JPH09157241A - ニトリルの製造法 - Google Patents

ニトリルの製造法

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JPH09157241A
JPH09157241A JP8264355A JP26435596A JPH09157241A JP H09157241 A JPH09157241 A JP H09157241A JP 8264355 A JP8264355 A JP 8264355A JP 26435596 A JP26435596 A JP 26435596A JP H09157241 A JPH09157241 A JP H09157241A
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孝 牛窪
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】アルカンを実験式(1)で表わされる酸化
物触媒の存在下、アンモニアと気相接触酸化反応させる
ことを特徴とするニトリルの製造法。 MoabSbcxn (1) (式(1)において、XはNb,Ta,W,Ti,Z
r,Cr,Mn,Fe,Ru,Co,Rh,Ni,P
d,Pt,B,In,Ce,アルカリ金属およびアルカ
リ土類金属から選ばれた1以上の元素を表わし、a=1
とするとき、 0.1≦b<0.99 0.01≦c<0.9 0≦x<0.89 0.11≦(b+c+x)<1 であり、また、nは他の元素の酸化状態によって決定さ
れる値である。) 【効果】 本発明によれば、反応系にハロゲン化物や水
等を存在させなくても、比較的に低い反応温度におい
て、高い収率でアルカンから目的とするニトリルを製造
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はニトリルの製造法に
関するものである。詳しくは、アルカンを原料とする改
良されたニトリルの製造法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】アクリロニトリル、メタクリロニトリル
等のニトリル類は、繊維、合成樹脂、合成ゴム等の重要
な中間体として工業的に製造されているが、その製造法
としては、従来、プロピレン、イソブテン等のオレフィ
ンを、触媒の存在下でアンモニアおよび酸素と気相にお
いて高温で接触反応させる方法が最も一般的な方法とし
て知られている。
【0003】一方、プロパンとプロピレンとの間の価格
差、あるいは、イソブタンとイソブテンとの間の価格差
のために、プロパン、イソブタン等の低級アルカンを出
発原料とし、触媒の存在下でアンモニアおよび酸素と気
相で接触反応させる、いわゆるアンモ酸化反応法により
アクリロニトリル、メタクリロニトリルを製造する方法
の開発に関心が高まっている。
【0004】これらの触媒の報告例は、主にモリブデン
(Mo)を含むものと含まないものに大別される。Mo
を必須成分として含まないものとしては、V−Sb−O
系触媒(特開昭47−33783号、特公昭50−23
016号、特開平1−268668号、特開平2−18
0637号)、Sb−U−V−Ni−O系触媒(特公昭
47−14371号)、Sb−Sn−O系触媒(特公昭
50−28940号)、V−Sb−W−P−O系触媒
(特開平2−95439号)等が報告されている。
【0005】一方、Moを含む系としては、Mo−Bi
−P−O系触媒(特開昭48−16887号)、V−S
b−W−O系酸化物とBi−Ce−Mo−W−O系酸化
物を機械的に混合して得た触媒(特開昭64−3805
1号)、Ag−Bi−V−Mo−O系触媒(特開平3−
58961号)、Sn−V−Mo−Bi−O系触媒(特
開平4−247060号)、Mo−V−Te−Nb−O
系触媒(特開平2−257号)等が知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法はいずれも目的とするニトリル類の収率が十分満
足できるものではない。また、一般に500℃前後ない
しはそれ以上の極めて高い反応温度を必要とするため、
反応器の材質、製造コスト等の面で有利ではない。更
に、ニトリル類の収率を向上させるために、反応系に少
量の有機ハロゲン化物、無機ハロゲン化物、イオウ化合
物、または水を添加する方法等が試みられているが、前
三者は反応装置の腐食の問題があり、また、水は副反応
による副生物の生成とその処理等の問題があり、いずれ
も工業的実施上難点がある。
【0007】これら反応系にハロゲン化物、イオウ化合
物、水を添加することなく目的とするニトリルの収率を
向上させるため、上記の様な触媒開発が進められてお
り、特にMo,V,Teを主成分とする酸化物触媒系、
V,Sbを主成分とする酸化物触媒系について近年多く
の改良の報告がある。しかしながら、反応成績、使用さ
れる反応条件がまだなお満足できる状況になく、あるい
は触媒構成元素の揮散がおこる場合もみられる。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、アルカン
を原料とするニトリルの製造法において、従来からの報
告とは異なる新規触媒として種々の金属酸化物について
鋭意検討した結果、モリブデン(Mo),バナジウム
(V),アンチモン(Sb)を必須成分として含む酸化
物触媒の下でアルカンとアンモニアと気相接触反応させ
ることにより、反応系にハロゲン化物や水等を存在させ
ることなく、しかも340〜480℃程度の比較的に低
い温度において従来法よりも更に高い収率で目的とする
ニトリルを製造し得ることを見い出し、本発明に到達し
たものである。すなわち、本発明の要旨は、アルカンを
実験式(1)で表される酸化物触媒の存在下、アンモニ
アと気相接触酸化反応させることを特徴とするニトリル
の製造法に存する。
【0009】MoabSbcxn (1) (式(1)において、XはNb,Ta,W,Ti,Z
r,Cr,Mn,Fe,Ru,Co,Rh,Ni,P
d,Pt,B,In,Ce,アルカリ金属およびアルカ
リ土類金属から選ばれた1以上の元素を表し、a=1と
するとき、 0.1≦b<0.99 0.01≦c<0.9 0≦x<0.89 0.11≦(b+c+x)<1 であり、また、nは他の元素の酸化状態によって決定さ
れる値である。)
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で用いられる実験式(1)で表される複合酸化物
は、Xとして、Nb,Ta,W,Ti,Zr,Cr,M
n,Fe,Ru,Co,Rh,Ni,Pd,Pt,B,
In,Ce,アルカリ金属およびアルカリ土類金属から
選ばれた1以上の元素が用いられるが、好ましくはN
b,Ta,W,Ti,FeおよびCeから選ばれた1以
上の元素であり、特に好ましくはNbおよび/またはC
eである。
【0011】また、実験式(1)のa,b,cおよびx
はそれぞれ、a=1とするとき、好ましくは0.1≦b
≦0.6、0.05≦c<0.4、0.01≦x≦0.
6である。c/bは特に限定されないが、通常1以下、
好ましくは0.8以下、特に好ましくは0.01〜0.
7である。本発明では、まず触媒と等しい金属組成を有
する触媒前駆体を水性溶液から調製する(本明細書にお
いて、「水性溶液」とは、溶質が完全に溶解している場
合だけでなく、一部溶質が不溶解で存在しているスラリ
ー状態をも含む)。
【0012】触媒と等しい金属組成を有する触媒前駆体
を水性溶液の調製方法としては、バナジウム(V)成分
とアンチモン(Sb)成分を含む水性溶液に、モリブデ
ン(Mo)を含む化合物およびXで表される元素を含む
化合物とを添加混合して、所望の触媒と等しい金属組成
を有する水性溶液とする方法、モリブデン(Mo)成分
とアンチモン(Sb)成分を含む水性溶液に、バナジウ
ム(V)を含む化合物およびXで表される元素を含む化
合物とを添加混合して、所望の触媒と等しい金属組成を
有する水性溶液とする方法等が挙げられる。
【0013】V原料としては、メタバナジン酸アンモニ
ウム、V25、VOCl3、VO(OC253等のVを
含む化合物が、Mo原料としては、パラモリブデン酸ア
ンモニウム塩、MoO3、Mo(OC255、MoCl
5、モリブデナセチルアセトナート等のMoを含む化合
物が、Sb原料としては、Sb23、Sb24、SbO
Cl、SbCl3等が挙げられる。Xで表される元素、
例えば、Nbを含む化合物としては、シュウ酸ニオブア
ンモニウム、Nb25,NbCl5,Nb(OC255
等が、Ceを含む化合物としては、Ce(OH)4等が
挙げられる。
【0014】V成分とSb成分を含む水性溶液に、Mo
を含む化合物およびXで表される元素を含む化合物とを
添加混合して、所望の触媒と等しい金属組成を有する水
性溶液とし、触媒前駆体を製造する方法としては、例え
ば、V原料として、5価のVを含むオキソアニオンを含
む溶液を用い、Sb原料として、3価の原子価を有する
Sbを含むアンチモン化合物を用いることにより、Vの
少なくとも一部が還元され、かつ、Sbの少なくとも一
部が5価の原子価状態へ酸化されたバナジウムおよびア
ンチモンを含む触媒前駆体を製造する方法が挙げられ
る。また、Mo成分とSb成分を含む水性溶液に、Vを
含む化合物およびXで表される元素を含む化合物とを添
加混合して、所望の触媒と等しい金属組成を有する水性
溶液とし、触媒前駆体を製造する方法としては、例え
ば、Mo原料として6価のMoを含むオキソアニオンを
含む溶液を用い、Sb原料として3価の原子価を有する
Sbを含むアンチモン化合物を用いることにより、Mo
の少なくとも一部が5価の原子価状態に酸化されたモリ
ブデンおよびアンチモンを含む触媒前駆体を製造する方
法が挙げられる。
【0015】次に、V成分とSb成分を含む水性溶液
に、Moを含む化合物およびXで表される元素を含む化
合物とを添加混合して、所望の触媒と等しい金属組成を
有する水性溶液とする方法を例に、触媒の製造方法を説
明する。VとSbを含む水性溶液は、均一の溶液でも懸
濁状のスラリーでもよい。また、原料が水に難溶性の場
合は、酸やアルカリを使用して溶解させてもよいし、5
0〜90℃程度に加熱して溶解を促進させてもよい。水
性溶液の濃度は任意であるが、原料化合物の総量が通常
5〜60重量%、好ましくは10〜30重量%である。
【0016】VとSbを含む水性溶液に添加されるMo
を含む化合物及びXで表される元素を含む化合物は、水
性溶液として添加しても、固体のまま添加してもよい。
このようにして調整された、所望の触媒組成と等しい金
属組成を有する水性溶液は、ついで、蒸発乾固法、噴霧
乾燥法、真空乾燥法等で乾燥させ、触媒前駆体を得る。
触媒前駆体は、通常350〜700℃、好ましくは40
0〜700℃の温度で、通常0.5〜30時間、好まし
くは1〜10時間焼成して、目的の複合酸化物を得る。
焼成は、酸素雰囲気中で行ってもよいが、酸素不存在下
で行うことが好ましい。具体的には、窒素、アルゴン、
ヘリウム等の不活性ガス雰囲気中または真空中で行われ
る。
【0017】このようにして得られた実験式(1)で表
わされる複合酸化物は、それ単独で触媒として用いられ
るが、アルミニウムを実質的に含まない周知の担体、例
えば、シリカ、チタニア、珪藻土などに担持して用いて
もよい。触媒は、反応の規模、方式により適宜の形状お
よび粒径に成型される。従来、VおよびSbを必須成分
とする触媒では、その担体としてアルミナ、あるいはア
ルミナを含む金属酸化物が好ましく用いられている。そ
の理由としてV、SbおよびAlが触媒活性成分の一部
を形成しているためと考えられる。しかしながら、本発
明の触媒においては、触媒中におけるAlの存在は好ま
しくなく、また、アルミナなどのアルミニウムを含む触
媒担体の使用も、触媒の活性を阻害するので好ましくな
い。このことは本発明の触媒系が、従来から報告されて
いるVおよびSbを必須成分とする触媒系とは反応に有
効な活性成分の形態が異なるためと考えられる。
【0018】本発明の方法は、実験式(1)で表される
酸化物触媒の存在下で、アルカンをアンモニアと気相接
触酸化反応させることによりニトリルを製造するもので
ある。本発明において、原料のアルカンは、特に限られ
るものではなく、例えば、メタン、エタン、プロパン、
ブタン、イソブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、
シクロヘキサン等が挙げられるが、得られるニトリルの
工業的用途を考慮すると、炭素数3〜8の低級アルカ
ン、特にプロパン、イソブタンを用いるのが望ましい。
【0019】本発明において、供給ガスの組成として
は、特に限定されるものではないが、アンモニア/アル
カンのモル比が通常0.1〜5、好ましくは0.4〜
3、さらに好ましくは0.8〜1.5であり、酸素/ア
ルカンのモル比が通常0.1〜10、好ましくは1.0
〜5、さらに好ましくは1.5〜5である。供給ガス中
の分子状酸素は、純酸素ガスでもよいが、特に純度は要
求されないので、一般には空気のような酸素含有ガスを
使用するのが経済的である。
【0020】また、気相接触酸化反応におけるガス空間
速度SVは、通常100〜10000hr-1、好ましく
は300〜2000hr-1の範囲である。なお、空間速
度と酸素分圧を調整するための希釈ガスとして、窒素、
アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができ
る。反応は、通常大気圧下で実施されるが、低度の加圧
下または減圧下で行なうこともできる。本発明の反応器
方式は固定床、流動層等いずれも採用できるが、例えば
プロパンのアンモ酸化反応は発熱反応であるため、流動
層方式の方が反応温度の制御が容易である。
【0021】本発明の方法では、実験式(1)で表され
る酸化物触媒を用いることにより、従来よりも低い温
度、通常340〜480℃、好ましくは380〜470
℃でアルカンのアンモ酸化反応を実施することができ
る。本発明における酸化反応の機構は明らかではない
が、実験式(1)で表される酸化物中に存在する酸素原
子あるいは供給ガス中に存在させる分子状酸素によって
行なわれると推測される。
【0022】
【実施例】以下、本発明を、実施例を挙げてさらに詳細
に説明するが、本発明はその要旨を超えないかぎりこれ
らの実施例に限定されるものではない。なお、以下の実
施例における転化率(%)、選択率(%)および収率
(%)は、各々次式で示される。
【0023】
【数1】 アルカンの転化率(%)=(消費アルカンのモル数/供
給アルカンのモル数)×100 目的ニトリルの選択率(%)=(生成目的ニトリルのモ
ル数/消費アルカンのモル数)×100 目的ニトリルの収率(%)=(生成目的ニトリルのモル
数/供給アルカンのモル数)×100
【0024】実施例1 実験式Mo10.3 Sb0.2 Nb0.05n を有する複合
酸化物を次のように調製した。温水325mlにメタバ
ナジン酸アンモニウム(NH4VO3)15.7gを溶解
し、これに三酸化アンチモン(Sb23)粉末13.0
gを添加し、6時間スラリーを加熱熟成した後、パラモ
リブデン酸アンモニウム((NH4)6Mo724・4H2
O)78.9gを添加し、均一なスラリーを調製した。
これにNbの濃度が2.23mol/kgのシュウ酸ニ
オブアンモニウム水溶液10.0gを添加し、スラリー
を調製した。このスラリーを加熱処理することにより水
分を除去し、固体を得た。この固体を空気中400℃で
塩分解した後、打錠成型器を用いて5mmφ×3mmL
に成型した後、粉砕し、16〜28メッシュに篩別し、
窒素気流中600℃で2時間焼成した。このようにして
得た触媒0.55gを反応器に充填し、反応温度410
℃、空間速度SV549hr-1 、プロパン:アンモニ
ア:空気=1:1.2:15のモル比でガスを供給し、
気相接触反応を行なった結果を表−1に示す。
【0025】実施例2 実施例1における三酸化アンチモン(Sb23)粉末の
添加量を19.5g、シュウ酸ニオブアンモニウム水溶
液の添加量を20.0g、窒素気流中での焼成温度を5
50℃とした以外は実施例1と同様に行って、実験式M
10.3Sb0. 3Nb0.1nを有する複合酸化物を調製
した。このようにして得た触媒0.55gを反応器に充
填し、反応温度430℃、空間速度SV1035hr-1
、プロパン:アンモニア:空気=1:1.2:15の
モル比でガスを供給し、気相接触反応を行なった結果を
表−1に示す。
【0026】実施例3 実施例1における三酸化アンチモン(Sb23)粉末の
添加量を19.5g、窒素気流中での焼成温度を550
℃とした以外は実施例1と同様に行って、実験式Mo1
0.3Sb0.3Nb0.05nを有する複合酸化物を調製し
た。このようにして得た触媒0.55gを反応器に充填
し、反応温度410℃、空間速度SV823hr-1
プロパン:アンモニア:空気=1:1.2:15のモル
比でガスを供給し、気相接触反応を行なった結果を表−
1に示す。
【0027】実施例4 実施例1における三酸化アンチモン(Sb23)粉末の
添加量を19.5gとし、シュウ酸ニオブアンモニウム
は添加せず、窒素気流中での焼成温度を550℃とした
以外は実施例1と同様に行って、実験式Mo10.3
0.3nを有する複合酸化物を調製した。このようにし
て得た触媒0.55gを反応器に充填し、反応温度43
0℃、空間速度SV680hr-1 、プロパン:アンモ
ニア:空気=1:1.2:15のモル比でガスを供給
し、気相接触反応を行なった結果を表−1に示す。
【0028】実施例5 実験式Mo10.3Sb0.3Nb0.05nを有する複合酸化
物を次のように調製した。温水325mlにパラモリブ
デン酸アンモニウム((NH4)6Mo724・4H 2O)
78.9gを溶解し、これに三酸化アンチモン(Sb2
3)粉末19.5gを添加し、6時間スラリーを加熱
熟成した後、メタバナジン酸アンモニウム(NH4
3)15.7gを添加し、均一なスラリーを調製し
た。これにNbの濃度が2.23mol/kgのシュウ
酸ニオブアンモニウム水溶液10.0gを添加し、スラ
リーを調製した。このスラリーを加熱処理することによ
り水分を除去し、固体を得た。この固体を空気中400
℃で塩分解した後、打錠成型器を用いて5mmφ×3m
mLに成型した後、粉砕し、16〜28メッシュに篩別
し、窒素気流中550℃で2時間焼成した。このように
して得た触媒0.55gを反応器に充填し、反応温度4
10℃、空間速度SV517hr-1 、プロパン:アン
モニア:空気=1:1.2:15のモル比でガスを供給
し、気相接触反応を行なった結果を表−1に示す。
【0029】実施例6 実施例1における三酸化アンチモン(Sb23)粉末の
添加量を9.8g、シュウ酸ニオブアンモニウム水溶液
の添加量を10.0g、窒素気流中での焼成温度を60
0℃とした以外は実施例1と同様に行って、実験式Mo
10.3 Sb0. 15 Nb0.05nを有する複合酸化物を
調製した。このようにして得た触媒0.55gを反応器
に充填し、反応温度410℃、空間速度SV522hr
-1 、プロパン:アンモニア:空気=1:1.2:15
のモル比でガスを供給し、気相接触反応を行なった結果
を表−1に示す。
【0030】実施例7 実施例1における三酸化アンチモン(Sb23)粉末の
添加量を10.4gとして、パラモリブデン酸アンモニ
ウム添加直後にスラリーを冷却し、シュウ酸ニオブアン
モニウム添加時にスラリーを15℃以下に冷却して、空
気中での塩分解温度を380℃、窒素気流下での焼成温
度を615℃とした以外は実施例1と同様に行って、実
験式Mo10.3Sb0.16Nb0.05nを有する複合酸化
物を調製した。このようにして得た触媒0.55gを反
応器に充填し、反応温度420℃、空間速度SV440
hr-1 、プロパン:アンモニア:空気=1:1.2:
15のモル比でガスを供給し、気相接触反応を行なった
結果を表−1に示す。
【0031】実施例8 実施例1における三酸化アンチモン(Sb23)粉末の
添加量を9.75gとして、パラモリブデン酸アンモニ
ウム添加直後にスラリーを冷却し、シュウ酸ニオブアン
モニウム添加時にスラリーを15℃以下に冷却して、シ
ュウ酸ニオブアンモニウム添加後に水酸化セリウム(C
e(OH)4)を0.93g添加し、空気中での塩分解
温度を380℃、窒素気流下での焼成温度を610℃と
した以外は実施例1と同様に行って、実験式Mo10.3
Sb0.15Nb0.05Ce0.01nを有する複合酸化物を調
製した。このようにして得た触媒0.55gを反応器に
充填し、反応温度430℃、空間速度SV490hr-1
、プロパン:アンモニア:空気=1:1.2:15の
モル比でガスを供給し、気相接触反応を行なった結果を
表−1に示す。
【0032】実施例9 実施例1における三酸化アンチモン(Sb23)粉末の
添加量を9.75gとして、パラモリブデン酸アンモニ
ウム添加直後にスラリーを冷却し、シュウ酸ニオブアン
モニウム添加時にスラリーの温度を15℃以下に保持し
た。シュウ酸ニオブアンモニウム添加後に水酸化セリウ
ム(Ce(OH)4)を1.86g添加し、空気中での
塩分解温度を380℃、窒素気流下での焼成温度を62
0℃とした以外は実施例1と同様に行って、実験式Mo
10.3Sb0.15Nb0.05Ce0.02nを有する複合酸化
物を調製した。このようにして得た触媒0.55gを反
応器に充填し、反応温度430℃、空間速度SV600
hr-1 、プロパン:アンモニア:空気=1:1.2:
15のモル比でガスを供給し、気相接触反応を行なった
結果を表−1に示す。
【0033】実施例10 実施例1における三酸化アンチモン(Sb23)粉末の
添加量を9.75gとして、パラモリブデン酸アンモニ
ウム添加直後にスラリーを冷却し、シュウ酸ニオブアン
モニウム添加時にスラリーの温度を15℃以下に保持し
た。シュウ酸ニオブアンモニウム添加後に水酸化セリウ
ム(Ce(OH)4)を2.78g添加し、空気中での
塩分解温度を380℃、窒素気流下での焼成温度を61
0℃とした以外は実施例1と同様に行って、実験式Mo
10.3Sb0.15Nb0.05Ce0.03nを有する複合酸化
物を調製した。このようにして得た触媒0.55gを反
応器に充填し、反応温度430℃、空間速度SV490
hr-1 、プロパン:アンモニア:空気=1:1.2:
15のモル比でガスを供給し、気相接触反応を行なった
結果を表−1に示す。
【0034】実施例11 実施例1における三酸化アンチモン(Sb23)粉末の
添加量を9.75gとして、パラモリブデン酸アンモニ
ウム添加前にスラリーを冷却し、シュウ酸ニオブアンモ
ニウム添加時にスラリーの温度を30℃以下に保持し
た。さらに、シュウ酸ニオブアンモニウム添加時にもス
ラリーの温度を30℃以下に保持し、シュウ酸ニオブア
ンモニウム添加後に水酸化セリウムCe(OH)4
1.86g添加した。空気中での塩分解温度を380
℃、窒素気流下での焼成温度を620℃とした以外は実
施例1と同様に行って、実験式Mo10.3Sb0.15Nb
0.05Ce 0.02nを有する複合酸化物を調製した。この
ようにして得た触媒0.55gを反応器に充填し、反応
温度430℃、空間速度SV610hr-1 、プロパ
ン:アンモニア:空気=1:1.2:15のモル比でガ
スを供給し、気相接触反応を行なった結果を表−1に示
す。
【0035】実施例12 実施例3と同種、同量のモリブデン、バナジウム及びア
ンチモン化合物と同量の水を使用し、かつ、メタバナジ
ン酸アンモニウムと三酸化アンチモンからなるスラリ−
を加熱熟成する際に所定量の水酸化鉄Fe(OH)3
添加した以外は、実施例3と同様の方法で、実験式Mo
10.3Sb0.2Nb0.05Fe0.06nを有する複合酸化物
を調製した。このようにして得た触媒0.55gを反応
器に充填し、反応温度410℃、空間速度SV549h
-1 、プロパン:アンモニア:空気=1:1.2:1
5のモル比でガスを供給し、気相接触反応を行った結果
を表ー1に示す.
【0036】比較例1 実験式Mo10.3 Sb0.2 Nb0.05Al1nを有する
複合酸化物を次のように調製した。温水325mlにメ
タバナジン酸アンモニウム(NH4VO3)15.7gを
溶解し、これに三酸化アンチモン(Sb23)粉末1
3.0gを添加し、6時間スラリーを加熱熟成した後、
パラモリブデン酸アンモニウム((NH4)6Mo724
4H2O)78.9gを添加し、均一なスラリーを調製
した。これにNbの濃度が2.23mol/kgのシュ
ウ酸ニオブアンモニウム水溶液10.0g、およびAl
の濃度が1.67mol/kgのアルミナゾル272.
2gを順次添加しスラリーを調製した。このスラリーを
加熱処理することにより水分を除去し、固体を得た。こ
の固体を空気中400℃で塩分解した後、打錠成型器を
用いて5mmφ×3mmLに成型した後、粉砕し、16
〜28メッシュに篩別し、窒素気流中600℃で2時間
焼成した。このようにして得た触媒0.70gを反応器
に充填し、反応温度430℃、空間速度SV793hr
-1 、プロパン:アンモニア:空気=1:1.2:15
のモル比でガスを供給し、気相接触反応を行った結果を
表−1に示す。
【0037】比較例2 実施例1における三酸化アンチモンの代わりに三酸化ビ
スマス(Bi23)を使用した以外は実施例1と同様の
方法で、実験式Mo10.3Bi0.2Nb0.05nを有する
複合酸化物を調製した。このようにして得た触媒を用い
実施例1と同様の反応条件で気相接触反応を行った結果
を表ー1に示す。
【0038】
【表1】
【0039】
【発明の効果】本発明方法によれば、反応系にハロゲン
化物や水等を存在させなくても、比較的に低い反応温度
において、高い収率でアルカンから目的とするニトリル
を製造することができる。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルカンを実験式(1)で表される酸化
    物触媒の存在下、アンモニアと気相接触酸化反応させる
    ことを特徴とするニトリルの製造法。 MoabSbcxn (1) (式(1)において、XはNb,Ta,W,Ti,Z
    r,Cr,Mn,Fe,Ru,Co,Rh,Ni,P
    d,Pt,B,In,Ce,アルカリ金属およびアルカ
    リ土類金属から選ばれた1以上の元素を表し、 a=1とするとき、 0.1≦b<0.99 0.01≦c<0.9 0≦x<0.89 0.11≦(b+c+x)<1 であり、また、nは他の元素の酸化状態によって決定さ
    れる値である。)
  2. 【請求項2】 実験式(1)で表される酸化物触媒が、
    バナジウム成分とアンチモン成分とを含む水性溶液に、
    モリブデンを含む化合物とXで表される元素を含む化合
    物とを添加混合後、該水性溶液を乾燥して得られた触媒
    前駆体を焼成してなることを特徴とする請求項1の製造
    法。
  3. 【請求項3】 実験式(1)で表わされる酸化物触媒
    が、モリブデン成分とアンチモン成分とを含む水性溶液
    に、バナジウム成分を含む化合物とXで表される元素を
    含む化合物とを添加混合後、該水性溶液を乾燥して得ら
    れた触媒前駆体を焼成してなることを特徴とする請求項
    1の製造法。
  4. 【請求項4】 実験式(1)のXがNb,Ta,W,T
    i,FeおよびCeから選ばれた1以上の元素であるこ
    とを特徴とする請求項1ないし3のいずれかの製造法。
  5. 【請求項5】 実験式(1)でa=1とするとき、 0.1≦b≦0.6、 0.05≦c<0.4、 0.01≦x≦0.6 であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかの
    製造法。
  6. 【請求項6】 実験式(1)でb/cが1以下であるこ
    とを特徴とする請求項1ないし5のいずれかの製造法。
  7. 【請求項7】 を実験式(1)で表される酸化物触媒を
    アルミニウムを実質的に含まない担体に担持させて気相
    接触酸化反応に用いることことを特徴とする請求項1な
    いし6のいずれかの製造法。
  8. 【請求項8】 アルカンがプロパンまたはイソブタンで
    あることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかの製
    造法。
  9. 【請求項9】 気相接触酸化反応の反応温度が340〜
    480℃であることを特徴とする請求項1ないし8のい
    ずれかの製造法。
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