JP3342794B2 - メタクロレイン及びメタクリル酸合成用担持触媒の製造法 - Google Patents

メタクロレイン及びメタクリル酸合成用担持触媒の製造法

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JP3342794B2
JP3342794B2 JP33376295A JP33376295A JP3342794B2 JP 3342794 B2 JP3342794 B2 JP 3342794B2 JP 33376295 A JP33376295 A JP 33376295A JP 33376295 A JP33376295 A JP 33376295A JP 3342794 B2 JP3342794 B2 JP 3342794B2
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聖午 渡辺
仁 吉岡
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術】本発明は、イソブチレン又は三級
ブタノールを分子状酸素により気相接触酸化して、メタ
クロレイン及びメタクリル酸を合成する際に使用する担
持触媒の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、イソブチレン又は三級ブタノール
を高温気相下で接触酸化してメタクロレイン及びメタク
リル酸を製造する際に用いられる触媒に関して、例えば
特開昭55−127328号公報、特開昭56−292
6号公報、特開昭56−161341号公報、特開昭5
9−31727号公報等に数多くの提案がなされてい
る。しかしながら、これらは主として触媒を構成する成
分及びその比率に関するものである。これらの中には担
持触媒の製造法に関する記載はほとんどなく、さらには
担持される触媒活性物質の粒度、その物質を製造するた
めの詳細な焼成条件等にまで言及しているものは全くな
い。
【0003】イソブチレン又は三級ブタノールを、固定
床反応器にて分子状酸素により気相接触酸化して、メタ
クロレイン及びメタクリル酸を製造する際に用いられる
触媒を製造する際、この反応が発熱反応であるため触媒
層内で起こる蓄熱による好ましくない温度の上昇を避け
るため、触媒層の厚みを制限しつつ触媒活性物質を賦形
することが望ましい。また、生成物の逐次反応を抑制す
るためにも触媒層の厚みは制限することが望ましい。そ
のため、触媒層の厚みが制限され、触媒活性物質が担体
に担持されている担持触媒が、目的生成物の選択性に好
結果をもたらすことが多い。
【0004】特開平2−25443号公報にはアクロレ
イン製造用担持触媒の製造方法が開示されており、粒径
400μm程度に粉砕した触媒活性物質前駆体を不活性
担体に担持する方法が示されている。また、特開昭58
−930号公報にはアクロレイン又はメタクロレイン製
造用担持触媒の製造方法が開示されており、その実施例
において、最大範囲が10〜30μm程度で、粒度分布
が2〜80μm程度になるように粉砕した触媒活性物質
前駆体を不活性担体に担持する方法が示されている。ま
た、この方法では、触媒活性物質前駆体を作るための第
1次焼成を500℃程度で行い、担持操作後に行う第2
次焼成は、第1次焼成の温度に対し20℃程度高い温度
で行っている。しかし、これらの方法で得られる担持触
媒は、触媒活性、目的生成物選択性、機械的強度などの
点で工業触媒としてはまだ不十分であり、一般に工業的
見地からは更に改良が望まれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、メタクロレ
イン及びメタクリル酸合成用触媒、すなわちイソブチレ
ン又は三級ブタノ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メタクリル酸を合成する際に
使用する担持触媒の、新規な製造法の提供を目的として
いる。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、モリブデン及
びビスマスを必須成分として含有する複合酸化物からな
る触媒活性物質を不活性担体の内部表面及び/又は外部
表面に有する、メタクロレイン及びメタクリル酸合成用
担持触媒の製造法において、触媒活性物質を構成する元
素の化合物を含有する混合溶液又は水性スラリーを乾燥
し、得られた乾燥物を200〜400℃の範囲の温度で
第1次焼成することにより触媒活性物質前駆体を生成
し、得られた触媒活性物質前駆体を、体積基準粒度分布
における中位径が10μm以下、好ましくは5μm以下
になるまで微粒化し、得られた微粒化物を不活性担体に
担持し、続いて第1次焼成の温度より100℃以上高い
温度で第2次焼成することを特徴とするメタクロレイン
及びメタクリル酸合成用担持触媒の製造法にある。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明において、不活性担体の内
部表面及び/又は外部表面に担持する触媒活性物質は、
下記一般式: Moa Bib Fecdefgh (式中、Mo、Bi、Fe及びOはそれぞれモリブデ
ン、ビスマス、鉄及び酸素を表し、Aはニッケル及び/
又はコバルト、Xはマグネシウム、亜鉛、マンガン、ス
ズ及び鉛からなる群より選ばれた少なくとも1種の元
素、Yはリン、ホウ素、イオウ、テルル、ケイ素、ゲル
マニウム、セリウム、ニオブ、チタン、ジルコニウム、
タングステン及びアンチモンからなる群より選ばれた少
なくとも1種の元素、Zはカリウム、ナトリウム、ルビ
ジウム、セシウム及びタリウムからなる群より選ばれた
少なくとも1種の元素を表す。ただし、a、b、c、
d、e、f、g及びhは各元素の原子比を表し、a=1
2のとき、0.1≦b≦5、0.1≦c≦5、1≦d≦
12、0≦e≦10、0≦f≦10、0.01≦g≦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
酸素原子数である。)で表される複合酸化物からなるこ
とが好ましい。
【0008】本発明において、触媒活性物質を構成する
元素の原料としては特に限定はないが、通常は酸化物又
は強熱することにより酸化物になり得る塩化物、水酸化
物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、アンモニウム塩又はそれ
らの混合物が用いられる。
【0009】また、不活性担体の種類については特に限
定されるものではなく、シリカ、アルミナ、シリカ−ア
ルミナ、マグネシア、チタニア等の通常の担体が用いら
れる。その形状についても特に限定はなく、球状、円柱
状、リング状、板状等が挙げられる。
【0010】本発明において、触媒活性物質を構成する
元素の化合物を含有する混合溶液又は水性スラリーを乾
燥するために、汎用の箱形乾燥機、噴霧乾燥機、ドラム
ドライヤー、スラリードライヤー等を用いることができ
る。なお、本発明における乾燥とは、該混合溶液又は水
性スラリーからある程度の水分を除去することにより、
実質的に固形状の残さ物(以下、乾燥物という)を得る
ことであり、乾燥後の含水量等に関しては特に規定はな
い。また、乾燥物の形状についても特に限定はなく、粉
体状でもブロック状でもよい。
【0011】本発明において、第1次焼成とは、触媒成
分を含有する乾燥物を熱処理することにより触媒活性物
質の前駆体構造を形成する工程である。第1次焼成の温
度は200〜400℃の範囲であり、好ましくは230
〜360℃の範囲である。特に、触媒原料として、硝酸
塩、アンモニウム塩等を用いた場合は、第1次焼成にお
いて硝酸根又はアンモニウム根をある程度除去すること
が好ましく、そのためには一般に200℃以上の温度で
処理することが必要である。
【0012】本発明によって製造される触媒の活性点
は、一般に触媒成分を含む触媒前駆体を450〜600
℃で焼成(熱処理)することにより発現する。本発明で
は、第1次焼成の段階では、触媒活性点の発現を抑制し
ておくところに特徴がある。したがって、第1次焼成の
温度は400℃以下であり、好ましくは360℃以下で
ある。なお、処理時間は特に限定はないが、10分〜5
時間の範囲が好ましい。
【0013】第1次焼成によって得られた触媒活性物質
前駆体を、次いで微粒化する。微粒化するに際しては、
体積基準粒度分布における中位径が10μm以下、好ま
しくは5μm以下になるまで微粒化することが重要であ
る。微粒化の方法としては特に限定はないが、操作の簡
便さ、粒度の制御のし易さ等の点で、通常のホモジナイ
ザー、擂潰機等を用いる湿式微粒化がより好ましい。こ
のとき、触媒活性物質100重量部を、50〜200重
量部の液状物、好ましくは水に分散させた状態で、又は
該液状物で湿らせた状態で、湿式微粒化を行うことがさ
らに好ましい。
【0014】なお、本発明において、体積基準粒度分布
における中位径とは、全粒子のうち、ある粒径Dp以上
の粒子の体積が全粒子の体積の丁度50%占めるときの
粒径Dpのことをいう。また、本発明の場合、微粒化後
の各触媒活性物質前駆体粒子の真比重は粒径に依らず一
定と考えられるので、体積基準粒度分布は質量基準分布
と同義と考えて良い。
【0015】本発明者らは、触媒活性物質前駆体にこの
ような微粒化処理を施すことにより、最終的に得られる
担持触媒の触媒活性、目的生成物選択性及び機械的強度
が向上することを見出した。本発明において、触媒活性
及び目的生成物選択性が向上する原因は、触媒活性物質
の微粒化により、単に比表面積が増加することにあるだ
けではなく、該粒子間の接触面積が増加するために、後
述する第2次焼成で起こる触媒活性点発現反応が促進さ
れることによることがわかった。
【0016】微粒化した触媒活性物質前駆体を、不活性
担体に担持し、次いで第1次焼成の温度より100℃以
上高い温度で第2次焼成する。
【0017】微粒化した触媒活性物質前駆体を不活性担
体に担持する方法としては、通常の含浸担持法、浸漬担
持法等が用いられる。
【0018】微粒化の方法として前述のような湿式微粒
化を行った場合は、得られた湿式微粒化物そのものか、
あるいは該湿式微粒化物に適量の液状物を加えて得られ
るスラリーを不活性担体に付着させつつ、同時に該液状
物を気化蒸発させる担持方法が特に好ましい。この際用
いられる液状物については特に限定はなく、水、アルコ
ール類、ケトン類、エステル類等加熱により容易に気化
蒸発し、かつ触媒に対して無害なものであれば良い。工
業的には水が特に好ましい。
【0019】さらに、微粒化物には触媒活性物質層の比
表面積、細孔容積及び細孔分布を再現性よく制御した
り、機械的強度を高めるために、硫酸バリウム、硝酸ア
ンモニウム等の無機塩類、セルロース類、でんぷん、ポ
リビニルアルコール、ステアリン酸等の有機物、シリカ
ゾル、アルミナゾル等の水酸化物ゾル、ウィスカー、ガ
ラス繊維、炭素繊維等の無機質繊維等を適宜添加しても
良い。これらのうち、ガラス繊維が特に好ましく用いら
れる。
【0020】本発明において第2次焼成とは、触媒活性
物質前駆体が不活性担体に担持されている担持物を焼成
(熱処理)することにより触媒活性点を発現させる工程
である。第2次焼成の温度は、第1次焼成温度より10
0℃以上高い温度である。好ましくは450〜600℃
の範囲、より好ましくは480〜550℃の範囲であ
る。
【0021】第2次焼成の工程で触媒活性点が発現する
反応は固相反応である。固相反応は、不活性担体に担持
された触媒活性物質前駆体の粒子内及び粒子間の接触面
で進行する。したがって、触媒活性物質前駆体を不活性
担体に担持させるのに先立ち、該前駆体をできるだけ微
粒化して該前駆体粒子間の接触面積を大きくしておけ
ば、該固相反応はより進行し易くなる。
【0022】第2次焼成の時間については特に限定はな
いが、処理時間が短すぎると該固相反応が十分に進行し
ないため、少なくとも1時間以上は処理することが好ま
しい。
【0023】かかる第2次焼成の後、本発明に係わる担
持触媒が得られる。
【0024】本発明により得られた担持触媒を用いて、
イソブチレン又は三級ブタノ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メタクリル酸を製
造するに際しては、イソブチレン又は三級ブタノール対
酸素のモル比は1:0.5〜1:3が好ましい。原料の
イソブチレン又は三級ブタノールは不活性ガスで希釈し
て用いることが好ましい。酸化に用いられる分子状酸素
は純酸素ガスでも良いが、工業的には空気が有利であ
る。反応圧力は常圧ないし数気圧まで用いられる。反応
温度は300〜450℃の範囲が好ましい。
【0025】
【実施例】本発明を以下実施例により示す。ただし、実
施例及び比較例中の「部」は重量部を意味する。粒度分
布はレーザー回折式粒度分布測定機、反応試験分析はガ
スクロマトグラフィーにより行った。また、反応原料と
してのイソブチレン又は三級ブタノールの反応率、生成
されるメタクロレイン及びメタクリル酸の選択率は以下
のように定義される。
【0026】反応用原料の反応率(%)={(反応した
原料のモル数)/(供給した原料のモル数)}×100 メタクロレインの選択率(%)={(生成したメタクロ
レインのモル数)/(反応した原料のモル数)}×10
0 メタクリル酸の選択率(%)={(生成したメタクリル
酸のモル数)/(反応した原料のモル数)}×100 また、担持触媒の充填粉化率は以下のように定義され
る。担持触媒1000gを、水平方向に対して垂直に設
置した内径2.75cm、長さ6mのステンレス製円筒
容器上部より落下させて容器内に充填した後、容器底部
より担持触媒を回収する。回収された担持触媒のうち、
14メッシュのふるいを通過しないものがXg であった
とすると以下のように定義される。
【0027】充填粉化率(%)={(1000−X)/
1000}×100 〔実施例1〕水6000部にパラモリブデン酸アンモニ
ウム3000部、三酸化アンチモン185.5部、二酸
化チタン11.3部及び二酸化テルル4.5部を加えて
加熱撹拌した(A液)。これとは別に水5500部に6
0%硝酸水溶液150部、硝酸ビスマス686.9部、
硝酸第二鉄1144.1部、硝酸ニッケル411.7
部、硝酸コバルト2883.9部、硝酸マグネシウム3
63.1部及び硝酸セシウム110.4部を順次加え溶
解した(B液)。A液にB液を加えスラリーにした後、
加熱撹拌し水の大部分を蒸発させた。
【0028】得られたケーキ状物質を100℃で15時
間乾燥してブロック状乾燥物を得た。得られた乾燥物を
300℃で3時間第1次焼成し、触媒活性物質前駆体を
得た。こうして得られた触媒活性物質前駆体の組成は次
式で示される。
【0029】Mo12Bi1Fe2Ni1Co7Mg1Sb0.9
Ti0.1Te0.02Cs0.4x (式中、Mo、Bi、Fe、Ni、Co、Mg、Sb、
Ti、Te、Cs及びOはそれぞれモリブデン、ビスマ
ス、鉄、ニッケル、コバルト、マグネシウム、アンチモ
ン、チタン、テルル、セシウム及び酸素を表す。また元
素記号右下併記の数字は各元素の原子比であり、xは前
記各元素の原子価を満足するのに必要な酸素原子数であ
る。) 得られた触媒活性物質前駆体400部を24メッシュ以
下に粉砕し、500部の水に分散させ、続いてホモジナ
イザーを用いて30分間湿式微粒化を行った。微粒化後
の触媒活性物質前駆体粒子の体積基準粒度分布を調べた
ところ、中位径が2.1μmであった。続いて、得られ
た湿式微粒化物に、平均直径10μm、長さ100〜3
00μmのガラス繊維30部を添加し、均一なスラリー
にした(スラリーC−1)。
【0030】直径4.5mmの球状アルミナ担体500
部を回転しているドラム内で流動させながら、該担体に
スラリーC−1を徐々に振りかけ、同時にドラム外部か
らガスバーナーにより加熱し、水分を気化蒸発させた。
得られた担持物を510℃で2時間第2次焼成し担持触
媒を得た。
【0031】こうして得られた担持触媒をステンレス製
反応管に充填し、イソブチレン5%、酸素12%、水蒸
気10%及び窒素73%の原料混合ガスを接触時間4.
5秒で触媒層を通過させ、350℃で反応させた。その
結果は表1に示す如く、イソブチレンの反応率96.2
%,メタクロレインの選択率88.1%、メタクリル酸
の選択率5.3%であった。また、充填粉化率を測定し
たところ0.2%であった。
【0032】〔実施例2〕実施例1において、湿式微粒
化の方法として、ホモジナイザーの代わりに擂潰機を用
い、その他は実施例1と同様にして微粒化を行い、微粒
化後の粒度分布を調べたところ、中位径が7.2μmで
あった。引き続き実施例1と同じ方法によりガラス繊維
を添加し、スラリーC−2を得た。引き続き実施例1と
同じ方法により担持触媒を調製し、実施例1と同様にし
て反応等を行った。結果を表1に示す。得られた担持触
媒の性能は実施例1で得られたものとほぼ同等であっ
た。
【0033】〔実施例3〕実施例1において、第1次焼
成の温度を230℃と変更した他は実施例1と同様にし
てスラリーC−3を得た。その後実施例1と同様にして
担持触媒を調製し、実施例1と同様に反応等を行った。
結果を表1に示す。得られた担持触媒の性能は実施例1
で得られたものと同等であった。
【0034】〔実施例4〕実施例1において、第1次焼
成の温度を360℃と変更した他は実施例1と同様にし
てスラリーC−4を得た。その後実施例1と同様にして
担持触媒を調製し、実施例1と同様に反応等を行った。
結果を表1に示す。得られた担持触媒の性能は実施例1
で得られたものと同等であった。
【0035】〔比較例1〕実施例1と同様にして得られ
た触媒活性物質前駆体400部をドラッグミルを用いて
乾式粉砕した。粉砕後の触媒活性物質前駆体粒子の体積
基準粒度分布を調べたところ、中位径が30.3μmで
あった。続いて、得られた乾式粉砕物に平均直径10μ
m、長さ100〜300μmのガラス繊維30部を添加
し、続いて500部の水に分散させ、均一なスラリーに
した(スラリーC−5)。
【0036】以下実施例1と同様にして担持触媒を調製
し、同様に反応を行った。結果を表1に示す。得られた
担持触媒の性能は実施例1で得られたものと比べ、触媒
活性、目的生成物選択性、機械的強度など多くの点で劣
るものであった。
【0037】〔比較例2〕実施例1において、第1次焼
成の温度を450℃と変更した他は実施例1と同様にし
てスラリーC−6を得た。その後実施例1と同様にして
担持触媒を調製し、同様に反応等を行った。結果を表1
に示す。得られた担持触媒の性能は実施例1で得られた
ものと比べ、多くの点で劣るものであった。
【0038】〔実施例5〕水6000部にパラモリブデ
ン酸アンモニウム3000部、二酸化ケイ素85.1部
及びパラタングステン酸アンモニウム184.8部を加
えて加熱撹拌した(D液)。これとは別に水5500部
に60%硝酸水溶液150部、硝酸ビスマス824.2
部、硝酸第二鉄1258.5部、硝酸ニッケル164
6.7部、硝酸コバルト824.0部、硝酸亜鉛63
1.8部、硝酸セリウム123.0部、硝酸ルビジウム
41.8部及び硝酸カリウム28.6部を順次加えて加
熱撹拌した(E液)。D液にE液を加えスラリー状とし
た後、加熱撹拌し水の大部分を蒸発させた。
【0039】得られたケーキ状物質を100℃で15時
間乾燥してブロック状乾燥物を得た。得られた乾燥物を
270℃で3時間第1次焼成し、触媒活性物質前駆体を
得た。こうして得られた触媒活性物質前駆体の組成は次
式で示される。
【0040】Mo12Bi1.2Fe2.2Ni4Co2Zn1.5
Si1Ce0.20.5Rb0.20.2x (式中、Mo、Bi、Fe、Ni、Co、Zn、Si、
Ce、W、Rb、K及びOはそれぞれモリブデン、ビス
マス、鉄、ニッケル、コバルト、亜鉛、ケイ素、セリウ
ム、タングステン、ルビジウム、カリウム及び酸素を表
す。また、元素記号右下併記の数字は各元素の原子比で
あり、xは前記各元素の原子価を満足するのに必要な酸
素原子数である。) 得られた触媒活性物質前駆体400部を24メッシュ以
下に粉砕し、500部の水に分散させ、続いてホモジナ
イザーを用いて30分間湿式微粒化を行った。微粒化後
の触媒活性物質前駆体粒子の体積基準粒度分布を調べた
ところ、中位径が1.8μmであった。続いて、得られ
た湿式微粒化物に、平均直径10μm、長さ100〜3
00μmのガラス繊維30部を添加し、均一なスラリー
にした(スラリーF−1)。
【0041】直径4.5mmの球状アルミナ担体400
部を回転しているドラム内で流動させながら、該担体に
スラリーF−1を徐々に振りかけ、同時にドラム外部か
らガスバーナーにより加熱し、水分を気化蒸発させた。
得られた担持物を495℃で2時間第2次焼成し担持触
媒を得た。
【0042】こうして得られた担持触媒を用いて実施例
1と同じ方法により反応等を行った。結果を表1に示
す。実施例1と同様に良好な性能であった。
【0043】〔比較例3〕実施例5において、第1次焼
成の温度を470℃と変更した他は実施例5と同様にし
てスラリーF−2を得た。引き続き実施例5と同じ方法
により担持触媒を調製し、実施例5と同様に反応等を行
った。結果を表1に示す。得られた担持触媒の性能は実
施例5で得られたものと比べ、触媒活性、目的生成物選
択性、機械的強度など多くの点で劣るものであった。
【0044】〔実施例6〕水6000部にパラモリブデ
ン酸アンモニウム3000部及び二酸化ジルコニウム
8.7部を加えて加熱撹拌した(G液)。これとは別に
水5500部に60%硝酸水溶液150部、85%リン
酸水溶液32.6部、硝酸ビスマス618.2部、硝酸
第二鉄1430.2部、硝酸コバルト3295.8部、
硝酸マンガン81.3部、硝酸鉛46.9部、硝酸セシ
ウム110.4部及び硝酸ナトリウム9.6部を順次加
えて加熱撹拌した(H液)。G液にH液を加えスラリー
とした後、加熱撹拌し水の大部分を蒸発させた。
【0045】得られたケーキ状物質を100℃で15時
間乾燥してブロック状乾燥物を得た。得られた乾燥物を
320℃で3時間第1次焼成し、触媒活性物質前駆体を
得た。こうして得られた触媒活性物質前駆体の組成は次
式で示される。
【0046】Mo12Bi0.9Fe2.5Co8Mn0.2Pb
0.10.2Zr0.05Cs0.4Na0.08x (式中、Mo、Bi、Fe、Co、Mn、Pb、P、Z
r、Cs、Na及びOはそれぞれモリブデン、ビスマ
ス、鉄、コバルト、マンガン、鉛、リン、ジルコニウ
ム、セシウム、ナトリウム及び酸素を表す。また、元素
記号右下併記の数字は各元素の原子比であり、xは前記
各元素の原子価を満足するのに必要な酸素原子数であ
る。) 得られた触媒活性物質前駆体400部を24メッシュ以
下に粉砕し、500部の水に分散させ、続いてホモジナ
イザーを用いて30分間湿式微粒化を行った。微粒化後
の触媒活性物質前駆体粒子の体積基準粒度分布を調べた
ところ、中位径が0.9μmであった。続いて、得られ
た湿式微粒化物に平均直径10μm、長さ100〜30
0μmのガラス繊維30部を添加し、均一なスラリーに
した(スラリーI−1)。
【0047】直径4.5mmの球状アルミナ担体28
5.7部を回転しているドラム内で流動させながら、該
担体にスラリーI−1を徐々に振りかけ、同時にドラム
外部からガスバーナーにより加熱し、水分を気化蒸発さ
せた。得られた担持物を520℃で2時間第2次焼成し
担持触媒を得た。
【0048】こうして得られた担持触媒を用いて実施例
1と同じ方法により反応等を行った。結果を表1に示
す。実施例1と同様に良好な性能であった。
【0049】〔比較例4〕実施例6において、第1次焼
成の温度を520℃と変更した他は実施例6と同様にし
てスラリーI−2を得た。引き続き実施例6と同じ方法
により担持触媒を調製し、実施例6と同様に反応等を行
った。結果を表1に示す。得られた担持触媒の性能は実
施例6で得られたものと比べ、触媒活性、目的生成物選
択性、機械的強度など多くの点で劣るものであった。
【0050】
【表1】
【0051】〔実施例7〕水6000部にパラモリブデ
ン酸アンモニウム3000部、酸化スズ38.1及び二
酸化ゲルマニウム13.3部を加えて加熱撹拌した(J
液)。これとは別に水5500部に60%硝酸水溶液1
50部、ホウ酸8.8部、濃硫酸1.4部、硝酸ビスマ
ス686.9部、硝酸第二鉄1201.3部、硝酸ニッ
ケル1235.0部、硝酸コバルト1235.9部、硝
酸亜鉛421.2部、硝酸タリウム37.7部及び硝酸
セシウム110.4部を順次加えて加熱撹拌した(K
液)。J液にK液を加えスラリーとした後、加熱撹拌し
水の大部分を蒸発させた。
【0052】得られたケーキ状物質を100℃で15時
間乾燥してブロック状乾燥物を得た。得られた乾燥物を
300℃で3時間第1次焼成し、触媒活性物質前駆体を
得た。こうして得られた触媒活性物質前駆体の組成は次
式で示される。
【0053】Mo12Bi1Fe2.1Ni3Co3Zn1Sn
0.20.10.01Ge0.09Tl0.1Cs0.4x (式中、Mo、Bi、Fe、Ni、Co、Zn、Sn、
B、S、Ge、Tl、Cs及びOはそれぞれモリブデ
ン、ビスマス、鉄、ニッケル、コバルト、亜鉛、スズ、
ホウ素、イオウ、ゲルマニウム、タリウム、セシウム及
び酸素を表す。また、元素記号右下併記の数字は各元素
の原子比であり、xは前記各元素の原子価を満足するの
に必要な酸素原子数である。) 得られた触媒活性物質前駆体400部を24メッシュ以
下に粉砕し、500部の水に分散させ、続いてホモジナ
イザーを用いて30分間湿式微粒化を行った。微粒化後
の触媒活性物質前駆体粒子の体積基準粒度分布を調べた
ところ、中位径が1.2μmであった。続いて、得られ
た湿式微粒化物に、平均直径10μm、長さ100〜3
00μmのガラス繊維30部を添加し、均一なスラリー
にした(スラリーL−1)。
【0054】直径4.5mmの球状アルミナ担体400
部を回転しているドラム内で流動させながら、該担体に
スラリーL−1を徐々に振りかけ、同時にドラム外部か
らガスバーナーにより加熱し、水分を気化蒸発させた。
得られた担持物を500℃で2時間第2次焼成し担持触
媒を得た。
【0055】こうして得られた担持触媒を用いて反応原
料を三級ブタノールに変更した他は実施例1と同じ方法
により反応等を行った。結果を表2に示す。
【0056】〔実施例8〕実施例7において、ガラス繊
維を用いなかった他は実施例7と同様にしてスラリーL
−2を得た。その後担体使用量を800部とした他は実
施例7と同様にして担持触媒を調製し、実施例7と同様
に反応等を行った。結果を表2に示す。得られた担持触
媒の性能は実施例7で得られたものと比べ、機械的強度
は若干劣るものの、触媒活性、目的生成物選択性につい
ては同等であった。
【0057】〔比較例5〕実施例7と同様にして得られ
た触媒活性物質前駆体400部を擂潰機を用いて乾式粉
砕した。粉砕後の触媒活性物質前駆体粒子の体積基準流
度分布を調べたところ中位径が16.9μmであった。
得られた乾式粉砕物に平均直径10μm、長さ100〜
300μmのガラス繊維30部を添加し、続いて500
部の水に分散させ、均一なスラリーにした(スラリーL
−3)。
【0058】以下実施例7と同様にして担持触媒を調製
し、同様に反応を行った。結果を表2に示す。得られた
担持触媒の性能は実施例7で得られたものと比べ、触媒
活性、目的生成物選択性、機械的強度など多くの点で劣
るものであった。
【0059】
【表2】
【0060】
【発明の効果】本発明のメタクロレインおよびメタクリ
ル酸合成用担持触媒の製造法によると、触媒活性、目的
生成物選択性及び機械的強度に優れた触媒を容易に再現
性よく製造することができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C07C 47/22 C07C 47/22 A J 57/05 57/05 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (56)参考文献 特開 平2−25443(JP,A) 特開 平2−169036(JP,A) 特開 昭60−12134(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01J 21/00 - 37/36 C07C 45/32,47/22,57/04

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モリブデン及びビスマスを必須成分とし
    て含有する複合酸化物からなる触媒活性物質を不活性担
    持体の内部表面及び/又は外部表面に有する、メタクロ
    レイン及びメタクリル酸合成用担持触媒の製造法におい
    て、前記触媒活性物質を構成する元素の化合物を含有す
    る混合溶液又は水性スラリーを乾燥し、得られた乾燥物
    を200〜400℃の範囲の温度で第1次焼成すること
    により触媒活性物質前駆体を生成し、得られた触媒活性
    物質前駆体を、体積基準粒度分布における中位径が10
    μm以下になるまで微粒化し、得られた微粒化物を不活
    性担体に担持し、続いて第1次焼成の温度より100℃
    以上高い温度で第2次焼成することを特徴とするメタク
    ロレイン及びメタクリル酸合成用担持触媒の製造法。
  2. 【請求項2】 前記触媒活性物質前駆体を微粒化するに
    際し、該前駆体を液状物に分散させた状態又は該液状物
    で湿らせた状態で湿式微粒化することを特徴とする請求
    項1記載の製造法。
  3. 【請求項3】 前記微粒化物を不活性担体に担持するに
    際し、ガラス繊維を担持補強材として用いることを特徴
    とする請求項1又は2記載の製造法。
  4. 【請求項4】 触媒活性物質が下記一般式: Moa Bib Fecdefgh (式中、Mo、Bi、Fe及びOはそれぞれモリブデ
    ン、ビスマス、鉄及び酸素を表し、Aはニッケル及び/
    又はコバルト、Xはマグネシウム、亜鉛、マンガン、ス
    ズ及び鉛からなる群より選ばれた少なくとも1種の元
    素、Yはリン、ホウ素、イオウ、テルル、ケイ素、ゲル
    マニウム、セリウム、ニオブ、チタン、ジルコニウム、
    タングステン及びアンチモンからなる群より選ばれた少
    なくとも1種の元素、Zはカリウム、ナトリウム、ルビ
    ジウム、セシウム及びタリウムからなる群より選ばれた
    少なくとも1種の元素を表す。ただし、a、b、c、
    d、e、f、g及びhは各元素の原子比を表し、a=1
    2のとき、0.1≦b≦5、0.1≦c≦5、1≦d≦
    12、0≦e≦10、0≦f≦10、0.01≦g≦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
    酸素原子数である。)で表される複合酸化物からなるこ
    とを特徴とする請求項1、2又は3記載の製造法。
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