JP4745766B2 - メタクリル酸製造用触媒及びその製造方法並びにメタクリル酸の製造方法 - Google Patents

メタクリル酸製造用触媒及びその製造方法並びにメタクリル酸の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、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使用する触媒(以下、メタクリル酸製造用触媒という。)及びその製造方法、並びにこの触媒を用いたメタクリル酸の製造方法に関する。
メタクロレインを分子状酸素で気相接触酸化してメタクリル酸を製造するための触媒成分としては、リンモリブデン酸に代表されるヘテロポリ酸化合物が知られている。また、この触媒成分を気相接触酸化反応に有効に作用させるために、触媒内に細孔構造を形成する方法が数多く提案されている。
これらの提案の中で、例えば、特許文献1には、触媒原料の水溶液に尿素、尿素の誘導体及び/又は硝酸アンモニウムを加えたのち水を除去し、残留物を熱処理することを特徴とする、リン、モリブデン及びバナジウムを含む多成分系のメタクリル酸製造用触媒の調製法、および触媒原料の水溶液から水を除去した残留物に尿素、尿素の前駆体及び/又は硝酸アンモニウムを加えたのち熱処理することを特徴とする前記記載の触媒の調製法、特許文献2には、乾燥粉体触媒前駆体に平均粒径0.1〜100μmの炭酸化合物の粉体を混合し、成形した後に熱処理することを特徴とする触媒の調製法、特許文献3には、セルロースやゼラチンを添加する調製法が開示されている。
特開平02−119942号公報 特開平10−244160号公報 特開昭55−73347号公報
しかしながら、これまで提案されている方法で製造されたメタクリル酸製造用触媒はいずれも反応成績が工業触媒として必ずしも十分な性能とは言えず、更なる改良が望まれている。
本発明は、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高収率で製造できるメタクリル酸製造用触媒、その触媒の製造方法およびその触媒を用いたメタクリル酸の製造方法を提供することを目的とする。
本発明では、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触媒であって、下記式(1)で表される組成の触媒成分と、水銀圧入法によって測定した細孔分布のモード径が8μm以上、20μm以下である細孔を有する無機質有孔体と、を含有する触媒が、選択性が高く、高収率でメタクリル酸を製造可能であることを見出した。また、その製造方法として、無機質有孔体を、触媒原料を含む溶液又はスラリー中で、あるいは、それを乾燥して得られる乾燥粉体と、混合する方法が好適であることを見出した。
すなわち、上記課題を解決した本発明のメタクリル酸製造用触媒は、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であって、下記式(1)で表される組成の触媒成分と、水銀圧入法によって測定される細孔分布のモード径が8μm以上、20μm以下となる細孔分布を有する無機質有孔体と、を含有するメタクリル酸製造用触媒である。
aMobcCudefgh (1)
(式中、P、Mo、V、CuおよびOは、それぞれリン、モリブデン、バナジウム、銅および酸素を表し、Xは、砒素、アンチモンおよびテルルからなる群より選ばれた少なくとも1種類の元素を表し、Yは、ビスマス、ゲルマニウム、ジルコニウム、銀、セレン、ケイ素、タングステン、ホウ素、鉄、亜鉛、クロム、マグネシウム、タンタル、コバルト、マンガン、バリウム、ガリウム、セリウムおよびランタンからなる群より選ばれた少なくとも1種類の元素を表し、Zは、カリウム、ルビジウムおよびセシウムからなる群より選ばれた少なくとも1種類の元素を表す。b=12のとき、a=0.5〜3、c=0.01〜3、d=0.01〜2、eは0.01〜3、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。)
また本発明は、前記のメタクリル酸製造用触媒の製造方法であって、
(a1)前記触媒成分の原料化合物及び前記無機質有孔体を含むスラリーを調製する工程と、
(b1)前記スラリーを乾燥して触媒前駆体粉体とする工程と、
(c1)前記触媒前駆体粉体を成形及び焼成する工程と、
あるいは、
(a2)前記触媒成分の原料化合物を含む溶液又はスラリーを調製する工程と、
(b2)前記溶液又はスラリーを乾燥して乾燥粉体とする工程と、
(c2)前記乾燥粉体と前記無機質有孔体とを混合して触媒前駆体粉体とする工程と、
(d2)前記触媒前駆体粉体を成形及び焼成する工程と、
を有するメタクリル酸製造用触媒の製造方法である。
さらに本発明は、前記の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である。
本発明によれば、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高収率で製造できるメタクリル酸製造用触媒、その触媒の製造方法、および高収率でメタクリル酸を製造することのできるメタクリル酸の製造方法を提供することができる。
本発明の触媒は、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であって、下記式(1)で表される組成の触媒成分と、水銀圧入法によって測定される細孔分布のモード径が8μm以上、20μm以下となる細孔分布を有する無機質有孔体と、を含有するものである。ここで、無機質有孔体とは内部に1つ細孔を有する無機物、または複数の細孔を有する無機物(いわゆる無機質多孔体)のことを意味する。
aMobcCudefgh (1)
(式中、P、Mo、V、CuおよびOは、それぞれリン、モリブデン、バナジウム、銅および酸素を表し、Xは、砒素、アンチモンおよびテルルからなる群より選ばれた少なくとも1種類の元素を表し、Yは、ビスマス、ゲルマニウム、ジルコニウム、銀、セレン、ケイ素、タングステン、ホウ素、鉄、亜鉛、クロム、マグネシウム、タンタル、コバルト、マンガン、バリウム、ガリウム、セリウムおよびランタンからなる群より選ばれた少なくとも1種類の元素を表し、Zは、カリウム、ルビジウムおよびセシウムからなる群より選ばれた少なくとも1種類の元素を表す。b=12のとき、a=0.5〜3、c=0.01〜3、d=0.01〜2、eは0.01〜3、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。)
上記触媒成分は、リン、モリブデン、バナジウム、銅、Z元素および酸素を必須成分として構成されるものであり、X元素およびY元素は任意成分である。aは0.5〜2が好ましい。cは0.01〜1が好ましい。gは0.5〜2が好ましい。後述する各原料の配合比を適宜調整することで、目的とするメタクリル酸製造用触媒における各元素の原子比率(aおよびc〜g)を上記範囲で任意に設定することができる。製造されたメタクリル酸製造用触媒における触媒成分の組成は、例えばアンモニア水に溶解した成分をICP発光分析法と原子吸光分析法で分析することによって酸素以外の組成を分析できる。
上記無機質有孔体としては、水銀圧入法によって測定した細孔分布のモード径が8μm以上、20μm以下であるものを使用する。メタクリル酸の収率の点から0.5μm以上であることが好ましい。細孔分布のモード径は大きすぎると無機質有孔体の強度が低下するため50μm以下が好ましく、30μm以下がより好ましい。また、細孔分布のモード径は、無機質有孔体のレーザー回折法にて測定した体積基準のメディアン径(以下、平均粒径という。)の70%以下が好ましく、50%以下がより好ましく、30%以下が特に好ましい。一方、無機質有孔体の平均粒径は、2μm以上であることが好ましく、より好ましくは5μm以上である。また、1000μm以下であることが好ましく、より好ましくは300μm以下である。

上記無機質有孔体は特に限定されないが、例えば、主要成分にシリカやアルミナを持つ無機質中空発泡粒を用いることができる。また、他の金属酸化物を、例えば2質量%以下の量で含有していてもよい。無機質中空発泡粒は、例えば、火山ガラスを高温で処理して発泡させることによって製造することができる。また、無機質有孔体としては、例えば、主要成分がシリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化カリウム、酸化鉄等の金属酸化物であって、大部分の細孔が外表面と連通している連続孔である軽石様の細孔構造を有する多孔性の無機質粒子(以下、無機質軽石状粒子という。)を用いることもできる。無機質軽石状粒子は、例えば、大粒径や塊状の軽石様の多孔性無機物をボールミルやらいかい機等の微粒化手段を用いて粉砕することによって製造することができる。軽石様であること、すなわち多くの細孔が外表面と連通していることは、内部の断面を電子顕微鏡観察等の形態観察手段により確認することができる。無機質有孔体としては、無機質中空発泡粒および無機質軽石状粒子が好ましく、無機質軽石状粒子がより好ましい。
上記無機質有孔体の量は、触媒中のモリブデン原子100質量部に対して0.1質量部以上が好ましく、より好ましくは0.5質量部以上である。また、50質量部以下が好ましく、より好ましくは30質量部以下である。0.1質量部未満の場合にはメタクリル酸収率の向上効果が充分に現れない場合があり、50質量部を超える場合には触媒成形体の機械的強度が低くなる場合がある。
以上のようなメタクリル酸製造用触媒は、以下のような方法により好適に製造できる。
まず、メタクリル酸製造用触媒の触媒成分の原料化合物を、適宜選択した溶媒に溶解又は懸濁させ、溶液又はスラリーを調製する。溶液又はスラリーの調製方法は、特に限定はなく、例えば、沈殿法、酸化物混合法等の公知の方法が挙げられる。
モリブデンの原料化合物としては、例えば、三酸化モリブデン等の酸化モリブデン類、パラモリブデン酸アンモニウム、ジモリブデン酸アンモニウム等のモリブデン酸アンモニウム類等が挙げられる。モリブデン以外の原料化合物としては、例えば、各元素の、酸化物、硝酸塩、炭酸塩、アンモニウム塩、ハロゲン化物等が利用できる。リンの原料化合物としては、例えば、リン酸、五酸化リン、リン酸アンモニウム等が挙げられる。バナジウムの原料化合物としては、メタバナジン酸アンモニウム、五酸化バナジウム、蓚酸バナジル等が挙げられる。銅の原料化合物としては、硝酸銅、水酸化銅、塩化銅等が挙げられる。
使用する溶媒としては、例えば、水、エチルアルコール、アセトンなどが挙げられるが、水を用いることが好ましい。
本発明において、この溶液又はスラリーの調製時又は調製後に無機質有孔体を混合して、スラリーとする方法を採ることができる。無機質有孔体は全量混合してもよく、一部を混合して次に行う乾燥後に残りを混合してもよい。なお、無機質有孔体は、この溶液の調製時又は調製後に混合する方法の他、後述する乾燥工程後に残部または全量を混合することもできる。
次に、上記で得られた溶液又はスラリーを乾燥する。乾燥方法は特に限定はなく、例えば、蒸発乾固法、噴霧乾燥法、ドラム乾燥法、気流乾燥法等の公知の方法が利用できる。この際に使用する乾燥機の機種や乾燥温度等の条件に特に限定はなく、所望する乾燥物の形状や大きさにより適宜選択することができる。
得られる乾燥物が塊状である場合は適宜粉砕して粉体状にする。このようにして得られる乾燥粉体の大きさは、特に制限はない。後述するように、この乾燥粉体と無機質有孔体とを混合する場合は、十分に混合できる大きさに粉砕すればよい。
ここで、上記の溶液又はスラリーの調製時に無機質有孔体の全量を添加した場合、この乾燥粉体は触媒前駆体粉体となる。また、上記の溶液又はスラリーの調製時に無機質有孔体の一部を添加した場合、あるいは、無機質有孔体を添加しなかった場合、上記乾燥粉体と無機質有孔体を混合して、触媒前駆体粉体とする。混合方法は、両者が十分に混合できれば特に制限はなく、公知の混合方法が利用できる。
得られた触媒前駆体粉体は、成形及び焼成することで、最終目的物であるメタクリル酸製造用触媒となる。成形及び焼成の順序は、成形してから焼成しても、焼成してから成形してもよいが、成形してから焼成する方法が好ましい。
成形方法は特に限定されず、公知の成形方法が利用できる。このような成形方法としては、例えば、打錠成型、プレス成型、押出成形、造粒成形等が挙げられる。成形品の形状としては、例えば、円柱状、リング状、球状等が挙げられる。なお、成形に際しては、公知の添加剤、例えば、グラファイト、タルク等を少量添加してもよい。
焼成方法は特に限定されず、公知の処理方法および条件を適用することができる。焼成の最適条件は、用いる原料化合物、触媒成分の組成、調製法等によって異なるが、空気等の酸素含有ガス流通下または不活性ガス流通下で、200〜500℃、好ましくは300〜450℃で、0.5時間以上、好ましくは1〜40時間で行われる。ここで、不活性ガスとは、触媒の反応活性を低下させない気体のことをいい、具体的には、窒素、炭酸ガス、ヘリウム、アルゴン等が挙げられる。焼成処理は加熱装置を用いて行ってもよいが、乾燥粉体に無機質有孔体を混合して成形した後に焼成処理を行う場合には、成形された触媒前駆体を反応器に充填してその中で焼成を行ってもよい。
次に、本発明のメタクリル酸の製造方法について説明する。本発明のメタクリル酸の製造方法は、上記のようにして得ら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してメタクリル酸を製造するものである。
気相接触酸化反応は、通常、固定床で行う。触媒層は、特に限定されず、触媒のみの無希釈層でも、不活性担体を含んだ希釈層でもよく、単一層でも複数の層から成る混合層であってもよい。反応には、メタクロレインと分子状酸素とを含む原料ガスを用いる。
原料ガス中のメタクロレイン濃度は広い範囲で変えることができるが、1容量%以上が好ましく、3容量%以上がより好ましい。また、20容量%以下が好ましく、10容量%以下がより好ましい。
原料ガス中の分子状酸素濃度は、メタクロレイン1モルに対して0.4モル以上が好ましく、0.5モル以上がより好ましい。また、メタクロレイン1モルに対して4モル以下が好ましく、3モル以下がより好ましい。分子状酸素源としては空気を用いることが経済的であるが、必要ならば純酸素で富化した空気等も用いることができる。
また、原料ガスは水(水蒸気)を含んでいることが好ましい。水の存在下で反応を行うと、より高収率でメタクリル酸が得られる。原料ガス中の水蒸気の濃度は、0.1容量%以上が好ましく、1容量%以上がより好ましい。また、50容量%以下が好ましく、40容量%以下がより好ましい。
原料ガスは、低級飽和アルデヒド等の不純物を少量含んでいてもよいが、その量はできるだけ少ないことが好ましい。また、窒素、炭酸ガス等の不活性ガスを含んでいてもよい。
気相接触酸化反応の反応圧力は、常圧(大気圧)から5気圧まで用いられる。反応温度は、230℃以上が好ましく、250℃以上がより好ましい。また、450℃以下が好ましく、400℃以下がより好ましい。
原料ガスの流量は特に限定されず、適切な接触時間になるように適宜設定することができる。接触時間は1.5秒以上が好ましく、2秒以上がより好ましい。また、15秒以下が好ましく、5秒以下がより好ましい。
本発明のように特定の無機質有孔体の添加が触媒性能の向上に寄与する理由は明らかではないが、無機質有孔体が有する細孔が、メタクロレインからメタクリル酸を製造する反応に有効な働きを担うためと推測している。
以下、本発明を実施例および比較例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。下記の実施例および比較例中の「部」は質量部である。
原料ガスおよび生成物の分析はガスクロマトグラフィーを用いて行った。なお、メタクロレインの反応率、生成するメタクリル酸の選択率、および、単流収率は以下のように定義される。
メタクロレインの反応率(%)=(B/A)×100
メタクリル酸の選択率(%) =(C/B)×100
メタクリル酸の単流収率(%)=(C/A)×100
ここで、Aは供給したメタクロレインのモル数、Bは反応したメタクロレインのモル数、Cは生成したメタクリル酸のモル数である。
また、無機質有孔体の平均粒径はレーザー回折法にて測定し、細孔分布のモード径は水銀圧入法にて測定した。
[実施例1]
(触媒調製)
純水150部に、パラモリブデン酸アンモニウム100部、五酸化バナジウム1.72部、硝酸第二銅3.99部を順次添加し、60℃で溶解後、85質量%リン酸水溶液5.44部を添加し60℃で30分攪拌保持した。得られたスラリーに、攪拌しながら、純水25部に重炭酸セシウム9.15部を溶解した溶液、三酸化アンチモン2.53部、純水5部に硝酸銀0.80部を溶解した溶液、を順次添加して触媒成分の原料化合物を含むスラリーを得た。
このスラリーを101℃まで加熱し、攪拌しながら蒸発乾固した後、さらに、130℃で16時間乾燥して触媒成分を含む乾燥粉体を得た。
得られた乾燥粉体に、グラファイト4部と、軽石様の多孔性の金属酸化物で粒径が2mm〜4mmの粒子をボールミルで粉砕して製造した平均粒径150μm、細孔分布のモード径が15μm、細孔容積が0.9cc/gの無機質軽石状粒子8部(モリブデン原子100部に対して15部)とを添加した後、打錠成型機により、外径5mm、内径2mm、長さ5mmのリング状に成形した。使用した無機質軽石状粒子の連続孔に関しては、電子顕微鏡による観察で確認した。
この成形品を空気流通下、380℃にて12時間焼成してメタクリル酸製造用触媒を得た。この得られたメタクリル酸製造用触媒の触媒成分における酸素以外の組成は、P1.0Mo120.4Sb0.2Cu0.35Cs1.0Ag0.1であった。
(メタクロレイン気相接触酸化反応)
このように調製したメタクリル酸製造用触媒をステンレス製反応管に充填し、メタクロレイン5体積%、酸素10体積%、水蒸気30体積%および窒素55体積%の原料ガスを用い、常圧下接触時間3.6秒、反応温度290℃で反応させた。その反応評価結果を表1に示した。
[実施例2]
無機質軽石状粒子の添加量を20部(モリブデン原子100部に対して37部)に変更した点以外は、実施例1と同様に触媒調製を行った。得られたメタクリル酸製造用触媒を用いて、実施例1と同様の方法でメタクロレイン気相接触酸化反応を行った。その反応評価結果を表1に示した。
[実施例3]
無機質軽石状粒子の添加を85質量%リン酸水溶液添加し60℃で30分攪拌保持した直後に行った点以外は、実施例1と同様に触媒調製を行った。得られたメタクリル酸製造用触媒を用いて、実施例1と同様の方法でメタクロレイン気相接触酸化反応を行った。その反応評価結果を表1に示した。
[実施例4]
無機質軽石状粒子8部の代わりに、火山ガラスを高温で処理して発泡させて製造した平均粒径75μm、細孔分布のモード径が10μm、細孔容積が4cc/gの無機質中空発泡粒8部(モリブデン原子100部に対して15部)を添加した点以外は、実施例1と同様に触媒調製を行った。得られたメタクリル酸製造用触媒を用いて、実施例1と同様の方法でメタクロレイン気相接触酸化反応を行った。その反応評価結果を表1に示した。
[実施例5]
無機質中空発泡粒の添加量を20部(モリブデン原子100部に対して37部)に変更した点以外は、実施例4と同様に触媒調製を行った。得られたメタクリル酸製造用触媒を用いて、実施例1と同様の方法でメタクロレイン気相接触酸化反応を行った。その反応評価結果を表1に示した。
[実施例6]
無機質中空発泡粒の添加を85質量%リン酸水溶液添加し60℃で30分攪拌保持した直後に行った点以外は、実施例4と同様に触媒調製を行った。得られたメタクリル酸製造用触媒を用いて、実施例1と同様の方法でメタクロレイン気相接触酸化反応を行った。その反応評価結果を表1に示した。
[比較例1]
無機質軽石状粒子を添加しなかった点以外は、実施例1と同様に触媒調製を行った。得られたメタクリル酸製造用触媒を用いて、実施例1と同様の方法でメタクロレイン気相接触酸化反応を行った。その反応評価結果を表1に示した。
[比較例2]
無機質軽石状粒子8部の代わりに、平均粒径10μm、細孔分布のモード径が6nm、細孔容積0.68cc/gのシリカアルミナ粉末8部(モリブデン原子100部に対して15部)を添加した点以外は、実施例1と同様に触媒調製を行った。得られたメタクリル酸製造用触媒を用いて、実施例1と同様の方法でメタクロレイン気相接触酸化反応を行った。その反応評価結果を表1に示した。
[実施例7]
(触媒調製)
純水200部に、パラモリブデン酸アンモニウム100部、メタバナジン酸アンモニウム2.76部を順次添加し、65℃で溶解後、85質量%リン酸水溶液4.90部を添加し65℃で30分攪拌保持した。得られたスラリーに、攪拌しながら、純水25部に硝酸カリウム6.20部を溶解した溶液、純水10部に硝酸銅4.56部を溶解した溶液、60%砒酸水溶液6.70部、二酸化ゲルマニウム0.49部、を順次添加して触媒成分の原料化合物を含むスラリーを得た。
このスラリーを101℃まで加熱し、攪拌しながら蒸発乾固した後、さらに、130℃で16時間乾燥して触媒成分を含む乾燥粉体を得た。
得られた乾燥粉体に、グラファイト4部と、火山ガラスを高温で処理して発泡させることによって製造した平均粒径200μm、細孔分布のモード径が20μmの無機質中空発泡粒10部(モリブデン原子100部に対して18部)とを添加した後、打錠成型機により、外径5mm、内径2mm、長さ5mmのリング状に成形した。
この成形品を空気流通下、380℃にて12時間焼成してメタクリル酸製造用触媒を得た。この得られたメタクリル酸製造用触媒の触媒成分における酸素以外の組成は、P0.9Mo120.5As0.6Cu0.41.3Ge0.1であった。
(メタクロレイン気相接触酸化反応)
このように調製したメタクリル酸製造用触媒を用いて、実施例1と同様の方法でメタクロレイン気相接触酸化反応を行った。その反応評価結果を表1に示した。
[実施例8]
無機質中空発泡粒の添加を二酸化ゲルマニウム添加直後に行った点以外は、実施例7と同様に触媒調製を行った。得られたメタクリル酸製造用触媒を用いて、実施例1と同様の方法でメタクロレイン気相接触酸化反応を行った。その反応評価結果を表1に示した。
[比較例3]
無機質中空発泡粒を添加しなかった点以外は、実施例7と同様に触媒調製を行った。得られたメタクリル酸製造用触媒を用いて、実施例1と同様の方法でメタクロレイン気相接触酸化反応を行った。その反応評価結果を表1に示した。
[実施例9]
(触媒調製)
純水150部に、パラモリブデン酸アンモニウム100部を50℃で溶解後、85質量%リン酸水溶液5.99部を添加し、50℃で30分攪拌保持した。得られたスラリーに、攪拌しながら、純水25部に硝酸セシウム11.04部を溶解した溶液、三酸化アンチモン1.03部、純水10部に硝酸銅2.28部を溶解した溶液、純水25部にメタバナジン酸アンモニウム2.76部を溶解した溶液、純水10部に硝酸セリウム六水和物1.02部を溶解した溶液、を順次添加して触媒成分の原料化合物を含むスラリーを得た。
このスラリーを101℃まで加熱し、攪拌しながら蒸発乾固した後、さらに、130℃で16時間乾燥して触媒成分を含む乾燥粉体を得た。
得られた乾燥粉体に、グラファイト4部と、火山ガラスを高温で処理して発泡させることによって製造した平均粒径40μm、細孔分布のモード径が8μm、細孔容積4cc/gの無機質中空発泡粒5部(モリブデン原子100部に対して9部)とを添加した後、打錠成型機により、外径5mm、内径2mm、長さ5mmのリング状に成形した。
この成形品を空気流通下、380℃にて12時間焼成してメタクリル酸製造用触媒を得た。この得られたメタクリル酸製造用触媒の触媒成分における酸素以外の組成は、P1.1Mo120.5Sb0.15Cu0.2Cs1.2Ce0.05であった。
(メタクロレイン気相接触酸化反応)
このように調製したメタクリル酸製造用触媒を用いて、実施例1と同様の方法でメタクロレイン気相接触酸化反応を行った。その反応評価結果を表1に示した。
[比較例4]
無機質中空発泡粒を添加しなかった点以外は、実施例9と同様に触媒調製を行った。得られたメタクリル酸製造用触媒を用いて、実施例1と同様の方法でメタクロレイン気相接触酸化反応を行った。その反応評価結果を表1に示した。
Figure 0004745766

Claims (4)

  1. 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であって、
    下記式(1)で表される組成の触媒成分と、水銀圧入法によって測定される細孔分布のモード径が8μm以上、20μm以下となる細孔分布を有する無機質有孔体と、を含有するメタクリル酸製造用触媒。
    aMobcCudefgh (1)
    (式中、P、Mo、V、CuおよびOは、それぞれリン、モリブデン、バナジウム、銅および酸素を表し、Xは、砒素、アンチモンおよびテルルからなる群より選ばれた少なくとも1種類の元素を表し、Yは、ビスマス、ゲルマニウム、ジルコニウム、銀、セレン、ケイ素、タングステン、ホウ素、鉄、亜鉛、クロム、マグネシウム、タンタル、コバルト、マンガン、バリウム、ガリウム、セリウムおよびランタンからなる群より選ばれた少なくとも1種類の元素を表し、Zは、カリウム、ルビジウムおよびセシウムからなる群より選ばれた少なくとも1種類の元素を表す。b=12のとき、a=0.5〜3、c=0.01〜3、d=0.01〜2、eは0.01〜3、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。)
  2. 請求項1に記載のメタクリル酸製造用触媒の製造方法であって、
    (a1)前記触媒成分の原料化合物及び前記無機質有孔体を含むスラリーを調製する工程と、
    (b1)前記スラリーを乾燥して触媒前駆体粉体とする工程と、
    (c1)前記触媒前駆体粉体を成形及び焼成する工程と、
    を有するメタクリル酸製造用触媒の製造方法。
  3. 請求項1に記載のメタクリル酸製造用触媒の製造方法であって、
    (a2)前記触媒成分の原料化合物を含む溶液又はスラリーを調製する工程と、
    (b2)前記溶液又はスラリーを乾燥して乾燥粉体とする工程と、
    (c2)前記乾燥粉体と前記無機質有孔体とを混合して触媒前駆体粉体とする工程と、
    (d2)前記触媒前駆体粉体を成形及び焼成する工程と、
    を有するメタクリル酸製造用触媒の製造方法。
  4. 請求項1に記載の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。
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