水溶液として得た。
<Preparation of catalyst>
First, 2207 g of ammonium molybdate [(NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 · 4H 2 O] was dissolved in 2500 g of hot water at 50 ° C. to obtain a mixture A as an aqueous solution.

一方、硝酸鉄(III)[Fe(NO33・9H2O]1010g、硝酸コバルト[Co(NO32・6H2O]2183g、硝酸セシウム[CsNO3]97g及び三酸化アンチモン[Sb23]43gを、30〜40℃の温水1000gに溶解し、次いで硝酸ビスマス[Bi(NO33・5H2O]485gを溶解し、混合物Bを水溶液として得た。 Meanwhile, 1010 g of iron (III) nitrate [Fe (NO 3 ) 3 .9H 2 O], 2183 g of cobalt nitrate [Co (NO 3 ) 2 .6H 2 O], 97 g of cesium nitrate [CsNO 3 ] and antimony trioxide [Sb 2 O 3 ] 43 g was dissolved in hot water 1000 g at 30 to 40 ° C., and then bismuth nitrate [Bi (NO 3 ) 3 .5H 2 O] 485 g was dissolved to obtain a mixture B as an aqueous solution.

次に、混合物Aを攪拌し、攪拌状態の混合物Aに混合物Bを添加し、混合物Cをスラリーとして得た。得られた混合物Cを、65℃で80分間攪拌して熱処理した後、気流乾燥機によって乾燥した。   Next, the mixture A was stirred, and the mixture B was added to the stirred mixture A to obtain a mixture C as a slurry. The obtained mixture C was heat-treated by stirring at 65 ° C. for 80 minutes, and then dried by an air dryer.

この乾燥した混合物Cに、サンゴバン・ティーエム社製のシリカアルミナファイバー「RFC400−SL」を添加した。シリカアルミナファイバーの添加量は、乾燥した混合物C100質量部に対して9質量部とした。   To this dried mixture C, silica alumina fiber “RFC400-SL” manufactured by Saint-Gobain TM was added. The addition amount of silica alumina fiber was 9 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the dried mixture C.

次に、シリカアルミナファイバーを添加した混合物Cを、外径6.3mm、内径2.5mm、長さ6mmのリング状に成型した後、空気気流下、545℃で6時間焼成して触媒(Ia)を得た。この触媒(Ia)は、モリブデン12原子に対し、ビスマス0.96原子、鉄2.4原子、コバルト7.2原子、セシウム0.48原子、アンチモン0.48原子をそれぞれ含んでいる。なお、各原子の値は、仕込み量から算出した値である。   Next, the mixture C to which the silica alumina fiber was added was molded into a ring shape having an outer diameter of 6.3 mm, an inner diameter of 2.5 mm, and a length of 6 mm, and then calcined at 545 ° C. for 6 hours in an air stream to form a catalyst (Ia ) This catalyst (Ia) contains 0.96 atoms of bismuth, 2.4 atoms of iron, 7.2 atoms of cobalt, 0.48 atoms of cesium and 0.48 atoms of antimony with respect to 12 atoms of molybdenum. The value of each atom is a value calculated from the charged amount.

<評価>
得られた触媒(Ia)30gを用いて、上述した触媒の落下強度試験に基づいて試験を行った結果、触媒の落下強度は97.6%であった。
<Evaluation>
As a result of performing a test based on the above-described catalyst drop strength test using 30 g of the obtained catalyst (Ia), the catalyst drop strength was 97.6%.

また、得られた触媒(Ia)を用いて、上述したイソブチレンの酸化反応に基づいて酸化反応を行った結果、イソブチレンの転化率は84.0%、メタクロレインの収率は69.9%、メタクリル酸の収率は2.3%、メタクロレイン及びメタクリル酸の収率は72.2%であった。   Moreover, as a result of performing an oxidation reaction based on the above-described oxidation reaction of isobutylene using the obtained catalyst (Ia), the conversion of isobutylene was 84.0%, the yield of methacrolein was 69.9%, The yield of methacrylic acid was 2.3%, and the yields of methacrolein and methacrylic acid were 72.2%.

<触媒の調製>
まず、実施例1と同様にして混合物Aを水溶液として得るとともに、三酸化アンチモンを混合しなかった以外は、実施例1と同様にして混合物Bを水溶液として得た。
<Preparation of catalyst>
First, the mixture A was obtained as an aqueous solution in the same manner as in Example 1, and the mixture B was obtained as an aqueous solution in the same manner as in Example 1 except that antimony trioxide was not mixed.

次に、混合物Aを攪拌し、攪拌状態の混合物Aに混合物Bを添加するとともに、65℃で80分間攪拌した後に三酸化アンチモン43gを添加し、混合物Cをスラリーとして得た。   Next, the mixture A was stirred, and the mixture B was added to the stirred mixture A. After stirring at 65 ° C. for 80 minutes, 43 g of antimony trioxide was added to obtain a mixture C as a slurry.

そして、得られた混合物Cの熱処理を65℃で60分間攪拌することによって行った以外は、実施例1と同様にして乾燥し、シリカアルミナファイバーを添加した後にリング状に成型して焼成し、触媒(Ib)を得た。この触媒(Ib)は、モリブデン12原子に対し、ビスマス0.96原子、鉄2.4原子、コバルト7.2原子、セシウム0.48原子、アンチモン0.48原子をそれぞれ含んでいる。   Then, except that the heat treatment of the obtained mixture C was performed by stirring at 65 ° C. for 60 minutes, it was dried in the same manner as in Example 1, and after adding silica alumina fiber, it was molded into a ring shape and baked. Catalyst (Ib) was obtained. This catalyst (Ib) contains 0.96 atoms of bismuth, 2.4 atoms of iron, 7.2 atoms of cobalt, 0.48 atoms of cesium and 0.48 atoms of antimony with respect to 12 atoms of molybdenum.

<評価>
得られた触媒(Ib)30gを用いて、上述した触媒の落下強度試験に基づいて試験を行った結果、触媒の落下強度は97.0%であった。
<Evaluation>
As a result of conducting a test based on the above-described catalyst drop strength test using 30 g of the obtained catalyst (Ib), the catalyst drop strength was 97.0%.

また、得られた触媒(Ib)を用いて、上述したイソブチレンの酸化反応に基づいて酸化反応を行った結果、イソブチレンの転化率は76.0%、メタクロレインの収率は64.0%、メタクリル酸の収率は2.1%、メタクロレイン及びメタクリル酸の収率は66.1%であった。   Further, as a result of performing an oxidation reaction based on the above-described oxidation reaction of isobutylene using the obtained catalyst (Ib), the conversion of isobutylene was 76.0%, the yield of methacrolein was 64.0%, The yield of methacrylic acid was 2.1%, and the yields of methacrolein and methacrylic acid were 66.1%.

[比較例1]
<触媒の調製>
まず、実施例1と同様にして混合物Aを水溶液として得るとともに、三酸化アンチモンを混合しなかった以外は、実施例1と同様にして混合物Bを水溶液として得、これら混合物A,Bを実施例1と同様にして混合し、混合物Cをスラリーとして得た。
[Comparative Example 1]
<Preparation of catalyst>
First, the mixture A was obtained as an aqueous solution in the same manner as in Example 1, and the mixture B was obtained as an aqueous solution in the same manner as in Example 1 except that antimony trioxide was not mixed. In the same manner as in No. 1, the mixture C was obtained as a slurry.

次に、得られた混合物Cを実施例1と同様にして熱処理して乾燥し、シリカアルミナファイバーを添加するとともに、三酸化アンチモンを添加した。三酸化アンチモンの添加量は、乾燥した混合物C100質量部に対して2.5質量部とした。   Next, the obtained mixture C was heat-treated and dried in the same manner as in Example 1, and silica alumina fiber was added and antimony trioxide was added. The amount of antimony trioxide added was 2.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the dried mixture C.

そして、混合物Cを熱処理、乾燥後にシリカアルミナファイバー及び三酸化アンチモンを添加して得られた混合物を、実施例1と同様にしてリング状に成型して焼成し、触媒(II)を得た。この触媒(II)は、モリブデン12原子に対し、ビスマス0.96原子、鉄2.4原子、コバルト7.2原子、セシウム0.48原子、アンチモン0.48原子をそれぞれ含んでいる。   The mixture C was heat-treated and dried, and then the mixture obtained by adding silica alumina fiber and antimony trioxide was molded into a ring shape and calcined in the same manner as in Example 1 to obtain catalyst (II). The catalyst (II) contains bismuth 0.96 atoms, iron 2.4 atoms, cobalt 7.2 atoms, cesium 0.48 atoms, and antimony 0.48 atoms with respect to 12 atoms of molybdenum.

<評価>
得られた触媒(II)30gを用いて、上述した触媒の落下強度試験に基づいて試験を行った結果、触媒の落下強度は88.0%であった。
<Evaluation>
As a result of performing a test based on the above-described catalyst drop strength test using 30 g of the obtained catalyst (II), the catalyst drop strength was 88.0%.

また、得られた触媒(II)を用いて、上述したイソブチレンの酸化反応に基づいて酸化反応を行った結果、イソブチレンの転化率は74.0%、メタクロレインの収率は63.1%、メタクリル酸の収率は2.0%、メタクロレイン及びメタクリル酸の収率は65.1%であった。   Further, as a result of performing an oxidation reaction based on the above-described oxidation reaction of isobutylene using the obtained catalyst (II), the conversion of isobutylene was 74.0%, the yield of methacrolein was 63.1%, The yield of methacrylic acid was 2.0%, and the yields of methacrolein and methacrylic acid were 65.1%.

上述した実施例1,2及び比較例1の各結果を、表1に示す。

Figure 2013188669
Table 1 shows the results of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 described above.
Figure 2013188669

表1から明らかなように、混合物B及び混合物Cから選ばれる少なくとも一方が、さらにアンチモン化合物を混合して得られるものである実施例1,2は、成型するとき、すなわち混合物Cを乾燥した後にアンチモン化合物を混合した比較例1よりも、落下強度が高い値を示していることから、機械的強度に優れているのがわかる。そして、実施例1,2は、イソブチレンの転化率並びにメタクロレイン及びメタクリル酸の収率において、比較例1よりも高い結果を示した。特に、混合物B及び混合物Cのうち混合物Bが、さらにアンチモン化合物を混合して得られるものである実施例1は、イソブチレンの転化率並びにメタクロレイン及びメタクリル酸の収率に優れる結果を示した。   As is clear from Table 1, Examples 1 and 2 in which at least one selected from the mixture B and the mixture C is obtained by further mixing an antimony compound are formed, that is, after the mixture C is dried. Since the drop strength is higher than that of Comparative Example 1 in which the antimony compound is mixed, it can be seen that the mechanical strength is excellent. And Example 1, 2 showed the result higher than the comparative example 1 in the conversion of isobutylene and the yield of methacrolein and methacrylic acid. In particular, Example 1 in which the mixture B obtained by further mixing the antimony compound among the mixture B and the mixture C showed excellent results in the conversion of isobutylene and the yield of methacrolein and methacrylic acid.

Claims (5)

モリブデン、ビスマス、鉄及びアンチモンを含有する複合酸化物からなる不飽和アルデヒド及び/又は不飽和カルボン酸製造用触媒の製造方法であって、以下の工程(1)〜(4)を含み、かつ下記混合物B及び混合物Cから選ばれる少なくとも一方が、さらにアンチモン化合物を混合して得られるものであることを特徴とする不飽和アルデヒド及び/又は不飽和カルボン酸製造用触媒の製造方法。
工程(1):モリブデン化合物を水と混合して混合物Aを得る工程。
工程(2):ビスマス化合物及び鉄化合物を水と混合して混合物Bを得る工程。
工程(3):前記工程(1)で得られた混合物Aと前記工程(2)で得られた混合物Bとを混合して混合物Cを得る工程。
工程(4):前記工程(3)で得られた混合物Cを乾燥した後、酸化性ガス雰囲気下で焼成する工程。
A method for producing an unsaturated aldehyde and / or unsaturated carboxylic acid production catalyst comprising a composite oxide containing molybdenum, bismuth, iron and antimony, comprising the following steps (1) to (4), and A method for producing an unsaturated aldehyde and / or unsaturated carboxylic acid production catalyst, wherein at least one selected from the mixture B and the mixture C is obtained by further mixing an antimony compound.
Step (1): A step of obtaining a mixture A by mixing a molybdenum compound with water.
Step (2): A step of obtaining a mixture B by mixing a bismuth compound and an iron compound with water.
Step (3): A step of obtaining the mixture C by mixing the mixture A obtained in the step (1) and the mixture B obtained in the step (2).
Step (4): A step of drying the mixture C obtained in the step (3), followed by firing in an oxidizing gas atmosphere.
前記混合物Cを、前記乾燥前に50〜75℃で熱処理する請求項1に記載の製造方法。   The manufacturing method of Claim 1 which heat-processes the said mixture C at 50-75 degreeC before the said drying. 前記混合物B及び混合物Cから選ばれる少なくとも一方が、前記混合物Bである請求項1又は2に記載の製造方法。   The production method according to claim 1 or 2, wherein at least one selected from the mixture B and the mixture C is the mixture B. 前記複合酸化物が、下記一般式(I)
Figure 2013188669
(式中、Mo、Bi、Fe及びSbはそれぞれモリブデン、ビスマス、鉄及びアンチモンを表し、Aはニッケル及び/又はコバルトを表し、Bはマンガン、亜鉛、カルシウム、マグネシウム、スズ及び鉛から選ばれる元素を表し、Cはリン、ホウ素、ヒ素、テルル、タングステン、ケイ素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム及びセリウムから選ばれる元素を表し、Dはカリウム、ルビジウム、セシウム及びタリウムから選ばれる元素を表し、Oは酸素を表し、a=12としたとき、0<b≦10、0<c≦10、0.1≦d≦5.0、1≦e≦10、0≦f≦10、0≦g≦10、0<h≦2であり、xは各元素の酸化状態により定まる値である。)
で示されるものである請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
The composite oxide has the following general formula (I)
Figure 2013188669
(Wherein Mo, Bi, Fe and Sb represent molybdenum, bismuth, iron and antimony, A represents nickel and / or cobalt, and B represents an element selected from manganese, zinc, calcium, magnesium, tin and lead, respectively) C represents an element selected from phosphorus, boron, arsenic, tellurium, tungsten, silicon, aluminum, titanium, zirconium and cerium, D represents an element selected from potassium, rubidium, cesium and thallium, and O represents oxygen When a = 12, 0 <b ≦ 10, 0 <c ≦ 10, 0.1 ≦ d ≦ 5.0, 1 ≦ e ≦ 10, 0 ≦ f ≦ 10, 0 ≦ g ≦ 10, (0 <h ≦ 2, and x is a value determined by the oxidation state of each element.)
The method according to any one of claims 1 to 3, wherein
請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法により触媒を製造し、この触媒の存在下、プロピレン、イソブチレン及びターシャリーブチルアルコールから選ばれる化合物を分子状酸素により気相接触酸化する不飽和アルデヒド及び/又は不飽和カルボン酸の製造方法。   An unsaturated aldehyde which produces a catalyst by the production method according to any one of claims 1 to 4, and in the presence of the catalyst, gas phase catalytically oxidizes a compound selected from propylene, isobutylene and tertiary butyl alcohol with molecular oxygen. And / or a method for producing an unsaturated carboxylic acid.
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