JP5155397B2 - 反応性ボールミルを利用するアクリル酸製造用触媒の製造方法 - Google Patents
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Description
バナジウムアルコキシド(例えば、VO(OC2H5)3など)が例示され、テルル(Te)塩化合物としては、テルル酸(telluric acid)、二酸化テルルが例示され、ニオブ(Nb)塩化合物としては、シュウ酸ニオブアンモニウム(ammonium niobium oxalate)、ニオブ酸およびシュウ酸ニオブが例示される。一般に、蒸留水に溶解したニオブ塩溶液を別に添加すると、一定時間が過ぎた後に沈殿物が形成されて沈む。混合溶液を継続的に攪拌することにより、沈殿された沈殿物が溶液中に分散された状態で沈殿物の形成が続けられる。
[比較例1]
常温の50mlの蒸留水に0.234gのメタバナジン酸アンモニウム(ammonium metavanadate)、0.352gのテルル酸(telluric acid)、およびパラモリブデン酸アンモニウム(ammonium paramolybdate)1.178gを溶解して溶液を作った。ここに、4mlの蒸留水に予め溶解した0.3626gのシュウ酸ニオブアンモニウム(ammonium niobium oxalate)を添加した後、180分間攪拌して混合溶液を製造した。
比較例1の触媒1gを、60ml体積の単形容器に入れ、直径が10mmのジルコニアボール15個、直径5mmのジルコニアボール80個を入れ、水を15ml添加した後、150rpmの速度で15時間ボールミルを行った。
比較例1の触媒1gを60ml体積の単形容器に入れ、直径が10mmのジルコニアボール15個、直径5mmのジルコニアボール80個を入れ、エタノール15mlを添加した後、150rpmの速度で15時間ボールミルを行った。
比較例1の触媒1gを60ml体積の単形容器に入れ、直径が10mmのジルコニアボール15個、直径5mmのジルコニアボール80個を入れ、1−プロパノールを15ml添加した後、150rpmの速度で15時間ボールミルを行った。
比較例1の触媒1gを60ml体積の単形容器に入れ、直径が10mmのジルコニアボール15個、直径5mmのジルコニアボール80個を入れ、2−プロパノールを15ml添加した後、150rpmの速度で15時間ボールミルを行った。
比較例1の触媒1gを60ml体積の単形容器に入れ、直径が10mmのジルコニアボール15個、直径5mmのジルコニアボール80個を入れ、ブタノールを15ml添加した後、150rpmの速度で15時間ボールミルを行った。
比較例1の触媒1gを60ml体積の単形容器に入れ、直径が10mmのジルコニアボール15個、直径5mmのジルコニアボール80個を入れ、1,2−エタンジオールを15ml添加した後、150rpmの速度で15時間ボールミルを行った。
比較例1の触媒1gを60ml体積の単形容器に入れ、直径が10mmのジルコニアボール15個、直径5mmのジルコニアボール80個を入れ、ヘプタンを15ml添加した後、150rpmの速度で15時間ボールミルを行った。
比較例1の触媒1gを60ml体積の単形容器に入れ、直径が10mmのジルコニアボール15個、直径5mmのジルコニアボール80個を入れ、ヘキサン15mlを添加した後、150rpmの速度で15時間ボールミルを行った。
比較例1の触媒1gを攪拌機付の反応器に入れ、水50mlを添加した後、300rpmの速度で4時間攪拌した。溶液の色は透明であり、不純物が溶解されていないことを確認することができた。その後、触媒を濾過、洗浄、および乾燥した後、最終的に触媒を得た。
比較例1の触媒1gを攪拌機付の反応器に入れ、2−プロパノール50mlを添加した後、300rpmの速度で4時間攪拌した。溶液の色は透明であり、不純物が溶解されていないことを確認することができた。その後、触媒を濾過、洗浄、および乾燥した後、最終的に触媒を得た。
実施例1〜6、および比較例1〜5で製造した触媒を用いてプロパンの選択的酸化反応を次のように行った。
0.1gの触媒を、固定床型反応器に充填した後、プロパン:酸素:窒素:水のモル比が8.3:11.8:42.3:37.6である原料ガスを時空間速度1100hr−1で触媒上に導入して、プロパンの転換率が40%になる条件での反応温度およびアクリル酸の選択性を測定した。その結果は下記表1の通りである。
Claims (7)
- モリブデン塩、バナジウム塩、テルル塩、およびニオブ塩を含有する溶液から触媒前駆体を調製する工程;
前記触媒前駆体を乾燥および焼成する工程;および
焼成によって製造された前記触媒を、極性溶媒の存在下でボールミルする工程
を含む、アクリル酸製造用酸化物触媒の製造方法。 - 前記極性溶媒の使用量が、前記触媒の体積の2倍〜100倍であることを特徴とする、請求項1に記載のアクリル酸製造用酸化物触媒の製造方法。
- 前記極性溶媒が、水、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、ブタノール、1,2−エタンジオール、アセトン、および酢酸からなる群から選択されることを特徴とする、請求項1に記載のアクリル酸製造用酸化物触媒の製造方法。
- 前記モリブデン塩、バナジウム塩、テルル塩、およびニオブ塩を含有する混合溶液に、添加剤を添加する工程をさらに含み、前記添加剤が、濃硫酸、硫酸アンモニウム、および二酸化硫黄からなる群から選択される1種以上の硫酸化合物であることを特徴とする、請求項1に記載のアクリル酸製造用酸化物触媒の製造方法。
- 前記添加剤の含量が、前記モリブデンの原子1モル当たり0.05〜0.5モルであることを特徴とする、請求項5に記載のアクリル酸製造用酸化物触媒の製造方法。
- 前記焼成が、最初に、空気流下、150〜250℃の温度にて1〜4時間行われ、次いで、窒素または不活性気体の気流下、500〜650℃の温度にて1〜4時間行われるものであることを特徴とする、請求項1に記載のアクリル酸製造用酸化物触媒の製造方法。
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