JP5042658B2 - Method for producing catalyst for producing acrylonitrile, and method for producing acrylonitrile - Google Patents
Method for producing catalyst for producing acrylonitrile, and method for producing acrylonitrile Download PDFInfo
- Publication number
- JP5042658B2 JP5042658B2 JP2007033530A JP2007033530A JP5042658B2 JP 5042658 B2 JP5042658 B2 JP 5042658B2 JP 2007033530 A JP2007033530 A JP 2007033530A JP 2007033530 A JP2007033530 A JP 2007033530A JP 5042658 B2 JP5042658 B2 JP 5042658B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- acrylonitrile
- parts
- producing
- hours
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
本発明は、アクリロニトリル製造用触媒を製造するためのアクリロニトリル製造用触媒の製造方法に関する。また、触媒の存在下で、プロピレンのアンモ酸化反応を行うアクリロニトリルの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an acrylonitrile production catalyst for producing an acrylonitrile production catalyst. The present invention also relates to a method for producing acrylonitrile in which an ammoxidation reaction of propylene is performed in the presence of a catalyst.
アクリロニトリルの製造方法として、触媒の存在下、プロピレンを分子状酸素およびアンモニアにより気相接触アンモ酸化する方法が広く知られている。その際に使用する触媒としては、例えば、特許文献1〜6に、モリブデンおよびビスマスを主成分とする触媒が開示されている。
また、特許文献7,8には、アンモ酸化反応時のアンモニアの燃焼を抑制できるアクリロニトリル製造用触媒の触媒組成が開示されている。
特許文献9には、モリブデンおよびビスマスを主成分とする酸化反応用触媒を製造する方法が開示されている。特に、触媒活性および選択性を向上させるために、触媒原料を含有する水性スラリーを乾燥して乾燥粒子を得た後、該乾燥粒子を0〜80℃の環境下に10〜100時間曝し、焼成する方法が開示されている。
Patent Documents 7 and 8 disclose a catalyst composition of an acrylonitrile production catalyst that can suppress combustion of ammonia during an ammoxidation reaction.
Patent Document 9 discloses a method for producing an oxidation reaction catalyst mainly composed of molybdenum and bismuth. In particular, in order to improve catalyst activity and selectivity, an aqueous slurry containing a catalyst raw material is dried to obtain dry particles, and then the dry particles are exposed to an environment of 0 to 80 ° C. for 10 to 100 hours, followed by firing. A method is disclosed.
一般に、プロピレンのアンモ酸化によるアクリロニトリルの製造においては、供給したプロピレン量に対するアクリロニトリル生成収率が高いことはもちろんのこと、工業的には、供給したアンモニア量に対する青酸の生成収率が高いことも経済的見地から重要である。
ところが、特許文献1〜8に記載の触媒は、目的生成物であるアクリロニトリルを高い収率で得ることはできたが、アンモニアの燃焼性が高かった。そのため、工業的に有用な副生成物である青酸の収率が低く、工業用として十分に適したものとは言えなかった。このようなことから、アクリロニトリルを高い収率で得ることができる上に、アンモニア燃焼性を抑制できて、青酸を高い収率で得ることができる触媒が求められていた。
特許文献9に記載の触媒は、メタクロレインおよびメタクリル酸製造用触媒であり、アクリロニトリルの製造に関する記載はない。
In general, in the production of acrylonitrile by ammoxidation of propylene, not only is the production yield of acrylonitrile high relative to the amount of propylene supplied, but also industrially, the production yield of hydrocyanic acid is high relative to the amount of ammonia supplied. It is important from a point of view.
However, although the catalysts described in Patent Documents 1 to 8 were able to obtain the target product acrylonitrile in a high yield, the combustibility of ammonia was high. For this reason, the yield of hydrocyanic acid, which is an industrially useful by-product, is low and cannot be said to be sufficiently suitable for industrial use. For these reasons, there has been a demand for a catalyst that can obtain acrylonitrile in a high yield, and can suppress ammonia combustibility and can obtain hydrocyanic acid in a high yield.
The catalyst described in Patent Document 9 is a catalyst for producing methacrolein and methacrylic acid, and there is no description relating to the production of acrylonitrile.
本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、目的生成物であるアクリロニトリルを高い収率で得ることができる上に、アンモニア燃焼性を抑制して青酸を高い収率で得ることができるアクリロニトリル製造用触媒を製造するアクリロニトリル製造用触媒の製造方法を提供することを目的とする。また、アクリロニトリルを高い収率で得ることができ、また、青酸も高収率で得ることができるアクリロニトリルの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. In addition to being able to obtain the target product acrylonitrile in a high yield, it is possible to obtain a high yield of hydrocyanic acid by suppressing ammonia combustibility. It aims at providing the manufacturing method of the catalyst for acrylonitrile manufacture which manufactures the catalyst for acrylonitrile manufacture which can be performed. Another object of the present invention is to provide a method for producing acrylonitrile, which can obtain acrylonitrile in a high yield and can also obtain hydrocyanic acid in a high yield.
本発明は、以下の態様を包含する。
[1] モリブデン、ビスマス、鉄、およびシリカを含むアクリロニトリル製造用触媒を製造する方法であって、
触媒を構成する成分の全部が含まれる触媒原料を含有するスラリーを乾燥して乾燥粒子を得る工程と
該乾燥粒子を0〜80℃の環境下に10〜300時間曝して低温処理する工程と、
低温処理した乾燥粒子を500〜700℃の範囲の温度で焼成する工程とを有することを特徴とするアクリロニトリル製造用触媒の製造方法。
[2] 前記アクリロニトリル製造用触媒が下記一般式(1)で表される組成を有する[1]に記載のアクリロニトリル製造用触媒の製造方法。
一般式(1) MoaBibFecAdBeCfDgOh(SiO2)i(式中、Mo、Bi、Fe、およびOはそれぞれモリブデン、ビスマス、鉄および酸素を表し、Aはリチウム、ナトリウム、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種の元素、Bはコバルト、ニッケル、銅、亜鉛、マグネシウム、ストロンチウム、カルシウム、バリウムおよびマンガンからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素、Cはクロム、バナジウム、タングステン、ニオブ、ジルコニウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジムおよびサマリウムからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素、Dはタリウム、銀、ホウ素、アルミニウム、インジウム、アンチモン、リンおよびテルルからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素、SiO2はシリカを表す。ただし、添字a、b、c、d、e、f、g、hおよびiは原子比を表し、a=12のとき、0.1≦b≦5、0.1≦c≦10、0.01≦d≦3、2≦e≦12、0.5≦f≦5、0≦g≦5、20≦i≦200であり、hは前記各成分の原子価を満足するのに必要な酸素の原子比である。)
[3]モリブデン、ビスマス、鉄、およびシリカを含む触媒を構成する成分の全部が含まれる触媒原料を含有するスラリーを乾燥して、乾燥粒子を得る工程と、該乾燥粒子を0〜80℃の環境下に10〜300時間曝して低温処理する工程と、低温処理した乾燥粒子を500〜700℃の範囲の温度で焼成して触媒を得る工程と、該焼成した触媒の存在下でプロピレンのアンモ酸化反応を行う工程とを有するアクリロニトリルの製造方法。
The present invention includes the following aspects.
[1] A method for producing a catalyst for producing acrylonitrile containing molybdenum, bismuth, iron, and silica,
A step of low-temperature treatment by exposing 10 to 300 hours step and the dry particles under 0 to 80 ° C. environment a slurry containing a catalyst material that includes all parts of component obtaining dried to dried particles constituting the catalyst ,
A method for producing a catalyst for acrylonitrile production, comprising the step of calcining the dried particles subjected to low temperature treatment at a temperature in the range of 500 to 700 ° C.
[2] The method for producing an acrylonitrile production catalyst according to [1], wherein the acrylonitrile production catalyst has a composition represented by the following general formula (1).
Represents the general formula (1) Mo a Bi b Fe c A d B e C f D g O h (SiO 2) i ( wherein, Mo, Bi, Fe, and O represent molybdenum, bismuth, iron and oxygen, A is at least one element selected from the group consisting of lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium, B is selected from the group consisting of cobalt, nickel, copper, zinc, magnesium, strontium, calcium, barium and manganese At least one element, C is at least one element selected from the group consisting of chromium, vanadium, tungsten, niobium, zirconium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium and samarium, D is thallium, silver, boron, aluminum, From the group consisting of indium, antimony, phosphorus and tellurium Barre was at least one element, SiO 2 represents silica. However, subscripts a, b, c, d, e, f, g, h and i represent atomic ratios, and when a = 12, 0.1 ≦ b ≦ 5, 0.1 ≦ c ≦ 10, 0.01 ≦ d ≦ 3, 2 ≦ e ≦ 12, 0.5 ≦ f ≦ 5, 0 ≦ g ≦ 5, 20 ≦ i ≦ 200, h Is the atomic ratio of oxygen necessary to satisfy the valence of each component.)
[3] Molybdenum, bismuth, iron, and silica and drying the slurry containing the catalyst raw material includes all parts of the components constituting the catalyst and a step to obtain dry particles, 0 to 80 ° C. The dry particles A step of exposing to low temperature treatment for 10 to 300 hours in an environment of the above, a step of obtaining a catalyst by calcining the dry particles subjected to the low temperature treatment at a temperature in the range of 500 to 700 ° C., and propylene in the presence of the calcined catalyst. And a process for carrying out an ammoxidation reaction.
本発明のアクリロニトリル製造用触媒の製造方法によれば、目的生成物であるアクリロニトリルを高い収率で得ることができる上に、アンモニア燃焼性を抑制して青酸も高い収率で得ることができるアクリロニトリル製造用触媒を製造できる。
本発明のアクリロニトリルの製造方法によれば、アクリロニトリルを高い収率で得ることができ、また、青酸も高収率で得ることができる。
According to the method for producing a catalyst for acrylonitrile production of the present invention, acrylonitrile which can obtain acrylonitrile as a target product in a high yield and also can suppress flammability of ammonia and obtain a high amount of hydrocyanic acid. A production catalyst can be produced.
According to the method for producing acrylonitrile of the present invention, acrylonitrile can be obtained in high yield, and hydrocyanic acid can also be obtained in high yield.
以下、本発明について詳細に説明する。
<アクリロニトリル製造用触媒の製造方法>
本発明のアクリロニトリル製造用触媒(以下、触媒と略す。)の製造方法は、モリブデン、ビスマス、鉄、およびシリカを含むアクリロニトリル製造用触媒を製造する方法であって、
触媒原料を含有するスラリーを乾燥して乾燥粒子を得る工程(以下、乾燥工程という。)と、該乾燥粒子を0〜80℃の環境下に曝して低温処理する工程(以下、低温処理工程という。)と、低温処理した乾燥粒子を焼成して触媒を得る工程(以下、焼成工程という。)とを有する方法である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
<Method for producing catalyst for acrylonitrile production>
A method for producing an acrylonitrile production catalyst (hereinafter abbreviated as catalyst) of the present invention is a method for producing an acrylonitrile production catalyst containing molybdenum, bismuth, iron, and silica,
A step of drying the slurry containing the catalyst raw material to obtain dry particles (hereinafter referred to as a drying step), and a step of subjecting the dry particles to an environment of 0 to 80 ° C. and a low temperature treatment (hereinafter referred to as a low temperature treatment step). And a step of calcining the dried particles that have been treated at a low temperature to obtain a catalyst (hereinafter referred to as a calcining step).
[スラリー]
スラリーを得るための触媒原料は、触媒を構成する成分の一部または全部が含まれるものである。例えば、モリブデンを含む化合物、ビスマスを含む化合物、鉄を含む化合物、およびシリカよりなる群から選ばれる1種以上を含有するものが挙げられる。各化合物の形態としては特に制限はなく、触媒性状や調製法に応じて適宜選択することができる。
[slurry]
The catalyst raw material for obtaining the slurry contains part or all of the components constituting the catalyst. For example, the compound containing molybdenum, the compound containing bismuth, the compound containing iron, and the thing containing 1 or more types chosen from the group which consists of silica are mentioned. There is no restriction | limiting in particular as a form of each compound, According to catalyst property and a preparation method, it can select suitably.
例えば、モリブデン成分の原料としては、三酸化モリブデンなどの酸化物、モリブデン酸、パラモリブデン酸アンモニウム、メタモリブデン酸アンモニウムなどのモリブデン酸またはその塩、リンモリブデン酸、ケイモリブデン酸等のモリブデンを含むヘテロポリ酸またはその塩などを用いることができる。 For example, the raw material of the molybdenum component includes an oxide such as molybdenum trioxide, a molybdic acid such as molybdic acid, ammonium paramolybdate, ammonium metamolybdate or a salt thereof, and a heteropolyethylene containing molybdenum such as phosphomolybdic acid or silicomolybdic acid. An acid or a salt thereof can be used.
ビスマス成分の原料としては、硝酸ビスマス、炭酸ビスマス、硫酸ビスマス、酢酸ビスマスなどのビスマス塩、三酸化ビスマス、金属ビスマスなどを用いることができる。これらの原料は固体のままあるいは水溶液や硝酸水溶液、それらの水溶液から生じるビスマス化合物のスラリーとして用いることができるが、硝酸塩、あるいはその溶液、またはその溶液から生じるスラリーを用いることが好ましい。 As raw materials for the bismuth component, bismuth salts such as bismuth nitrate, bismuth carbonate, bismuth sulfate, bismuth acetate, bismuth trioxide, metal bismuth, and the like can be used. These raw materials can be used in the form of a solid or as an aqueous solution, an aqueous nitric acid solution, or a slurry of a bismuth compound generated from the aqueous solution, but it is preferable to use nitrate, a solution thereof, or a slurry generated from the solution.
鉄成分の原料としては、酸化第一鉄、酸化第二鉄、硝酸第一鉄、硝酸第二鉄、硫酸鉄、塩化鉄、鉄有機酸塩および水酸化鉄等を用いることができるほか、金属鉄を加熱した硝酸に溶解して用いてもよい。
鉄成分を含む溶液はアンモニア水等でpH調整して用いてもよい。pH調整する際、鉄成分の沈殿を防止できることから、鉄成分を含む溶液にキレート剤を共存させることが好ましい。ここで用いることができるキレート剤としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸、乳酸、クエン酸、酒石酸およびグルコン酸等が挙げられる。鉄イオンとキレート剤とを含む水溶液を調製する場合には、これら原料を酸あるいは水に溶解して用いることが好ましい。
As raw materials for iron components, ferrous oxide, ferric oxide, ferrous nitrate, ferric nitrate, iron sulfate, iron chloride, iron organic acid salt, iron hydroxide, etc. can be used. Iron may be dissolved in heated nitric acid.
The solution containing the iron component may be used after adjusting the pH with aqueous ammonia or the like. When adjusting the pH, it is preferable to allow a chelating agent to coexist in the solution containing the iron component because precipitation of the iron component can be prevented. Examples of chelating agents that can be used here include ethylenediaminetetraacetic acid, lactic acid, citric acid, tartaric acid, and gluconic acid. When preparing an aqueous solution containing iron ions and a chelating agent, it is preferable to use these raw materials by dissolving them in an acid or water.
シリカ成分の原料としては、コロイダルシリカが好ましく、市販のものから適宜選択して用いることができる。 As a raw material of the silica component, colloidal silica is preferable and can be appropriately selected from commercially available ones.
その他の原料としては酸化物あるいは強熱することにより酸化物になり得る塩化物、硫酸塩、硝酸塩、アンモニウム塩、炭酸塩、水酸化物、有機酸塩、酸素酸、酸素酸塩、ヘテロポリ酸、ヘテロポリ酸塩またはそれらの混合物等を用いることができる。 Other raw materials include oxides, chlorides, sulfates, nitrates, ammonium salts, carbonates, hydroxides, organic acid salts, oxyacids, oxyacid salts, heteropolyacids that can be converted into oxides when ignited. A heteropolyacid salt or a mixture thereof can be used.
スラリーの調製方法としては、例えば、コロイダルシリカまたは水中に、各成分の原料を固体または溶液またはスラリーの状態で混合する方法などが挙げられる。各成分の溶液としては、予め一部の複数成分を水や硝酸等に溶解したものを用いることができ、各成分のスラリーとしては、予め一部の複数成分を水等に懸濁したものを用いることができる。各成分の溶液およびスラリーは、pH調整、加熱処理、微粒化処理を行ってもよい。 Examples of the method for preparing the slurry include a method in which the raw materials of the respective components are mixed in colloidal silica or water in the form of a solid or a solution or slurry. As the solution of each component, a solution obtained by dissolving a part of a plurality of components in water or nitric acid in advance can be used. Can be used. The solution and slurry of each component may be subjected to pH adjustment, heat treatment, and atomization treatment.
全成分を混合した後のスラリーのpHは0〜5の範囲であることが好ましく、0.2〜2.5であることがより好ましい。pHをこの範囲内とすることで、アクリロニトリルや青酸の収率が向上する場合がある。 The pH of the slurry after mixing all the components is preferably in the range of 0 to 5, more preferably 0.2 to 2.5. By adjusting the pH within this range, the yield of acrylonitrile and hydrocyanic acid may be improved.
スラリー濃度は、触媒を構成する元素の酸化物に換算して、10〜50質量%であることが好ましい。スラリー濃度が10質量%より低いと乾燥工程で揮発させる水分量が多くなり、合理的でない。逆に50質量%より高いとスラリーの粘度が高くなり、以降の工程が困難となる場合がある。 The slurry concentration is preferably 10 to 50% by mass in terms of oxides of elements constituting the catalyst. If the slurry concentration is lower than 10% by mass, the amount of water volatilized in the drying step increases, which is not rational. On the contrary, if it is higher than 50% by mass, the viscosity of the slurry becomes high, and the subsequent steps may be difficult.
スラリー中には必ずしも触媒を構成する全ての元素を含有していなくてもよく、少なくとも一部の元素を含有していればよい。スラリーに含有されていない元素の原料は、焼成工程までの各工程にて添加したり、焼成工程後の触媒に含浸して添加したりすればよい。 The slurry does not necessarily contain all the elements constituting the catalyst, as long as at least a part of the elements is contained. The element raw material not contained in the slurry may be added in each step up to the firing step, or may be added by impregnating the catalyst after the firing step.
[乾燥工程]
乾燥工程における乾燥方法としては、球状の乾燥粒子が容易に得られることから、上述のようにして調製したスラリーを噴霧乾燥する方法が好ましい。その際に使用する噴霧乾燥機としては、例えば、加圧ノズル式、二流体ノズル式、回転円盤式などのものが挙げられる。
[Drying process]
As a drying method in the drying step, a method of spray drying the slurry prepared as described above is preferable because spherical dry particles can be easily obtained. Examples of the spray dryer used at that time include a pressure nozzle type, a two-fluid nozzle type, and a rotating disk type.
噴霧乾燥機の乾燥室内に流通させる熱風の温度は、乾燥室内への導入口付近における温度が130〜350℃であることが好ましく、140〜300℃であることがより好ましい。また、乾燥室出口付近における温度は100〜200℃であることが好ましく、110〜180℃であることがより好ましい。更には、導入口付近における熱風温度と乾燥室出口付近における熱風温度との差が20〜120℃に保たれていることが好ましく、25〜110℃に保たれていることがより好ましい。
熱風温度を上記範囲とすることで、十分に乾燥した乾燥粒子を得ることができ、かつ、完成触媒のかさ密度や粒子強度等の物性を好ましい範囲とすることができる。
The temperature of the hot air circulated in the drying chamber of the spray dryer is preferably 130 to 350 ° C, more preferably 140 to 300 ° C in the vicinity of the inlet into the drying chamber. Moreover, it is preferable that the temperature in the drying chamber exit vicinity is 100-200 degreeC, and it is more preferable that it is 110-180 degreeC. Furthermore, the difference between the hot air temperature in the vicinity of the inlet and the hot air temperature in the vicinity of the drying chamber outlet is preferably maintained at 20 to 120 ° C, more preferably 25 to 110 ° C.
By setting the hot air temperature within the above range, sufficiently dried particles can be obtained, and physical properties such as bulk density and particle strength of the finished catalyst can be set within a preferable range.
ここでいう乾燥粒子とは、上記の乾燥工程により得られた粒子状の固形物のことである。通常、乾燥粒子中には触媒を構成する各元素に加え、水分や原料に由来する硝酸根、アンモニウム根等が含まれている。これら水分や硝酸根、アンモニウム根等の含有量はスラリーの調製方法や乾燥条件により異なる。水分や硝酸根、アンモニウム根の含有量は、例えば、加熱処理における質量減少を測定する等の方法により測定することができる。
乾燥粒子を180℃で1時間加熱処理したときの質量減少は、乾燥粒子質量の5〜40質量%であることが好ましく、8〜30%質量であることがより好ましい。乾燥粒子の加熱処理後の質量減少が、乾燥粒子質量の5質量%より小さい場合には本発明の効果が十分に発現せず、アンモニア燃焼性が高くなり、青酸収率が低下する。逆に40質量%より大きいと、乾燥工程や低温処理工程において乾燥粒子の付着や固結がおこりやすくなり、安定した触媒製造が困難となる場合がある。
The dry particles referred to here are particulate solids obtained by the above drying step. Usually, the dried particles contain nitrate radicals, ammonium roots and the like derived from moisture and raw materials in addition to the elements constituting the catalyst. The contents of water, nitrate radical, ammonium root and the like vary depending on the slurry preparation method and drying conditions. The contents of moisture, nitrate radical, and ammonium root can be measured, for example, by a method such as measuring mass reduction in heat treatment.
The mass reduction when the dry particles are heat-treated at 180 ° C. for 1 hour is preferably 5 to 40% by mass, more preferably 8 to 30% by mass of the dry particle mass. When the mass reduction after the heat treatment of the dry particles is smaller than 5% by mass of the dry particle mass, the effect of the present invention is not sufficiently exhibited, the ammonia combustibility becomes high, and the cyanic acid yield decreases. On the other hand, if it is larger than 40% by mass, the dry particles are likely to adhere and solidify in the drying step or the low-temperature treatment step, and stable catalyst production may be difficult.
[低温処理工程]
低温処理は、操作性の点から、ホッパー等の充填機内で行うことが好ましいが、ドラム缶内やポリ袋内等で行うこともできる。
低温処理を行う容器は密閉することが好ましい。乾燥粒子には硝酸根やアンモニウム根が含まれており、吸湿、固結しやすいが、容器を密閉すれば吸湿、固結を防ぐことができる。
低温処理を室温付近で行う場合には、乾燥粒子を、自然冷却等により、徐々に冷却して、処理温度を室温付近にすることができる。その場合には、80℃以下になった時点から低温処理されることになる。
[Low temperature treatment process]
The low temperature treatment is preferably performed in a filling machine such as a hopper from the viewpoint of operability, but can also be performed in a drum can or a plastic bag.
The container for performing the low temperature treatment is preferably sealed. The dried particles contain nitrate and ammonium roots and are easy to absorb moisture and solidify. However, if the container is sealed, moisture absorption and consolidation can be prevented.
When the low temperature treatment is performed near room temperature, the dried particles can be gradually cooled by natural cooling or the like to bring the treatment temperature to near room temperature. In that case, the low temperature treatment is performed from the time when the temperature becomes 80 ° C. or lower.
低温処理の雰囲気ガスとしては、例えば、空気、窒素等の不活性ガス等を用いることができ、コストの点からは、空気が好ましい。さらには、吸湿、固結を防止できることから、除湿空気が好ましい。 As the atmospheric gas for the low temperature treatment, for example, an inert gas such as air or nitrogen can be used, and air is preferable from the viewpoint of cost. Furthermore, dehumidified air is preferable because moisture absorption and consolidation can be prevented.
低温処理工程における処理温度の下限は0℃、好ましくは5℃、さらに好ましくは10℃である。処理温度が下限より低いと、得られた触媒を用いてアンモ酸化反応を行った際にアクリロニトリル収率が低下する。また、乾燥粒子中の水分の凝縮等により、粒子が固結することもある。
処理温度の上限は80℃であり、好ましくは70℃、さらに好ましくは60℃である。処理温度が上限より高いと、アンモニア燃焼性を抑制できない。
処理温度は、経済性、操作性の点からは、10〜30℃程度の室温であることが特に好ましい。
The lower limit of the treatment temperature in the low temperature treatment step is 0 ° C, preferably 5 ° C, more preferably 10 ° C. When the treatment temperature is lower than the lower limit, the acrylonitrile yield decreases when an ammoxidation reaction is performed using the obtained catalyst. Further, the particles may solidify due to condensation of moisture in the dried particles.
The upper limit of processing temperature is 80 degreeC, Preferably it is 70 degreeC, More preferably, it is 60 degreeC. If the treatment temperature is higher than the upper limit, ammonia combustibility cannot be suppressed.
The treatment temperature is particularly preferably about 10 to 30 ° C. from the viewpoint of economy and operability.
また、低温処理の処理時間の下限は10時間、好ましくは15時間、さらに好ましくは20時間である。処理時間が下限より短いと、アンモニア燃焼性を抑制できない。
処理時間の上限は300時間、好ましくは270時間、さらに好ましくは250時間である。処理時間が上限より長いと、乾燥粒子が固結したり、触媒の活性やアクリロニトリル収率が低下したりする。
Moreover, the minimum of the processing time of low temperature processing is 10 hours, Preferably it is 15 hours, More preferably, it is 20 hours. If the treatment time is shorter than the lower limit, ammonia combustibility cannot be suppressed.
The upper limit of the treatment time is 300 hours, preferably 270 hours, more preferably 250 hours. When the treatment time is longer than the upper limit, the dried particles are consolidated, or the activity of the catalyst and the acrylonitrile yield are reduced.
[焼成工程]
焼成工程における焼成温度の下限は500℃、好ましくは520℃、さらに好ましくは530℃である。焼成温度が下限より低いと、十分な触媒性能を得ることができず、アクリロニトリル収率が低下する。
焼成温度の上限は700℃、好ましくは680℃、さらに好ましくは670℃である。焼成温度が上限より高いと、触媒の活性が低くなったり、アンモニア燃焼性を抑制できなくなったりする。
[Baking process]
The lower limit of the firing temperature in the firing step is 500 ° C, preferably 520 ° C, more preferably 530 ° C. When the calcination temperature is lower than the lower limit, sufficient catalyst performance cannot be obtained, and the acrylonitrile yield decreases.
The upper limit of the firing temperature is 700 ° C., preferably 680 ° C., more preferably 670 ° C. When the calcination temperature is higher than the upper limit, the activity of the catalyst becomes low, or ammonia combustibility cannot be suppressed.
焼成時間の下限は好ましくは0.1時間、さらに好ましくは0.5時間、特に好ましくは1時間である。焼成時間が0.1時間より短くなると、十分な触媒性能を得ることができず、アクリロニトリル収率が低下する。
焼成温度の上限は特に制限はないが、必要以上に時間を長くしても、得られる効果はあるところより向上しないため、20時間であることが好ましい。
The lower limit of the firing time is preferably 0.1 hour, more preferably 0.5 hour, particularly preferably 1 hour. When the calcination time is shorter than 0.1 hour, sufficient catalyst performance cannot be obtained, and the acrylonitrile yield decreases.
The upper limit of the firing temperature is not particularly limited, but it is preferably 20 hours, because even if the time is longer than necessary, the obtained effect is not improved further.
また、アクリロニトリル収率および青酸収率がより高い触媒が得られることから、500〜700℃で焼成する前に、200〜490℃の範囲で仮焼成することが好ましい。 Moreover, since a catalyst with a higher acrylonitrile yield and higher yield of hydrocyanic acid is obtained, it is preferable to calcine at a temperature in the range of 200 to 490 ° C before firing at 500 to 700 ° C.
焼成および仮焼成には汎用の焼成炉を用いることができ、中でも、均一な焼成ができることから、ロータリーキルン、流動焼成炉等を好ましく用いることができる。
焼成時のガス雰囲気は、酸素を含んだ酸化性ガス雰囲気でもよいし、窒素等の不活性ガス雰囲気でもよい。コストの点からは、空気が好ましい。
A general-purpose firing furnace can be used for firing and temporary firing, and among them, a rotary kiln, a fluidized firing furnace, and the like can be preferably used because uniform firing is possible.
The gas atmosphere during firing may be an oxidizing gas atmosphere containing oxygen or an inert gas atmosphere such as nitrogen. Air is preferable from the viewpoint of cost.
[触媒の組成]
上記製造方法により製造される触媒は、下記一般式(1)で表される組成であることが好ましい。触媒が下記一般式(1)で表される組成であれば、アンモ酸化反応におけるアクリロニトリルおよび青酸の収率がより向上する。
一般式(1) MoaBibFecAdBeCfDgOh(SiO2)i
[Composition of catalyst]
The catalyst produced by the above production method preferably has a composition represented by the following general formula (1). If the catalyst is a composition represented by the following general formula (1), the yields of acrylonitrile and hydrocyanic acid in the ammoxidation reaction are further improved.
Formula (1) Mo a Bi b Fe c A d B e C f D g O h (SiO 2) i
式中、Mo、Bi、Fe、およびOはそれぞれモリブデン、ビスマス、鉄および酸素を表す。
Aは、リチウム、ナトリウム、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種の元素を表す。
Bは、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムおよびマンガンからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素を表す。
Cは、クロム、バナジウム、タングステン、ニオブ、ジルコニウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジムおよびサマ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。
Dは、タリウム、銀、ホウ素、アルミニウム、インジウム、アンチモン、リンおよびテルルからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素、SiO2はシリカを表す。
添字a、b、c、d、e、f、g、hおよびiは原子比を表す。
In the formula, Mo, Bi, Fe, and O represent molybdenum, bismuth, iron, and oxygen, respectively.
A represents at least one element selected from the group consisting of lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium.
B represents at least one element selected from the group consisting of cobalt, nickel, copper, zinc, magnesium, calcium, strontium, barium and manganese.
C represents at least one element selected from the group consisting of chromium, vanadium, tungsten, niobium, zirconium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium and samarium.
D represents at least one element selected from the group consisting of thallium, silver, boron, aluminum, indium, antimony, phosphorus, and tellurium, and SiO 2 represents silica.
The subscripts a, b, c, d, e, f, g, h, and i represent atomic ratios.
a=12のとき、bの下限は好ましくは0.1、さらに好ましくは0.2であり、上限は好ましくは5、さらに好ましくは4.5である。
cの下限は好ましくは0.1、さらに好ましくは0.3であり、上限は好ましくは10、さらに好ましくは8である。
dの下限は好ましくは0.01、さらに好ましくは0.03であり、上限は好ましくは3、さらに好ましくは2.5である。
eの下限は好ましくは2、さらに好ましくは2.5であり、上限は好ましくは12、さらに好ましくは10である。
fの下限は好ましくは0.5、さらに好ましくは0.6であり、上限は好ましくは5、さらに好ましくは4である。
gの下限は0、上限は好ましくは5、さらに好ましくは4である。
iの下限は好ましくは20、さらに好ましくは25、上限は好ましくは200、さらに好ましくは180である。
hは前記各成分の原子価を満足するのに必要な酸素の原子数である。なお、酸素の原子比hは他の元素の原子価により必然的に決まる値である。
触媒の組成がこれらの範囲内であれば、その性状が流動層用触媒として好ましいものとなり、また、アクリロニトリル収率がより高い触媒となる。
When a = 12, the lower limit of b is preferably 0.1, more preferably 0.2, and the upper limit is preferably 5, more preferably 4.5.
The lower limit of c is preferably 0.1, more preferably 0.3, and the upper limit is preferably 10, more preferably 8.
The lower limit of d is preferably 0.01, more preferably 0.03, and the upper limit is preferably 3, more preferably 2.5.
The lower limit of e is preferably 2, more preferably 2.5, and the upper limit is preferably 12, more preferably 10.
The lower limit of f is preferably 0.5, more preferably 0.6, and the upper limit is preferably 5, more preferably 4.
The lower limit of g is 0, and the upper limit is preferably 5, more preferably 4.
The lower limit of i is preferably 20, more preferably 25, and the upper limit is preferably 200, more preferably 180.
h is the number of oxygen atoms necessary to satisfy the valence of each component. The atomic ratio h of oxygen is a value inevitably determined by the valence of other elements.
If the composition of the catalyst is within these ranges, the properties thereof are preferable as a fluidized bed catalyst, and the catalyst has a higher acrylonitrile yield.
触媒を前記組成にするためには、例えば、スラリーを調製する際の触媒原料の添加量を適宜選択する方法や、スラリーの調製から焼成までの各工程で添加する原料の添加量を適宜選択する方法などが挙げられる。
また、焼成後の触媒にさらに触媒原料を含浸させて、前記範囲にしてもよい。
In order to make the catalyst have the above-mentioned composition, for example, a method of appropriately selecting the amount of the catalyst raw material added when preparing the slurry, or an amount of the raw material added in each step from the preparation of the slurry to the firing is appropriately selected. The method etc. are mentioned.
Further, the catalyst after the calcination may be further impregnated with a catalyst raw material to make the above range.
得られた触媒の粒径は、5〜200μmの範囲であることが好ましく、10〜150μmの範囲であることがより好ましい。触媒の粒径がこの範囲であれば、反応使用時の触媒の飛散が少なく、かつ良好な流動性を有する触媒とすることができる。 The particle size of the obtained catalyst is preferably in the range of 5 to 200 μm, and more preferably in the range of 10 to 150 μm. When the particle size of the catalyst is within this range, the catalyst can be made to have a good fluidity with little scattering of the catalyst during reaction use.
本発明者らが調べた結果、乾燥粒子を低温処理する上記触媒の製造方法では、アクリロニトリルを高い収率で得ることができる上に、アンモニア燃焼性を抑制できて青酸も高い収率で得ることができるアクリロニトリル製造用触媒を製造できることが判明した。 As a result of investigations by the present inventors, the above-described catalyst production method for treating dry particles at a low temperature can obtain acrylonitrile in a high yield, and also can suppress ammonia combustibility and obtain a high level of hydrocyanic acid. It was found that a catalyst for producing acrylonitrile that can be produced can be produced.
<アクリロニトリルの製造>
本発明のアクリロニトリルの製造方法は、上述した触媒の製造方法により製造された触媒を用いて、プロピレンのアンモ酸化反応を行う方法である。具体的には、上記触媒の存在下、流動層にて、プロピレンのアンモ酸化反応によりアクリロニトリルを製造する方法である。
<Manufacture of acrylonitrile>
The method for producing acrylonitrile of the present invention is a method for carrying out an ammoxidation reaction of propylene using the catalyst produced by the method for producing a catalyst described above. Specifically, it is a method for producing acrylonitrile by an ammoxidation reaction of propylene in a fluidized bed in the presence of the catalyst.
アクリロニトリルの製造方法においては、プロピレン/アンモニア/酸素が1/1.1〜1.5/1.5〜3(モル比)の範囲の原料ガスを触媒に供給することが好ましい。原料ガスの組成を前記範囲にすることで、アクリロニトリルおよび青酸をより高い収率で得ることができる。 In the method for producing acrylonitrile, it is preferable to supply a raw material gas having propylene / ammonia / oxygen in the range of 1 / 1.1-1.5 / 1.5-3 (molar ratio) to the catalyst. By setting the composition of the raw material gas within the above range, acrylonitrile and hydrocyanic acid can be obtained in a higher yield.
酸素源としては、コストの点から、空気が好ましい。
プロピレンとアンモニアと酸素を含む原料ガスは、水蒸気、窒素、二酸化炭素等の不活性ガスや、飽和炭化水素等で希釈してもよいし、酸素濃度を高めておいてもよい。
As the oxygen source, air is preferable from the viewpoint of cost.
The source gas containing propylene, ammonia, and oxygen may be diluted with an inert gas such as water vapor, nitrogen, carbon dioxide, saturated hydrocarbon, or the like, or the oxygen concentration may be increased.
反応温度は370〜500℃であることが好ましい。
反応圧力は常圧から500kPaであることが好ましい。
見掛け接触時間は0.1〜20秒であることが好ましい。
反応温度、反応圧力および見掛け接触時間を前記範囲にすることで、アクリロニトリルおよび青酸をより高い収率で得ることができる。
The reaction temperature is preferably 370 to 500 ° C.
The reaction pressure is preferably from normal pressure to 500 kPa.
The apparent contact time is preferably 0.1 to 20 seconds.
By setting the reaction temperature, reaction pressure, and apparent contact time within the above ranges, acrylonitrile and hydrocyanic acid can be obtained in higher yields.
上記触媒の製造方法により製造された触媒をプロピレンのアンモ酸化反応に用いることによって、アクリロニトリルおよび青酸を高い収率で得ることができる。 Acrylonitrile and hydrocyanic acid can be obtained in a high yield by using the catalyst produced by the above-described catalyst production method for the ammoxidation reaction of propylene.
以下、本発明を実施例、比較例により具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。なお、下記実施例、比較例中の「部」は質量部を、「%」は質量%を意味する。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention concretely, this invention is not limited to an Example. In the following examples and comparative examples, “part” means mass part, and “%” means mass%.
[実施例1]
表1に示す組成の触媒を以下の方法で製造した。なお、酸素の原子比は他の元素の原子価により必然的に決まる値であるので、記載を省略する。以下の例も同様である。
パラモリブデン酸アンモニウム408.1部を純水850部に溶解した(A液)。
これとは別に、17%硝酸420部に、硝酸第二鉄124.5部、硝酸ニッケル336.1部、硝酸マグネシウム49.4部、硝酸マンガン11.1部、硝酸クロム46.2部、硝酸ランタン16.7部、硝酸セリウム41.8部、硝酸カリウム3.9部、硝酸ビスマス56.1部を順次添加し、溶解した(B液)。
攪拌下、40%シリカゾル1157部にA液、B液および50%メタタングステン酸アンモニウム水溶液44.7部を順次添加し、水性スラリーを得た。
得られたスラリーを回転円盤式噴霧乾燥機により、入口温度を270℃、出口温度を180℃として噴霧乾燥して乾燥粒子を得た。その乾燥粒子をステンレス製容器に密閉し、温度を25℃として75時間保持した。
その後、電気炉を用いて、250℃で2時間、450℃で2時間静置焼成した後、580℃で3時間流動焼成して触媒を得た。
このようにして得た触媒について、プロピレンのアンモ酸化によるアクリロニトリル製造を以下のように行って、活性を評価した。評価結果を表2に示す。
[Example 1]
Catalysts having the compositions shown in Table 1 were produced by the following method. Note that the atomic ratio of oxygen is a value that is inevitably determined by the valences of other elements, and thus description thereof is omitted. The same applies to the following examples.
408.1 parts of ammonium paramolybdate was dissolved in 850 parts of pure water (solution A).
Apart from this, 420 parts of 17% nitric acid, 124.5 parts of ferric nitrate, 336.1 parts of nickel nitrate, 49.4 parts of magnesium nitrate, 11.1 parts of manganese nitrate, 46.2 parts of chromium nitrate, nitric acid 16.7 parts of lanthanum, 41.8 parts of cerium nitrate, 3.9 parts of potassium nitrate, and 56.1 parts of bismuth nitrate were sequentially added and dissolved (solution B).
Under stirring, liquid A, liquid B and 44.7 parts of a 50% ammonium metatungstate aqueous solution were sequentially added to 1157 parts of 40% silica sol to obtain an aqueous slurry.
The obtained slurry was spray-dried with a rotary disk spray dryer at an inlet temperature of 270 ° C. and an outlet temperature of 180 ° C. to obtain dry particles. The dried particles were sealed in a stainless steel container and kept at a temperature of 25 ° C. for 75 hours.
Then, using an electric furnace, it stood and calcined at 250 degreeC for 2 hours and 450 degreeC for 2 hours, and then fluidized and calcined at 580 degreeC for 3 hours, and the catalyst was obtained.
About the catalyst obtained in this way, the acrylonitrile manufacture by ammoxidation of propylene was performed as follows, and activity was evaluated. The evaluation results are shown in Table 2.
(触媒の活性試験)
触媒流動部の内径が25mm、高さが40mmである流動層反応器に触媒を充填した。該流動層反応器に、組成が、プロピレン/アンモニア/酸素(空気として供給)/水蒸気=1/1.1/2.2/0.5(モル比)である混合ガスをガス線速度4.5cm/秒で供給して、アンモ酸化反応を行った。反応温度は440℃、反応圧力は200kPaとした。
(Catalyst activity test)
The catalyst was packed in a fluidized bed reactor having an inner diameter of the catalyst fluidized portion of 25 mm and a height of 40 mm. A gas mixture having a composition of propylene / ammonia / oxygen (supplied as air) / water vapor = 1 / 1.1 / 2.2 / 0.5 (molar ratio) is supplied to the fluidized bed reactor. Ammoxidation reaction was carried out at 5 cm / sec. The reaction temperature was 440 ° C. and the reaction pressure was 200 kPa.
なお、接触時間、プロピレン転化率、アクリロニトリル収率、青酸収率およびアンモニア燃焼率は以下の式により定義される。なお、表中では、アクリロニトリル収率のことをAN収率と表記し、青酸収率のことをHCN収率と表記する。
接触時間(秒)=見掛け嵩密度基準の触媒容積(ml)/反応条件に換算した供給ガス量(ml/秒)
プロピレン転化率(%)=(供給したプロピレンの炭素質量−未反応プロピレンの炭素質量)/供給されたプロピレンの炭素質量
アクリロニトリル収率(%)=(生成したアクリロニトリルの炭素質量/供給したプロピレンの炭素質量)×100
青酸収率(%)=(生成した青酸の炭素質量/供給したプロピレンの炭素質量)×100
アンモニア燃焼率(%)=(供給したアンモニアの窒素質量−未反応アンモニアの窒素質量−捕集された窒素含有有機化合物の窒素質量)/(供給したアンモニアの窒素質量)×100
The contact time, propylene conversion rate, acrylonitrile yield, hydrocyanic acid yield, and ammonia combustion rate are defined by the following equations. In the table, the acrylonitrile yield is expressed as AN yield, and the hydrocyanic acid yield is expressed as HCN yield.
Contact time (seconds) = apparent volume density-based catalyst volume (ml) / feed gas amount converted to reaction conditions (ml / second)
Propylene conversion rate (%) = (carbon mass of supplied propylene−carbon mass of unreacted propylene) / carbon mass of supplied propylene Acrylonitrile yield (%) = (carbon mass of produced acrylonitrile / carbon of supplied propylene) Mass) × 100
Yield of cyanide (%) = (carbon mass of produced cyanide / carbon mass of supplied propylene) × 100
Ammonia combustion rate (%) = (nitrogen mass of supplied ammonia−nitrogen mass of unreacted ammonia−nitrogen mass of collected nitrogen-containing organic compound) / (nitrogen mass of supplied ammonia) × 100
[実施例2]
表1に示す組成の触媒を以下の方法で製造した。
パラモリブデン酸アンモニウム331.0部を純水700部に溶解した(C液)。
これとは別に、17%硝酸350部に、硝酸第二鉄113.6部、硝酸コバルト90.9部、硝酸ニッケル181.7部、硝酸マグネシウム40.1部、硝酸クロム62.5部、オキシ硝酸ジルコニウム4.2部、硝酸セリウム33.9部、硝酸プラセオジム6.8部、硝酸カリウム1.1部、硝酸セシウム1.5部、硝酸ビスマス30.3部を順次添加し、溶解した(D液)。
また、メタバナジン酸アンモニウム0.9部、ホウ酸1.0部を純水50部に順次添加し、溶解した(E液)。
攪拌下、40%シリカゾル1408部にC液、D液、50%メタタングステン酸水溶液36.2部、E液、85%リン酸1.8部を順次添加し、水性スラリーを得た。
得られたスラリーを回転円盤式噴霧乾燥機により、入口温度を270℃、出口温度を180℃として噴霧乾燥して乾燥粒子を得た。その乾燥粒子をステンレス製容器に密閉し、温度を50℃として258時間保持した。
その後、電気炉を用いて、250℃で2時間、450℃で2時間静置焼成した後、590℃で3時間流動焼成して触媒を得た。
このようにして得た触媒について、実施例1と同様にして活性を評価した。評価結果を表2に示す。
[Example 2]
Catalysts having the compositions shown in Table 1 were produced by the following method.
331.0 parts of ammonium paramolybdate was dissolved in 700 parts of pure water (solution C).
Separately, 350 parts of 17% nitric acid, 113.6 parts of ferric nitrate, 90.9 parts of cobalt nitrate, 181.7 parts of nickel nitrate, 40.1 parts of magnesium nitrate, 62.5 parts of chromium nitrate, oxy Next, 4.2 parts of zirconium nitrate, 33.9 parts of cerium nitrate, 6.8 parts of praseodymium nitrate, 1.1 parts of potassium nitrate, 1.5 parts of cesium nitrate and 30.3 parts of bismuth nitrate were sequentially added and dissolved (D solution ).
Further, 0.9 parts of ammonium metavanadate and 1.0 part of boric acid were sequentially added to 50 parts of pure water and dissolved (solution E).
Under stirring, C solution, D solution, 36.2 parts of 50% aqueous solution of metatungstic acid, E solution and 1.8 parts of 85% phosphoric acid were sequentially added to 1408 parts of 40% silica sol to obtain an aqueous slurry.
The obtained slurry was spray-dried with a rotary disk spray dryer at an inlet temperature of 270 ° C. and an outlet temperature of 180 ° C. to obtain dry particles. The dried particles were sealed in a stainless steel container and maintained at a temperature of 50 ° C. for 258 hours.
Then, using an electric furnace, it stood and calcined at 250 degreeC for 2 hours and 450 degreeC for 2 hours, and then fluidized and calcined at 590 degreeC for 3 hours, and the catalyst was obtained.
The activity of the catalyst thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 2.
[実施例3]
表1に示す組成の触媒を以下の方法で製造した。
パラモリブデン酸アンモニウム240.2部を純水500部に溶解した(F液)。
これとは別に、17%硝酸400部に、硝酸第二鉄50.4部、硝酸コバルト33.0部、硝酸ニッケル164.8部、硝酸マグネシウム14.5部、硝酸クロム36.3部、硝酸セリウム19.7部、硝酸ランタン9.8部、硝酸インジウム1.3部、硝酸カリウム0.6部、硝酸ルビジウム1.7部、硝酸ビスマス66.0部を順次添加し、溶解した(G液)。
また、パラタングステン酸アンモニウム5.9部、テルル酸2.6部を純水300部に順次添加し、溶解した(H液)。
攪拌下、40%シリカゾル1703部にF液、G液、H液を順次添加し、水性スラリーを得た。
得られたスラリーを回転円盤式噴霧乾燥機により、入口温度を270℃、出口温度を180℃として噴霧乾燥して乾燥粒子を得た。その乾燥粒子をステンレス製容器に密閉し、温度を25℃として128時間保持した。
その後、電気炉を用いて、250℃で2時間、450℃で2時間静置焼成した後、610℃で3時間流動焼成して触媒を得た。
このようにして得た触媒について、実施例1と同様にして活性を評価した。評価結果を表2に示す。
[Example 3]
Catalysts having the compositions shown in Table 1 were produced by the following method.
240.2 parts of ammonium paramolybdate was dissolved in 500 parts of pure water (F solution).
Separately, 400 parts of 17% nitric acid, 50.4 parts of ferric nitrate, 33.0 parts of cobalt nitrate, 164.8 parts of nickel nitrate, 14.5 parts of magnesium nitrate, 36.3 parts of chromium nitrate, nitric acid 19.7 parts of cerium, 9.8 parts of lanthanum nitrate, 1.3 parts of indium nitrate, 0.6 parts of potassium nitrate, 1.7 parts of rubidium nitrate, and 66.0 parts of bismuth nitrate were sequentially added and dissolved (solution G). .
Further, 5.9 parts of ammonium paratungstate and 2.6 parts of telluric acid were sequentially added to 300 parts of pure water and dissolved (solution H).
Under stirring, liquid F, liquid G and liquid H were sequentially added to 1703 parts of 40% silica sol to obtain an aqueous slurry.
The obtained slurry was spray-dried with a rotary disk spray dryer at an inlet temperature of 270 ° C. and an outlet temperature of 180 ° C. to obtain dry particles. The dried particles were sealed in a stainless steel container and maintained at a temperature of 25 ° C. for 128 hours.
Then, using an electric furnace, it stood still for 2 hours at 250 degreeC, and 2 hours at 450 degreeC, Then, it flow-fired at 610 degreeC for 3 hours, and the catalyst was obtained.
The activity of the catalyst thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 2.
[実施例4]
表1に示す組成の触媒を以下の方法で製造した。
パラモリブデン酸アンモニウム403.0部を純水1200部に溶解した(I液)。
これとは別に、17%硝酸450部に硝酸第二鉄99.9部、硝酸コバルト110.7部、硝酸ニッケル221.2部、硝酸銅23.0部、硝酸亜鉛28.3部、硝酸マグネシウム24.4部、硝酸マンガン21.8部、硝酸クロム45.7部、硝酸セリウム41.3部、硝酸ネオジム8.3部、硝酸カリウム1.2部、硝酸ルビジウム2.8部、硝酸ビスマス73.8部を順次添加し、溶解した(J液)。
また、パラタングステン酸アンモニウム14.9部を純水750部に溶解した(K液)。
攪拌下、30%シリカゾル1523部にI液、J液、K液、三酸化アンチモン粉末2.8部を順次添加し、水性スラリーを得た。
得られたスラリーを回転円盤式噴霧乾燥機により、入口温度を270℃、出口温度を180℃として噴霧乾燥して乾燥粒子を得た。その乾燥粒子をステンレス製容器に密閉し、温度を15℃として64時間保持した。
その後、電気炉を用いて、250℃で2時間、450℃で2時間静置焼成した後、560℃で3時間流動焼成して触媒を得た。
このようにして得た触媒について、実施例1と同様にして活性を評価した。評価結果を表2に示す。
[Example 4]
Catalysts having the compositions shown in Table 1 were produced by the following method.
403.0 parts of ammonium paramolybdate was dissolved in 1200 parts of pure water (Liquid I).
Separately, 17% nitric acid 450 parts ferric nitrate 99.9 parts, cobalt nitrate 110.7 parts, nickel nitrate 221.2 parts, copper nitrate 23.0 parts, zinc nitrate 28.3 parts, magnesium nitrate 24.4 parts, manganese nitrate 21.8 parts, chromium nitrate 45.7 parts, cerium nitrate 41.3 parts, neodymium nitrate 8.3 parts, potassium nitrate 1.2 parts, rubidium nitrate 2.8 parts, bismuth nitrate 73. 8 parts were sequentially added and dissolved (solution J).
In addition, 14.9 parts of ammonium paratungstate was dissolved in 750 parts of pure water (solution K).
Under stirring, liquid I, liquid J, liquid K, and 2.8 parts of antimony trioxide powder were sequentially added to 1523 parts of 30% silica sol to obtain an aqueous slurry.
The obtained slurry was spray-dried with a rotary disk spray dryer at an inlet temperature of 270 ° C. and an outlet temperature of 180 ° C. to obtain dry particles. The dried particles were sealed in a stainless steel container and kept at a temperature of 15 ° C. for 64 hours.
Then, using an electric furnace, it stood and calcined at 250 degreeC for 2 hours, 450 degreeC for 2 hours, Then, it fluidized and calcined at 560 degreeC for 3 hours, and the catalyst was obtained.
The activity of the catalyst thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 2.
[比較例1]
実施例1と同様にスラリー調製、噴霧乾燥を行い、実施例1と同一組成の乾燥粒子を得た。その乾燥粒子をステンレス製容器に密閉し、温度を25℃として3時間保持した。
その後、電気炉を用いて、250℃で2時間、450℃で2時間静置焼成した後、580℃で3時間流動焼成して触媒を得た。
このようにして得た触媒について、実施例1と同様にして活性を評価した。評価結果を表2に示す。
[Comparative Example 1]
Slurry preparation and spray drying were performed in the same manner as in Example 1 to obtain dry particles having the same composition as in Example 1. The dried particles were sealed in a stainless steel container and kept at a temperature of 25 ° C. for 3 hours.
Then, using an electric furnace, it stood and calcined at 250 degreeC for 2 hours and 450 degreeC for 2 hours, and then fluidized and calcined at 580 degreeC for 3 hours, and the catalyst was obtained.
The activity of the catalyst thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 2.
[比較例2]
実施例1と同様にスラリー調製、噴霧乾燥を行い、実施例1と同一組成の乾燥粒子を得た。その乾燥粒子をステンレス製容器に密閉し、温度を25℃として361時間保持した。
その後、電気炉を用いて、250℃で2時間、450℃で2時間静置焼成した後、580℃で3時間流動焼成して触媒を得た。
このようにして得た触媒について、実施例1と同様にして活性を評価した。評価結果を表2に示す。
[Comparative Example 2]
Slurry preparation and spray drying were performed in the same manner as in Example 1 to obtain dry particles having the same composition as in Example 1. The dried particles were sealed in a stainless steel container, kept at a temperature of 25 ° C. for 361 hours.
Then, using an electric furnace, it stood and calcined at 250 degreeC for 2 hours and 450 degreeC for 2 hours, and then fluidized and calcined at 580 degreeC for 3 hours, and the catalyst was obtained.
The activity of the catalyst thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 2.
[比較例3]
実施例2と同様にスラリー調製、噴霧乾燥を行い、実施例2と同一組成の乾燥粒子を得た。その乾燥粒子をステンレス製容器に密閉し、温度を150℃として75時間保持した。
その後、電気炉を用いて、250℃で2時間、450℃で2時間静置焼成した後、590℃で3時間流動焼成して触媒を得た。
このようにして得た触媒について、実施例1と同様にして活性を評価した。評価結果を表2に示す。
[Comparative Example 3]
Slurry preparation and spray drying were performed in the same manner as in Example 2 to obtain dry particles having the same composition as in Example 2. The dried particles were sealed in a stainless steel container and maintained at a temperature of 150 ° C. for 75 hours.
Then, using an electric furnace, it stood and calcined at 250 degreeC for 2 hours and 450 degreeC for 2 hours, and then fluidized and calcined at 590 degreeC for 3 hours, and the catalyst was obtained.
The activity of the catalyst thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 2.
乾燥粒子を0〜80℃の環境下に10〜300時間放置して得た実施例1〜4の触媒は、アクリロニトリル収率および青酸収率が共に高かった。
乾燥粒子を0〜80℃の環境下に10時間未満放置して得た比較例1の触媒は、青酸収率が低かった。
乾燥粒子を0〜80℃の環境下に300時間を超えて放置して得た比較例2の触媒は、アクリロニトリル収率および青酸収率が共に低かった。
乾燥粒子を、80℃を超える温度の環境下に10〜300時間放置して得た比較例3の触媒は、青酸収率が低かった。
The catalysts of Examples 1 to 4 obtained by leaving the dried particles in an environment of 0 to 80 ° C. for 10 to 300 hours had high acrylonitrile yield and hydrocyanic acid yield.
The catalyst of Comparative Example 1 obtained by leaving the dried particles in an environment of 0 to 80 ° C. for less than 10 hours had a low hydrocyanic acid yield.
The catalyst of Comparative Example 2 obtained by leaving the dried particles in an environment of 0 to 80 ° C. for more than 300 hours had low acrylonitrile yield and hydrocyanic acid yield.
The catalyst of Comparative Example 3 obtained by allowing the dried particles to stand for 10 to 300 hours in an environment at a temperature exceeding 80 ° C. had a low hydrocyanic acid yield.
Claims (3)
触媒を構成する成分の全部が含まれる触媒原料を含有するスラリーを乾燥して乾燥粒子を得る工程と、
該乾燥粒子を0〜80℃の環境下に10〜300時間曝して低温処理する工程と、
低温処理した乾燥粒子を500〜700℃の範囲の温度で焼成する工程とを有することを特徴とするアクリロニトリル製造用触媒の製造方法。 A method for producing a catalyst for acrylonitrile production comprising molybdenum, bismuth, iron, and silica,
Obtaining a slurry dried to dried particles containing a catalyst material that includes all parts of component constituting the catalyst,
Exposing the dry particles to an environment of 0 to 80 ° C. for 10 to 300 hours to perform a low temperature treatment;
A method for producing a catalyst for acrylonitrile production, comprising the step of calcining the dried particles subjected to low temperature treatment at a temperature in the range of 500 to 700 ° C.
一般式(1) MoaBibFecAdBeCfDgOh(SiO2)i(式中、Mo、Bi、Fe、およびOはそれぞれモリブデン、ビスマス、鉄および酸素を表し、Aはリチウム、ナトリウム、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種の元素、Bはコバルト、ニッケル、銅、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムおよびマンガンからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素、Cはクロム、バナジウム、タングステン、ニオブ、ジルコニウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジムおよびサマリウムからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素、Dはタリウム、銀、ホウ素、アルミニウム、インジウム、アンチモン、リンおよびテルルからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素、SiO2はシリカを表す。ただし、添字a、b、c、d、e、f、g、hおよびiは原子比を表し、a=12のとき、0.1≦b≦5、0.1≦c≦10、0.01≦d≦3、2≦e≦12、0.5≦f≦5、0≦g≦5、20≦i≦200であり、hは前記各成分の原子価を満足するのに必要な酸素の原子比である。) The method for producing a catalyst for producing acrylonitrile according to claim 1, wherein the catalyst for producing acrylonitrile has a composition represented by the following general formula (1).
Represents the general formula (1) Mo a Bi b Fe c A d B e C f D g O h (SiO 2) i ( wherein, Mo, Bi, Fe, and O represent molybdenum, bismuth, iron and oxygen, A is at least one element selected from the group consisting of lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium, and B is selected from the group consisting of cobalt, nickel, copper, zinc, magnesium, calcium, strontium, barium and manganese At least one element, C is at least one element selected from the group consisting of chromium, vanadium, tungsten, niobium, zirconium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium and samarium, D is thallium, silver, boron, aluminum, From the group consisting of indium, antimony, phosphorus and tellurium Barre was at least one element, SiO 2 represents silica. However, subscripts a, b, c, d, e, f, g, h and i represent atomic ratios, and when a = 12, 0.1 ≦ b ≦ 5, 0.1 ≦ c ≦ 10, 0.01 ≦ d ≦ 3, 2 ≦ e ≦ 12, 0.5 ≦ f ≦ 5, 0 ≦ g ≦ 5, 20 ≦ i ≦ 200, h Is the atomic ratio of oxygen necessary to satisfy the valence of each component.)
該乾燥粒子を0〜80℃の環境下に10〜300時間曝して低温処理する工程と、
低温処理した乾燥粒子を500〜700℃の範囲の温度で焼成して触媒を得る工程と、
該焼成した触媒の存在下でプロピレンのアンモ酸化反応を行う工程とを有するアクリロニトリルの製造方法。 Molybdenum, bismuth, iron, and a slurry containing a catalyst material that includes all parts of component constituting the catalyst containing silica and dried, to thereby obtain dry particles,
Exposing the dry particles to an environment of 0 to 80 ° C. for 10 to 300 hours to perform a low temperature treatment;
Calcination of the low temperature treated dry particles at a temperature in the range of 500 to 700 ° C. to obtain a catalyst;
And a process for carrying out an ammoxidation reaction of propylene in the presence of the calcined catalyst.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007033530A JP5042658B2 (en) | 2007-02-14 | 2007-02-14 | Method for producing catalyst for producing acrylonitrile, and method for producing acrylonitrile |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007033530A JP5042658B2 (en) | 2007-02-14 | 2007-02-14 | Method for producing catalyst for producing acrylonitrile, and method for producing acrylonitrile |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008194634A JP2008194634A (en) | 2008-08-28 |
JP5042658B2 true JP5042658B2 (en) | 2012-10-03 |
Family
ID=39754081
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007033530A Expired - Fee Related JP5042658B2 (en) | 2007-02-14 | 2007-02-14 | Method for producing catalyst for producing acrylonitrile, and method for producing acrylonitrile |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5042658B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8455388B2 (en) | 2010-03-23 | 2013-06-04 | Ineos Usa Llc | Attrition resistant mixed metal oxide ammoxidation catalysts |
CN102892496B (en) * | 2010-03-23 | 2015-04-29 | 伊内奥斯美国公司 | High efficiency ammoxidation process and mixed metal oxide catalysts |
WO2020184330A1 (en) * | 2019-03-13 | 2020-09-17 | 旭化成株式会社 | Catalyst for acrylonitrile synthesis, method for producing catalyst for acrylonitrile synthesis, and method for producing acrylonitrile |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4388223A (en) * | 1981-04-06 | 1983-06-14 | Euteco Impianti S.P.A. | Catalyst for the conversion of unsaturated hydrocarbons into diolefins or unsaturated aldehydes and nitriles, and process for preparing the same |
JPS60137438A (en) * | 1983-09-28 | 1985-07-22 | Nitto Chem Ind Co Ltd | Manufacture of metal oxide catalyst containing antimony |
JP2701065B2 (en) * | 1989-03-23 | 1998-01-21 | 日東化学工業株式会社 | Preparation of molybdenum-bismuth-containing composite oxide catalyst |
JPH07289907A (en) * | 1994-04-22 | 1995-11-07 | Mitsubishi Chem Corp | Production of catalyst for producing nitrile |
JP3668386B2 (en) * | 1999-02-19 | 2005-07-06 | 三菱レイヨン株式会社 | Catalyst for synthesizing methacrolein and methacrylic acid and method for producing methacrolein and methacrylic acid |
JP4385587B2 (en) * | 2001-11-09 | 2009-12-16 | 三菱化学株式会社 | Method for producing composite oxide catalyst |
-
2007
- 2007-02-14 JP JP2007033530A patent/JP5042658B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008194634A (en) | 2008-08-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4954750B2 (en) | Method for producing molybdenum, bismuth, iron, silica-containing composite oxide catalyst | |
JP5919870B2 (en) | Method for producing acrylonitrile production catalyst and method for producing acrylonitrile using the acrylonitrile production catalyst | |
JP5011176B2 (en) | Catalyst for synthesizing acrylonitrile and method for producing acrylonitrile | |
JP4242197B2 (en) | Catalyst for acrylonitrile synthesis | |
JP4848813B2 (en) | A method for producing a catalyst for producing methacrylic acid and a method for producing methacrylic acid. | |
KR101735862B1 (en) | Process for production of composite oxide catalyst | |
JP5210834B2 (en) | Method for producing catalyst for acrylonitrile synthesis and method for producing acrylonitrile | |
CN110557941B (en) | Catalyst, method for producing catalyst, and method for producing acrylonitrile | |
JP4588533B2 (en) | Catalyst for acrylonitrile synthesis | |
JPH0242540B2 (en) | ||
JP5042658B2 (en) | Method for producing catalyst for producing acrylonitrile, and method for producing acrylonitrile | |
JP5210835B2 (en) | Method for producing catalyst for acrylonitrile synthesis and method for producing acrylonitrile | |
JP2009220052A (en) | Manufacturing method of catalyst for acrylonitrile synthesis, and manufacturing method of acrylonitrile | |
JP5707841B2 (en) | Method for producing fluidized bed catalyst and method for producing acrylonitrile | |
JP5378041B2 (en) | Method for producing composite oxide catalyst for acrylonitrile synthesis | |
JP3790130B2 (en) | Method for producing catalyst for producing methacrylic acid and method for producing methacrylic acid | |
KR101648283B1 (en) | Method for producing acrylonitrile | |
JP5609285B2 (en) | Method for producing composite oxide catalyst | |
JP5011177B2 (en) | Method for producing catalyst for acrylonitrile synthesis and method for producing acrylonitrile | |
KR20150107857A (en) | Catalyst for acrylonitrile production and method for producing acrylonitrile | |
JP3797146B2 (en) | Method for producing catalyst for producing methacrylic acid and method for producing methacrylic acid | |
JP2014061511A (en) | Catalyst for producing acrylonitrile, method for producing the same, and method for producing acrylonitrile | |
JP7532841B2 (en) | Method for producing catalyst for synthesis of unsaturated carboxylic acid | |
JP2004141823A (en) | Manufacturing method of catalyst for production of methacrylic acid and manufacturing method of methacrylic acid | |
JP5609254B2 (en) | Method for producing composite oxide catalyst |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091118 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110523 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110607 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110727 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120417 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120615 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120703 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120711 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5042658 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150720 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |