JP6819699B2 - Methacrylic acid production catalyst, methacrylic acid production catalyst precursor, and their production methods, methacrylic acid production method, and methacrylic acid ester production method. - Google Patents

Methacrylic acid production catalyst, methacrylic acid production catalyst precursor, and their production methods, methacrylic acid production method, and methacrylic acid ester production method. Download PDF

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Description

本発明は、メタクリル酸製造用触媒、メタクリル酸製造用触媒前駆体、およびそれらの製造方法、メタクリル酸の製造方法、並びにメタクリル酸エステルの製造方法に関する。 The present invention relates to a catalyst for producing methacrylic acid, a catalyst precursor for producing methacrylic acid, a method for producing them, a method for producing methacrylic acid, and a method for producing a methacrylic acid ester.

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(以下、単に「触媒」とも記す)としては、例えばモリブデン元素およびリン元素を含むヘテロポリ酸系触媒が挙げられる。該ヘテロポリ酸系触媒としては、カウンターカチオンがプロトンであるプロトン型ヘテロポリ酸と、そのプロトンの一部をプロトン以外のカチオンで置換したヘテロポリ酸塩が挙げられる(以下、これらを単に「ヘテロポリ酸」および「ヘテロポリ酸塩」とも言う。また両者を併せて「ヘテロポリ酸(塩)」とも言う)。 As a catalyst for producing methacrylic acid (hereinafter, also simply referred to as “catalyst”) used when methacrolein is vapor-phase contact oxidized with molecular oxygen to produce methacrylic acid, for example, a heteropolyacid containing an element of molybdenum and an element of phosphorus is used. A system catalyst can be mentioned. Examples of the heteropolyacid-based catalyst include a proton-type heteropolyacid in which the counter cation is a proton and a heteropolyate in which a part of the proton is replaced with a cation other than the proton (hereinafter, these are simply "heteropoly acid" and the like. It is also called "heteropolyate", and both are also collectively called "heteropoly acid (salt)").

ヘテロポリ酸(塩)の構造に関して、非特許文献1には、ヘテロポリ酸(塩)はその中心に異種元素(以下中心元素という)を有し、また酸素を共有して縮合酸基が縮合して形成される単核または複核の錯イオンを有していること、縮合形態は数種類知られていること、リン、ヒ素、ケイ素、ゲルマニウム、チタン等が中心元素になり得ることが記載されている。 Regarding the structure of the heteropolyacid (salt), Non-Patent Document 1 states that the heteropolyacid (salt) has a different element (hereinafter referred to as a central element) at the center thereof, and the condensed acid group is condensed by sharing oxygen. It is described that it has mononuclear or dinuclear complex ions to be formed, that several types of condensation forms are known, and that phosphorus, arsenic, silicon, germanium, titanium, etc. can be central elements.

また、非特許文献2には、ヘテロポリ酸(塩)の構造としては、ケギン、欠損型ケギン、ドーソン、欠損型ドーソンなど種々の構造が存在し、調製過程のpHを制御することでこれらの構造を作り分けることができること、ケギン型ヘテロポリ酸(塩)は調製過程のpHを6以下とすることで調製できることが記載されている。 Further, in Non-Patent Document 2, various structures such as kegin, defective kegin, doson, and defective doson exist as the structure of the heteropolyacid (salt), and these structures are controlled by controlling the pH in the preparation process. It is described that the kegin-type heteropolyacid (salt) can be prepared by setting the pH of the preparation process to 6 or less.

ヘテロポリ酸系触媒を用いてメタクロレインからメタクリル酸を製造する際に、メタクリル酸の選択率が高い触媒として、特許文献1には下記式(I)で表される触媒が開示されている。 Patent Document 1 discloses a catalyst represented by the following formula (I) as a catalyst having a high selectivity of methacrylic acid when methacrolein is produced from methacrolein using a heteropolyacid-based catalyst.

MoCuSbNb (I)
(式(I)中、Mo、P、V、Cu、Sb、Nb及びOはそれぞれモリブデン、リン、バナジウム、銅、アンチモン、ニオブ及び酸素を表し、Xは鉄、コバルト、ニッケル及び亜鉛からなる群より選ばれた少なくとも1種の元素、Yはマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、チタン、クロム、タングステン、マンガン、銀、ホウ素、ケイ素、スズ、鉛、ヒ素、ビスマス、インジウム、イオウ、セレン、テルル、ランタン及びセリウムからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素、Zはナトリウム、カリウム、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、h及びiは各元素の原子比を表し、a=12のとき、0.1≦b≦3、0.01≦c≦3、0.01≦d≦2、0.01≦e≦3、0.01≦f≦3、0.01≦g≦3、0≦h≦3、0.01≦i≦3であり、jは前記各成分の原子比を満足するのに必要な酸素の原子比である。)
Mo a P b V c Cu d Sb e Nb f X g Y h Z i O j (I)
(In formula (I), Mo, P, V, Cu, Sb, Nb and O represent molybdenum, phosphorus, vanadium, copper, antimony, niobium and oxygen, respectively, and X is a group consisting of iron, cobalt, nickel and zinc. At least one element selected from, Y is magnesium, calcium, strontium, barium, titanium, chromium, tungsten, manganese, silver, boron, silicon, tin, lead, arsenic, bismuth, indium, sulfur, selenium, tellurium, At least one element selected from the group consisting of lanthanum and cerium, Z represents at least one element selected from the group consisting of sodium, potassium, rubidium, cesium and tarium, however, a, b, c,. d, e, f, g, h and i represent the atomic ratio of each element, and when a = 12, 0.1 ≦ b ≦ 3, 0.01 ≦ c ≦ 3, 0.01 ≦ d ≦ 2, 0.01 ≦ e ≦ 3, 0.01 ≦ f ≦ 3, 0.01 ≦ g ≦ 3, 0 ≦ h ≦ 3, 0.01 ≦ i ≦ 3, and j satisfies the atomic ratio of each component. The atomic ratio of oxygen required to do this.)

特開平11−228487号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-228487

大竹正之、小野田武、触媒、vol.18、No.6(1976)Masayuki Otake, Takeshi Onoda, Catalyst, vol. 18, No. 6 (1976) Lege Pattersson、Ingerarb Andersson、Lars−Olof Ohman、Inorganic Chemistry、vol.25、4726−4733(1986)Lege Pattersson, Inorganic Andersson, Lars-Olov Ohman, Inorganic Chemistry, vol. 25, 4726-4733 (1986)

しかしながら、前記触媒を用いてメタクリル酸の製造を行ってもメタクリル酸の選択率の点でまだ不十分であり、工業的見地から更なる改良が望まれている。 However, even if methacrylic acid is produced using the catalyst, the selectivity of methacrylic acid is still insufficient, and further improvement is desired from an industrial point of view.

本発明は、メタクロレインを気相接触酸化してメタクリル酸を高選択率で製造できる触媒、触媒前駆体、およびそれらの製造方法、該触媒を用いたメタクリル酸の製造方法、並びにメタクリル酸エステルの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention relates to a catalyst capable of producing methacrylic acid with high selectivity by vapor-phase catalytic oxidation of methacrolein, a catalyst precursor, and a method for producing them, a method for producing methacrylic acid using the catalyst, and a methacrylic acid ester. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method.

本発明は、以下の[1]〜[11]である。 The present invention is the following [1] to [11].

[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、下記式(1)で表される組成を有するメタクリル酸製造用触媒。 [1] A catalyst for producing methacrylic acid having a composition represented by the following formula (1), which is used when methacrolein is vapor-phase catalytically oxidized with molecular oxygen to produce methacrylic acid.

MoNbCu(NH (1)
(式(1)中、P、Mo、V、Nb、Cu、NHおよびOは、それぞれ、リン、モリブデン、バナジウム、ニオブ、銅、アンモニウム根および酸素を表す。Aはケイ素、ゲルマニウム、ヒ素およびアンチモンからなる群から選択される少なくとも1種の元素を表す。Eはビスマス、ジルコニウム、テルル、銀、セレン、タングステン、ホウ素、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、インジウム、硫黄、パラジウム、ガリウム、セリウムおよびランタンからなる群から選択される少なくとも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から選択される少なくとも1種の元素を表す。a〜jは、各成分のモル比率を表し、b=12の時、0.5≦a+f≦2.1、0.01≦c+d≦3、0.5≦a、0≦c、0.01≦d≦3、0.005≦e≦3、0≦f、0≦g≦3、0.01≦h≦3、0≦i≦5を満たし、jは前記各成分の価数を満足するのに必要な酸素のモル比率である。)。
P a Mo b V c Nb d Cu e A f E g G h (NH 4 ) i O j (1)
(In formula (1), P, Mo, V, Nb, Cu, NH 4 and O represent phosphorus, molybdenum, vanadium, niobium, copper, ammonium root and oxygen, respectively. A represents silicon, germanium, arsenic and Represents at least one element selected from the group consisting of antimony. E represents bismuth, zirconium, tellurium, silver, selenium, tungsten, boron, iron, zinc, chromium, magnesium, calcium, strontium, tantalum, cobalt, nickel, Indicates at least one element selected from the group consisting of manganese, barium, titanium, tin, lead, indium, sulfur, palladium, gallium, cerium and lanthanum. G is from lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium and tarium. Represents at least one element selected from the group. A to j represent the molar ratio of each component, and when b = 12, 0.5 ≦ a + f ≦ 2.1 and 0.01 ≦ c + d ≦ 3. , 0.5 ≦ a, 0 ≦ c, 0.01 ≦ d ≦ 3, 0.005 ≦ e ≦ 3, 0 ≦ f, 0 ≦ g ≦ 3, 0.01 ≦ h ≦ 3, 0 ≦ i ≦ 5 Is satisfied, and j is the molar ratio of oxygen required to satisfy the valence of each component.).

[2]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の、前駆体であって、ケギン型構造を有し、下記式(2)で表される組成を有するメタクリル酸製造用触媒前駆体。 [2] A precursor of a catalyst used for producing methacrylic acid by vapor-phase catalytic oxidation of methacrolein with molecular oxygen, which has a kegin-type structure and is represented by the following formula (2). A catalyst precursor for producing methacrylic acid having a composition.

MoNbCu(NH (2)
(式(2)中、P、Mo、V、Nb、Cu、NHおよびOは、それぞれ、リン、モリブデン、バナジウム、ニオブ、銅、アンモニウム根および酸素を表す。Aはケイ素、ゲルマニウム、ヒ素およびアンチモンからなる群から選択される少なくとも1種の元素を表す。Eはビスマス、ジルコニウム、テルル、銀、セレン、タングステン、ホウ素、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、インジウム、硫黄、パラジウム、ガリウム、セリウムおよびランタンからなる群から選択される少なくとも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から選択される少なくとも1種の元素を表す。a〜jは、各成分のモル比率を表し、b=12の時、0.5≦a+f≦2.4、0.01≦c+d≦3、0.5≦a、0≦c、0.01≦d≦3、0.005≦e≦3、0≦f、0≦g≦3、0.01≦h≦3、0.1≦i≦20を満たし、jは前記各成分の価数を満足するのに必要な酸素のモル比率である。)。
P a Mo b V c Nb d Cu e A f E g G h (NH 4 ) i O j (2)
(In formula (2), P, Mo, V, Nb, Cu, NH 4 and O represent phosphorus, molybdenum, vanadium, niobium, copper, ammonium root and oxygen, respectively. A represents silicon, germanium, arsenic and Represents at least one element selected from the group consisting of antimony. E represents bismuth, zirconium, tellurium, silver, selenium, tungsten, boron, iron, zinc, chromium, magnesium, calcium, strontium, tantalum, cobalt, nickel, Indicates at least one element selected from the group consisting of manganese, barium, titanium, tin, lead, indium, sulfur, palladium, gallium, cerium and lanthanum. G is from lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium and tarium. Represents at least one element selected from the group. A to j represent the molar ratio of each component, and when b = 12, 0.5 ≦ a + f ≦ 2.4 and 0.01 ≦ c + d ≦ 3. , 0.5 ≦ a, 0 ≦ c, 0.01 ≦ d ≦ 3, 0.005 ≦ e ≦ 3, 0 ≦ f, 0 ≦ g ≦ 3, 0.01 ≦ h ≦ 3, 0.1 ≦ i ≤20 is satisfied, and j is the molar ratio of oxygen required to satisfy the valence of each component.)

[3]前記式(1)において、0.35≦d/(c+d)≦1を満たす[1]に記載のメタクリル酸製造用触媒。 [3] The catalyst for producing methacrylic acid according to [1], which satisfies 0.35 ≦ d / (c + d) ≦ 1 in the above formula (1).

[4]前記式(2)において、0.35≦d/(c+d)≦1を満たす[2]に記載のメタクリル酸製造用触媒前駆体。 [4] The catalyst precursor for methacrylic acid production according to [2], which satisfies 0.35 ≦ d / (c + d) ≦ 1 in the above formula (2).

[5][2]または[4]に記載のメタクリル酸製造用触媒前駆体の製造方法であって、
(i)少なくともモリブデンの原料を含むスラリー(I)または溶液(I)を調製する工程と、
(ii)前記スラリー(I)または前記溶液(I)にアンモニウム化合物を添加して、アンモニウム塩を含むスラリー(II)を調製する工程と、
(iii)前記スラリー(II)を乾燥し、前記ケギン型構造を有するメタクリル酸製造用触媒前駆体を得る工程と、
を含み、
前記工程(i)および(ii)において、前記スラリー(I)、前記溶液(I)、および前記スラリー(II)のpHを0.1〜6.5の範囲内に維持するメタクリル酸製造用触媒前駆体の製造方法。
[5] The method for producing a catalyst precursor for producing methacrylic acid according to [2] or [4].
(I) A step of preparing a slurry (I) or a solution (I) containing at least a molybdenum raw material, and
(Ii) A step of adding an ammonium compound to the slurry (I) or the solution (I) to prepare a slurry (II) containing an ammonium salt.
(Iii) A step of drying the slurry (II) to obtain a catalyst precursor for producing methacrylic acid having the kegin-type structure.
Including
A catalyst for producing methacrylic acid that maintains the pH of the slurry (I), the solution (I), and the slurry (II) in the range of 0.1 to 6.5 in the steps (i) and (ii). Method for producing a precursor.

[6][5]に記載の方法により製造したメタクリル酸製造用触媒前駆体を焼成する工程を含むメタクリル酸製造用触媒の製造方法。 [6] A method for producing a catalyst for producing methacrylic acid, which comprises a step of calcining a catalyst precursor for producing methacrylic acid produced by the method according to [5].

[7][1]または[3]に記載のメタクリル酸製造用触媒を用いて、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メタクリル酸の製造方法。 [7] A method for producing methacrylic acid, which produces methacrylic acid by vapor-phase catalytic oxidation of methacrolein with molecular oxygen using the catalyst for producing methacrylic acid according to [1] or [3].

[8][6]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を用いて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メタクリル酸の製造方法。 [8] A catalyst for producing methacrylic acid is produced by the method according to [6], and methacrolein is vapor-phase contact-oxidized with molecular oxygen using the catalyst for producing methacrylic acid to produce methacrylic acid. Production method.

[9][6]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を用いて、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メタクリル酸の製造方法。 [9] A method for producing methacrylic acid, which produces methacrylic acid by vapor-phase catalytic oxidation of methacrolein with molecular oxygen using the methacrylic acid production catalyst produced by the method according to [6].

[10][7]から[9]のいずれかに記載の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。 [10] A method for producing a methacrylic acid ester that esterifies methacrylic acid produced by the method according to any one of [7] to [9].

[11][7]から[9]のいずれかに記載の方法によりメタクリル酸を製造し、該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。 [11] A method for producing a methacrylic acid ester, which comprises producing methacrylic acid by the method according to any one of [7] to [9] and esterifying the methacrylic acid.

本発明によれば、メタクロレインを気相接触酸化してメタクリル酸を高選択率で製造できる触媒、触媒前駆体、およびそれらの製造方法、該触媒を用いたメタクリル酸の製造方法、並びにメタクリル酸エステルの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, a catalyst capable of producing methacrylic acid with high selectivity by vapor-phase catalytic oxidation of methacrolein, a catalyst precursor, and a method for producing them, a method for producing methacrylic acid using the catalyst, and methacrylic acid. A method for producing an ester can be provided.

[メタクリル酸製造用触媒]
本発明に係る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、下記式(1)で表される組成を有する。
[Catalyst for methacrylic acid production]
The catalyst for producing methacrylic acid according to the present invention is used when methacrolein is vapor-phase catalytically oxidized with molecular oxygen to produce methacrylic acid, and has a composition represented by the following formula (1).

MoNbCu(NH (1)
式(1)中、P、Mo、V、Nb、Cu、NHおよびOは、それぞれ、リン、モリブデン、バナジウム、ニオブ、銅、アンモニウム根および酸素を表す。Aはケイ素、ゲルマニウム、ヒ素およびアンチモンからなる群から選択される少なくとも1種の元素を表す。Eはビスマス、ジルコニウム、テルル、銀、セレン、タングステン、ホウ素、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、インジウム、硫黄、パラジウム、ガリウム、セリウムおよびランタンからなる群から選択される少なくとも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から選択される少なくとも1種の元素を表す。a〜jは、各成分のモル比率を表し、b=12の時、0.5≦a+f≦2.1、0.01≦c+d≦3、0.5≦a、0≦c、0.01≦d≦3、0.005≦e≦3、0≦f、0≦g≦3、0.01≦h≦3、0≦i≦5を満たし、jは前記各成分の価数を満足するのに必要な酸素のモル比率である。
P a Mo b V c Nb d Cu e A f E g G h (NH 4 ) i O j (1)
In formula (1), P, Mo, V, Nb, Cu, NH 4 and O represent phosphorus, molybdenum, vanadium, niobium, copper, ammonium root and oxygen, respectively. A represents at least one element selected from the group consisting of silicon, germanium, arsenic and antimony. E is bismuth, zirconium, tellurium, silver, selenium, tungsten, boron, iron, zinc, chromium, magnesium, calcium, strontium, tantalum, cobalt, nickel, manganese, barium, titanium, tin, lead, indium, sulfur, palladium, Indicates at least one element selected from the group consisting of gallium, cerium and lanthanum. G represents at least one element selected from the group consisting of lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium and thallium. a to j represent the molar ratio of each component, and when b = 12, 0.5 ≦ a + f ≦ 2.1, 0.01 ≦ c + d ≦ 3, 0.5 ≦ a, 0 ≦ c, 0.01 ≦ d ≦ 3, 0.005 ≦ e ≦ 3, 0 ≦ f, 0 ≦ g ≦ 3, 0.01 ≦ h ≦ 3, 0 ≦ i ≦ 5, and j satisfies the valence of each component. It is the molar ratio of oxygen required for.

なお、本発明において「アンモニウム根」とは、アンモニウムイオン(NH )になり得るアンモニア(NH)、およびアンモニウム塩などのアンモニウム含有化合物に含まれるアンモニウムの総称である。Note that the "ammonium ions" in the present invention, ammonia (NH 3) can become an ammonium ion (NH 4 +), and ammonium salts is a general term of ammonium contained in the ammonium-containing compound such.

また、各元素のモル比率は、触媒または触媒前駆体をアンモニア水に溶解した成分をICP発光分析法で分析することによって求めた値とする。またアンモニウム根のモル比率は、触媒または触媒前駆体をケルダール法で分析することによって求めた値とする。 The molar ratio of each element is a value obtained by analyzing a component in which a catalyst or a catalyst precursor is dissolved in aqueous ammonia by ICP emission spectrometry. The molar ratio of ammonium roots is a value obtained by analyzing the catalyst or catalyst precursor by the Kjeldahl method.

本発明によれば、前記式(1)で表される組成を有する触媒を用いることで、メタクリル酸の選択率が向上する。通常、メタクロレインが酸化されメタクリル酸となった後、さらに酸化反応が継続して一酸化炭素や二酸化炭素等が生成する逐次酸化反応が起こる。しかしながら、本発明に係る触媒はこの逐次酸化反応を抑制するため、メタクリル酸の選択率が向上すると考えられる。 According to the present invention, the selectivity of methacrylic acid is improved by using a catalyst having the composition represented by the formula (1). Usually, after methacrolein is oxidized to methacrylic acid, the oxidation reaction continues and a sequential oxidation reaction occurs in which carbon monoxide, carbon dioxide and the like are produced. However, since the catalyst according to the present invention suppresses this sequential oxidation reaction, it is considered that the selectivity of methacrylic acid is improved.

前記メタクリル酸製造用触媒において、各成分のモル比率が前記式(1)で規定される範囲から外れると、目的生成物であるメタクリル酸の選択率が低下する。前記式(1)において、b=12の時、リンとAの合計量であるa+fは0.5≦a+f≦2.1を満たす。特に、2.1<a+fの場合はメタクリル酸の選択率が大幅に低下する。a+fの下限は0.6以上が好ましく、0.8以上がより好ましく、0.9以上がさらに好ましく、1.3以上が最も好ましい。またa+fの上限は2.0以下が好ましく、1.9以下がより好ましく、1.8以下がさらに好ましい。aは0.5≦aを満たす。aの下限は0.6以上が好ましく、0.7以上がより好ましい。aの上限は1.9以下が好ましく、1.8以下がより好ましい。fは0≦fを満たす。fの下限は0.01以上が好ましく、0.1以上がより好ましい。fの上限は1.0以下が好ましく、0.9以下がより好ましい。 In the catalyst for producing methacrylic acid, when the molar ratio of each component deviates from the range defined by the above formula (1), the selectivity of methacrylic acid, which is the target product, decreases. In the above formula (1), when b = 12, a + f, which is the total amount of phosphorus and A, satisfies 0.5 ≦ a + f ≦ 2.1. In particular, when 2.1 <a + f, the selectivity of methacrylic acid is significantly reduced. The lower limit of a + f is preferably 0.6 or more, more preferably 0.8 or more, further preferably 0.9 or more, and most preferably 1.3 or more. The upper limit of a + f is preferably 2.0 or less, more preferably 1.9 or less, and even more preferably 1.8 or less. a satisfies 0.5 ≦ a. The lower limit of a is preferably 0.6 or more, more preferably 0.7 or more. The upper limit of a is preferably 1.9 or less, and more preferably 1.8 or less. f satisfies 0 ≦ f. The lower limit of f is preferably 0.01 or more, more preferably 0.1 or more. The upper limit of f is preferably 1.0 or less, more preferably 0.9 or less.

また、VとNbの合計量であるc+dは0.01≦c+d≦3を満たす。ただし、触媒はNbを少なくとも含み、0≦c、0.01≦d≦3である。c+dの下限は0.1以上が好ましく、0.15以上がより好ましく、0.2以上がさらに好ましい。またc+dの上限は2.5以下が好ましく、2以下がより好ましく、1以下がさらに好ましい。dの下限は0.1以上が好ましく、0.15以上がより好ましく、0.2以上がさらに好ましい。またdの上限は2.5以下が好ましく、2以下がより好ましく、1以下がさらに好ましい。d/(c+d)は0.35≦d/(c+d)≦1を満たすことが好ましい。これによりメタクリル酸の選択率がより向上する。d/(c+d)の下限は0.5以上がより好ましく、0.75以上がさらに好ましく、0.9以上が特に好ましい。 Further, c + d, which is the total amount of V and Nb, satisfies 0.01 ≦ c + d ≦ 3. However, the catalyst contains at least Nb, and is 0 ≦ c and 0.01 ≦ d ≦ 3. The lower limit of c + d is preferably 0.1 or more, more preferably 0.15 or more, and even more preferably 0.2 or more. The upper limit of c + d is preferably 2.5 or less, more preferably 2 or less, and even more preferably 1 or less. The lower limit of d is preferably 0.1 or more, more preferably 0.15 or more, and even more preferably 0.2 or more. The upper limit of d is preferably 2.5 or less, more preferably 2 or less, and even more preferably 1 or less. It is preferable that d / (c + d) satisfies 0.35 ≦ d / (c + d) ≦ 1. This further improves the selectivity of methacrylic acid. The lower limit of d / (c + d) is more preferably 0.5 or more, further preferably 0.75 or more, and particularly preferably 0.9 or more.

eは0.005≦e≦3を満たす。特に、e<0.005の場合はメタクロレインの反応率が低下する。eの下限は0.01以上が好ましく、0.03以上がより好ましく、0.05以上がさらに好ましい。またeの上限は2以下が好ましく、1以下がより好ましく、0.5以下がさらに好ましい。 e satisfies 0.005 ≦ e ≦ 3. In particular, when e <0.005, the reaction rate of methacrolein decreases. The lower limit of e is preferably 0.01 or more, more preferably 0.03 or more, and even more preferably 0.05 or more. The upper limit of e is preferably 2 or less, more preferably 1 or less, and even more preferably 0.5 or less.

gは0≦g≦3を満たす。hは0.01≦h≦3を満たす。hの下限は0.1以上が好ましく、0.3以上がより好ましく、0.5以上がさらに好ましい。またhの上限は2.5以下が好ましく、2以下がより好ましく、1.5以下がさらに好ましい。iは0≦i≦5を満たす。iの上限は3以下が好ましく、2以下がより好ましい。 g satisfies 0 ≦ g ≦ 3. h satisfies 0.01 ≦ h ≦ 3. The lower limit of h is preferably 0.1 or more, more preferably 0.3 or more, and even more preferably 0.5 or more. The upper limit of h is preferably 2.5 or less, more preferably 2 or less, and even more preferably 1.5 or less. i satisfies 0 ≦ i ≦ 5. The upper limit of i is preferably 3 or less, and more preferably 2 or less.

[メタクリル酸製造用触媒前駆体]
また本発明に係るメタクリル酸製造用触媒前駆体(以下、触媒前駆体とも言う)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の、前駆体であって、ケギン型構造を有し、下記式(2)で表される組成を有する。
[Catalyst precursor for methacrylic acid production]
The catalyst precursor for methacrylic acid production according to the present invention (hereinafter, also referred to as catalyst precursor) is a precursor of a catalyst used for producing methacrylic acid by vapor-phase catalytic oxidation of methacrolein with molecular oxygen. It has a kegin-type structure and has a composition represented by the following formula (2).

MoNbCu(NH (2)
式(2)中、P、Mo、V、Nb、Cu、NHおよびOは、それぞれ、リン、モリブデン、バナジウム、ニオブ、銅、アンモニウム根および酸素を表す。Aはケイ素、ゲルマニウム、ヒ素およびアンチモンからなる群から選択される少なくとも1種の元素を表す。Eはビスマス、ジルコニウム、テルル、銀、セレン、タングステン、ホウ素、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、インジウム、硫黄、パラジウム、ガリウム、セリウムおよびランタンからなる群から選択される少なくとも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から選択される少なくとも1種の元素を表す。a〜jは、各成分のモル比率を表し、b=12の時、0.5≦a+f≦2.4、0.01≦c+d≦3、0.5≦a、0≦c、0.01≦d≦3、0.005≦e≦3、0≦f、0≦g≦3、0.01≦h≦3、0.1≦i≦20を満たし、jは前記各成分の価数を満足するのに必要な酸素のモル比率である。
P a Mo b V c Nb d Cu e A f E g G h (NH 4 ) i O j (2)
In formula (2), P, Mo, V, Nb, Cu, NH 4 and O represent phosphorus, molybdenum, vanadium, niobium, copper, ammonium root and oxygen, respectively. A represents at least one element selected from the group consisting of silicon, germanium, arsenic and antimony. E is bismuth, zirconium, tellurium, silver, selenium, tungsten, boron, iron, zinc, chromium, magnesium, calcium, strontium, tantalum, cobalt, nickel, manganese, barium, titanium, tin, lead, indium, sulfur, palladium, Indicates at least one element selected from the group consisting of gallium, cerium and lanthanum. G represents at least one element selected from the group consisting of lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium and thallium. a to j represent the molar ratio of each component, and when b = 12, 0.5 ≦ a + f ≦ 2.4, 0.01 ≦ c + d ≦ 3, 0.5 ≦ a, 0 ≦ c, 0.01 ≦ d ≦ 3, 0.005 ≦ e ≦ 3, 0 ≦ f, 0 ≦ g ≦ 3, 0.01 ≦ h ≦ 3, 0.1 ≦ i ≦ 20, and j is the valence of each component. The molar ratio of oxygen required to be satisfied.

本発明によれば、前記式(2)で表される組成を有する触媒前駆体から得られる触媒を用いることで、メタクリル酸の選択率が向上する。通常、メタクロレインが酸化されメタクリル酸となった後、さらに酸化反応が継続して一酸化炭素や二酸化炭素等が生成する逐次酸化反応が起こる。しかしながら、本発明に係る触媒前駆体から得られる触媒はこの逐次酸化反応を抑制するため、メタクリル酸の選択率が向上すると考えられる。 According to the present invention, the selectivity of methacrylic acid is improved by using a catalyst obtained from a catalyst precursor having a composition represented by the formula (2). Usually, after methacrolein is oxidized to methacrylic acid, the oxidation reaction continues and a sequential oxidation reaction occurs in which carbon monoxide, carbon dioxide and the like are produced. However, since the catalyst obtained from the catalyst precursor according to the present invention suppresses this sequential oxidation reaction, it is considered that the selectivity of methacrylic acid is improved.

前記メタクリル酸製造用触媒前駆体において、各成分のモル比率が前記式(2)で規定される範囲から外れると、目的生成物であるメタクリル酸の選択率が低下する。前記式(2)において、b=12の時、リンとAの合計量であるa+fは0.5≦a+f≦2.4を満たす。特に、2.4<a+fの場合はメタクリル酸の選択率が大幅に低下する。a+fの下限は0.6以上が好ましく、0.8以上がより好ましく、0.9以上がさらに好ましく、1.3以上が最も好ましい。またa+fの上限は2.2以下が好ましく、2.0以下がより好ましく、1.8以下がさらに好ましい。aは0.5≦aを満たす。aの下限は0.6以上が好ましく、0.7以上がより好ましい。aの上限は1.9以下が好ましく、1.8以下がより好ましい。fは0≦fを満たす。fの下限は0.01以上が好ましく、0.1以上がより好ましい。fの上限は1.0以下が好ましく、0.9以下がより好ましい。 In the catalyst precursor for methacrylic acid production, when the molar ratio of each component deviates from the range defined by the above formula (2), the selectivity of methacrylic acid, which is the target product, decreases. In the above formula (2), when b = 12, a + f, which is the total amount of phosphorus and A, satisfies 0.5 ≦ a + f ≦ 2.4. In particular, when 2.4 <a + f, the selectivity of methacrylic acid is significantly reduced. The lower limit of a + f is preferably 0.6 or more, more preferably 0.8 or more, further preferably 0.9 or more, and most preferably 1.3 or more. The upper limit of a + f is preferably 2.2 or less, more preferably 2.0 or less, and even more preferably 1.8 or less. a satisfies 0.5 ≦ a. The lower limit of a is preferably 0.6 or more, more preferably 0.7 or more. The upper limit of a is preferably 1.9 or less, and more preferably 1.8 or less. f satisfies 0 ≦ f. The lower limit of f is preferably 0.01 or more, more preferably 0.1 or more. The upper limit of f is preferably 1.0 or less, more preferably 0.9 or less.

また、VとNbの合計量であるc+dは0.01≦c+d≦3を満たす。ただし、触媒前駆体はNbを少なくとも含み、0≦c、0.01≦d≦3である。c+dの下限は0.1以上が好ましく、0.15以上がより好ましく、0.2以上がさらに好ましい。またc+dの上限は2.5以下が好ましく、2以下がより好ましく、1以下がさらに好ましい。dの下限は0.1以上が好ましく、0.15以上がより好ましく、0.2以上がさらに好ましい。またdの上限は2.5以下が好ましく、2以下がより好ましく、1以下がさらに好ましい。d/(c+d)は0.35≦d/(c+d)≦1を満たすことが好ましい。これによりメタクリル酸の選択率がより向上する。d/(c+d)の下限は0.5以上がより好ましく、0.75以上がさらに好ましく、0.9以上が特に好ましい。 Further, c + d, which is the total amount of V and Nb, satisfies 0.01 ≦ c + d ≦ 3. However, the catalyst precursor contains at least Nb and is 0 ≦ c and 0.01 ≦ d ≦ 3. The lower limit of c + d is preferably 0.1 or more, more preferably 0.15 or more, and even more preferably 0.2 or more. The upper limit of c + d is preferably 2.5 or less, more preferably 2 or less, and even more preferably 1 or less. The lower limit of d is preferably 0.1 or more, more preferably 0.15 or more, and even more preferably 0.2 or more. The upper limit of d is preferably 2.5 or less, more preferably 2 or less, and even more preferably 1 or less. It is preferable that d / (c + d) satisfies 0.35 ≦ d / (c + d) ≦ 1. This further improves the selectivity of methacrylic acid. The lower limit of d / (c + d) is more preferably 0.5 or more, further preferably 0.75 or more, and particularly preferably 0.9 or more.

eは0.005≦e≦3を満たす。e<0.005の場合はメタクロレインの反応率が低下する。eの下限は0.01以上が好ましく、0.03以上がより好ましく、0.05以上がさらに好ましい。またeの上限は2以下が好ましく、1以下がより好ましく、0.5以下がさらに好ましい。 e satisfies 0.005 ≦ e ≦ 3. When e <0.005, the reaction rate of methacrolein decreases. The lower limit of e is preferably 0.01 or more, more preferably 0.03 or more, and even more preferably 0.05 or more. The upper limit of e is preferably 2 or less, more preferably 1 or less, and even more preferably 0.5 or less.

gは0≦g≦3を満たす。hは0.01≦h≦3を満たす。hの下限は0.1以上が好ましく、0.3以上がより好ましく、0.5以上がさらに好ましい。またhの上限は2.5以下が好ましく、2以下がより好ましく、1.5以下がさらに好ましい。iは0.1≦i≦20を満たす。iの下限は0.5以上が好ましく、1以上がより好ましい。iの上限は18以下が好ましく、16以下がより好ましい。 g satisfies 0 ≦ g ≦ 3. h satisfies 0.01 ≦ h ≦ 3. The lower limit of h is preferably 0.1 or more, more preferably 0.3 or more, and even more preferably 0.5 or more. The upper limit of h is preferably 2.5 or less, more preferably 2 or less, and even more preferably 1.5 or less. i satisfies 0.1 ≦ i ≦ 20. The lower limit of i is preferably 0.5 or more, and more preferably 1 or more. The upper limit of i is preferably 18 or less, more preferably 16 or less.

本発明に係るメタクリル酸製造用触媒前駆体は、ケギン型構造を有する。これにより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高い活性を示す。該触媒前駆体の構造は、赤外吸収分析測定により判断することができる。触媒前駆体がケギン型構造を有する場合、得られる赤外吸収スペクトルは、1060、960、870、780cm−1付近に特徴的なピークを有する。The catalyst precursor for methacrylic acid production according to the present invention has a kegin-type structure. As a result, methacrolein exhibits high activity when produced by vapor-phase catalytic oxidation with molecular oxygen to produce methacrylic acid. The structure of the catalyst precursor can be determined by infrared absorption analysis measurement. When the catalyst precursor has a kegin-type structure, the obtained infrared absorption spectrum has a characteristic peak near 1060, 960, 870, 780 cm- 1 .

なお、本発明に係るメタクリル酸製造用触媒が下記式(3)で表される組成を有する場合は、下記の原子比率を満たすことが好ましい。 When the catalyst for producing methacrylic acid according to the present invention has a composition represented by the following formula (3), it is preferable to satisfy the following atomic ratio.

MoNbCuSb (3)
式(3)中、P、Mo、V、Nb、Cu、SbおよびOは、それぞれ、リン、モリブデン、バナジウム、ニオブ、銅、アンチモンおよび酸素を表す。Xはケイ素、チタン、ゲルマニウム、ヒ素、テルルおよびセレンからなる群から選択される少なくとも1種の元素を表す。Zはカリウム、ルビジウムおよびセシウムからなる群から選択される少なくとも1種の元素を表す。a〜hは、各元素の原子比率を表し、b=12の時、0.5≦a≦3、0.01≦c+d≦3、0.01≦d≦3、0.01≦e≦2、0≦f<0.01、0.01≦g≦3、0.01≦h≦3を満たし、i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。
P a Mo b V c Nb d Cu e Sb f X g Z h O i (3)
In formula (3), P, Mo, V, Nb, Cu, Sb and O represent phosphorus, molybdenum, vanadium, niobium, copper, antimony and oxygen, respectively. X represents at least one element selected from the group consisting of silicon, titanium, germanium, arsenic, tellurium and selenium. Z represents at least one element selected from the group consisting of potassium, rubidium and cesium. a to h represent the atomic ratio of each element, and when b = 12, 0.5 ≦ a ≦ 3, 0.01 ≦ c + d ≦ 3, 0.01 ≦ d ≦ 3, 0.01 ≦ e ≦ 2. , 0 ≦ f <0.01, 0.01 ≦ g ≦ 3, 0.01 ≦ h ≦ 3, and i is the atomic ratio of oxygen required to satisfy the valence of each element.

前記式(3)において、b=12の時、aは0.5≦a≦3を満たし、好ましくは0.6≦a≦2.5を満たし、より好ましくは0.8≦a≦2を満たし、さらに好ましくは0.9≦a≦1.3を満たす。c+dは、0.01≦c+d≦3を満たし、好ましくは0.1≦c+d≦2.5を満たし、より好ましくは0.15≦c+d≦2を満たし、さらに好ましくは0.2≦c+d≦1を満たす。dは、0.01≦d≦3を満たし、好ましくは0.1≦d≦2.5を満たし、より好ましくは0.15≦d≦2を満たし、さらに好ましくは0.2≦d≦1を満たす。eは、0.01≦e≦2を満たし、好ましくは0.03≦e≦1.5を満たし、より好ましくは0.04≦e≦1を満たし、さらに好ましくは0.05≦e≦0.5を満たす。fは、0≦f<0.01を満たし、好ましくは0≦f≦0.005を満たし、より好ましくは0≦f≦0.001を満たし、さらに好ましくはf=0を満たす。gは、0.01≦g≦3を満たし、好ましくは0.1≦g≦2.5を満たし、より好ましくは0.3≦g≦2を満たし、さらに好ましくは0.5≦g≦1を満たす。hは、0.01≦h≦3を満たし、好ましくは0.1≦h≦2.5を満たし、より好ましくは0.3≦h≦2を満たし、さらに好ましくは0.5≦h≦1.5を満たす。 In the above formula (3), when b = 12, a satisfies 0.5 ≦ a ≦ 3, preferably 0.6 ≦ a ≦ 2.5, and more preferably 0.8 ≦ a ≦ 2. Satisfy, more preferably 0.9 ≦ a ≦ 1.3. c + d satisfies 0.01 ≦ c + d ≦ 3, preferably 0.1 ≦ c + d ≦ 2.5, more preferably 0.15 ≦ c + d ≦ 2, and even more preferably 0.2 ≦ c + d ≦ 1. Meet. d satisfies 0.01 ≦ d ≦ 3, preferably 0.1 ≦ d ≦ 2.5, more preferably 0.15 ≦ d ≦ 2, and further preferably 0.2 ≦ d ≦ 1. Meet. e satisfies 0.01 ≦ e ≦ 2, preferably 0.03 ≦ e ≦ 1.5, more preferably 0.04 ≦ e ≦ 1, and further preferably 0.05 ≦ e ≦ 0. .5 is satisfied. f satisfies 0 ≦ f <0.01, preferably 0 ≦ f ≦ 0.005, more preferably 0 ≦ f ≦ 0.001, and further preferably f = 0. g satisfies 0.01 ≦ g ≦ 3, preferably 0.1 ≦ g ≦ 2.5, more preferably 0.3 ≦ g ≦ 2, and further preferably 0.5 ≦ g ≦ 1. Meet. h satisfies 0.01 ≦ h ≦ 3, preferably 0.1 ≦ h ≦ 2.5, more preferably 0.3 ≦ h ≦ 2, and further preferably 0.5 ≦ h ≦ 1. .5 is satisfied.

各元素の原子比率が前記式(3)で規定される範囲から外れると、目的生成物であるメタクリル酸の選択率が低下する場合がある。特に、メタクリル酸の選択率向上の観点から、アンチモンを含まない、すなわちf=0が好ましい。なお、3<dの場合、メタクロレインの反応率が低下する。 If the atomic ratio of each element deviates from the range defined by the above formula (3), the selectivity of methacrylic acid, which is the target product, may decrease. In particular, from the viewpoint of improving the selectivity of methacrylic acid, it is preferable that antimony is not contained, that is, f = 0. When 3 <d, the reaction rate of methacrolein decreases.

また、d/(c+d)の値は、0.5≦d/(c+d)≦1を満たすことが好ましく、0.75≦d/(c+d)≦1を満たすことがより好ましく、0.9≦d/(c+d)≦1を満たすことがさらに好ましい。0.5≦d/(c+d)≦1を満たすことにより、メタクリル酸の選択率がより向上する。 Further, the value of d / (c + d) preferably satisfies 0.5 ≦ d / (c + d) ≦ 1, more preferably 0.75 ≦ d / (c + d) ≦ 1, and 0.9 ≦. It is more preferable to satisfy d / (c + d) ≦ 1. By satisfying 0.5 ≦ d / (c + d) ≦ 1, the selectivity of methacrylic acid is further improved.

[メタクリル酸製造用触媒前駆体の製造方法]
本発明に係るメタクリル酸製造用触媒前駆体の製造方法は、以下の工程(i)から(iii)を含み、かつ前記工程(i)および(ii)において、前記スラリー(I)、前記溶液(I)および前記スラリー(II)のpHを0.1〜6.5の範囲内に維持する。
(i)少なくともモリブデンの原料を含むスラリー(I)または溶液(I)を調製する工程。
(ii)前記スラリー(I)または前記溶液(I)にアンモニウム化合物を添加して、アンモニウム塩を含むスラリー(II)を調製する工程。
(iii)前記スラリー(II)を乾燥し、前記ケギン型構造を有するメタクリル酸製造用触媒前駆体を得る工程。
[Method for producing catalyst precursor for methacrylic acid production]
The method for producing a catalyst precursor for producing methacrylic acid according to the present invention comprises the following steps (i) to (iii), and in the steps (i) and (ii), the slurry (I) and the solution (ii) The pH of I) and the slurry (II) is maintained in the range of 0.1 to 6.5.
(I) A step of preparing a slurry (I) or a solution (I) containing at least a molybdenum raw material.
(Ii) A step of adding an ammonium compound to the slurry (I) or the solution (I) to prepare a slurry (II) containing an ammonium salt.
(Iii) A step of drying the slurry (II) to obtain a catalyst precursor for producing methacrylic acid having the kegin-type structure.

また、本発明に係るメタクリル酸製造用触媒前駆体の製造方法は、後述する成形工程をさらに有してもよい。該方法によれば、本発明に係るメタクリル酸製造用触媒前駆体を好適に製造することができる。 Further, the method for producing a catalyst precursor for producing methacrylic acid according to the present invention may further include a molding step described later. According to the method, the catalyst precursor for methacrylic acid production according to the present invention can be suitably produced.

(工程(i))
工程(i)では、少なくともモリブデンの原料を含むスラリー(I)または溶液(I)を調製する。前記スラリー(I)または前記溶液(I)はいずれであっても良く、例えば、調製容器を用いて触媒成分の原料化合物を溶媒に懸濁させることでスラリー(I)を、溶媒に溶解させることで溶液(I)を、それぞれ調製することができる。前記スラリー(I)または前記溶液(I)は少なくともモリブデンの原料を含み、前記式(2)で表される組成に含まれる成分を含むことができ、ニオブの原料を含むことが好ましい。
(Step (i))
In step (i), a slurry (I) or solution (I) containing at least a molybdenum raw material is prepared. The slurry (I) or the solution (I) may be either, and for example, the slurry (I) is dissolved in the solvent by suspending the raw material compound of the catalyst component in the solvent using a preparation container. Can be prepared for each of the solutions (I). The slurry (I) or the solution (I) contains at least a molybdenum raw material, can contain components contained in the composition represented by the formula (2), and preferably contains a niobium raw material.

使用する原料化合物としては特に限定はなく、各元素の硝酸塩、炭酸塩、酢酸塩、アンモニウム塩、酸化物、ハロゲン化物、オキソ酸、オキソ酸塩などが挙げられ、それらを組み合わせて使用することもできる。モリブデン原料としては、例えばパラモリブデン酸アンモニウム、三酸化モリブデン、モリブデン酸、塩化モリブデンなどが挙げられる。リン原料としては、例えば正リン酸、五酸化リン、又は、リン酸アンモニウム、リン酸セシウム等のリン酸塩などが挙げられる。銅原料としては、例えば硫酸銅、硝酸銅、酸化銅、炭酸銅、酢酸銅、塩化銅などが挙げられる。バナジウム原料としては、例えばリンバナドモリブデン酸、メタバナジン酸アンモニウム、五酸化バナジウム、塩化バナジウムなどが挙げられる。ただし、バナジウム原料としてリンバナドモリブデン酸を用いる場合、リンバナドモリブデン酸中には、モリブデン元素およびリン元素が同時に含まれるため、リンバナドモリブデン酸の添加量に応じて目標の触媒前駆体組成となるようにモリブデン原料、リン原料の添加量を調整する。ニオブ原料としては、例えばニオブ酸、五酸化ニオブ、塩化ニオブ、シュウ酸水素ニオブ、ニオブ酸シュウ酸アンモニウムなどが挙げられる。触媒前駆体の調製時の溶媒として水を用いる場合には、ニオブ原料としてシュウ酸水素ニオブ、ニオブ酸シュウ酸アンモニウム等の水溶性原料を用いることが好ましい。一方、例えば五酸化ニオブのような非水溶性原料を用いる場合には、水にシュウ酸や過酸化水素を添加するなどニオブ原料が水に溶解する調製方法を選択することが好ましい。これにより、後述する工程(iii)において好ましい構造を有する触媒前駆体を得ることができる。 The raw material compound to be used is not particularly limited, and examples thereof include nitrates, carbonates, acetates, ammonium salts, oxides, halides, oxoacids, oxoacids, etc. of each element, and they may be used in combination. it can. Examples of the molybdenum raw material include ammonium paramolybdate, molybdenum trioxide, molybdenum acid, molybdenum chloride and the like. Examples of the phosphorus raw material include orthophosphoric acid, phosphorus pentoxide, and phosphates such as ammonium phosphate and cesium phosphate. Examples of the copper raw material include copper sulfate, copper nitrate, copper oxide, copper carbonate, copper acetate, copper chloride and the like. Examples of the vanadium raw material include limvanado molybdic acid, ammonium metavanadate, vanadium pentoxide, vanadium chloride and the like. However, when limbanado molybdic acid is used as the vanadium raw material, the molybdenum element and the phosphorus element are contained at the same time in the limbanado molybdic acid, so that the target catalyst precursor composition is obtained depending on the amount of the limbanado molybdic acid added. Adjust the amount of molybdenum raw material and phosphorus raw material added. Examples of the niobium raw material include niobium acid, niobium pentoxide, niobium chloride, niobium hydrogen oxalate, and ammonium oxalate oxalate. When water is used as the solvent in the preparation of the catalyst precursor, it is preferable to use a water-soluble raw material such as niobium hydrogen oxalate or ammonium oxalate oxalate as the niobium raw material. On the other hand, when a water-insoluble raw material such as niobium pentoxide is used, it is preferable to select a preparation method in which the niobium raw material is dissolved in water, such as adding oxalic acid or hydrogen peroxide to water. As a result, a catalyst precursor having a preferable structure can be obtained in the step (iii) described later.

前記スラリー(I)または前記溶液(I)は、触媒前駆体を構成する元素を含有する原料を溶媒へ添加し、混合して得ることができる。該溶媒としては、水、有機溶媒等を使用できるが、工業的な観点から水を使用することが好ましい。また、必要に応じて前記スラリー(I)または前記溶液(I)を加熱処理してもよい。調製時の原料の添加順序は特に限定されないが、工程(i)において、前記スラリー(I)または前記溶液(I)のpHは0.1〜6.5に維持しながら調製する。これによりメタクリル酸の選択率が向上する。該pHの下限は0.5以上が好ましく、1.0以上がより好ましい。また該pHの上限は6以下が好ましい。なお、前記スラリー(I)または前記溶液(I)のpHは、HORIBA製ポータブル型pHメータD−72(商品名)等により測定することができる。前記スラリー(I)または前記溶液(I)のpHを制御する方法としては、触媒前駆体を構成する各成分の原料やアンモニウム根の添加量等を適宜選択し、硝酸、シュウ酸等を適宜添加する方法が挙げられる。 The slurry (I) or the solution (I) can be obtained by adding a raw material containing an element constituting a catalyst precursor to a solvent and mixing the mixture. As the solvent, water, an organic solvent and the like can be used, but it is preferable to use water from an industrial point of view. Further, the slurry (I) or the solution (I) may be heat-treated, if necessary. The order of adding the raw materials at the time of preparation is not particularly limited, but in the step (i), the pH of the slurry (I) or the solution (I) is maintained at 0.1 to 6.5. This improves the selectivity of methacrylic acid. The lower limit of the pH is preferably 0.5 or more, more preferably 1.0 or more. The upper limit of the pH is preferably 6 or less. The pH of the slurry (I) or the solution (I) can be measured with a portable pH meter D-72 (trade name) manufactured by HORIBA. As a method for controlling the pH of the slurry (I) or the solution (I), the raw materials of each component constituting the catalyst precursor, the amount of ammonium root added, and the like are appropriately selected, and nitric acid, oxalic acid, and the like are appropriately added. There is a way to do it.

(工程(ii))
工程(ii)では、前記スラリー(I)または前記溶液(I)にアンモニウム化合物を添加して、アンモニウム塩を含むスラリー(II)を調製する。アンモニウム化合物としては、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、アンモニア水等が挙げられる。これらのアンモニウム化合物は、一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。また工程(ii)では、アンモニウム化合物に加えて金属カチオン含有化合物を添加することが好ましい。金属カチオン含有化合物としては、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から選択される少なくとも1種の元素(前記式(2)のGに相当)を含む化合物を用いることが好ましい。
(Step (ii))
In the step (ii), an ammonium compound is added to the slurry (I) or the solution (I) to prepare a slurry (II) containing an ammonium salt. Examples of the ammonium compound include ammonium hydrogen carbonate, ammonium carbonate, ammonium nitrate, aqueous ammonia and the like. These ammonium compounds may be used alone or in combination of two or more. Further, in the step (ii), it is preferable to add a metal cation-containing compound in addition to the ammonium compound. As the metal cation-containing compound, it is preferable to use a compound containing at least one element (corresponding to G in the above formula (2)) selected from the group consisting of lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium and thallium.

また、前記スラリー(II)を加熱処理することが好ましい。加熱処理の温度は特に限定されないが、モリブデン、ニオブ、銅、リンおよび必要により他の金属元素を含有する化合物が溶解または他の化合物と反応できる温度まで加熱することが好ましく、具体的には75〜130℃が好ましく、95〜130℃がより好ましい。用いる溶媒の蒸気圧に応じて、加熱時に濃縮、還流したり、密閉容器の中で操作することにより加圧条件にて加熱処理したりしてもよい。昇温速度は特に限定されないが、0.8〜15℃/分が好ましい。昇温速度が0.8℃/分以上であることにより、スラリー調製時間を短縮できる。また、昇温速度が15℃/分以下であることにより、通常の昇温設備を用いて昇温を行うことができる。 Moreover, it is preferable to heat-treat the slurry (II). The temperature of the heat treatment is not particularly limited, but it is preferable to heat the compound to a temperature at which a compound containing molybdenum, niobium, copper, phosphorus and, if necessary, other metal elements can dissolve or react with other compounds, specifically 75. ~ 130 ° C. is preferable, and 95 to 130 ° C. is more preferable. Depending on the vapor pressure of the solvent used, it may be concentrated and refluxed at the time of heating, or may be heat-treated under pressurized conditions by operating in a closed container. The rate of temperature rise is not particularly limited, but is preferably 0.8 to 15 ° C./min. When the heating rate is 0.8 ° C./min or more, the slurry preparation time can be shortened. Further, since the temperature rising rate is 15 ° C./min or less, the temperature can be raised by using a normal temperature raising facility.

工程(ii)において、前記スラリー(II)のpHを0.1〜6.5に維持しながら調製する。これによりメタクリル酸の選択率が向上する。該pHの下限は0.5以上が好ましく、1.0以上がより好ましい。また上限は6.0以下が好ましい。工程(ii)において加熱処理を行った場合、得られる加熱処理後のスラリー(II)のpHは、0.1〜3.0であることが好ましく、下限は1.0以上、上限は2.5以下がより好ましい。なお、前記スラリー(II)のpHは、HORIBA製ポータブル型pHメータD−72(商品名)等により測定することができる。前記スラリー(II)のpHを制御する方法としては、触媒前駆体を構成する各成分の原料やアンモニウム根の添加量等を適宜選択し、硝酸、シュウ酸等を適宜添加する方法が挙げられる。これにより、後述する工程(iii)において好ましい構造を有する触媒前駆体を得ることができる。 In step (ii), the pH of the slurry (II) is maintained at 0.1 to 6.5 for preparation. This improves the selectivity of methacrylic acid. The lower limit of the pH is preferably 0.5 or more, more preferably 1.0 or more. The upper limit is preferably 6.0 or less. When the heat treatment is performed in the step (ii), the pH of the obtained slurry (II) after the heat treatment is preferably 0.1 to 3.0, the lower limit is 1.0 or more, and the upper limit is 2. 5 or less is more preferable. The pH of the slurry (II) can be measured with a portable pH meter D-72 (trade name) manufactured by HORIBA. Examples of the method for controlling the pH of the slurry (II) include a method in which a raw material for each component constituting the catalyst precursor, an amount of ammonium root added, and the like are appropriately selected, and nitric acid, oxalic acid, and the like are appropriately added. As a result, a catalyst precursor having a preferable structure can be obtained in the step (iii) described later.

(工程(iii))
工程(iii)では、前記スラリー(II)を乾燥し、前記ケギン型構造を有するメタクリル酸製造用触媒前駆体を得る。乾燥方法に特に制限はなく、ドラム乾燥、凍結乾燥、噴霧乾燥、蒸発乾固等が挙げられる。これらのうち本発明に係る方法では、ドラム乾燥、噴霧乾燥または蒸発乾固が好ましい。
(Step (iii))
In the step (iii), the slurry (II) is dried to obtain a catalyst precursor for producing methacrylic acid having the kegin-type structure. The drying method is not particularly limited, and examples thereof include drum drying, freeze drying, spray drying, and evaporation drying. Of these, in the method according to the present invention, drum drying, spray drying or evaporation drying is preferable.

工程(iii)においてケギン型構造を有する触媒前駆体を得る方法としては、前記工程(ii)において得られる加熱処理後の前記スラリー(II)のpHを3以下、好ましくは2.5以下に調整する方法が挙げられる。該触媒前駆体の構造は、赤外吸収分析測定により判断することができる。該触媒前駆体がケギン型構造を有する場合、得られる赤外吸収スペクトルは、1060、960、870、780cm−1付近に特徴的なピークを有する。As a method for obtaining a catalyst precursor having a kegin-type structure in the step (iii), the pH of the slurry (II) after the heat treatment obtained in the step (ii) is adjusted to 3 or less, preferably 2.5 or less. There is a way to do it. The structure of the catalyst precursor can be determined by infrared absorption analysis measurement. When the catalyst precursor has a kegin-type structure, the obtained infrared absorption spectrum has a characteristic peak near 1060, 960, 870, 780 cm- 1 .

(成形工程)
成形工程では、前記触媒前駆体または後述する焼成工程で得られる焼成後の触媒を成形する。本発明に係る方法により製造される触媒は、固定床型反応器や流動床型反応器のいずれでも使用することができるため、該触媒の形状はそれぞれの反応の形態に好適な形状から適宜選択すればよい。例えば固定床型反応器で使用される触媒の成形方法は特に限定はなく、公知の方法から適宜選択することができるが、反応時の圧力損失が大きくならない形状に成形することが好ましい。成形方法としては、打錠成形、湿式成形、加圧成形、転動造粒等が挙げられ、使用条件に応じて好適な大きさおよび形状とすればよい。また、例えば流動床型反応器で使用される触媒を製造する場合には、噴霧乾燥により微粉とした触媒前駆体を湿式成形することが好ましい。
(Molding process)
In the molding step, the catalyst precursor or the fired catalyst obtained in the firing step described later is molded. Since the catalyst produced by the method according to the present invention can be used in either a fixed bed type reactor or a fluidized bed type reactor, the shape of the catalyst is appropriately selected from the shapes suitable for each reaction form. do it. For example, the method for molding the catalyst used in the fixed-bed reactor is not particularly limited and can be appropriately selected from known methods, but it is preferable to mold the catalyst into a shape that does not increase the pressure loss during the reaction. Examples of the molding method include tableting molding, wet molding, pressure molding, rolling granulation and the like, and the size and shape may be suitable according to the conditions of use. Further, for example, in the case of producing a catalyst used in a fluidized bed reactor, it is preferable to wet-mold a catalyst precursor made into fine powder by spray drying.

[メタクリル酸製造用触媒の製造方法]
本発明に係るメタクリル酸製造用触媒の製造方法は、前記工程(iii)で得られた触媒前駆体、または前記成形工程で得られた触媒前駆体の成形物(以下、まとめて触媒前駆体とも言う)を焼成する工程(以下、焼成工程とも言う)を含む。
[Manufacturing method of catalyst for methacrylic acid production]
The method for producing a catalyst for producing methacrylic acid according to the present invention is a catalyst precursor obtained in the step (iii) or a molded product of the catalyst precursor obtained in the molding step (hereinafter collectively referred to as a catalyst precursor). Includes a step of firing (hereinafter also referred to as a firing step).

(焼成工程)
焼成工程では、前記触媒前駆体を焼成し、メタクリル酸製造用触媒を得る。焼成方法に特に限定はなく、静置焼成、流動焼成等から好適な方法を適宜選択すればよい。静置焼成としては、例えば箱型電気炉、環状焼成炉等を用いて焼成する方法が挙げられる。流動焼成としては、例えば流動焼成炉、ロータリーキルン等を用いて焼成する方法が挙げられる。焼成ガスは、空気、窒素等から適宜選択することができる。なお、所望の焼成ガス雰囲気が維持できれば、焼成ガスは流通させても、流通させなくてもよい。触媒活性およびメタクリル酸選択率が高い触媒が得られる観点から、焼成温度は200〜500℃が好ましく、下限は300℃以上、上限は450℃以下がより好ましい。焼成時間は0.5〜40時間が好ましく、1〜40時間がより好ましく、2〜40時間がさらに好ましい。
(Baking process)
In the firing step, the catalyst precursor is fired to obtain a catalyst for producing methacrylic acid. The firing method is not particularly limited, and a suitable method may be appropriately selected from static firing, fluid firing and the like. Examples of the static firing include a method of firing using a box-type electric furnace, an annular firing furnace, or the like. Examples of the flow firing include a method of firing using a flow firing furnace, a rotary kiln, or the like. The firing gas can be appropriately selected from air, nitrogen and the like. If the desired firing gas atmosphere can be maintained, the firing gas may or may not be circulated. From the viewpoint of obtaining a catalyst having high catalytic activity and methacrylic acid selectivity, the firing temperature is preferably 200 to 500 ° C., the lower limit is 300 ° C. or higher, and the upper limit is 450 ° C. or lower. The firing time is preferably 0.5 to 40 hours, more preferably 1 to 40 hours, still more preferably 2 to 40 hours.

なお、得られる触媒は単体で用いてもよいが、シリカ、アルミナ、シリカ・アルミナ、シリコンカーバイド等の不活性担体に担持させるか、またはこれらと混合して用いてもよい。また、本発明に係る製造方法以外の方法で製造された触媒と混合して用いても良い。 The obtained catalyst may be used alone, or may be supported on an inert carrier such as silica, alumina, silica-alumina, or silicon carbide, or mixed with these. Further, it may be mixed with a catalyst produced by a method other than the production method according to the present invention.

[メタクリル酸の製造方法]
本発明に係るメタクリル酸の製造方法は、本発明に係るメタクリル酸製造用触媒を用いて、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。また、本発明に係るメタクリル酸の製造方法は、本発明に係る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を用いて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。また、本発明に係るメタクリル酸の製造方法は、本発明に係る方法により製造されたメタクリル酸製造用触媒を用いて、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。これらの方法によれば、高選択率でメタクリル酸を製造することができる。
[Method for producing methacrylic acid]
In the method for producing methacrylic acid according to the present invention, methacrolein is vapor-phase catalytically oxidized with molecular oxygen using the catalyst for producing methacrylic acid according to the present invention to produce methacrylic acid. Further, in the method for producing methacrylic acid according to the present invention, a catalyst for producing methacrylic acid is produced by the method according to the present invention, and methacrolein is vapor-phase catalytically oxidized with molecular oxygen using the catalyst for producing methacrylic acid. Produces methacrylic acid. Further, in the method for producing methacrylic acid according to the present invention, methacrolein is vapor-phase contact-oxidized with molecular oxygen using a catalyst for producing methacrylic acid produced by the method according to the present invention to produce methacrylic acid. According to these methods, methacrylic acid can be produced with high selectivity.

前記方法は、メタクロレインと分子状酸素とを含む原料ガスを前記メタクリル酸製造用触媒に接触させて行うことができる。原料ガス中のメタクロレインの濃度は特に限定されないが、1〜20容量%が好ましく、3〜10容量%がより好ましい。原料であるメタクロレインは、水、低級飽和アルデヒド等の本反応に実質的な影響を与えない不純物を少量含んでいてもよい。 The method can be carried out by bringing a raw material gas containing methacrolein and molecular oxygen into contact with the catalyst for producing methacrylic acid. The concentration of methacrolein in the raw material gas is not particularly limited, but is preferably 1 to 20% by volume, more preferably 3 to 10% by volume. The raw material, methacrolein, may contain a small amount of impurities such as water and lower saturated aldehyde that do not substantially affect the reaction.

原料ガス中の分子状酸素の濃度は、メタクロレイン1モルに対して0.4〜4モルが好ましく、0.5〜3モルがより好ましい。分子状酸素源としては、経済性の観点から空気が好ましい。必要であれば、空気に純酸素を加えて分子状酸素を富化した気体を用いてもよい。 The concentration of molecular oxygen in the raw material gas is preferably 0.4 to 4 mol, more preferably 0.5 to 3 mol, relative to 1 mol of methacrolein. As the molecular oxygen source, air is preferable from the viewpoint of economy. If necessary, a gas enriched with molecular oxygen by adding pure oxygen to air may be used.

原料ガスは、メタクロレイン及び分子状酸素を、窒素、炭酸ガス等の不活性ガスで希釈したものであってもよい。さらに、原料ガスに水蒸気を加えてもよい。水の存在下で反応を行うことにより、メタクリル酸をより高選択率、高収率で得ることができる。原料ガス中の水蒸気の濃度は、0.1〜50容量%が好ましく、1〜40容量%がより好ましい。 The raw material gas may be a gas obtained by diluting methacrolein and molecular oxygen with an inert gas such as nitrogen or carbon dioxide. Further, water vapor may be added to the raw material gas. By carrying out the reaction in the presence of water, methacrylic acid can be obtained with higher selectivity and higher yield. The concentration of water vapor in the raw material gas is preferably 0.1 to 50% by volume, more preferably 1 to 40% by volume.

原料ガスとメタクリル酸製造用触媒との接触時間は、1.5〜15秒が好ましく、2〜10秒がより好ましい。反応圧力は、0.1〜1MPa(G)が好ましい。ただし、(G)はゲージ圧であることを意味する。反応温度は200〜450℃が好ましく、250〜400℃がより好ましい。 The contact time between the raw material gas and the catalyst for producing methacrylic acid is preferably 1.5 to 15 seconds, more preferably 2 to 10 seconds. The reaction pressure is preferably 0.1 to 1 MPa (G). However, (G) means that it is a gauge pressure. The reaction temperature is preferably 200 to 450 ° C, more preferably 250 to 400 ° C.

[メタクリル酸エステルの製造方法]
本発明に係るメタクリル酸エステルの製造方法は、本発明に係る方法により製造されたメタクリル酸をエステル化する。また、本発明に係るメタクリル酸エステルの製造方法は、本発明に係る方法によりメタクリル酸を製造し、該メタクリル酸をエステル化する。これらの方法によれば、メタクロレインの気相接触酸化により得られるメタクリル酸を用いて、メタクリル酸エステルを得ることができる。メタクリル酸と反応させるアルコールとしては特に限定されず、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール等が挙げられる。得られるメタクリル酸エステルとしては、例えばメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル等が挙げられる。反応は、スルホン酸型カチオン交換樹脂等の酸性触媒の存在下で行うことができる。反応温度は50〜200℃が好ましい。
[Method for producing methacrylic acid ester]
The method for producing a methacrylic acid ester according to the present invention esterifies the methacrylic acid produced by the method according to the present invention. Further, in the method for producing a methacrylic acid ester according to the present invention, methacrylic acid is produced by the method according to the present invention, and the methacrylic acid is esterified. According to these methods, a methacrylic acid ester can be obtained by using the methacrylic acid obtained by the vapor phase catalytic oxidation of methacrolein. The alcohol to be reacted with methacrylic acid is not particularly limited, and examples thereof include methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, and isobutanol. Examples of the obtained methacrylic acid ester include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate and the like. The reaction can be carried out in the presence of an acidic catalyst such as a sulfonic acid type cation exchange resin. The reaction temperature is preferably 50 to 200 ° C.

以下、実施例および比較例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例および比較例中の「部」は質量部を意味する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples. “Parts” in Examples and Comparative Examples means parts by mass.

触媒前駆体および触媒における各元素の組成比は、触媒または触媒前駆体をアンモニア水に溶解した成分をICP発光分析法で分析することによって求めた。またアンモニウム根のモル比率は、触媒または触媒前駆体をケルダール法で分析することによって求めた。また、スラリーおよび溶液のpHは、HORIBA製ポータブル型pHメータD−72(商品名)を用いて測定した。 The composition ratio of the catalyst precursor and each element in the catalyst was determined by analyzing the catalyst or a component obtained by dissolving the catalyst precursor in aqueous ammonia by ICP emission spectrometry. The molar ratio of ammonium roots was determined by analyzing the catalyst or catalyst precursor by the Kjeldahl method. The pH of the slurry and the solution was measured using a portable pH meter D-72 (trade name) manufactured by HORIBA.

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。ガスクロマトグラフィーの結果から、メタクロレインの反応率およびメタクリル酸の選択率を下記式にて求めた。 Analysis of the source gas and product was performed using gas chromatography. From the results of gas chromatography, the reaction rate of methacrolein and the selectivity of methacrylic acid were determined by the following formulas.

メタクロレインの反応率(%)=反応したメタクロレインのモル数/供給したメタクロレインのモル数×100
メタクリル酸の選択率(%)=生成したメタクリル酸のモル数/反応したメタクロレインのモル数×100。
Reaction rate of methacrolein (%) = number of moles of methacrolein reacted / number of moles of supplied methacrolein x 100
Methacrylic acid selectivity (%) = number of moles of methacrylic acid produced / number of moles of reacted methacrolein x 100.

[実施例1]
室温の純水1200部に、三酸化モリブデン300部、ニオブ酸シュウ酸アンモニウム21部、85質量%リン酸水溶液20.1部を純水18部で希釈した希釈物、60質量%ヒ酸水溶液24.6部を純水18部で希釈した希釈物、および硝酸銅(II)三水和物4.2部を純水9.0部に溶解した溶解物を混合し、スラリー(I)を得た。スラリー(I)を室温で撹拌しながら、重炭酸セシウム23.5部および重炭酸カリウム5.2部を室温の純水60部に溶解した溶解物と、炭酸アンモニウム27.5部を室温の純水73部に溶解した溶解物を滴下し、スラリー(II)を得た。得られたスラリー(II)を2℃/分で昇温し、95℃にて2時間加熱撹拌した。スラリー(I)およびスラリー(II)の調製において、スラリー(I)およびスラリー(II)のpHは1.4〜5.5の範囲内で変化し、加熱撹拌後に得られたスラリー(II)のpHは1.4〜2.5の範囲内であった。該スラリー(II)を加熱して蒸発乾固させ、触媒前駆体を得た。得られた触媒前駆体の酸素を除く組成比を表1に示す。また、該触媒前駆体はケギン型構造を有していた。
[Example 1]
A dilution of 1200 parts of pure water at room temperature, 300 parts of molybdenum trioxide, 21 parts of ammonium oxalate, 20.1 parts of 85 mass% phosphate aqueous solution diluted with 18 parts of pure water, and 60 mass% hydric acid aqueous solution 24. A dilution of .6 parts diluted with 18 parts of pure water and a solution of 4.2 parts of copper (II) nitrate trihydrate dissolved in 9.0 parts of pure water were mixed to obtain slurry (I). Diluted. While stirring the slurry (I) at room temperature, 23.5 parts of cesium carbonate and 5.2 parts of potassium bicarbonate were dissolved in 60 parts of pure water at room temperature, and 27.5 parts of ammonium carbonate were pure at room temperature. The dissolved solution was added dropwise to 73 parts of water to obtain a slurry (II). The temperature of the obtained slurry (II) was raised at 2 ° C./min, and the mixture was heated and stirred at 95 ° C. for 2 hours. In the preparation of the slurry (I) and the slurry (II), the pH of the slurry (I) and the slurry (II) varied in the range of 1.4 to 5.5, and the slurry (II) obtained after heating and stirring. The pH was in the range of 1.4-2.5. The slurry (II) was heated to evaporate to dryness to obtain a catalyst precursor. Table 1 shows the composition ratio of the obtained catalyst precursor excluding oxygen. In addition, the catalyst precursor had a kegin-type structure.

得られた触媒前駆体を加圧成形し、破砕し、粒径が710μm〜2.36mmの範囲内になるように篩いを用いて分級したものを、空気流通下、380℃で5時間焼成することで、触媒を製造した。得られた触媒の酸素を除く組成比を表2に示す。なお、該触媒におけるアンモニウム根のモル比率は0≦i≦1であった。 The obtained catalyst precursor is pressure-molded, crushed, classified using a sieve so that the particle size is within the range of 710 μm to 2.36 mm, and calcined at 380 ° C. for 5 hours under air flow. This produced a catalyst. Table 2 shows the composition ratio of the obtained catalyst excluding oxygen. The molar ratio of ammonium roots in the catalyst was 0 ≦ i ≦ 1.

前記触媒を反応器に充填して、メタクロレイン5容量%、酸素10容量%、水蒸気30容量%および窒素55容量%からなる原料ガスを流通させ、反応温度285℃にて反応評価を行った。なお触媒充填量は、メタクロレインの反応率が13〜27%の範囲内となるように調節した。反応後のガスを捕集し、ガスクロマトグラフィーで分析してメタクロレイン反応率とメタクリル酸選択率を算出した。結果を表2に示す。 The catalyst was filled in a reactor, and a raw material gas composed of 5% by volume of methacrolein, 10% by volume of oxygen, 30% by volume of water vapor and 55% by volume of nitrogen was circulated, and the reaction was evaluated at a reaction temperature of 285 ° C. The catalyst filling amount was adjusted so that the reaction rate of methacrolein was within the range of 13 to 27%. The gas after the reaction was collected and analyzed by gas chromatography to calculate the methacrolein reaction rate and the methacrylic acid selectivity. The results are shown in Table 2.

[実施例2]
実施例1において、ニオブ酸シュウ酸アンモニウムの仕込み量を17部に、60質量%ヒ酸水溶液の仕込み量を20.5部に変更した点以外は、実施例1と同様の方法で触媒前駆体を製造した。スラリー(I)およびスラリー(II)の調製において、スラリー(I)およびスラリー(II)のpHは1.4〜5.6の範囲内で変化し、加熱撹拌後に得られたスラリー(II)のpHは1.4〜2.5の範囲内であった。また、得られた触媒前駆体の酸素を除く組成比を表1に示す。また、該触媒前駆体はケギン型構造を有していた。
[Example 2]
In Example 1, the catalyst precursor was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of ammonium oxalate charged was changed to 17 parts and the amount of 60 mass% arsenic acid aqueous solution was changed to 20.5 parts. Manufactured. In the preparation of the slurry (I) and the slurry (II), the pH of the slurry (I) and the slurry (II) varied in the range of 1.4 to 5.6, and the slurry (II) obtained after heating and stirring The pH was in the range of 1.4-2.5. Table 1 shows the composition ratio of the obtained catalyst precursor excluding oxygen. In addition, the catalyst precursor had a kegin-type structure.

得られた触媒前駆体を、実施例1と同様の方法で成形および焼成して触媒を製造し、該触媒を用いて実施例1と同様の方法で反応評価を行った。触媒の酸素を除く組成比および反応評価結果を表2に示す。なお、該触媒におけるアンモニウム根のモル比率は0≦i≦1であった。 The obtained catalyst precursor was molded and fired in the same manner as in Example 1 to produce a catalyst, and the reaction was evaluated using the catalyst in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the composition ratio of the catalyst excluding oxygen and the reaction evaluation results. The molar ratio of ammonium roots in the catalyst was 0 ≦ i ≦ 1.

[実施例3]
室温の純水1200部に、三酸化モリブデン300部、メタバナジン酸アンモニウム0.22部、ニオブ酸シュウ酸アンモニウム13部、85質量%リン酸水溶液20.1部を純水18部で希釈した希釈物、60質量%ヒ酸水溶液24.6部を純水18部で希釈した希釈物、および硝酸銅(II)三水和物4.2部を純水9.0部に溶解した溶解物を混合し、スラリー(I)を得た。スラリー(I)を室温で撹拌しながら、重炭酸セシウム33.6部を室温の純水60部に溶解した溶解物と、炭酸アンモニウム27.5部を室温の純水73部に溶解した溶解物を滴下し、スラリー(II)を得た。得られたスラリー(II)を2℃/分で昇温し、95℃にて2時間加熱撹拌した。スラリー(I)およびスラリー(II)の調製において、スラリー(I)およびスラリー(II)のpHは1.4〜5.6の範囲内で変化し、加熱撹拌後に得られたスラリー(II)のpHは1.4〜2.5の範囲内であった。該スラリー(II)を加熱して蒸発乾固させ、触媒前駆体を得た。得られた触媒前駆体の酸素を除く組成比を表1に示す。また、該触媒前駆体はケギン型構造を有していた。
[Example 3]
A dilution of 1200 parts of pure water at room temperature, 300 parts of molybdenum trioxide, 0.22 parts of ammonium metavanadate, 13 parts of ammonium oxalate niobate, and 20.1 parts of 85 mass% aqueous phosphate solution diluted with 18 parts of pure water. , A dilution of 24.6 parts of a 60 mass% hydric acid aqueous solution diluted with 18 parts of pure water, and a solution of 4.2 parts of copper (II) nitrate trihydrate dissolved in 9.0 parts of pure water. The slurry (I) was obtained. While stirring the slurry (I) at room temperature, a solution in which 33.6 parts of cesium carbonate was dissolved in 60 parts of pure water at room temperature and a solution in which 27.5 parts of ammonium carbonate was dissolved in 73 parts of pure water at room temperature. Was added dropwise to obtain a slurry (II). The temperature of the obtained slurry (II) was raised at 2 ° C./min, and the mixture was heated and stirred at 95 ° C. for 2 hours. In the preparation of the slurry (I) and the slurry (II), the pH of the slurry (I) and the slurry (II) varied in the range of 1.4 to 5.6, and the slurry (II) obtained after heating and stirring The pH was in the range of 1.4-2.5. The slurry (II) was heated to evaporate to dryness to obtain a catalyst precursor. Table 1 shows the composition ratio of the obtained catalyst precursor excluding oxygen. In addition, the catalyst precursor had a kegin-type structure.

得られた触媒前駆体を、実施例1と同様の方法で成形および焼成して触媒を製造し、該触媒を用いて実施例1と同様の方法で反応評価を行った。触媒の酸素を除く組成比および反応評価結果を表2に示す。なお、該触媒におけるアンモニウム根のモル比率は0≦i≦1であった。 The obtained catalyst precursor was molded and fired in the same manner as in Example 1 to produce a catalyst, and the reaction was evaluated using the catalyst in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the composition ratio of the catalyst excluding oxygen and the reaction evaluation results. The molar ratio of ammonium roots in the catalyst was 0 ≦ i ≦ 1.

[実施例4]
実施例3において、メタバナジン酸アンモニウムの仕込み量を2部に変更した点以外は、実施例3と同様の方法で触媒前駆体を製造した。スラリー(I)およびスラリー(II)の調製において、スラリー(I)およびスラリー(II)のpHは1.5〜5.7の範囲内で変化し、加熱撹拌後に得られたスラリー(II)のpHは1.5〜2.5の範囲内であった。得られた触媒前駆体の酸素を除く組成比を表1に示す。また、該触媒前駆体はケギン型構造を有していた。
[Example 4]
A catalyst precursor was produced in the same manner as in Example 3 except that the amount of ammonium metavanadate charged was changed to 2 parts in Example 3. In the preparation of the slurry (I) and the slurry (II), the pH of the slurry (I) and the slurry (II) varied in the range of 1.5 to 5.7, and the slurry (II) obtained after heating and stirring The pH was in the range of 1.5-2.5. Table 1 shows the composition ratio of the obtained catalyst precursor excluding oxygen. In addition, the catalyst precursor had a kegin-type structure.

得られた触媒前駆体を、実施例1と同様の方法で成形および焼成して触媒を製造し、該触媒を用いて実施例1と同様の方法で反応評価を行った。触媒の酸素を除く組成比および反応評価結果を表2に示す。なお、該触媒におけるアンモニウム根のモル比率は0≦i≦1であった。 The obtained catalyst precursor was molded and fired in the same manner as in Example 1 to produce a catalyst, and the reaction was evaluated using the catalyst in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the composition ratio of the catalyst excluding oxygen and the reaction evaluation results. The molar ratio of ammonium roots in the catalyst was 0 ≦ i ≦ 1.

[実施例5]
室温の純水1200部に、三酸化モリブデン300部、メタバナジン酸アンモニウム4.1部、ニオブ酸シュウ酸アンモニウム10.5部、85質量%リン酸水溶液20.1部を純水18部で希釈した希釈物、60質量%ヒ酸水溶液24.6部を純水18部で希釈した希釈物、および硝酸銅(II)三水和物4.2部を純水9.0部に溶解した溶解物を混合し、スラリー(I)を得た。スラリー(I)を室温で撹拌しながら、重炭酸セシウム30.3部および重炭酸カリウム1.7部を室温の純水60部に溶解した溶解物と、炭酸アンモニウム27.5部を室温の純水73部に溶解した溶解物を滴下し、スラリー(II)を得た。得られたスラリー(II)を2℃/分で昇温し、95℃にて2時間加熱撹拌した。スラリー(I)およびスラリー(II)の調製において、スラリー(I)およびスラリー(II)のpHは1.5〜5.7の範囲内で変化し、加熱撹拌後に得られたスラリー(II)のpHは1.5〜2.5の範囲内であった。該スラリー(II)を加熱して蒸発乾固させ、触媒前駆体を得た。得られた触媒前駆体の酸素を除く組成比を表1に示す。また、該触媒前駆体はケギン型構造を有していた。
[Example 5]
300 parts of molybdenum trioxide, 4.1 parts of ammonium metavanadate, 10.5 parts of ammonium oxalate niobate, and 20.1 parts of 85 mass% phosphoric acid aqueous solution were diluted with 18 parts of pure water in 1200 parts of pure water at room temperature. Diluted product, diluted product obtained by diluting 24.6 parts of 60% by mass aqueous phosphoric acid solution with 18 parts of pure water, and dissolved product in which 4.2 parts of copper (II) nitrate trihydrate was dissolved in 9.0 parts of pure water. Was mixed to obtain a slurry (I). While stirring the slurry (I) at room temperature, 30.3 parts of cesium carbonate and 1.7 parts of potassium bicarbonate were dissolved in 60 parts of pure water at room temperature, and 27.5 parts of ammonium carbonate were pure at room temperature. The dissolved solution was added dropwise to 73 parts of water to obtain a slurry (II). The temperature of the obtained slurry (II) was raised at 2 ° C./min, and the mixture was heated and stirred at 95 ° C. for 2 hours. In the preparation of the slurry (I) and the slurry (II), the pH of the slurry (I) and the slurry (II) varied in the range of 1.5 to 5.7, and the slurry (II) obtained after heating and stirring The pH was in the range of 1.5-2.5. The slurry (II) was heated to evaporate to dryness to obtain a catalyst precursor. Table 1 shows the composition ratio of the obtained catalyst precursor excluding oxygen. In addition, the catalyst precursor had a kegin-type structure.

得られた触媒前駆体を、実施例1と同様の方法で成形および焼成して触媒を製造し、該触媒を用いて実施例1と同様の方法で反応評価を行った。触媒の酸素を除く組成比および反応評価結果を表2に示す。なお、該触媒におけるアンモニウム根のモル比率は0≦i≦1であった。 The obtained catalyst precursor was molded and fired in the same manner as in Example 1 to produce a catalyst, and the reaction was evaluated using the catalyst in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the composition ratio of the catalyst excluding oxygen and the reaction evaluation results. The molar ratio of ammonium roots in the catalyst was 0 ≦ i ≦ 1.

[比較例1]
実施例5において、メタバナジン酸アンモニウムの仕込み量を8.2部に、重炭酸セシウムの仕込み量を23.5部に、重炭酸カリウムの仕込み量を5.2部に変更し、ニオブ酸シュウ酸アンモニウムを用いなかった点以外は、実施例5と同様の方法で触媒前駆体を製造した。スラリー(I)およびスラリー(II)の調製において、スラリー(I)およびスラリー(II)のpHは1.5〜5.7の範囲内で変化し、加熱撹拌後に得られたスラリー(II)のpHは1.5〜2.5の範囲内であった。得られた触媒前駆体の酸素を除く組成比を表1に示す。また、該触媒前駆体はケギン型構造を有していた。
[Comparative Example 1]
In Example 5, the amount of ammonium metavanadate charged was changed to 8.2 parts, the amount of cesium bicarbonate charged was changed to 23.5 parts, and the amount of potassium bicarbonate charged was changed to 5.2 parts. A catalyst precursor was produced in the same manner as in Example 5 except that ammonium was not used. In the preparation of the slurry (I) and the slurry (II), the pH of the slurry (I) and the slurry (II) varied in the range of 1.5 to 5.7, and the slurry (II) obtained after heating and stirring The pH was in the range of 1.5-2.5. Table 1 shows the composition ratio of the obtained catalyst precursor excluding oxygen. In addition, the catalyst precursor had a kegin-type structure.

得られた触媒前駆体を、実施例1と同様の方法で成形および焼成して触媒を製造し、該触媒を用いて実施例1と同様の方法で反応評価を行った。触媒の酸素を除く組成比および反応評価結果を表2に示す。なお、該触媒におけるアンモニウム根のモル比率は0≦i≦1であった。 The obtained catalyst precursor was molded and fired in the same manner as in Example 1 to produce a catalyst, and the reaction was evaluated using the catalyst in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the composition ratio of the catalyst excluding oxygen and the reaction evaluation results. The molar ratio of ammonium roots in the catalyst was 0 ≦ i ≦ 1.

[比較例2]
純水1200部に、三酸化モリブデン300部、メタバナジン酸アンモニウム4.1部、ニオブ酸シュウ酸アンモニウム10.5部、五酸化アンチモン22.8部、85質量%リン酸水溶液20.1部を純水18部で希釈した希釈物、60質量%ヒ酸水溶液24.6部を純水18部で希釈した希釈物、および硝酸銅(II)三水和物4.2部を純水9.0部に溶解した溶解物を混合し、スラリー(I)を得た。スラリー(I)を室温で撹拌しながら、重炭酸セシウム30.3部および重炭酸カリウム1.7部を室温の純水60部に溶解した溶解物と、炭酸アンモニウム27.5部を室温の純水73部に溶解した溶解物を滴下し、スラリー(II)を得た。得られたスラリー(II)を2℃/分で昇温し、95℃にて2時間加熱撹拌した。スラリー(I)およびスラリー(II)の調製において、スラリー(I)およびスラリー(II)のpHは1.5〜5.7の範囲内で変化し、加熱撹拌後に得られたスラリー(II)のpHは1.5〜2.5の範囲内であった。該スラリー(II)を加熱して蒸発乾固させ、触媒前駆体を得た。得られた触媒前駆体の酸素を除く組成比を表1に示す。また、該触媒前駆体はケギン型構造を有していた。
[Comparative Example 2]
In 1200 parts of pure water, 300 parts of molybdenum trioxide, 4.1 parts of ammonium metavanadate, 10.5 parts of ammonium oxalate niobate, 22.8 parts of antimony pentoxide, and 20.1 parts of 85 mass% phosphoric acid aqueous solution are pure. A diluted solution diluted with 18 parts of water, a diluted solution of 24.6 parts of a 60 mass% phosphoric acid aqueous solution diluted with 18 parts of pure water, and 4.2 parts of copper (II) nitrate trihydrate in pure water 9.0. The lysate dissolved in the part was mixed to obtain a slurry (I). While stirring the slurry (I) at room temperature, 30.3 parts of cesium carbonate and 1.7 parts of potassium bicarbonate were dissolved in 60 parts of pure water at room temperature, and 27.5 parts of ammonium carbonate were pure at room temperature. The dissolved solution was added dropwise to 73 parts of water to obtain a slurry (II). The temperature of the obtained slurry (II) was raised at 2 ° C./min, and the mixture was heated and stirred at 95 ° C. for 2 hours. In the preparation of the slurry (I) and the slurry (II), the pH of the slurry (I) and the slurry (II) varied in the range of 1.5 to 5.7, and the slurry (II) obtained after heating and stirring The pH was in the range of 1.5-2.5. The slurry (II) was heated to evaporate to dryness to obtain a catalyst precursor. Table 1 shows the composition ratio of the obtained catalyst precursor excluding oxygen. In addition, the catalyst precursor had a kegin-type structure.

得られた触媒前駆体を、実施例1と同様の方法で成形および焼成して触媒を製造し、該触媒を用いて実施例1と同様の方法で反応評価を行った。触媒の酸素を除く組成比および反応評価結果を表2に示す。なお、該触媒におけるアンモニウム根のモル比率は0≦i≦1であった。 The obtained catalyst precursor was molded and fired in the same manner as in Example 1 to produce a catalyst, and the reaction was evaluated using the catalyst in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the composition ratio of the catalyst excluding oxygen and the reaction evaluation results. The molar ratio of ammonium roots in the catalyst was 0 ≦ i ≦ 1.

Figure 0006819699
Figure 0006819699

Figure 0006819699
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表1および表2に示されるように、実施例1〜5では、触媒前駆体および触媒の組成比が本発明の範囲内にあり、メタクリル酸選択率が高い触媒であることが確認された。一方、ニオブ組成比が本発明の範囲外である比較例1およびa+fの値が本発明の範囲外である比較例2は、実施例1〜5と比較してメタクリル酸選択率が低い結果となった。 As shown in Tables 1 and 2, it was confirmed that in Examples 1 to 5, the composition ratio of the catalyst precursor and the catalyst was within the range of the present invention, and the catalyst had a high methacrylic acid selectivity. On the other hand, Comparative Example 1 in which the niobium composition ratio is outside the range of the present invention and Comparative Example 2 in which the value of a + f is outside the range of the present invention have a result that the methacrylic acid selectivity is lower than that in Examples 1 to 5. became.

なお、本実施例で得られたメタクリル酸をエステル化することで、メタクリル酸エステルを得ることができる。 A methacrylic acid ester can be obtained by esterifying the methacrylic acid obtained in this example.

この出願は、2017年2月17日に出願された日本出願特願2017−028174を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。 This application claims priority on the basis of Japanese application Japanese Patent Application No. 2017-028174 filed on February 17, 2017, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.

以上、実施形態および実施例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態および実施例に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 Although the present invention has been described above with reference to the embodiments and examples, the present invention is not limited to the above embodiments and examples. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made within the scope of the present invention in terms of the structure and details of the present invention.

本発明に係るメタクリル酸製造用触媒は、高い選択率でメタクリル酸を製造することができるため、工業的にメタクリル酸を製造する際に有用である。 The catalyst for producing methacrylic acid according to the present invention can produce methacrylic acid with a high selectivity, and is therefore useful for industrially producing methacrylic acid.

Claims (9)

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、下記式(1)で表される組成を有するメタクリル酸製造用触媒。
MoNbCu(NH (1)
(式(1)中、P、Mo、V、Nb、Cu、NHおよびOは、それぞれ、リン、モリブデン、バナジウム、ニオブ、銅、アンモニウム根および酸素を表す。Aはケイ素、ゲルマニウム、ヒ素およびアンチモンからなる群から選択される少なくとも1種の元素を表す。Eはビスマス、ジルコニウム、テルル、銀、セレン、タングステン、ホウ素、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、インジウム、硫黄、パラジウム、ガリウム、セリウムおよびランタンからなる群から選択される少なくとも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から選択される少なくとも1種の元素を表す。a〜jは、各成分のモル比率を表し、b=12の時、1.3≦a+f≦2.1、0.01≦c+d≦3、0.35≦d/(c+d)≦1、0.5≦a、0≦c、0.01≦d≦3、0.005≦e≦3、0≦f、0≦g≦3、0.01≦h≦3、0≦i≦5を満たし、jは前記各成分の価数を満足するのに必要な酸素のモル比率である。)
A catalyst for producing methacrylic acid having a composition represented by the following formula (1), which is used when methacrolein is vapor-phase catalytically oxidized with molecular oxygen to produce methacrylic acid.
P a Mo b V c Nb d Cu e A f E g G h (NH 4 ) i O j (1)
(In formula (1), P, Mo, V, Nb, Cu, NH 4 and O represent phosphorus, molybdenum, vanadium, niobium, copper, ammonium root and oxygen, respectively. A represents silicon, germanium, arsenic and Represents at least one element selected from the group consisting of antimony. E represents bismuth, zirconium, tellurium, silver, selenium, tungsten, boron, iron, zinc, chromium, magnesium, calcium, strontium, tantalum, cobalt, nickel, Indicates at least one element selected from the group consisting of manganese, barium, titanium, tin, lead, indium, sulfur, palladium, gallium, cerium and lanthanum. G is from lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium and tarium. Represents at least one element selected from the group. A to j represent the molar ratio of each component, and when b = 12, 1.3 ≤ a + f ≤ 2.1, 0.01 ≤ c + d ≤ 3. , 0.35 ≦ d / (c + d) ≦ 1, 0.5 ≦ a, 0 ≦ c, 0.01 ≦ d ≦ 3, 0.005 ≦ e ≦ 3, 0 ≦ f, 0 ≦ g ≦ 3,0 .01 ≦ h ≦ 3 and 0 ≦ i ≦ 5 are satisfied, and j is the molar ratio of oxygen required to satisfy the valence of each component.)
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の、前駆体であって、ケギン型構造を有し、下記式(2)で表される組成を有するメタクリル酸製造用触媒前駆体。
MoNbCu(NH (2)
(式(2)中、P、Mo、V、Nb、Cu、NHおよびOは、それぞれ、リン、モリブデン、バナジウム、ニオブ、銅、アンモニウム根および酸素を表す。Aはケイ素、ゲルマニウム、ヒ素およびアンチモンからなる群から選択される少なくとも1種の元素を表す。Eはビスマス、ジルコニウム、テルル、銀、セレン、タングステン、ホウ素、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、インジウム、硫黄、パラジウム、ガリウム、セリウムおよびランタンからなる群から選択される少なくとも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から選択される少なくとも1種の元素を表す。a〜jは、各成分のモル比率を表し、b=12の時、1.3≦a+f≦2.4、0.01≦c+d≦3、0.35≦d/(c+d)≦1、0.5≦a、0≦c、0.01≦d≦3、0.005≦e≦3、0≦f、0≦g≦3、0.01≦h≦3、0.1≦i≦20を満たし、jは前記各成分の価数を満足するのに必要な酸素のモル比率である。)
It is a precursor of a catalyst used for producing methacrylic acid by vapor-phase catalytic oxidation of methacrolein with molecular oxygen, has a kegin-type structure, and has a composition represented by the following formula (2). Catalyst precursor for methacrylic acid production.
P a Mo b V c Nb d Cu e A f E g G h (NH 4 ) i O j (2)
(In formula (2), P, Mo, V, Nb, Cu, NH 4 and O represent phosphorus, molybdenum, vanadium, niobium, copper, ammonium root and oxygen, respectively. A represents silicon, germanium, arsenic and Represents at least one element selected from the group consisting of antimony. E represents bismuth, zirconium, tellurium, silver, selenium, tungsten, boron, iron, zinc, chromium, magnesium, calcium, strontium, tantalum, cobalt, nickel, Indicates at least one element selected from the group consisting of manganese, barium, titanium, tin, lead, indium, sulfur, palladium, gallium, cerium and lanthanum. G is from lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium and tarium. Represents at least one element selected from the group. A to j represent the molar ratio of each component, and when b = 12, 1.3 ≤ a + f ≤ 2.4, 0.01 ≤ c + d ≤ 3. , 0.35 ≦ d / (c + d) ≦ 1, 0.5 ≦ a, 0 ≦ c, 0.01 ≦ d ≦ 3, 0.005 ≦ e ≦ 3, 0 ≦ f, 0 ≦ g ≦ 3,0 0.01 ≦ h ≦ 3 and 0.1 ≦ i ≦ 20, and j is the molar ratio of oxygen required to satisfy the valence of each component.)
請求項2に記載のメタクリル酸製造用触媒前駆体の製造方法であって、
(i)少なくともモリブデンの原料を含むスラリー(I)または溶液(I)を調製する工程と、
(ii)前記スラリー(I)または前記溶液(I)にアンモニウム化合物を添加して、アンモニウム塩を含むスラリー(II)を調製する工程と、
(iii)前記スラリー(II)を乾燥し、前記ケギン型構造を有するメタクリル酸製造用触媒前駆体を得る工程と、
を含み、
前記工程(i)および(ii)において、前記スラリー(I)、前記溶液(I)、および前記スラリー(II)のpHを0.1〜6.5の範囲内に維持するメタクリル酸製造用触媒前駆体の製造方法。
The method for producing a catalyst precursor for producing methacrylic acid according to claim 2 .
(I) A step of preparing a slurry (I) or a solution (I) containing at least a molybdenum raw material, and
(Ii) A step of adding an ammonium compound to the slurry (I) or the solution (I) to prepare a slurry (II) containing an ammonium salt.
(Iii) A step of drying the slurry (II) to obtain a catalyst precursor for producing methacrylic acid having the kegin-type structure.
Including
A catalyst for producing methacrylic acid that maintains the pH of the slurry (I), the solution (I), and the slurry (II) in the range of 0.1 to 6.5 in the steps (i) and (ii). Method for producing a precursor.
請求項に記載の方法により製造したメタクリル酸製造用触媒前駆体を焼成する工程を含むメタクリル酸製造用触媒の製造方法。 A method for producing a catalyst for producing methacrylic acid, which comprises a step of calcining a catalyst precursor for producing methacrylic acid produced by the method according to claim 3 . 請求項1に記載のメタクリル酸製造用触媒を用いて、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メタクリル酸の製造方法。 A method for producing methacrylic acid, which produces methacrylic acid by vapor-phase catalytic oxidation of methacrolein with molecular oxygen using the catalyst for producing methacrylic acid according to claim 1 . 請求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を用いて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メタクリル酸の製造方法。 A method for producing methacrylic acid, wherein a catalyst for producing methacrylic acid is produced by the method according to claim 4 , and methacrolein is vapor-phase catalytically oxidized with molecular oxygen using the catalyst for producing methacrylic acid to produce methacrylic acid. 請求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を用いて、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メタクリル酸の製造方法。 A method for producing methacrylic acid, which produces methacrylic acid by vapor-phase catalytic oxidation of methacrolein with molecular oxygen using the methacrylic acid production catalyst produced by the method according to claim 4 . 請求項5から7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をエステル化するメタクリル酸エステルの製造方法。 A method for producing a methacrylic acid ester, which esterifies methacrylic acid produced by the method according to any one of claims 5 to 7 . 請求項5から7のいずれか1項に記載の方法によりメタクリル酸を製造し、該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。 A method for producing a methacrylic acid ester, which comprises producing methacrylic acid by the method according to any one of claims 5 to 7 and esterifying the methacrylic acid.
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