JP2019195807A5

JP2019195807A5 -

Info

Publication number: JP2019195807A5
Application number: JP2019122903A
Authority: JP
Filing date: 2019-07-01
Publication date: 2020-08-27
Anticipated expiration: 2037-08-17

Claims

メタクロレインを分子状酸素により気相接触酸化して、メタクリル酸を製造する際に用いられるメタクリル酸製造用触媒の製造方法であって、
（１）少なくともモリブデン、リンおよびバナジウムを含む触媒原料液Ａを準備する工程と、
（２）カチオン原料を含む触媒原料液Ｂを準備する工程と、
（３）前記触媒原料液Ａおよび前記触媒原料液Ｂのいずれか一方に、他方の液を添加して混合し、ケギン型構造を有するヘテロポリ酸またはその塩を含む液体を調製する工程と、を含み、
前記工程（３）において、下記式（ｉ）および（ｉｉ）を満たし、
３．０≦Ｔ／（^３√Ｖ）≦１３．０（ｉ）
０．０１≦ｕ１≦０．５（ｉｉ）
（式（ｉ）および（ｉｉ）中、Ｖは前記触媒原料液Ａの容積［ｍ^３］、Ｔは他方の液を添加するための２以上の添加口の数、ｕ１は添加する他方の液の体積流速［Ｌ／分］を示す。なお、ｕ１は各添加口から添加される他方の液の体積流速の平均値を示す。）
前記工程（１）で準備する触媒原料液Ａと、前記工程（２）で準備する触媒原料液Ｂとの合計の容積が、０．２ｍ ^３以上であって、
前記工程（３）において、前記触媒原料液Ａおよび前記触媒原料液Ｂのいずれか一方が入った下記式（ｉｖ）を満たす容器内に、他方の液を添加して混合し、
０．１≦Ｓ ^３／Ｗ ^２ ≦５０（ｉｖ）
（式（ｉｖ）中、Ｓは容器内液の液面の表面積［ｍ ^２］を示し、Ｗは容器内液の容積［ｍ ^３］を示す。）
前記工程（３）において、前記容器内液の液面の上部に前記添加口が配置され、かつ、前記添加口が、前記容器内液の液面の中心を中心として、下記式（ｖｉ）で算出される半径Ｒ［ｍ］で描かれる円形領域内の上部に存在しない、メタクリル酸製造用触媒の製造方法。

（式（ｖｉ）中、Ｓは前記式（ｉｖ）と同義である。）
メタクロレインを分子状酸素により気相接触酸化して、メタクリル酸を製造する際に用いられるメタクリル酸製造用触媒の製造方法であって、
（１）少なくともモリブデン、リンおよびバナジウムを含む触媒原料液Ａを準備する工程と、
（２）カチオン原料を含む触媒原料液Ｂを準備する工程と、
（３）前記触媒原料液Ａに前記触媒原料液Ｂを添加して混合し、ケギン型構造を有するヘテロポリ酸またはその塩を含む液体を調製する工程と、を含み、
前記工程（３）において、下記式（ｉ）および（ｉｉｉ）を満たし、
３．０≦Ｔ／（^３√Ｖ）≦１３．０（ｉ）
０．０１≦ｕ２≦５（ｉｉｉ）
（式（ｉ）および（ｉｉｉ）中、Ｖは前記触媒原料液Ａの容積［ｍ^３］、Ｔは前記触媒原料液Ｂを添加するための２以上の添加口の数、ｕ２は前記触媒原料液Ｂのカチオン原料の流速［ｍｏｌ／分］を示す。なお、ｕ２は各添加口から添加される前記触媒原料液Ｂのカチオン原料の流速の平均値を示す。）
前記工程（１）で準備する触媒原料液Ａと、前記工程（２）で準備する触媒原料液Ｂとの合計の容積が、０．２ｍ ^３以上であって、
前記工程（３）において前記触媒原料液Ａが入った下記式（ｉｖ）を満たす容器内に、前記触媒原料液Ｂを添加して混合し、
０．１≦Ｓ ^３／Ｗ ^２ ≦５０（ｉｖ）
（式（ｉｖ）中、Ｓは容器内液の液面の表面積［ｍ ^２］を示し、Ｗは容器内液の容積［ｍ ^３］を示す。）
前記工程（３）において、前記容器内液の液面の上部に前記添加口が配置され、かつ、前記添加口が、前記容器内液の液面の中心を中心として、下記式（ｖｉ）で算出される半径Ｒ［ｍ］で描かれる円形領域内の上部に存在しない、メタクリル酸製造用触媒の製造方法。

（式（ｖｉ）中、Ｓは前記式（ｉｖ）と同義である。）
前記工程（３）において下記式（ｉ−１）を満たす、請求項１または２に記載のメタクリル酸製造用触媒の製造方法。
４．０≦Ｔ／（ ^３ √Ｖ）≦１２．０（ｉ−１）
前記工程（３）において、前記触媒原料液Ａおよび前記触媒原料液Ｂのいずれか一方が入った下記式（ｉｖ）を満たす容器内に、他方の液を添加して混合する請求項１に記載のメタクリル酸製造用触媒の製造方法。
０．５≦Ｓ^３／Ｗ^２≦５０（ｉｖ）
（式（ｉｖ）中、Ｓは容器内液の液面の表面積［ｍ^２］を示し、Ｗは容器内液の容積［ｍ^３］を示す。）
前記工程（３）において、前記触媒原料液Ａが入った下記式（ｉｖ）を満たす容器内に、前記触媒原料液Ｂを添加して混合する請求項２に記載のメタクリル酸製造用触媒の製造方法。
０．５≦Ｓ^３／Ｗ^２≦５０（ｉｖ）
（式（ｉｖ）中、Ｓは容器内液の液面の表面積［ｍ^２］を示し、Ｗは容器内液の容積［ｍ^３］を示す。）
前記工程（３）において下記式（ｉｉ−１）を満たす、請求項１に記載のメタクリル酸製造用触媒の製造方法。
０．０５≦ｕ１≦０．４（ｉｉ−１）
前記工程（３）において下記式（ｉｉｉ−１）を満たす、請求項２に記載のメタクリル酸製造用触媒の製造方法。
０．１≦ｕ２≦４（ｉｉｉ−１）
前記添加口の直径が０．５〜３０ｍｍである、請求項１から７のいずれか１項に記載のメタクリル酸製造用触媒の製造方法。
前記工程（３）において、前記触媒原料液Ａが入った容器に、前記触媒原料液Ｂを添加して混合する請求項１に記載のメタクリル酸製造用触媒の製造方法。
前記カチオン原料が、アルカリ金属を含む化合物およびアンモニウムイオンを含む化合物からなる群から選択される少なくとも１種である請求項１から９のいずれか１項に記載のメタクリル酸製造用触媒の製造方法。
さらに、前記ケギン型構造を有するヘテロポリ酸またはその塩を含む液体を乾燥し、触媒前駆体を得る工程を含む請求項１から１０のいずれか１項に記載のメタクリル酸製造用触媒の製造方法。
さらに、前記触媒前駆体を熱処理する工程を含む請求項１１に記載のメタクリル酸製造用触媒の製造方法。
前記メタクリル酸製造用触媒が、下記式（ｖｉｉ）で示される元素組成を有する請求項１から１２のいずれか１項に記載のメタクリル酸製造用触媒の製造方法。
Ｍｏ_ａＰ_ｂＶ_ｃＣｕ_ｄＡ_ｅＥ_ｆＧ_ｇＯ_ｈ（ｖｉｉ）
（式（ｖｉｉ）中、Ｍｏ、Ｐ、Ｖ、ＣｕおよびＯはそれぞれモリブデン、リン、バナジウム、銅および酸素を示す元素記号である。Ａはアンチモン、ビスマス、砒素、ゲルマニウム、ジルコニウム、テルル、銀、セレン、ケイ素、タングステン及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を示す。Ｅは鉄、亜鉛、クロム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、タンタル、コバルト、ニッケル、マンガン、バリウム、チタン、スズ、鉛、ニオブ、インジウム、硫黄、パラジウム、ガリウム、セリウム及びランタンからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を示す。Ｇはリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムおよびタリウムからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を示す。ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇおよびｈは各元素の原子比率を表し、ａ＝１２の時、ｂ＝０．５〜３、ｃ＝０．０１〜３、ｄ＝０．０１〜２、ｅ＝０〜３、ｆ＝０〜３、ｇ＝０．０１〜３であり、ｈは前記各元素の原子価を満足するのに必要な酸素の原子比率である。）
請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法により製造されたメタクリル酸製造用触媒の存在下で、メタクロレインを分子状酸素により気相接触酸化するメタクリル酸の製造方法。
請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法によりメタクリル酸製造用触媒を製造し、該メタクリル酸製造用触媒の存在下でメタクロレインを分子状酸素により気相接触酸化するメタクリル酸の製造方法。
請求項１４または１５に記載のメタクリル酸の製造方法により製造されたメタクリル酸をエステル化するメタクリル酸エステルの製造方法。