JPH07267637A - 複合金属酸化物組成物、その製造方法、及びメタクリル酸の製造方法 - Google Patents
複合金属酸化物組成物、その製造方法、及びメタクリル酸の製造方法Info
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- B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 新規の複合金属酸化物組成物を提供する。
【構成】 該複合金属酸化物組成物は、2相構造を有
し、かつモリブデン、水素、元素燐、砒素、ホウ素、ゲ
ルマニウム及び珪素の1種以上、元素ニオブ、タンタル
及びアンチモンの1種以上並びに元素銅、鉄、コバル
ト、ニッケル、亜鉛、カドミウム、マンガン、マグネシ
ウム、カルシウム、ストロンチウム及びバリウムの1種
以上を含有する。 【効果】 該複合金属酸化物組成物は、メタクリル酸を
気相触媒酸化により製造するために使用することができ
る。
し、かつモリブデン、水素、元素燐、砒素、ホウ素、ゲ
ルマニウム及び珪素の1種以上、元素ニオブ、タンタル
及びアンチモンの1種以上並びに元素銅、鉄、コバル
ト、ニッケル、亜鉛、カドミウム、マンガン、マグネシ
ウム、カルシウム、ストロンチウム及びバリウムの1種
以上を含有する。 【効果】 該複合金属酸化物組成物は、メタクリル酸を
気相触媒酸化により製造するために使用することができ
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般式I: [A]p[B]q [式中、AはMo12X1 aX2 bX3 cX4 dSeX5 fOx、Bは
X6 gX7 hOy、X1は燐、砒素、ホウ素、ゲルマニウム及
び/又は珪素、X2はバナジウム、ニオブ及び/又はタ
ングステン、X3は水素、該水素の97モル%までカリ
ウム、ルビジウム、セシウム及び/又はアンモニウム
(NH4)により置換されていてもよい、X4はアンチモ
ン及び/又はビスマス、X5はレニウム及び/又はロジ
ウム、X6は銅、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、カド
ミウム、マンガン、マグネシウム、カルシウム、ストロ
ンチウム及び/又はバリウム、X7はニオブ、タンタル
及び/又はアンチモン、aは1〜6、有利には1〜3及
び特に有利には1.5〜2.5、bは0〜6、有利には
0.2〜4及び特に有利には0.5〜2、cは3〜5、
dは0〜6、有利には0〜3及び特に有利には0.5〜
1.5、eは0〜3、有利には0.01〜1及び特に有
利には0.01〜0.2、fは0〜3、有利には0.0
1〜1及び特に有利には0.1〜0.5、gは0.5〜
1.5、有利には0.9〜1.1、hは2〜4、有利に
は2〜3及び特に有利には2〜2.5、x,yは、式I
において酸素と異なる元素の原子価及び頻度により決定
される数、及びp,gはゼロとは異なる数であり、但し
その比p/gは12:0.1〜12:48、有利には1
2:0.25〜12:12及び特に有利には12:0.
5〜12:4である]で示され、三次元的に延長され
た、その局所的周囲とは異なる化学的組成に基づきその
局所的周囲によって制限された、化学的組成: A Mo12X1 aX2 bX3 cX4 dSeX5 fOx の領域Aの形の成分[A]p,及び三次元的に延長され
た、その局所的周囲とは異なる化学的組成に基づきその
局所的周囲によって制限された、化学的組成: B X6 gX7 hOy の領域Bの形の成分[B]qを含有し、その際領域A,
Bが互いに相対的に微細分されたAと微細分されたBか
らなる微細な混合物中におけると同様に分配されている
複合金属酸化物組成物に関する。
X6 gX7 hOy、X1は燐、砒素、ホウ素、ゲルマニウム及
び/又は珪素、X2はバナジウム、ニオブ及び/又はタ
ングステン、X3は水素、該水素の97モル%までカリ
ウム、ルビジウム、セシウム及び/又はアンモニウム
(NH4)により置換されていてもよい、X4はアンチモ
ン及び/又はビスマス、X5はレニウム及び/又はロジ
ウム、X6は銅、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、カド
ミウム、マンガン、マグネシウム、カルシウム、ストロ
ンチウム及び/又はバリウム、X7はニオブ、タンタル
及び/又はアンチモン、aは1〜6、有利には1〜3及
び特に有利には1.5〜2.5、bは0〜6、有利には
0.2〜4及び特に有利には0.5〜2、cは3〜5、
dは0〜6、有利には0〜3及び特に有利には0.5〜
1.5、eは0〜3、有利には0.01〜1及び特に有
利には0.01〜0.2、fは0〜3、有利には0.0
1〜1及び特に有利には0.1〜0.5、gは0.5〜
1.5、有利には0.9〜1.1、hは2〜4、有利に
は2〜3及び特に有利には2〜2.5、x,yは、式I
において酸素と異なる元素の原子価及び頻度により決定
される数、及びp,gはゼロとは異なる数であり、但し
その比p/gは12:0.1〜12:48、有利には1
2:0.25〜12:12及び特に有利には12:0.
5〜12:4である]で示され、三次元的に延長され
た、その局所的周囲とは異なる化学的組成に基づきその
局所的周囲によって制限された、化学的組成: A Mo12X1 aX2 bX3 cX4 dSeX5 fOx の領域Aの形の成分[A]p,及び三次元的に延長され
た、その局所的周囲とは異なる化学的組成に基づきその
局所的周囲によって制限された、化学的組成: B X6 gX7 hOy の領域Bの形の成分[B]qを含有し、その際領域A,
Bが互いに相対的に微細分されたAと微細分されたBか
らなる微細な混合物中におけると同様に分配されている
複合金属酸化物組成物に関する。
【0002】更に、本発明は、前記組成物の製造方法及
びその用途に関する。
びその用途に関する。
【0003】ヨーロッパ特許公開第442517号明細
書及びヨーロッパ特許公開第424900号明細書は、
複合金属酸化物組成物に関し、その実験的元素組成は本
発明の複合金属酸化物組成物の組成に相当する。
書及びヨーロッパ特許公開第424900号明細書は、
複合金属酸化物組成物に関し、その実験的元素組成は本
発明の複合金属酸化物組成物の組成に相当する。
【0004】これらの複合金属酸化物組成物は、所望の
複合金属酸化物組成物の成分の適当な源を必要量で緊密
な乾燥混合物に加工し、該混合物を引き続き高温で数時
間焼成することにより製造される。
複合金属酸化物組成物の成分の適当な源を必要量で緊密
な乾燥混合物に加工し、該混合物を引き続き高温で数時
間焼成することにより製造される。
【0005】得られる複合金属酸化物組成物は、特にメ
タクロレインからメタクリル酸を気相触媒酸化的に製造
するための触媒として使用される。しかしながら、先行
技術の複合酸化物組成物の欠点は、所定の反応の際のそ
の活性並びにメタクリル酸形成の選択性が完全には満足
され得ないことにある。同様なことは、その製造の再現
性並びに使用中の耐用時間についても当てはまる。耐用
時間は、特に、主成分としてメタクロレインを含む反応
ガスが副成分として有機酸を含有する際には満足されな
い。
タクロレインからメタクリル酸を気相触媒酸化的に製造
するための触媒として使用される。しかしながら、先行
技術の複合酸化物組成物の欠点は、所定の反応の際のそ
の活性並びにメタクリル酸形成の選択性が完全には満足
され得ないことにある。同様なことは、その製造の再現
性並びに使用中の耐用時間についても当てはまる。耐用
時間は、特に、主成分としてメタクロレインを含む反応
ガスが副成分として有機酸を含有する際には満足されな
い。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、先行技術の複合酸化物組成物の欠点を有しない複合
金属酸化物組成物を提供することであった。
は、先行技術の複合酸化物組成物の欠点を有しない複合
金属酸化物組成物を提供することであった。
【0007】
【課題を解決するための手段】従って、冒頭に定義した
組成物Iが見出された。記載したヨーロッパ特許公開第
835号明細書、ドイツ連邦共和国特許第333838
0号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第4220
859号明細書及び先願のドイツ連邦共和国特許出願公
開第4307381号明細書は、同様にメタクロレイン
からメタクリル酸を気相触媒酸化的に製造するための触
媒として好適であり、好ましくは同様に2相構造を有す
る複合金属酸化物組成物に関するものであるが、先行技
術のこれらの複合金属酸化物組成物の相の元素組成は本
発明による複合金属酸化物組成物Iとは異なっている。
組成物Iが見出された。記載したヨーロッパ特許公開第
835号明細書、ドイツ連邦共和国特許第333838
0号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第4220
859号明細書及び先願のドイツ連邦共和国特許出願公
開第4307381号明細書は、同様にメタクロレイン
からメタクリル酸を気相触媒酸化的に製造するための触
媒として好適であり、好ましくは同様に2相構造を有す
る複合金属酸化物組成物に関するものであるが、先行技
術のこれらの複合金属酸化物組成物の相の元素組成は本
発明による複合金属酸化物組成物Iとは異なっている。
【0008】有利な組成物Iは、X1が燐であるもので
ある。更に、X2がバナジウムである組成物Iも好まし
い。また、X3の3〜30モル%がカリウム、ルビジウ
ム、セシウム及び/又はアンモニウムである場合が有利
である。有利な水素置換体としてはセシウムが使用され
る。X4は有利にはアンチモン、及びX5は有利にはロジ
ウムである。X6としては有利には銅及び/又は亜鉛が
使用され、この場合銅を使用するのが特に有利であり、
一方X7は有利にはアンチモンである。
ある。更に、X2がバナジウムである組成物Iも好まし
い。また、X3の3〜30モル%がカリウム、ルビジウ
ム、セシウム及び/又はアンモニウムである場合が有利
である。有利な水素置換体としてはセシウムが使用され
る。X4は有利にはアンチモン、及びX5は有利にはロジ
ウムである。X6としては有利には銅及び/又は亜鉛が
使用され、この場合銅を使用するのが特に有利であり、
一方X7は有利にはアンチモンである。
【0009】更に、本発明による複合金属酸化物組成物
の両者の成分[A]p,[B]qの少なくとも1つが該複
合金属酸化物組成物内に、その最大直径dAないしはdB
(領域の重心を通り、領域の表面(界面)上にある2つ
の点を結ぶ最長線分)が0より大きく200μmまで、
有利には1〜200μmである、化学的組成Aないしは
Bの三次元的に延長された領域の形で含有されている場
合が有利である。特に有利な範囲は、1〜50μmであ
りかつ全く特に有利であるのは1〜30μmの範囲であ
る。しかしもちろん、該最大直径は50〜150μm又
は75〜125μmであってもよい(該最大直径の実験
的確認は、例えば電子ビームマイクロプローブJEOL
JCXA/733を使用した、エネルギー分散型X線
分析(EXDS)で行うことができる)。
の両者の成分[A]p,[B]qの少なくとも1つが該複
合金属酸化物組成物内に、その最大直径dAないしはdB
(領域の重心を通り、領域の表面(界面)上にある2つ
の点を結ぶ最長線分)が0より大きく200μmまで、
有利には1〜200μmである、化学的組成Aないしは
Bの三次元的に延長された領域の形で含有されている場
合が有利である。特に有利な範囲は、1〜50μmであ
りかつ全く特に有利であるのは1〜30μmの範囲であ
る。しかしもちろん、該最大直径は50〜150μm又
は75〜125μmであってもよい(該最大直径の実験
的確認は、例えば電子ビームマイクロプローブJEOL
JCXA/733を使用した、エネルギー分散型X線
分析(EXDS)で行うことができる)。
【0010】成分[A]pもまた成分[B]qも本発明に
よる複合金属酸化物組成物中に実質的に結晶形で存在す
るのが有利である。すなわち、一般に領域AもまたBも
実質的に、その最大延長が典型的には0.1〜1μmで
ある小さい結晶質からなる。
よる複合金属酸化物組成物中に実質的に結晶形で存在す
るのが有利である。すなわち、一般に領域AもまたBも
実質的に、その最大延長が典型的には0.1〜1μmで
ある小さい結晶質からなる。
【0011】特に好ましい特性は、領域Aが実質的に、
その構造型がモリブダート燐酸のアンモニウム塩[(N
H4)3PO4(MoO3)12・4H2O]の構造型に相当
する結晶質からなるような複合金属酸化物組成物であ
る。この結晶構造型の存在は、例えば、本発明による複
合金属酸化物組成物のX線写真がモリブダート燐酸のア
ンモニウム塩の回折パターン(指紋)を含有し、その際
その都度の元素組成に基づき回折線の強度及び位置に関
して僅かな識別が可能であることにより確認される。モ
リブダート燐酸のアンモニウム塩のX線回折指紋は、例
えば、当業者に周知でありかつ一般に入手可能であるJ
CPDS−JCDDインデックス(1991)のカード
9−412として開示されている。もう1つのソース
は、Natl. Bur. Stand. (U.S.), Circ. 539, 8 10 (195
9)である。成分[A]pが元素アンチモンを包括する場
合には、該成分はこの成分の他の可能な成分とは異なり
モリブダート燐酸のアンモニウム塩の構造型を有する結
晶質内に導入されていず、かつこの結晶質の表面ないし
は中空内に存在する。アンチモンはその重量の85〜9
5%までがセナルモンタイト(三酸化アンチモンの結晶
質発現形)として実質的に他の元素から形成された、モ
リブダート燐酸のアンモニウム塩の構造型の結晶質の間
の空間存在し、一方その重量の5〜15%はその結晶質
の表面内に無定形で溶解して存在する(セナルモンタイ
トを含有する複合金属酸化物組成物の製造は、先願のド
イツ連邦共和国特許出願公開第4329907号明細書
に記載されている)。
その構造型がモリブダート燐酸のアンモニウム塩[(N
H4)3PO4(MoO3)12・4H2O]の構造型に相当
する結晶質からなるような複合金属酸化物組成物であ
る。この結晶構造型の存在は、例えば、本発明による複
合金属酸化物組成物のX線写真がモリブダート燐酸のア
ンモニウム塩の回折パターン(指紋)を含有し、その際
その都度の元素組成に基づき回折線の強度及び位置に関
して僅かな識別が可能であることにより確認される。モ
リブダート燐酸のアンモニウム塩のX線回折指紋は、例
えば、当業者に周知でありかつ一般に入手可能であるJ
CPDS−JCDDインデックス(1991)のカード
9−412として開示されている。もう1つのソース
は、Natl. Bur. Stand. (U.S.), Circ. 539, 8 10 (195
9)である。成分[A]pが元素アンチモンを包括する場
合には、該成分はこの成分の他の可能な成分とは異なり
モリブダート燐酸のアンモニウム塩の構造型を有する結
晶質内に導入されていず、かつこの結晶質の表面ないし
は中空内に存在する。アンチモンはその重量の85〜9
5%までがセナルモンタイト(三酸化アンチモンの結晶
質発現形)として実質的に他の元素から形成された、モ
リブダート燐酸のアンモニウム塩の構造型の結晶質の間
の空間存在し、一方その重量の5〜15%はその結晶質
の表面内に無定形で溶解して存在する(セナルモンタイ
トを含有する複合金属酸化物組成物の製造は、先願のド
イツ連邦共和国特許出願公開第4329907号明細書
に記載されている)。
【0012】更に、領域Bが実質的に、アンチモン酸銅
(CuSb2O6)の構造型を有する結晶質からなる本発
明による複合金属酸化物組成物(JCPDS−JCDD
インデックス(1989)のカード17−284)から
なるものが有利であり、この場合もその都度の元素組成
に基づき回折線の強度及び位置に関して僅かな相違が可
能である。銅アンチモン酸塩構造の他に、トリルチル
(=タピオライト)構造も混合物として又は主成分とし
て生成することもできる。この構造型は当業者にとって
は公知である(例えばJCPDS−JCDDインデック
ス(1989)のカード23−1124)。その他の可
能な構造型は、コランバイトの構造型(JCPDS−J
CDDインデックス(1989)のカード39−149
3)及びニオバイトの構造型(JCPDS−JCDDイ
ンデックス(1989)のカード39−980)であ
る。
(CuSb2O6)の構造型を有する結晶質からなる本発
明による複合金属酸化物組成物(JCPDS−JCDD
インデックス(1989)のカード17−284)から
なるものが有利であり、この場合もその都度の元素組成
に基づき回折線の強度及び位置に関して僅かな相違が可
能である。銅アンチモン酸塩構造の他に、トリルチル
(=タピオライト)構造も混合物として又は主成分とし
て生成することもできる。この構造型は当業者にとって
は公知である(例えばJCPDS−JCDDインデック
ス(1989)のカード23−1124)。その他の可
能な構造型は、コランバイトの構造型(JCPDS−J
CDDインデックス(1989)のカード39−149
3)及びニオバイトの構造型(JCPDS−JCDDイ
ンデックス(1989)のカード39−980)であ
る。
【0013】本発明による組成物Iは、簡単に例えばオ
キソメタレート: X6 gX7 hOy (B) をまず微粒子形で別々に前成形することにより得ること
ができる(出発組成物1)。該オキソメタレートBは、
その元素成分の適当な源から可能な限り緊密な、有利に
は微粒子状の乾燥混合物を製造し、該混合物を400〜
1000℃、有利には500〜850℃の温度で数時間
焼成することにより製造することができる。焼成は不活
性ガス下で、しかしまた不活性ガスと酸素例えば空気と
の混合物下でも行うことができる。一般に、必要な焼成
時間は焼成温度が高まる程短くなる。重要なことは、元
素源が既に酸化物であるか、又は場合により酸素の存在
下に、加熱により酸化物に転化可能である化合物のいず
れかであることである。従って、酸化物の他に、出発化
合物としてなかんずくハロゲン化物、硝酸塩、蟻酸塩、
蓚酸塩、酢酸塩、炭酸塩又は水酸化物が該当する。出発
化合物の緊密な混合は、乾式又は湿式で行うことができ
る。乾式で行う場合には、出発化合物を微細粉末の形で
使用するのが有利である。しかしながら、緊密な混合は
湿式で行うのが有利である。この場合には、一般に出発
化合物を水溶液及び/又は水性懸濁液の形で相互に混合
する。混合工程の終了後に、液状組成物を乾燥しかつ乾
燥後に焼成する。有利には、乾燥は噴霧乾燥(入口温
度:250〜600℃、出口温度:80〜130℃)で
行う。焼成を行った後に、該組成物を再度粉砕する(例
えばボールミル内又はジェットミル内で、例えば湿式又
は乾式ミルにより)、かつこの際得られた、一般に球形
の粒子からなる粉末から、組成物Iのために所望される
範囲内にある粒子最大直径(一般に0よりも大きく20
0μm未満、通常1〜200μm、有利には1〜50μ
m及び特に有利には1〜30μm)を有する粒子等級を
自体公知の方法で実施される分級(例えば湿式又は乾式
ふるい)により分離することができる。個々の粉末粒子
は、一般に、その最大膨張が典型的には0.1〜1μm
である結晶質からなる。X7酸化物(例えば三酸化アン
チモン)の水性懸濁液から出発し、該懸濁液にX6元素
を硝酸塩又は酢酸塩として溶解し、得られた水性混合物
を既に記載したように噴霧乾燥しかつ得られた粉末を次
いで前記のように焼成するのが、最も好ましいことが判
明した。
キソメタレート: X6 gX7 hOy (B) をまず微粒子形で別々に前成形することにより得ること
ができる(出発組成物1)。該オキソメタレートBは、
その元素成分の適当な源から可能な限り緊密な、有利に
は微粒子状の乾燥混合物を製造し、該混合物を400〜
1000℃、有利には500〜850℃の温度で数時間
焼成することにより製造することができる。焼成は不活
性ガス下で、しかしまた不活性ガスと酸素例えば空気と
の混合物下でも行うことができる。一般に、必要な焼成
時間は焼成温度が高まる程短くなる。重要なことは、元
素源が既に酸化物であるか、又は場合により酸素の存在
下に、加熱により酸化物に転化可能である化合物のいず
れかであることである。従って、酸化物の他に、出発化
合物としてなかんずくハロゲン化物、硝酸塩、蟻酸塩、
蓚酸塩、酢酸塩、炭酸塩又は水酸化物が該当する。出発
化合物の緊密な混合は、乾式又は湿式で行うことができ
る。乾式で行う場合には、出発化合物を微細粉末の形で
使用するのが有利である。しかしながら、緊密な混合は
湿式で行うのが有利である。この場合には、一般に出発
化合物を水溶液及び/又は水性懸濁液の形で相互に混合
する。混合工程の終了後に、液状組成物を乾燥しかつ乾
燥後に焼成する。有利には、乾燥は噴霧乾燥(入口温
度:250〜600℃、出口温度:80〜130℃)で
行う。焼成を行った後に、該組成物を再度粉砕する(例
えばボールミル内又はジェットミル内で、例えば湿式又
は乾式ミルにより)、かつこの際得られた、一般に球形
の粒子からなる粉末から、組成物Iのために所望される
範囲内にある粒子最大直径(一般に0よりも大きく20
0μm未満、通常1〜200μm、有利には1〜50μ
m及び特に有利には1〜30μm)を有する粒子等級を
自体公知の方法で実施される分級(例えば湿式又は乾式
ふるい)により分離することができる。個々の粉末粒子
は、一般に、その最大膨張が典型的には0.1〜1μm
である結晶質からなる。X7酸化物(例えば三酸化アン
チモン)の水性懸濁液から出発し、該懸濁液にX6元素
を硝酸塩又は酢酸塩として溶解し、得られた水性混合物
を既に記載したように噴霧乾燥しかつ得られた粉末を次
いで前記のように焼成するのが、最も好ましいことが判
明した。
【0014】相応する方式で、オキソメタレートA: Mo12X1 aX2 bX3 cX4 dSeX5 fOx (A) の元素成分の同様に適当な源から微粒子状の緊密な乾燥
混合物を製造するが、これは一般には前焼成しない(出
発組成物2)。該出発組成物2を前焼成後に、使用する
場合には、焼成は250〜450℃(不活性ガス又は不
活性ガスと酸素、例えば空気の混合物下で)で行うのが
有利である。
混合物を製造するが、これは一般には前焼成しない(出
発組成物2)。該出発組成物2を前焼成後に、使用する
場合には、焼成は250〜450℃(不活性ガス又は不
活性ガスと酸素、例えば空気の混合物下で)で行うのが
有利である。
【0015】特に適当な出発化合物は、Mo:七モリブ
デン酸アンモニウム、V:メタバナジン酸アンモニウ
ム、P:70〜100重量%、有利には76〜5重量%
の燐酸、Sb:セナルモンタイト、S:硫酸アンモニウ
ム、Re:五酸化レニウム又は過レニウム酸アンモニウ
ム、B:硼酸、As:三酸化砒素、Si:水ガラス、N
b:ニオブオキサル酸アンモニウム又はニオブ酸アンモ
ニウム、アルカリ金属:アルカリ金属硝酸塩、NH4:
硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム又は炭酸アンモニ
ウム、Bi:硝酸ビスマス。
デン酸アンモニウム、V:メタバナジン酸アンモニウ
ム、P:70〜100重量%、有利には76〜5重量%
の燐酸、Sb:セナルモンタイト、S:硫酸アンモニウ
ム、Re:五酸化レニウム又は過レニウム酸アンモニウ
ム、B:硼酸、As:三酸化砒素、Si:水ガラス、N
b:ニオブオキサル酸アンモニウム又はニオブ酸アンモ
ニウム、アルカリ金属:アルカリ金属硝酸塩、NH4:
硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム又は炭酸アンモニ
ウム、Bi:硝酸ビスマス。
【0016】出発組成物1及び出発組成物2を、引き続
き所望の割合で湿式又は乾式で互いに混合し(有利には
乾式)、該混合物を成形しかつ次いで250〜450℃
の温度で不活性ガス下で、しかしまた不活性ガスと酸
素、例えば空気の混合物下で焼成を行う。出発組成物1
と出発組成物2の混合物の成形は、例えば圧縮(例えば
造粒、押出し又はストランドプレス)により行うことが
でき、この場合滑剤例えば黒鉛又はステアリン酸並びに
成形助剤及び補強剤例えばガラス、アスベスト、炭化珪
素又はチタン酸カリウムからなるマイクロ繊維を添加す
ることができる。単独の触媒の場合には、圧縮は直接所
望の触媒形態にするために行い、この場合そのままで外
径及び長さ2〜10mm及び壁厚1〜3mmを有する中
空円筒体が有利である。極く一般的には、出発組成物1
と出発組成物2の混合物は焼成の前並びにまた後で成形
することができる。この成形は例えば、該混合物を焼成
後に粉砕しかつ被膜触媒を製造するために不活性担体に
被覆するように行うこともできる。しかし、該被覆は、
既に焼成が終了前に行うこともできる。この場合には、
該被覆はヨーロッパ特許第293859号明細書に基づ
き行うのが有利である。もちろん、本発明による組成物
Iは粉末形で使用することもできる。
き所望の割合で湿式又は乾式で互いに混合し(有利には
乾式)、該混合物を成形しかつ次いで250〜450℃
の温度で不活性ガス下で、しかしまた不活性ガスと酸
素、例えば空気の混合物下で焼成を行う。出発組成物1
と出発組成物2の混合物の成形は、例えば圧縮(例えば
造粒、押出し又はストランドプレス)により行うことが
でき、この場合滑剤例えば黒鉛又はステアリン酸並びに
成形助剤及び補強剤例えばガラス、アスベスト、炭化珪
素又はチタン酸カリウムからなるマイクロ繊維を添加す
ることができる。単独の触媒の場合には、圧縮は直接所
望の触媒形態にするために行い、この場合そのままで外
径及び長さ2〜10mm及び壁厚1〜3mmを有する中
空円筒体が有利である。極く一般的には、出発組成物1
と出発組成物2の混合物は焼成の前並びにまた後で成形
することができる。この成形は例えば、該混合物を焼成
後に粉砕しかつ被膜触媒を製造するために不活性担体に
被覆するように行うこともできる。しかし、該被覆は、
既に焼成が終了前に行うこともできる。この場合には、
該被覆はヨーロッパ特許第293859号明細書に基づ
き行うのが有利である。もちろん、本発明による組成物
Iは粉末形で使用することもできる。
【0017】本発明による組成物Iは、特にメタクロレ
インからメタクリル酸を気相触媒酸化的に製造する際に
所定の転化率において高められた選択性、高められた活
性度、延長された耐用時間及び改良された再現性を有す
る触媒として好適である。
インからメタクリル酸を気相触媒酸化的に製造する際に
所定の転化率において高められた選択性、高められた活
性度、延長された耐用時間及び改良された再現性を有す
る触媒として好適である。
【0018】本発明による触媒を用いたメタクロレイン
のメタクリル酸への気相触媒酸化は、自体公知方法で例
えばドイツ連邦共和国特許出願公開第4022212号
明細書に記載された方法で行うことができる。
のメタクリル酸への気相触媒酸化は、自体公知方法で例
えばドイツ連邦共和国特許出願公開第4022212号
明細書に記載された方法で行うことができる。
【0019】同様なことは、生成物ガス流からのメタク
リル酸の分離に関しても言える。酸化剤の酸素は、例え
ば空気の形でもよいが、純粋な形で使用することもでき
る。
リル酸の分離に関しても言える。酸化剤の酸素は、例え
ば空気の形でもよいが、純粋な形で使用することもでき
る。
【0020】高い反応熱に基づき、反応体は有利には不
活性ガス例えばN2,CO2、飽和炭化水素及び/又は水
蒸気で希釈する。
活性ガス例えばN2,CO2、飽和炭化水素及び/又は水
蒸気で希釈する。
【0021】有利にはメタクロレイン:酸素:水蒸気:
不活性ガス比率=1:(1〜3):(2〜20):(3
〜30)、特に有利には1(1〜3):(3〜10):
(7〜18)で作業する。使用されるメタクロレイン
は、種々の方法で、例えばイソブテン、t−ブタノール
又はt−ブタノールのメチルエーテルの気相酸化により
製造することができる。ドイツ連邦共和国特許第875
114号明細書又はドイツ連邦共和国特許出願公告第2
855514号明細書に記載された方法に基づきプロパ
ノールをホルムアルデヒドと第二アミン及び酸の存在下
で気相内で縮合させることにより得られたメタクロレイ
ンを使用するのが有利である。気相酸化は、流動床反応
器でもまた固床反応器でも実施することができる。該反
応器は、管内に触媒組成物が、有利には円筒状に成形さ
れた粒子として固定配置された固床反応器内で実施する
のが有利である。反応温度は一般に250〜350℃、
反応圧は通常1〜3バールの範囲内にあり、かつ全空時
収率は有利には800〜1800Nl/l/hである。
この条件下で、メタクロレイン転化率は1回の反応器通
過で一般に60〜90モル%である。意想外にも、本発
明による組成物はその特性を延長された作業時間に亙っ
て実質的に変化せずに維持する。
不活性ガス比率=1:(1〜3):(2〜20):(3
〜30)、特に有利には1(1〜3):(3〜10):
(7〜18)で作業する。使用されるメタクロレイン
は、種々の方法で、例えばイソブテン、t−ブタノール
又はt−ブタノールのメチルエーテルの気相酸化により
製造することができる。ドイツ連邦共和国特許第875
114号明細書又はドイツ連邦共和国特許出願公告第2
855514号明細書に記載された方法に基づきプロパ
ノールをホルムアルデヒドと第二アミン及び酸の存在下
で気相内で縮合させることにより得られたメタクロレイ
ンを使用するのが有利である。気相酸化は、流動床反応
器でもまた固床反応器でも実施することができる。該反
応器は、管内に触媒組成物が、有利には円筒状に成形さ
れた粒子として固定配置された固床反応器内で実施する
のが有利である。反応温度は一般に250〜350℃、
反応圧は通常1〜3バールの範囲内にあり、かつ全空時
収率は有利には800〜1800Nl/l/hである。
この条件下で、メタクロレイン転化率は1回の反応器通
過で一般に60〜90モル%である。意想外にも、本発
明による組成物はその特性を延長された作業時間に亙っ
て実質的に変化せずに維持する。
【0022】しかしながら一般に、前記方法では、純粋
なメタクリル酸でなく、生成物混合物が得られ、該混合
物から引き続きメタクリル酸を分離しなければならな
い。この分離は自体公知方法で、例えば反応ガスを間接
的及び/又は直接的に冷却した後に40〜80℃の温度
で水で洗浄することにより行うことができ、この際には
メタクリル酸水溶液が得られ、該水溶液からメタクリル
酸を通常有機溶剤で抽出することにより取り出し、蒸留
により溶剤を分離する。
なメタクリル酸でなく、生成物混合物が得られ、該混合
物から引き続きメタクリル酸を分離しなければならな
い。この分離は自体公知方法で、例えば反応ガスを間接
的及び/又は直接的に冷却した後に40〜80℃の温度
で水で洗浄することにより行うことができ、この際には
メタクリル酸水溶液が得られ、該水溶液からメタクリル
酸を通常有機溶剤で抽出することにより取り出し、蒸留
により溶剤を分離する。
【0023】しかしまた、メタクロレインのメタクリル
酸への気相触媒酸化の他に、本発明による組成物Iは、
別の飽和、不飽和及び芳香族炭化水素、アルコール、ア
ルデヒド及びアミンの気相触媒酸化及びアンモ酸化を触
媒することができる。
酸への気相触媒酸化の他に、本発明による組成物Iは、
別の飽和、不飽和及び芳香族炭化水素、アルコール、ア
ルデヒド及びアミンの気相触媒酸化及びアンモ酸化を触
媒することができる。
【0024】特に3〜6個の炭素原子を有するアルカ
ン、アルカノール、アルカナール、アルケン及びアルケ
ノール(例えばプロピレン、アクロレイン、t−ブタノ
ール)、t−ブタノールのメチルエーテル、イソ−ブテ
ン、イソ−ブタン又はイソ−ブチルアルデヒドのオレフ
ィン系不飽和アルデヒド及び/又はカルボン酸並びに相
応するニトリルへの気相触媒酸化(特にプロペンのアク
リルニトリルへの及びイソ−ブタンないしはt−ブタノ
ールのメタクリルニトリルへのアンモ酸化)が挙げられ
る。特に挙げれるべきであるのは、アクリル酸、アクロ
レイン及びメタクロレインの製造、並びにn−ブタンの
無水マレイン酸への酸化及びブタジエンのフランへの酸
化である。しかしまた、有機化合物の酸化性脱水素のた
めにも好適である。
ン、アルカノール、アルカナール、アルケン及びアルケ
ノール(例えばプロピレン、アクロレイン、t−ブタノ
ール)、t−ブタノールのメチルエーテル、イソ−ブテ
ン、イソ−ブタン又はイソ−ブチルアルデヒドのオレフ
ィン系不飽和アルデヒド及び/又はカルボン酸並びに相
応するニトリルへの気相触媒酸化(特にプロペンのアク
リルニトリルへの及びイソ−ブタンないしはt−ブタノ
ールのメタクリルニトリルへのアンモ酸化)が挙げられ
る。特に挙げれるべきであるのは、アクリル酸、アクロ
レイン及びメタクロレインの製造、並びにn−ブタンの
無水マレイン酸への酸化及びブタジエンのフランへの酸
化である。しかしまた、有機化合物の酸化性脱水素のた
めにも好適である。
【0025】転化率、選択率及び滞留時間は、他に断り
のない限り、この明細書では以下のように定義する:
のない限り、この明細書では以下のように定義する:
【0026】
【数1】
【0027】
a)本発明による複合金属酸化物組成物M及び比較のた
めの複合金属酸化物組成物MVの製造(生成する組成物
の水素、アンモニウム及び酸素の含量は、その都度の製
造方法によって決まる;これらの値は、常には確認しな
かった、従って記載の化学量論的組成において必ずしも
含まれていない) MV1:ヨーロッパ特許公開第442517号明細書の
実施例4を繰り返した。触媒形態としては、寸法7mm
(高さ)×5mm(外径)×3mm(内径)を有する中
空円筒体を選択した。生成した触媒には、以下の化学量
論的組成を有していた: P1.1Mo12V0.8Cu0.2K0.7Cs0.3Bi0.2Sb0.7
(NH4)0.4 MV2:ヨーロッパ特許公開第424900号明細書の
実施例2を繰り返した(触媒形態:5mm×3mm×2
mmの中空円筒体を選択した)。三酸化アンチモンとし
ては、数平均粒子直径1.5μmを有する純粋な微粒子
状セナルモンタイトを使用した。生成した触媒化学量論
的比率: P1.5Mo12V0.3Cu0.1K1Sb0.6 M1:出発組成物2:水800g中にまず三酸化モリブ
デン100g、次いで五酸化バナジウム4.21g、五
酸化アンチモン2.81g、三酸化ビスマス2.70g
及び76%の燐酸8.21gを順次に撹拌混入した。得
られた混合物を、95℃で12時間撹拌した。わずかな
不溶物質を濾別した。得られた溶液に、まず30分間以
内で水100g中の炭酸水素セシウム3.37g及び炭
酸水素カリウム4.06gの溶液、次いで同様に30分
間以内で、水100g中の炭酸アンチモン5.6gの溶
液を添加した。得られた水性混合物を120℃の出口温
度で噴霧乾燥した。得られた出発組成物2は、以下の化
学量論的組成を有していた: P1.1MO12V0.8K0.7Cs0.3Bi0.2SB0.3 出発組成物1:V. Propach, D. Reinen, Zeitschrift f
uer Anorganischen und Allgemeine Chmie, Vol. 369
(1969), pp. 278-294に基づき、微粒子状のCuSb2O
6を製造した。
めの複合金属酸化物組成物MVの製造(生成する組成物
の水素、アンモニウム及び酸素の含量は、その都度の製
造方法によって決まる;これらの値は、常には確認しな
かった、従って記載の化学量論的組成において必ずしも
含まれていない) MV1:ヨーロッパ特許公開第442517号明細書の
実施例4を繰り返した。触媒形態としては、寸法7mm
(高さ)×5mm(外径)×3mm(内径)を有する中
空円筒体を選択した。生成した触媒には、以下の化学量
論的組成を有していた: P1.1Mo12V0.8Cu0.2K0.7Cs0.3Bi0.2Sb0.7
(NH4)0.4 MV2:ヨーロッパ特許公開第424900号明細書の
実施例2を繰り返した(触媒形態:5mm×3mm×2
mmの中空円筒体を選択した)。三酸化アンチモンとし
ては、数平均粒子直径1.5μmを有する純粋な微粒子
状セナルモンタイトを使用した。生成した触媒化学量論
的比率: P1.5Mo12V0.3Cu0.1K1Sb0.6 M1:出発組成物2:水800g中にまず三酸化モリブ
デン100g、次いで五酸化バナジウム4.21g、五
酸化アンチモン2.81g、三酸化ビスマス2.70g
及び76%の燐酸8.21gを順次に撹拌混入した。得
られた混合物を、95℃で12時間撹拌した。わずかな
不溶物質を濾別した。得られた溶液に、まず30分間以
内で水100g中の炭酸水素セシウム3.37g及び炭
酸水素カリウム4.06gの溶液、次いで同様に30分
間以内で、水100g中の炭酸アンチモン5.6gの溶
液を添加した。得られた水性混合物を120℃の出口温
度で噴霧乾燥した。得られた出発組成物2は、以下の化
学量論的組成を有していた: P1.1MO12V0.8K0.7Cs0.3Bi0.2SB0.3 出発組成物1:V. Propach, D. Reinen, Zeitschrift f
uer Anorganischen und Allgemeine Chmie, Vol. 369
(1969), pp. 278-294に基づき、微粒子状のCuSb2O
6を製造した。
【0028】出発組成物2と出発組成物1をモル比1/
0.2で乾式混合した。黒鉛3重量%の添加後に、乾燥
組成物を中空円筒体(7mm×5mm×3mm)に加工
しかつ380℃で5時間空気流中で焼成した。
0.2で乾式混合した。黒鉛3重量%の添加後に、乾燥
組成物を中空円筒体(7mm×5mm×3mm)に加工
しかつ380℃で5時間空気流中で焼成した。
【0029】得られた組成物M1の化学量論的組成は、
MV1の化学量論的組成に相当した。
MV1の化学量論的組成に相当した。
【0030】M2:出発組成物2:水250g中に七モ
リブデン酸アンモニウム100g、メタバナジン酸アン
モニウム1.66g及び硝酸カリウム4.77gを順次
に撹拌混入した。得られた水性混合物を30〜35℃に
加熱し、かつ次いで76重量%の燐酸9.13gを加え
た。得られた水性混合物を40〜45℃に加熱した。次
いで、数平均粒子直径1.5μmを有する微粒子状三酸
化アンチモン(純粋なセナルモンタイト)2.75gを
添加し、該水性混合物を95℃に加熱しかつこの温度で
30分間保持した。引き続き、120℃の出発温度で噴
霧乾燥した。
リブデン酸アンモニウム100g、メタバナジン酸アン
モニウム1.66g及び硝酸カリウム4.77gを順次
に撹拌混入した。得られた水性混合物を30〜35℃に
加熱し、かつ次いで76重量%の燐酸9.13gを加え
た。得られた水性混合物を40〜45℃に加熱した。次
いで、数平均粒子直径1.5μmを有する微粒子状三酸
化アンチモン(純粋なセナルモンタイト)2.75gを
添加し、該水性混合物を95℃に加熱しかつこの温度で
30分間保持した。引き続き、120℃の出発温度で噴
霧乾燥した。
【0031】得られた出発組成物2は、以下の化学量論
的組成を有していた: P1.5Mo12V0.3K1Sb0.4 出発組成物1:M1におけると同じ。しかしながら、引
き続き50μm未満の粒度に粉砕した。
的組成を有していた: P1.5Mo12V0.3K1Sb0.4 出発組成物1:M1におけると同じ。しかしながら、引
き続き50μm未満の粒度に粉砕した。
【0032】出発組成物2と出発組成物1をモル比1/
0.1で乾式混合した。黒鉛3重量%を添加した後に、
該乾燥組成物を中空円筒体(5mm×3mm×2mm)
に加工しかつ380℃で5時間空気流中で焼成した。得
られた組成物M2の化学量論的組成はMV2に相当し
た。
0.1で乾式混合した。黒鉛3重量%を添加した後に、
該乾燥組成物を中空円筒体(5mm×3mm×2mm)
に加工しかつ380℃で5時間空気流中で焼成した。得
られた組成物M2の化学量論的組成はMV2に相当し
た。
【0033】M3:出発組成物2:水1200g中に、
連続して七モリブデン酸アンモニウム1000g、メタ
バナジン酸アンモニウム55.21g及び水250g中
の硝酸セシウム110.24gの溶液60%を溶かし
た。該溶液の温度を37〜42℃に調節し、まず76%
の燐酸91.29g、次いで硫酸アンモニウム2.49
gを加えた。得られた水性混合物を42〜45℃に加熱
した。更に、数平均粒子直径3.2μmを有する微粒子
状の三酸化アンチモン(バレンチナイト25%、セナル
モンタイト75%)96.31gを添加しかつ該混合物
を95℃に加熱した。加熱段階で、残留した硝酸セシウ
ムの40%を、3つに当分に分割して、80,90及び
95℃が達成されると、その都度1回で添加した。引き
続き、120℃の出口温度で噴霧乾燥した。得られた出
発組成物2は、以下の化学量論的組成を有していた: P1.5Mo12v1Cs1.2S0.04Sb1.4 出発組成物1:M1と同じ。
連続して七モリブデン酸アンモニウム1000g、メタ
バナジン酸アンモニウム55.21g及び水250g中
の硝酸セシウム110.24gの溶液60%を溶かし
た。該溶液の温度を37〜42℃に調節し、まず76%
の燐酸91.29g、次いで硫酸アンモニウム2.49
gを加えた。得られた水性混合物を42〜45℃に加熱
した。更に、数平均粒子直径3.2μmを有する微粒子
状の三酸化アンチモン(バレンチナイト25%、セナル
モンタイト75%)96.31gを添加しかつ該混合物
を95℃に加熱した。加熱段階で、残留した硝酸セシウ
ムの40%を、3つに当分に分割して、80,90及び
95℃が達成されると、その都度1回で添加した。引き
続き、120℃の出口温度で噴霧乾燥した。得られた出
発組成物2は、以下の化学量論的組成を有していた: P1.5Mo12v1Cs1.2S0.04Sb1.4 出発組成物1:M1と同じ。
【0034】触媒の混合及び製造は、M2におけると同
様であったが、但し出発組成物2の出発組成物1に対す
るモル比は1/4であった。
様であったが、但し出発組成物2の出発組成物1に対す
るモル比は1/4であった。
【0035】M4:出発組成物2:水1200g中に、
七モリブデン酸アンモニウム1000g、メタバナジン
酸アンモニウム55.21g及び硝酸セシウム128.
8gを順次に撹拌混入した。得られた水性混合物を40
〜45℃に加熱した。引き続き、76重量%の燐酸9
1.29g及び硫酸アンモニウム2.49gを順次に加
えかつ得られた水性混合物を45〜48℃に調整した。
その後、数平均粒子直径2.4μmを有する微粒子状の
三酸化アンチモン(純粋なセナルモンタイト)51.6
gを添加しかつ該混合物を95℃に加熱しかつこの温度
で1時間保持した。引き続き、110℃の出口温度で噴
霧乾燥した。得られた出発組成物2は、以下の化学量論
的組成を有していた: P1.5Mo12V1Cs1.4S0.04Sb0.75 出発組成物1:M1と同じ。
七モリブデン酸アンモニウム1000g、メタバナジン
酸アンモニウム55.21g及び硝酸セシウム128.
8gを順次に撹拌混入した。得られた水性混合物を40
〜45℃に加熱した。引き続き、76重量%の燐酸9
1.29g及び硫酸アンモニウム2.49gを順次に加
えかつ得られた水性混合物を45〜48℃に調整した。
その後、数平均粒子直径2.4μmを有する微粒子状の
三酸化アンチモン(純粋なセナルモンタイト)51.6
gを添加しかつ該混合物を95℃に加熱しかつこの温度
で1時間保持した。引き続き、110℃の出口温度で噴
霧乾燥した。得られた出発組成物2は、以下の化学量論
的組成を有していた: P1.5Mo12V1Cs1.4S0.04Sb0.75 出発組成物1:M1と同じ。
【0036】触媒の混合及び製造は、M2におけると同
様であったが、但し出発組成物2の出発組成物1に対す
るモル比は1/0.2であった。
様であったが、但し出発組成物2の出発組成物1に対す
るモル比は1/0.2であった。
【0037】M5:出発組成物2:M4と同じ。
【0038】出発組成物1:V. Propach, D. Reinen, Z
eitschrift fuer Anorganischen und Allgemeine Chmi
e, Vol. 369 (1969), pp. 278-294に基づき、微粒子状
のNiSb2O6を製造した。
eitschrift fuer Anorganischen und Allgemeine Chmi
e, Vol. 369 (1969), pp. 278-294に基づき、微粒子状
のNiSb2O6を製造した。
【0039】触媒の混合及び製造は、M2と同様に行っ
た、但し出発組成物2の出発組成物1に対するモル比は
1/4であった。
た、但し出発組成物2の出発組成物1に対するモル比は
1/4であった。
【0040】M6:出発組成物2:M3と同じ、但し硫
酸アンモニウムを添加せずかつ変化した化学量論的組
成: P1.9Mo12V1Cs1.2Sb1 を有する。
酸アンモニウムを添加せずかつ変化した化学量論的組
成: P1.9Mo12V1Cs1.2Sb1 を有する。
【0041】出発組成物1:M5と同じ。
【0042】触媒の混合及び製造は、M2と同様に行っ
た、但し出発組成物2の出発組成物1に対するモル比は
1/0.2であった。
た、但し出発組成物2の出発組成物1に対するモル比は
1/0.2であった。
【0043】M7:出発組成物2:M4と同じ。
【0044】出発組成物1:V. Propach, D. Reinen, Z
eitschrift fuer Anorganischen und Allgemeine Chmi
e, Vol. 369 (1969), pp. 278-294に基づき、微粒子状
のZnSb2O6を製造した。
eitschrift fuer Anorganischen und Allgemeine Chmi
e, Vol. 369 (1969), pp. 278-294に基づき、微粒子状
のZnSb2O6を製造した。
【0045】触媒の混合及び製造は、M2と同様に行っ
た、但し出発組成物2の出発組成物1に対するモル比は
1/1であった。
た、但し出発組成物2の出発組成物1に対するモル比は
1/1であった。
【0046】M8:M7と同じ、但し、出発組成物2の
出発組成物1に対するモル比は1/0.2であった。
出発組成物1に対するモル比は1/0.2であった。
【0047】M9:出発組成物2:M4と同じ。
【0048】出発組成物1:V. Propach, D. Reinen, Z
eitschrift fuer Anorganischen und Allgemeine Chmi
e, Vol. 369 (1969), pp. 278-294に基づき、微粒子状
のMnSb2O6を製造した。
eitschrift fuer Anorganischen und Allgemeine Chmi
e, Vol. 369 (1969), pp. 278-294に基づき、微粒子状
のMnSb2O6を製造した。
【0049】触媒の混合及び製造は、M2と同様に行っ
た、但し出発組成物2の出発組成物1に対するモル比は
1/1であった。
た、但し出発組成物2の出発組成物1に対するモル比は
1/1であった。
【0050】M10:M9と同じ、但し出発組成物2の
出発組成物1に対するモル比は1/0.2であった。
出発組成物1に対するモル比は1/0.2であった。
【0051】M11:M9と同じ、但し、微粒子状のM
nSb2O6の代わりに、同じ引用例に基づき製造したC
oSb2O6を使用した。出発組成物2の出発組成物1に
対するモル比は1/1であった。
nSb2O6の代わりに、同じ引用例に基づき製造したC
oSb2O6を使用した。出発組成物2の出発組成物1に
対するモル比は1/1であった。
【0052】M12:M11と同じ、但し出発組成物2
の出発組成物1に対するモル比は1/0.2であった。
の出発組成物1に対するモル比は1/0.2であった。
【0053】M13:M12と同じ、但し微粒子状のC
oSb2O6の代わりに、同じ引用例に基づき製造したC
uSb2O6を使用した。
oSb2O6の代わりに、同じ引用例に基づき製造したC
uSb2O6を使用した。
【0054】M14:M12と同じ、但し微粒子状のC
oSb2O6の代わりに、同じ引用例に基づき製造したC
uTa2O6を使用した。
oSb2O6の代わりに、同じ引用例に基づき製造したC
uTa2O6を使用した。
【0055】M15:M12と同じ、但し微粒子状のC
oSb2O6の代わりに、同じ引用例に基づき製造したC
uSb1.8Nb0.2O6を使用した。
oSb2O6の代わりに、同じ引用例に基づき製造したC
uSb1.8Nb0.2O6を使用した。
【0056】M16:M4と同じ、但し出発組成物1と
出発組成物2を同じ混合比で水を加えて捏和しかつ中実
円筒体(6mm×6mm)に押出しかつ乾燥後にM2と
同様に焼成した。
出発組成物2を同じ混合比で水を加えて捏和しかつ中実
円筒体(6mm×6mm)に押出しかつ乾燥後にM2と
同様に焼成した。
【0057】M17:出発組成物2:水1200g中
に、七モリブデン酸アンモニウム1000g、メタバナ
ジン酸アンモニウム55.21g及び水250g中の硝
酸セシウム128.8gを順次に撹拌混入した。該溶液
の温度を37〜42℃に加熱した。引き続き、76重量
%の燐酸91.29g、次いで硫酸アンモニウム2.4
9gを連続して添加した。得られた水性混合物の温度を
40〜45℃に調整した。引き続き、数平均粒子直径
3.2μmを有する微粒子状の三酸化アンチモン(バレ
ンチナイト25%、セナルモンタイト75%)51.6
gを添加しかつ該混合物を95℃に加熱した。加熱段階
で、残留した硝酸セシウムの40%を、3つに当分に分
割して、80,90及び95℃が達成されると、その都
度1回で添加した。引き続き、該水性混合物をなお95
℃で30分間撹拌しかつ噴霧乾燥(出口温度:110
℃)直前に出発組成物1を加えた。出発組成物2の出発
組成物1に対するモル混合比は1/0.,2であった。
に、七モリブデン酸アンモニウム1000g、メタバナ
ジン酸アンモニウム55.21g及び水250g中の硝
酸セシウム128.8gを順次に撹拌混入した。該溶液
の温度を37〜42℃に加熱した。引き続き、76重量
%の燐酸91.29g、次いで硫酸アンモニウム2.4
9gを連続して添加した。得られた水性混合物の温度を
40〜45℃に調整した。引き続き、数平均粒子直径
3.2μmを有する微粒子状の三酸化アンチモン(バレ
ンチナイト25%、セナルモンタイト75%)51.6
gを添加しかつ該混合物を95℃に加熱した。加熱段階
で、残留した硝酸セシウムの40%を、3つに当分に分
割して、80,90及び95℃が達成されると、その都
度1回で添加した。引き続き、該水性混合物をなお95
℃で30分間撹拌しかつ噴霧乾燥(出口温度:110
℃)直前に出発組成物1を加えた。出発組成物2の出発
組成物1に対するモル混合比は1/0.,2であった。
【0058】出発組成物2は、以下の化学量論的組成を
有していた: P1.5Mo12V1Cs1.4S0.04Sb0.75 出発組成物1:M1と同じ。
有していた: P1.5Mo12V1Cs1.4S0.04Sb0.75 出発組成物1:M1と同じ。
【0059】M18:M12と同じ、但し微粒子状のM
nSb2O6の代わりに、同じ引用例に基づき製造したC
u0.5Ni0.5Sb2O6を使用した。出発組成物2の出発
組成物1に対するモル混合比は1/0.,2であった。
nSb2O6の代わりに、同じ引用例に基づき製造したC
u0.5Ni0.5Sb2O6を使用した。出発組成物2の出発
組成物1に対するモル混合比は1/0.,2であった。
【0060】M19:出発組成物2:水1200g中
に、三酸化モリブデン1000g及び五酸化バナジウム
52.65gを懸濁させた。得られた水性懸濁液に、7
6重量%の燐酸112gを加えた。引き続き、該混合物
を95℃で12時間撹拌し、次いで僅かな割合の不溶物
を濾別した。得られた水溶液を50℃に冷却し、2時間
以内で連続的に臭化テトラプロピルアンモニウム15
4.2gを加え、該混合物を引き続き50℃で1時間撹
拌し、110℃の出口温度で噴霧乾燥し、その後390
℃で10時間焼成した。得られた出発組成物2は以下の
化学量論的組成を有していた: P1Mo12V1H4 出発組成物1:M15と同じ。
に、三酸化モリブデン1000g及び五酸化バナジウム
52.65gを懸濁させた。得られた水性懸濁液に、7
6重量%の燐酸112gを加えた。引き続き、該混合物
を95℃で12時間撹拌し、次いで僅かな割合の不溶物
を濾別した。得られた水溶液を50℃に冷却し、2時間
以内で連続的に臭化テトラプロピルアンモニウム15
4.2gを加え、該混合物を引き続き50℃で1時間撹
拌し、110℃の出口温度で噴霧乾燥し、その後390
℃で10時間焼成した。得られた出発組成物2は以下の
化学量論的組成を有していた: P1Mo12V1H4 出発組成物1:M15と同じ。
【0061】出発組成物2と出発組成物1をモル比1/
0.2で乾式混合した。黒鉛3重量%の添加後に、乾燥
組成物を中空円筒体(7mm×5mm×3mm)に加工
しかつ空気中で380℃で5時間焼成した。
0.2で乾式混合した。黒鉛3重量%の添加後に、乾燥
組成物を中空円筒体(7mm×5mm×3mm)に加工
しかつ空気中で380℃で5時間焼成した。
【0062】M20:出発組成物2:M19と同じ、但
し燐50モル%を砒素に変えた、この場合砒素を酸化砒
素(III)として加えた。
し燐50モル%を砒素に変えた、この場合砒素を酸化砒
素(III)として加えた。
【0063】出発組成物1:M15と同じ。
【0064】触媒の混合及び触媒の混合は、M19と同
様に行った。
様に行った。
【0065】b)メタクロレインをメタクリル酸に気相
酸化するための触媒としてa)からなる複合金属酸化物
組成物の使用 触媒を管型反応器(内径10mm、触媒床100g、塩
浴より温度制御)に充填し、かつ270〜340℃の範
囲内の反応温度で3.6時間の滞在温度を使用して以下
の組成: メタクロレイン 5容量% 酸素 10容量% 水蒸気 30容量%及び 窒素 55容量% のガス状混合物を装入した。塩浴温度は実質的に、約8
0.5%の均一なメタクロレイン転化率が生じるように
調整した。低い塩浴温度は、高められた触媒活性を示
す。管型反応器から流出した生成物混合物をガスクロマ
トグラフィーで分析した。種々の触媒を使用した際のメ
タクリル酸形成の選択率に関する結果を、以下の表に示
す。
酸化するための触媒としてa)からなる複合金属酸化物
組成物の使用 触媒を管型反応器(内径10mm、触媒床100g、塩
浴より温度制御)に充填し、かつ270〜340℃の範
囲内の反応温度で3.6時間の滞在温度を使用して以下
の組成: メタクロレイン 5容量% 酸素 10容量% 水蒸気 30容量%及び 窒素 55容量% のガス状混合物を装入した。塩浴温度は実質的に、約8
0.5%の均一なメタクロレイン転化率が生じるように
調整した。低い塩浴温度は、高められた触媒活性を示
す。管型反応器から流出した生成物混合物をガスクロマ
トグラフィーで分析した。種々の触媒を使用した際のメ
タクリル酸形成の選択率に関する結果を、以下の表に示
す。
【0066】
【表1】
【0067】最後に、全ての複合金属酸化物組成物M1
〜M20のX線回折写真はモリブダート燐酸のアンモニ
ウム塩[(NH4)3PO4(MoO3)12・4H2O)]
の指紋並びにアンチモン酸銅の指紋の両者を示す。
〜M20のX線回折写真はモリブダート燐酸のアンモニ
ウム塩[(NH4)3PO4(MoO3)12・4H2O)]
の指紋並びにアンチモン酸銅の指紋の両者を示す。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年5月8日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0001
【補正方法】変更
【補正内容】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般式I: [A]p[B]q [式中、AはMo12X1 aX2 bX3 cX4 dSeX
5 fOx、BはX6 gX7 hOy、X1は燐、砒素、ホ
ウ素、ゲルマニウム及び/又は珪素、X2はバナジウ
ム、ニオブ及び/又はタングステン、X3は水素、該水
素の97モル%までカリウム、ルビジウム、セシウム及
び/又はアンモニウム(NH4)により置換されていて
もよい、X4はアンチモン及び/又はビスマス、X5は
レニウム及び/又はロジウム、X6は銅、鉄、コバル
ト、ニッケル、亜鉛、カドミウム、マンガン、マグネシ
ウム、カルシウム、ストロンチウム及び/又はバリウ
ム、X7はニオブ、タンタル及び/又はアンチモン、a
は1〜6、有利には1〜3及び特に有利には1.5〜
2.5、bは0〜6、有利には0.2〜4及び特に有利
には0.5〜2、cは3〜5、dは0〜6、有利には0
〜3及び特に有利には0.5〜1.5、eは0〜3、有
利には0.01〜1及び特に有利には0.01〜0.
2、fは0〜3、有利には0.01〜1及び特に有利に
は0.1〜0.5、gは0.5〜1.5、有利には0.
9〜1.1、hは2〜4、有利には2〜3及び特に有利
には2〜2.5、x,yは、式Iにおいて酸素と異なる
元素の原子価及び頻度により決定される数、及びp,q
はゼロとは異なる数であり、但しその比p/qは12:
0.1〜12:48、有利には12:0.25〜12:
12及び特に有利には12:0.5〜12:4である]
で示され、三次元的に延長された、その局所的周囲とは
異なる化学的組成に基づきその局所的周囲によって制限
された、化学的組成: A Mo12X1 aX2 bX3 cX4 dSeX5 fOx の領域Aの形の成分[A]p,及び三次元的に延長され
た、その局所的周囲とは異なる化学的組成に基づきその
局所的周囲によって制限された、化学的組成: B X6 gX7 hOy の領域Bの形の成分[B]qを含有し、その際領域A,
Bが互いに相対的に微細分されたAと微細分されたBか
らなる微細な混合物中におけると同様に分配されている
複合金属酸化物組成物に関する。
5 fOx、BはX6 gX7 hOy、X1は燐、砒素、ホ
ウ素、ゲルマニウム及び/又は珪素、X2はバナジウ
ム、ニオブ及び/又はタングステン、X3は水素、該水
素の97モル%までカリウム、ルビジウム、セシウム及
び/又はアンモニウム(NH4)により置換されていて
もよい、X4はアンチモン及び/又はビスマス、X5は
レニウム及び/又はロジウム、X6は銅、鉄、コバル
ト、ニッケル、亜鉛、カドミウム、マンガン、マグネシ
ウム、カルシウム、ストロンチウム及び/又はバリウ
ム、X7はニオブ、タンタル及び/又はアンチモン、a
は1〜6、有利には1〜3及び特に有利には1.5〜
2.5、bは0〜6、有利には0.2〜4及び特に有利
には0.5〜2、cは3〜5、dは0〜6、有利には0
〜3及び特に有利には0.5〜1.5、eは0〜3、有
利には0.01〜1及び特に有利には0.01〜0.
2、fは0〜3、有利には0.01〜1及び特に有利に
は0.1〜0.5、gは0.5〜1.5、有利には0.
9〜1.1、hは2〜4、有利には2〜3及び特に有利
には2〜2.5、x,yは、式Iにおいて酸素と異なる
元素の原子価及び頻度により決定される数、及びp,q
はゼロとは異なる数であり、但しその比p/qは12:
0.1〜12:48、有利には12:0.25〜12:
12及び特に有利には12:0.5〜12:4である]
で示され、三次元的に延長された、その局所的周囲とは
異なる化学的組成に基づきその局所的周囲によって制限
された、化学的組成: A Mo12X1 aX2 bX3 cX4 dSeX5 fOx の領域Aの形の成分[A]p,及び三次元的に延長され
た、その局所的周囲とは異なる化学的組成に基づきその
局所的周囲によって制限された、化学的組成: B X6 gX7 hOy の領域Bの形の成分[B]qを含有し、その際領域A,
Bが互いに相対的に微細分されたAと微細分されたBか
らなる微細な混合物中におけると同様に分配されている
複合金属酸化物組成物に関する。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】
【従来の技術】ヨーロッパ特許公開第442517号明
細書及びヨーロッパ特許公開第424900号明細書
は、複合金属酸化物組成物に関し、その実験的元素組成
は本発明の複合金属酸化物組成物の組成に相当する。
細書及びヨーロッパ特許公開第424900号明細書
は、複合金属酸化物組成物に関し、その実験的元素組成
は本発明の複合金属酸化物組成物の組成に相当する。
Claims (3)
- 【請求項1】 一般式I: [A]p[B]q (I) [式中、 AはMo12X1 aX2 bX3 cX4 dSeX5 fOx、 BはX6 gX7 hOy、 X1は燐、砒素、ホウ素、ゲルマニウム及び/又は珪
素、 X2はバナジウム、ニオブ及び/又はタングステン、 X3は水素、該水素の97モル%までカリウム、ルビジ
ウム、セシウム及び/又はアンモニウム(NH4)によ
り置換されていてもよい、 X4はアンチモン及び/又はビスマス、 X5はレニウム及び/又はロジウム、 X6は銅、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、カドミウ
ム、マンガン、マグネシウム、カルシウム、ストロンチ
ウム及び/又はバリウム、 X7はニオブ、タンタル及び/又はアンチモン、 aは1〜6、 bは0〜6、 cは3〜5、 dは0〜6、 eは0〜3、 fは0〜3、 gは0.5〜1.5、 hは2〜4、 x,yは、式Iにおいて酸素と異なる元素の原子価及び
頻度により決定される数、及びp,gはゼロとは異なる
数であり、但しその比p/gは12:0.1〜12:4
8である]で示され、 三次元的に延長された、その局所的周囲とは異なる化学
的組成に基づきその局所的周囲によって制限された、化
学的組成: A Mo12X1 aX2 bX3 cX4 dSeX5 fOx の領域Aの形の成分[A]p,及び三次元的に延長され
た、その局所的周囲とは異なる化学的組成に基づきその
局所的周囲によって制限された、化学的組成: B X6 gX7 hOy の領域Bの形の成分[B]qを含有し、その際領域A,
Bが互いに相対的に微細分されたAと微細分されたBか
らなる混合物中におけると同様に分配されている複合金
属酸化物組成物。 - 【請求項2】 請求項1記載の複合金属酸化物組成物を
製造する方法において、オキソメタレートB: B X6 gX7 hOy を微細分した形に前成形し、これをオキソメタレート
A: A Mo12X1 aX2 bX3 cX4 dSeX5 fOx の元素成分の源の微細分した緊密な混合物と混合し、か
つ該混合物を250〜450℃の温度で焼成することを特徴と
する、複合金属酸化物組成物の製造方法。 - 【請求項3】 メタクロレインからメタクリル酸を気相
触媒酸化的に製造する方法において、触媒として請求項
1記載の複合金属酸化物を使用することを特徴とする、
メタクリル酸の製造方法。
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