JPH0128741B2 - - Google Patents

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JPH0128741B2
JPH0128741B2 JP56159703A JP15970381A JPH0128741B2 JP H0128741 B2 JPH0128741 B2 JP H0128741B2 JP 56159703 A JP56159703 A JP 56159703A JP 15970381 A JP15970381 A JP 15970381A JP H0128741 B2 JPH0128741 B2 JP H0128741B2
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JP
Japan
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tellurium
catalyst
compound
containing solid
metal oxide
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JP56159703A
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Japanese (ja)
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JPS5859955A (en
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Tomu Sasaki
Yutaka Kyomya
Toshio Nakamura
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Nitto Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Nitto Chemical Industry Co Ltd
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Priority to EP82305256A priority patent/EP0076678B1/en
Publication of JPS5859955A publication Critical patent/JPS5859955A/en
Priority to US06/808,684 priority patent/US4774352A/en
Publication of JPH0128741B2 publication Critical patent/JPH0128741B2/ja
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔〕 発明の背景 本発明は、有機化合物のアンモ酸化法の改良に
関する。 有機化合物のアンモ酸化反応としては多くの例
が知られているが、ここでは300℃ないし600℃の
温度で金属酸化物触媒を用いる反応が対象とな
り、有機化合物としては、飽和および不飽和オレ
フイン、アルコール、アルデヒド、アルキル置換
芳香族炭化水素、窒素、酸素、硫黄などをヘテロ
元素とするアルキル置換複素環化合物を挙げるこ
とができる。 触媒としては、モリブデン、ビスマス等を含有
する金属酸化物触媒、アンチモン錫、鉄、ウラン
等を含有する金属酸化物触媒が、プロピレン、イ
ソブテン、メタノール等のアンモ酸化に有用なこ
とが特公昭36−5870号公報、特公昭37−14075号
公報、特公昭39−19111号公報、特公昭37−13460
号公報、特公昭40−24367号公報、特開昭49−
58100号公報、特開昭51−10200号公報、特公昭51
−33888号公報、特公昭53−18014号公報などに述
べられている。バナジウムを含有する金属酸化物
触媒が、アルキル置換芳香族炭化水素や、アルキ
ル置換複素環化合物のアンモ酸化に有用なこと
が、特公昭35−15689号公報、特開昭50−13378号
公報などに述べられている。 これら有機化合物のアンモ酸化反応において
は、触媒の種類、またはその使用条件により程度
の差はあるものの、長期の反応使用において活性
の低下が認められることが多い。その多くは、目
的生成物の選択率低下による目的生成物収量の減
少である。 この原因は様々であり、その対策もいろいろな
角度から検討されている。 しかし、いずれの場合も、原因は必ずしも明ら
かになつていないし、対策にしても反応条件の変
更、触媒の部分的な入れ替え、または全量の交
換、あるいは劣化した触媒を反応器から抜出して
再生処理するなど、繁雑、かつ経済的にもかなり
損失の大きい方法が提案されているに過ぎない。 反応を行ないながら触媒性能の回復をはかるこ
とができれば非常に有利である。 〔〕 発明の概要 要 旨 本発明は、これら金属酸化物触媒について、上
記の点に解決を与えるためにテルル成分を有機化
合物のアンモ酸化反応帯域に、テルル含有固体を
触媒と共に存在させ、テルル成分源であるテルル
含有固体からテルル成分を触媒へ移行させること
によつて目的を達成しようとするものである。 従つて、本発明によるアンモ酸化法は、300℃
ないし500℃の温度で触媒を用いて有機化合物の
アモン酸化を行なう方法において、アンモ酸化を
テルルを実質的に含有していない金属酸化物触媒
とテルル含有固体との混合物の存在下で行なうこ
と、を特徴とするものである。 効 果 本発明によれば、金属酸化物触媒の目的生成物
の選択性向上、経時変化の減少、あるいは劣化触
媒の目的生成物の選択性改善などを計ることがで
きる。 驚くべきことには、本発明の方法は、テルル含
有触媒のみならず、テルルを含有しない触媒に適
用しても十分な効果があり、応用範囲が広いこと
が明らかにされた。 本発明の方法は、固定層にも流動層にも適用で
きるが、とくに流動層の場合に効果が大きい。流
動層の場合は、反応を行ないながら一部の触媒を
抜き出すこと、また触媒を添加することは容易で
ある。これは連続的にも、断続的にも行なうこと
ができ、操作上も簡単であつて、工業的にも常時
行なわれていることである。従つて、本発明のテ
ルル含有固体を、流動反応を行ないながら添加す
ることは可能でありまた容易でもある。これは、
前述のように従来法による触媒再生法と異なり、
反応を行ないつつ実施できるので、反応器から触
媒を全量抜き出す必要はなく、反応を行ないなが
ら実施できるので、生産停止による損失は発生し
ない。 また、テルル単体またはテルル化合物を、蒸気
またはミストで送入する場合のように、特別な供
給装置を新たに設置する必要もなく経済的であ
る。 テルル含有固体を触媒層に含ませる本発明によ
る効果は、触媒層が流動層をなすときに大きい。 固定層に比べて流動層の方が効果が大きい理由
は明らかではないが、固定層では、反応器の軸方
向に、触媒に沈着したテルル成分濃度に分布が生
じるのに反し、流動層の場合には、触媒が反応器
内で良く混合されるので、触媒のテルル成分濃度
に大きい偏りがなくなり平均化されることが重要
な点かもしれない。 本発明が効果を発揮するメカニズムは必ずしも
明らかにはなつていない。しかし、反応帯域に存
在するテルル含有固体からテルル単体、またはテ
ルル化合物の一部が触媒上に移行し、これが触媒
の副生成物、例えば二酸化炭素、一酸化炭素、青
酸などの生成活性サイトを被毒し、これらの生成
を抑制することによつて、相対的に目的生成物の
選択性を高めるという推定をしている。 本発明の効果の発現はすみやかであり、かつそ
の効果の持続性も良好である。 〔〕 発明の具体的説明 1金属酸化物触媒 ここで用いる金属酸化物触媒は、前述の特許
公報などに示されている種々の、テルルを実質
的に含有しない有機化合物のアンモ酸化触媒あ
るいはその改良触媒である。本発明の方法は、
これらの公知のテルルを含有しない金属酸化物
触媒に対して均しく適用することができる。 具体的には、特に、アンチモン、モリブデン
およびパナジウムからなる群から選ばれた少な
くとも一種の元素を含有する。金属酸化物触媒
が挙げられる。 さらに具体的に述べれば、本発明での触媒
は、下記のような触媒の中から選択される。こ
れらは、触媒成分そのまま、あるいはシリカ、
シリカ・アルミナ、アルミナ、シリカ・チタニ
ア、チタニア等の各種担体に担持して用いても
良い。 (1) Sb10AaBbCcOx(原子比組成) A=Fe、Co、Ni、Mn、U、Ce、Sn、Cu B=V、Mo、W C=Mg、Ca、Sr、Ba、La、Ti、Zr、Nb、
Ta、Cr、Re、Ru、Os、Rh、Ir、Pd、
Pt、Ag、Zn、Cd、B、Al、Ga、In、Tl、
Ge、Pb、P、As、Bi、S、Se a=1〜10 b=0〜5 c=0〜10 (2) Mo10DdEeFfOx(原子比組成) D=Fe、Ni、Co、Mn、Cr、Mg、Ca、Cu、
Zn、La、Ce、Al、Sn E=Sb、Bi、As、P、B F=K、Rb、Cs d=0〜10 e=0.1〜10 f=0〜3 (3) V10GgHhOx G=Li、Na、K、Rb、Cs、Tl、Mg、Ca、
Sr、Ba H=La、Ce、Ti、Zr、Nb、Ta、Cr、Mo、
W、Mn、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、
Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Zn、Cd、B、
Al、Ga、In、Ge、Sn、Pb、P、As、
Sb、Bi、S、Se g=0〜5 h=0〜10 なお、Oは酸素を表わし、添字xは、各成分
元素が結合して生成する酸化物に対応する酸素
の数を示す(上記(1)〜(3)共通)。 触媒の形状も任意であるが、固定層反応の場
合は数mm程度のペレツト、ボール等の形状のも
のが用いられる。 流動層反応の場合には、粒径が5ないし200
ミクロンの範囲の触媒粒子が用いられる。 2 テルル含有固体 反応帯域に触媒層の一部として存在させるテ
ルル含有固体は、テルル単体、一酸化テルル、
二酸化テルル、三酸化テルル、亜テルル酸、テ
ルル酸、あるいはテルルメトキサイド、テルル
エトキサイドなどの有機テルル化合物をそのま
ま、あるいはこれらをシリカ、アルミナ、シリ
カ・アルミナ、チタニア、シリカ・チタニアな
どの不活性担体に担持したもの、あるいはテル
ル含有金属酸化物自身を挙げることができる。 テルル含有固体中のテルル含量は、1重量%
以上であることが好ましい。 金属テルル、二酸化テルル、三酸化テルル、
亜テルル酸、テルル酸、有機テルル化合物など
は、市販の試薬、あるいは公知の方法により各
種テルル原料から調製したものを用いればよ
い。 テルル成分を各種の担体に担持して用いる場
合には、担持法としては様々な手段が適用でき
る。たとえば、テルル原料としては金属テル
ル、二酸化テルル、三酸化テルル、亜テルル
酸、テルル酸、硝酸テルル、塩基性硝酸テル
ル、ハロゲン化テルル、硫酸テルル、有機テル
ル化合物などを用いることができ、これら原料
を、担体原料、例えばシリカゾル、アルミナゾ
ル、チタニアゾル、などと混合後噴霧乾燥した
り、これら原料を溶解した液を、あらかじめ調
製された担体に含浸担持させたりすることによ
つて製造する。また、テルルを含有する流動触
媒をこの目的に用いる場合は、公知の任意の触
媒製造法を用いることができる。 さらに公知の任意の方法によつて調製した触
媒をそのままあるいは反応に使用したのちに、
これにテルル成分を含む液を含浸させ、これを
乾燥および焼成することにより製造することも
できる。 テルル含有固体は、テルル成分の他に、アル
カリ金属、アルカリ土類金属、クロム、モリブ
デン、タングステン、マンガン、鉄、コバル
ト、ニツケル、銅、亜鉛、ホウ素、アルミニウ
ム、錫、鉛、リン、ヒ素、アンチモン、ビスマ
ス、硫黄、セレンなどを含んでいてもさしつか
えないが、これらは、このようなテルル含有固
体を対象触媒と混合して、本発明の方法により
反応を行なつた場合、目的生成物の選択性にマ
イナスを与えない範囲で許容される。 テルル含有固体の物性は、とくに流動反応に
用いるときは注意を要する。 テルル含有固体は、触媒と一緒に流動化でき
ることが好ましい。従つて、触媒に近似した粒
径と粒子密度であることが望ましい。 テルル含有固体の混合量については、使用す
る金属酸化物触媒、対象反応および反応条件に
よつて種々変更し得る。 混入量が少ないと効果が小さいし、効果の発
現に時間がかかり、一方多すぎるとマイナスが
生ずる。 最も実際的にかつ確実な方法は、テルル含有
固体を少しずつ混入しながら反応成績の推移を
追い、所望のレベルに到達したらテルル含有固
体の混入を止め、必要によりこれを繰り返えす
という方法である。状況がある程度把握された
のちには、少量のテルル含有固体を連続的に送
入することもできる。 触媒に対するテルル含有固体の混入量は、使
用触媒量の0.01重量%程度でも効果の認められ
る場合がある。 テルル含有固体の混入量が多すぎた場合は、
一般に反応速度の低下にまず現れる。テルルの
触媒への沈着過大による活性低下の場合は、軽
度であればテルル含有固体の混入を停止し、そ
のまま反応を続けることにより徐々に回復す
る。ただし、低下の大きいときには、部分的な
触媒入れ替えが必要となることがあるので注意
を要する。 一時に混入するテルル含有固体の量は、最大
で使用触媒量の30%以下をするのが安全であ
る。一度に大量混合することは、効果の程度お
よび持続性も含めて考えると、必ずしも有利で
はないし、上述の混入量過大によるマイナス発
生の危険も生ずる。 テルル含有固体中のテルルの存在形態によつ
ても効果の発現に多少差異はあるが、空気中で
は蒸気圧の小さいテルルの酸化物を主体とする
テルル含有固体であつても、アンモ酸化反応帯
域に存在した場合は、少なくとも一部は蒸気圧
の大きい化合物への変化が起るものと思われ、
効果の発現に要する時間は、長くとも数時間で
ある。 3 アンモ酸化 本発明は、有機化合物のアンモ酸化を行ない
ながら実施するものであるが、アンモ酸化その
ものはその条件は公知のものである。大略の範
囲を示せば次の通りである。 供給ガス・モル比は、炭化水素類/酸素/ア
ンモニア(モル比)が、1/0.3−10/0.5〜5
であり、必要により稀釈ガスとして窒素、水蒸
気、炭酸ガス、一酸化炭素ヘリウムなどを加え
ることもできる。 反応温度は、300〜500%、見掛け接触時間
は、0.1〜20秒である。 4 実験例 本明細書中の目的生成物の収率および選択率
は、次の定義による。 収率〔%〕 =生成した目的生成物の炭素重量/供給した原料炭
化水素の炭素重量×100 選択率〔%〕 =生成した目的生成物の炭素重量/反応した原料炭
化水素の炭素重量×100 活性試験条件は次の通りである。 (1) プロピレンのアンモ酸化反応 触媒流動部の内径が5cm、高さ2mの流動
層反応器に、触媒を充填する。 この反応器へ次の組成のガスを、見掛け線
速度が15cm/secとなるように送入する。反
応圧力は常圧である。 O2(空気で供給)/プロピレン=2.10(モル
比) NH3/プロピレン=1.15(モル比) ただし、接続時間は次のように定義され
る。 接触時間〔sec〕=触媒の充填容積〔〕*/供給ガ
ス流度〔/sec〕 *触媒の粗嵩密度基準 (2) トルエンのアンモ酸化反応 前項のプロピレンのアンモ酸化反応に用い
たと同じ反応器を用い、見掛け線速度が15
cm/secとなるように送入する。反応圧力は
常圧である。 O2(空気で供給)/トルエン=2.5(モル比) NH3/トルエン=1.5(モル比) 水蒸気/トルエン=2.5(モル比) 接触時間の定義も、前項のプロピレンのア
ンモ酸化の場合と同じである。 実施例 1 実験式が、Fe10Sb25V0.1P0.5O65.4(SiO230であ
る流動層用触媒を用い、試験条件(1)により活性試
験を行なつた。 アクリロニトリル収率は、74.2%であつた。 これに、Teを16重量%含むテルル含有固体
(残部は、酸素およびケイ素よりなる)(以下の実
施例においても同様)を、触媒に対し3.5重量%
の割合となるように混合して反応を行なつたとこ
ろ、2時間後にはアクロニトリル収率は77.2%と
なつた。その後さらに2時間反応を行なつたが、
収率は変らなかつた。 実施例 2 実験式がW0.5Co5Fe10Sb25O71.5(SiO230である
流動層用触媒を用い、試験条件(1)により活性試験
を行なつた。 アクリロニトリルの収率は、当初74.1%であつ
たが、長時間の反応使用により触媒の活性が低下
して65.2%となつた。 これに、Teを32重量%含むテルル含有固体を
触媒に対し1.5重量%の割合となるように混合し
て反応を行なつたところ、3時間後にはアクリロ
ニトリル収率は72.8%となつた。 実施例 3 実験式がSn10Sb25O70(SiO230である流動層用
触媒を用い、試験条件(1)により活性試験を行なつ
た。 アクリロニトリル収率は、68.9%であつた。 これに、Teを16重量%含むテルル含有固体を
触媒に対し3.5重量%の割合となるように混合し
て反応を行なつたところ、2時間後にはアクリロ
ニトリル収率は73.5%となつた。 実施例 4 実験式がU10Sd30O86.7(SiO260である流動層用
触媒を用い、試験条件(1)により活性試験を行なつ
た。 アクリロニトリル収率は、当初69.5%であつた
が長時間の反応使用により触媒の活性が低下して
64.8%となつた。 これに、Teを32重量%含むテルル含有固体を
触媒し1.5重量%の割合となるように混合して反
応を行なつたところ、2時間後にはアクリロニト
リル収率は70.2%となつた。 実施例 5 実験式がP0.5K0.1Fe3Ni2.5Co4.5Bi1Mo12O50.3
(SiO245である流動層用触媒を用い、試験条件(1)
により活性試験を行なつた。 アクリロニトリル収率は、当初75.3%であつた
が、長時間の反応使用により触媒の活性が低化し
て71.8%となつた。 これに、Teを16重量%含むテルル含有固体を、
触媒に対し0.5重量%の割合となるように混合し
て反応を行なつたところ、アクリロニトリル収率
は1.5時間後には73.8%、5時間後には74.2%とな
つた。 実施例 6 実験式が、P1V12O32.5(SiO250である流動触媒
を用い、試験条件(2)により活性試験を行なつた。 ベンゾニトリル収率は、75.2%であつた。 これに、Teを16重量%含むテルル含有固体を
触媒し0.5重量%の割合となるように混合して反
応を行なつたところ、2時間後にはベンゾニトリ
ル収率は76.3%となつた。 【表】
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [] BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an improved process for ammoxidation of organic compounds. Many examples of ammoxidation reactions of organic compounds are known, but here we will focus on reactions using metal oxide catalysts at temperatures of 300°C to 600°C, and examples of organic compounds include saturated and unsaturated olefins, Examples include alcohols, aldehydes, alkyl-substituted aromatic hydrocarbons, and alkyl-substituted heterocyclic compounds having heteroelements such as nitrogen, oxygen, and sulfur. As catalysts, metal oxide catalysts containing molybdenum, bismuth, etc., and metal oxide catalysts containing antimony tin, iron, uranium, etc., are useful for ammoxidation of propylene, isobutene, methanol, etc., as reported in Japanese Patent Publication No. 1973. 5870 Publication, Special Publication No. 37-14075, Publication No. 39-19111, Publication No. 1911-1911, Publication No. 1911-13460
Publication No. 1977-24367, Japanese Patent Publication No. 1977-24367
Publication No. 58100, Japanese Unexamined Patent Publication No. 51-10200, Special Publication No. 1973
This is described in Publication No. 33888, Japanese Patent Publication No. 18014/1983, etc. The usefulness of metal oxide catalysts containing vanadium for the ammoxidation of alkyl-substituted aromatic hydrocarbons and alkyl-substituted heterocyclic compounds has been reported in Japanese Patent Publications No. 15689-1989 and 13378-1978, etc. It has been stated. In the ammoxidation reactions of these organic compounds, a decrease in activity is often observed during long-term reaction use, although the degree varies depending on the type of catalyst or the conditions under which it is used. Most of them are a decrease in the yield of the desired product due to a decrease in the selectivity of the desired product. There are various causes for this, and countermeasures are being considered from various angles. However, in each case, the cause is not necessarily clear, and countermeasures include changing the reaction conditions, partially or completely replacing the catalyst, or removing the deteriorated catalyst from the reactor and regenerating it. There are only methods proposed that are complicated and involve considerable economic loss. It would be very advantageous if the catalyst performance could be restored while the reaction was being carried out. [] Summary of the invention In order to solve the above-mentioned problems regarding these metal oxide catalysts, the present invention provides a tellurium component in the ammoxidation reaction zone of an organic compound and a tellurium-containing solid present together with the catalyst. The objective is to be achieved by transferring the tellurium component from the source tellurium-containing solid to the catalyst. Therefore, the ammoxidation method according to the present invention can be carried out at 300°C.
A method for carrying out amonoxidation of an organic compound using a catalyst at a temperature of from 500°C to 500°C, wherein the ammoxidation is carried out in the presence of a mixture of a metal oxide catalyst substantially free of tellurium and a tellurium-containing solid; It is characterized by: Effects According to the present invention, it is possible to improve the selectivity of a metal oxide catalyst to a target product, reduce changes over time, or improve the selectivity of a deteriorated catalyst to a target product. Surprisingly, it has been revealed that the method of the present invention is sufficiently effective when applied not only to tellurium-containing catalysts but also to non-tellurium-containing catalysts, and has a wide range of applications. The method of the present invention can be applied to both fixed beds and fluidized beds, but is particularly effective in fluidized beds. In the case of a fluidized bed, it is easy to take out a part of the catalyst or add the catalyst while the reaction is being carried out. This can be carried out either continuously or intermittently, is easy to operate, and is routinely carried out industrially. Therefore, it is possible and easy to add the tellurium-containing solid of the present invention while carrying out a flow reaction. this is,
As mentioned above, unlike the conventional catalyst regeneration method,
Since the process can be carried out while the reaction is being carried out, there is no need to extract the entire amount of the catalyst from the reactor, and since the process can be carried out while the reaction is being carried out, there is no loss due to production stoppage. Further, it is economical because there is no need to newly install a special supply device, unlike when introducing tellurium alone or a tellurium compound in the form of steam or mist. The effect of the present invention in which the tellurium-containing solid is included in the catalyst bed is great when the catalyst bed forms a fluidized bed. The reason why the fluidized bed is more effective than the fixed bed is not clear, but in the fixed bed, the tellurium component concentration deposited on the catalyst is distributed in the axial direction of the reactor, whereas in the case of the fluidized bed, the concentration of the tellurium component deposited on the catalyst is distributed. In this case, it may be important that the catalyst is well mixed in the reactor, so that the concentration of the tellurium component in the catalyst is averaged without large deviations. The mechanism by which the present invention exerts its effects is not necessarily clear. However, tellurium alone or part of the tellurium compound from the tellurium-containing solids present in the reaction zone migrates onto the catalyst, and this covers the active sites that produce catalyst byproducts, such as carbon dioxide, carbon monoxide, and hydrocyanic acid. It is presumed that by inhibiting the production of these compounds, the selectivity of the desired product will be relatively increased. The effect of the present invention appears quickly, and the effect is long-lasting. [] Detailed Description of the Invention 1 Metal Oxide Catalyst The metal oxide catalyst used here is a variety of ammoxidation catalysts for organic compounds that do not substantially contain tellurium, as shown in the above-mentioned patent publications, or improvements thereof. It is a catalyst. The method of the present invention includes:
It can be equally applied to these known tellurium-free metal oxide catalysts. Specifically, it contains at least one element selected from the group consisting of antimony, molybdenum, and panadium. Examples include metal oxide catalysts. More specifically, the catalyst in the present invention is selected from the following catalysts. These can be used as catalyst components, or as silica,
It may be supported on various carriers such as silica/alumina, alumina, silica/titania, and titania. (1) Sb 10 AaBbCcOx (atomic ratio composition) A=Fe, Co, Ni, Mn, U, Ce, Sn, Cu B=V, Mo, W C=Mg, Ca, Sr, Ba, La, Ti, Zr ,Nb,
Ta, Cr, Re, Ru, Os, Rh, Ir, Pd,
Pt, Ag, Zn, Cd, B, Al, Ga, In, Tl,
Ge, Pb, P, As, Bi, S, Se a=1~10 b=0~5 c=0~10 (2) Mo 10 DdEeFfOx (atomic ratio composition) D=Fe, Ni, Co, Mn, Cr , Mg, Ca, Cu,
Zn, La, Ce, Al, Sn E=Sb, Bi, As, P, B F=K, Rb, Cs d=0~10 e=0.1~10 f=0~3 (3) V 10 GgHhOx G= Li, Na, K, Rb, Cs, Tl, Mg, Ca,
Sr, Ba H=La, Ce, Ti, Zr, Nb, Ta, Cr, Mo,
W, Mn, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh,
Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Zn, Cd, B,
Al, Ga, In, Ge, Sn, Pb, P, As,
Sb, Bi, S, Se g=0~5 h=0~10 Note that O represents oxygen, and the subscript x indicates the number of oxygen corresponding to the oxide produced by combining each component element (see above) (1) to (3) common). The shape of the catalyst can be arbitrary, but in the case of a fixed bed reaction, catalysts in the shape of pellets, balls, etc. of several millimeters are used. In the case of fluidized bed reaction, the particle size is between 5 and 200.
Catalyst particles in the micron range are used. 2 Tellurium-containing solid The tellurium-containing solid present in the reaction zone as part of the catalyst layer includes tellurium alone, tellurium monoxide,
Organic tellurium compounds such as tellurium dioxide, tellurium trioxide, tellurite acid, telluric acid, tellurium methoxide, tellurium ethoxide, etc. can be used as they are, or they can be combined with inert materials such as silica, alumina, silica/alumina, titania, silica/titania, etc. Examples include those supported on a carrier or the tellurium-containing metal oxide itself. The tellurium content in the tellurium-containing solid is 1% by weight
It is preferable that it is above. Tellurium metal, tellurium dioxide, tellurium trioxide,
As tellurite acid, telluric acid, organic tellurium compounds, etc., commercially available reagents or those prepared from various tellurium raw materials by known methods may be used. When using the tellurium component supported on various carriers, various means can be applied as the supporting method. For example, tellurium metal, tellurium dioxide, tellurium trioxide, tellurite acid, telluric acid, tellurium nitrate, basic tellurium nitrate, tellurium halide, tellurium sulfate, organic tellurium compounds, etc. can be used as tellurium raw materials. is mixed with carrier raw materials such as silica sol, alumina sol, titania sol, etc. and then spray-dried, or by impregnating and supporting a previously prepared carrier with a solution containing these raw materials. Furthermore, when a tellurium-containing fluidized catalyst is used for this purpose, any known catalyst manufacturing method can be used. Further, a catalyst prepared by any known method may be used as it is or after being used in the reaction.
It can also be produced by impregnating this with a liquid containing a tellurium component, drying and firing it. In addition to the tellurium component, tellurium-containing solids include alkali metals, alkaline earth metals, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, boron, aluminum, tin, lead, phosphorus, arsenic, and antimony. , bismuth, sulfur, selenium, etc., but when such tellurium-containing solids are mixed with the target catalyst and reacted according to the method of the present invention, the target product can be selected. It is acceptable as long as it does not negatively affect sexuality. The physical properties of tellurium-containing solids require special attention when used in flow reactions. Preferably, the tellurium-containing solid can be co-fluidized with the catalyst. Therefore, it is desirable that the particle size and particle density be similar to those of the catalyst. The amount of the tellurium-containing solid mixed can be varied depending on the metal oxide catalyst used, the target reaction, and the reaction conditions. If the amount is too small, the effect will be small and it will take time to develop the effect, while if it is too large, negative effects will occur. The most practical and reliable method is to add the tellurium-containing solid little by little and follow the progress of the reaction, and when the desired level is reached, stop adding the tellurium-containing solid, and repeat this process if necessary. be. Once the situation is known to some extent, small amounts of tellurium-containing solids can be continuously fed. The effect may be observed even when the amount of tellurium-containing solid mixed into the catalyst is about 0.01% by weight of the amount of catalyst used. If too much tellurium-containing solid is mixed in,
Generally, it first appears as a decrease in reaction rate. In the case of a decrease in activity due to excessive deposition of tellurium on the catalyst, if it is mild, it can be gradually recovered by stopping the incorporation of the tellurium-containing solid and continuing the reaction. However, if the decrease is large, it may be necessary to partially replace the catalyst, so care must be taken. It is safe to limit the amount of tellurium-containing solids mixed in at a time to a maximum of 30% or less of the amount of catalyst used. Mixing a large amount at once is not necessarily advantageous when considering the extent and sustainability of the effect, and there is also the risk of negative effects due to the above-mentioned excessive amount of mixing. Although there are some differences in the manifestation of the effect depending on the form of tellurium present in the tellurium-containing solid, even if the tellurium-containing solid is mainly composed of tellurium oxides with low vapor pressure in air, the ammoxidation reaction zone If present in
The time required for the effect to appear is several hours at most. 3 Ammoxidation The present invention is carried out while carrying out ammoxidation of an organic compound, and the conditions for the ammoxidation itself are known. The approximate range is as follows. The supply gas molar ratio is hydrocarbons/oxygen/ammonia (molar ratio) 1/0.3-10/0.5-5
If necessary, nitrogen, water vapor, carbon dioxide gas, carbon monoxide, helium, etc. can be added as a diluting gas. The reaction temperature is 300-500%, and the apparent contact time is 0.1-20 seconds. 4 Experimental Examples The yield and selectivity of the target product in this specification are based on the following definitions. Yield [%] = Carbon weight of the target product produced / Carbon weight of the supplied raw material hydrocarbon × 100 Selectivity [%] = Carbon weight of the target product produced / Carbon weight of the reacted raw material hydrocarbon × 100 The activity test conditions are as follows. (1) Ammoxidation reaction of propylene A catalyst is packed into a fluidized bed reactor with an inner diameter of the catalyst fluidizing section of 5 cm and a height of 2 m. A gas having the following composition is fed into this reactor at an apparent linear velocity of 15 cm/sec. The reaction pressure is normal pressure. O 2 (supplied with air)/propylene = 2.10 (molar ratio) NH 3 /propylene = 1.15 (molar ratio) However, the connection time is defined as follows. Contact time [sec] = Catalyst packing volume [] * /Supplied gas flow rate [/sec] *Catalyst bulk density standard (2) Toluene ammoxidation reaction Same reactor as used for propylene ammoxidation reaction in the previous section and the apparent linear velocity is 15
Feed at cm/sec. The reaction pressure is normal pressure. O 2 (supplied with air)/toluene = 2.5 (mole ratio) NH 3 /toluene = 1.5 (mole ratio) Steam/toluene = 2.5 (mole ratio) The definition of contact time is also the same as in the case of ammoxidation of propylene in the previous section. It is. Example 1 Using a fluidized bed catalyst having the empirical formula Fe 10 Sb 25 V 0.1 P 0.5 O 65.4 (SiO 2 ) 30 , an activity test was conducted under test conditions (1). Acrylonitrile yield was 74.2%. In addition, a tellurium-containing solid containing 16% by weight of Te (the remainder consists of oxygen and silicon) (the same applies in the following examples) is added to the catalyst in an amount of 3.5% by weight.
When the mixture was mixed and the reaction was carried out in such a ratio, the yield of acronitrile was 77.2% after 2 hours. After that, the reaction was carried out for another 2 hours, but
The yield remained unchanged. Example 2 An activity test was conducted under test conditions (1) using a fluidized bed catalyst having the empirical formula W 0.5 Co 5 Fe 10 Sb 25 O 71.5 (SiO 2 ) 30 . The yield of acrylonitrile was initially 74.1%, but due to the prolonged use of the reaction, the activity of the catalyst decreased and it became 65.2%. When this was mixed with a tellurium-containing solid containing 32% by weight of Te at a ratio of 1.5% by weight to the catalyst and a reaction was carried out, the acrylonitrile yield was 72.8% after 3 hours. Example 3 Using a fluidized bed catalyst having the empirical formula Sn 10 Sb 25 O 70 (SiO 2 ) 30 , an activity test was conducted under test conditions (1). Acrylonitrile yield was 68.9%. When this was mixed with a tellurium-containing solid containing 16% by weight of Te at a ratio of 3.5% by weight to the catalyst and a reaction was carried out, the acrylonitrile yield was 73.5% after 2 hours. Example 4 Using a fluidized bed catalyst having the empirical formula U 10 Sd 30 O 86.7 (SiO 2 ) 60 , an activity test was conducted under test conditions (1). The acrylonitrile yield was initially 69.5%, but the activity of the catalyst decreased due to long-term reaction use.
It became 64.8%. When this was mixed with a tellurium-containing solid containing 32% by weight of Te as a catalyst to give a ratio of 1.5% by weight, a reaction was carried out, and after 2 hours, the yield of acrylonitrile was 70.2%. Example 5 The empirical formula is P 0.5 K 0.1 Fe 3 Ni 2.5 Co 4.5 Bi 1 Mo 12 O 50.3
(SiO 2 ) Using a fluidized bed catalyst of 45 , test conditions (1)
An activity test was conducted using The acrylonitrile yield was initially 75.3%, but due to the long-term use of the reaction, the activity of the catalyst decreased and it became 71.8%. To this, a tellurium-containing solid containing 16% by weight of Te,
When the reaction was carried out by mixing at a ratio of 0.5% by weight to the catalyst, the acrylonitrile yield was 73.8% after 1.5 hours and 74.2% after 5 hours. Example 6 An activity test was conducted under test conditions (2) using a fluidized catalyst whose empirical formula was P 1 V 12 O 32.5 (SiO 2 ) 50 . The benzonitrile yield was 75.2%. When this was mixed with a tellurium-containing solid containing 16% by weight of Te as a catalyst to give a ratio of 0.5% by weight, the benzonitrile yield was 76.3% after 2 hours. 【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 300℃ないし500℃の温度で触媒を用いて有機
化合物のアンモ酸化を行なう方法において、アン
モ酸化をテルルを実質的に含有していない金属酸
化物触媒とテルル含有固体との混合物の存在下で
行なうことを特徴とする、アンモ酸化法。 2 金属酸化物触媒が、アンチモン、モリブデ
ン、バナジウムからなる群から選ばれた少なくと
も一種の元素を含有する、特許請求の範囲第1項
記載の方法。 3 金属酸化物触媒が、粒径5ないし200ミクロ
ンの範囲の流動触媒である、特許請求の範囲第1
項〜第2項のいずれかに記載の方法。 4 テルル含有固体が、金属酸化物触媒に対して
0.01重量%以上の割合で存在する、特許請求の範
囲第1項〜第3項のいずれかに記載の方法。 5 テルル含有固体のテルル含量が、1重量%以
上である、特許請求の範囲第1項〜第4項のいず
れかに記載の方法。 6 テルル含有固体が、テルル単体、テルル酸化
物、テルル酸化物水和物、または有機テルル化合
物である、特許請求の範囲第1項〜第5項のいず
れかに記載の方法。 7 テルル含有固体が、テルル単体、テルル酸化
物、テルル酸化物水和物、または有機テルル化合
物を、不活性担体に担持したものである、特許請
求の範囲第1項〜第5項のいずれかに記載の方
法。 8 不活性担体が、シリカ、アルミナ、シリカ・
アルミナ、チタニア、シリカ・チタニアおよびジ
ルコニアからなる群から選ばれた少なくとも一種
である、特許請求の範囲第7項記載の方法。 9 テルル含有固体が、テルルとアルカリ金属、
アルカリ土類金属、クロム、モリブデン、タング
ステン、バナジウム、マンガン、鉄、コバルト、
ニツケル、銅、亜鉛、ホウ素、アルミニウム、
錫、鉛、リン、ヒ素、アンチモン、ビスマス、硫
黄、セレンからなる群から選ばれた少なくとも一
種の元素を含む化合物または化合物混合物および
(または)これらを不活性担体に担持したもので
ある、特許請求の範囲第1項〜第8項のいずれか
に記載の方法。
[Claims] 1. A method for ammoxidizing an organic compound using a catalyst at a temperature of 300°C to 500°C, in which the ammoxidation is carried out using a metal oxide catalyst that does not substantially contain tellurium and a tellurium-containing solid. An ammoxidation method characterized in that it is carried out in the presence of a mixture of. 2. The method according to claim 1, wherein the metal oxide catalyst contains at least one element selected from the group consisting of antimony, molybdenum, and vanadium. 3. Claim 1, wherein the metal oxide catalyst is a fluidized catalyst with a particle size in the range of 5 to 200 microns.
The method according to any one of Items 1 to 2. 4 Tellurium-containing solids react with metal oxide catalysts
4. A method according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound is present in a proportion of 0.01% by weight or more. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the tellurium content of the tellurium-containing solid is 1% by weight or more. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the tellurium-containing solid is simple tellurium, tellurium oxide, tellurium oxide hydrate, or an organic tellurium compound. 7. Any one of claims 1 to 5, wherein the tellurium-containing solid is one in which tellurium alone, tellurium oxide, tellurium oxide hydrate, or an organic tellurium compound is supported on an inert carrier. The method described in. 8 The inert carrier is silica, alumina, silica, etc.
The method according to claim 7, wherein at least one member is selected from the group consisting of alumina, titania, silica-titania, and zirconia. 9 The tellurium-containing solid is tellurium and an alkali metal,
Alkaline earth metals, chromium, molybdenum, tungsten, vanadium, manganese, iron, cobalt,
Nickel, copper, zinc, boron, aluminum,
A patent claim that is a compound or compound mixture containing at least one element selected from the group consisting of tin, lead, phosphorus, arsenic, antimony, bismuth, sulfur, and selenium, and/or a compound supported on an inert carrier. The method according to any one of items 1 to 8.
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