JPH10120617A - アクリル酸の製造方法 - Google Patents
アクリル酸の製造方法Info
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- JPH10120617A JPH10120617A JP8297755A JP29775596A JPH10120617A JP H10120617 A JPH10120617 A JP H10120617A JP 8297755 A JP8297755 A JP 8297755A JP 29775596 A JP29775596 A JP 29775596A JP H10120617 A JPH10120617 A JP H10120617A
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- Catalysts (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プロパンの酸化反応により、アクリル酸を高
収率で製造し得る方法の提供。 【解決手段】 気相接触酸化反応によりプロパンおよび
酸素ガスからアクリル酸を製造するに際して、金属Ｍ
ｏ、Ｖ、ＳｂおよびＡ（但しＡは、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｎ、
Ｗ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｆｅ、ＣｒおよびＣｏからなる群から
選ばれた一種以上の元素である）を下記組成式（１）で
表される割合で含有する金属酸化物に、 ＭｏＶi Ｓｂj Ａk （１） （式中、 i、j およびk は、いずれも0.００１〜3.０で
ある）元素Ｂ（但しＢは、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｐお
よびＡｓからなる群から選ばれた一種以上の元素であ
る）を構成々分とする化合物を担持させ、しかる後焼成
して得られる金属酸化物を触媒として用いることを特徴
とするアクリル酸の製造方法。
収率で製造し得る方法の提供。 【解決手段】 気相接触酸化反応によりプロパンおよび
酸素ガスからアクリル酸を製造するに際して、金属Ｍ
ｏ、Ｖ、ＳｂおよびＡ（但しＡは、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｎ、
Ｗ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｆｅ、ＣｒおよびＣｏからなる群から
選ばれた一種以上の元素である）を下記組成式（１）で
表される割合で含有する金属酸化物に、 ＭｏＶi Ｓｂj Ａk （１） （式中、 i、j およびk は、いずれも0.００１〜3.０で
ある）元素Ｂ（但しＢは、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｐお
よびＡｓからなる群から選ばれた一種以上の元素であ
る）を構成々分とする化合物を担持させ、しかる後焼成
して得られる金属酸化物を触媒として用いることを特徴
とするアクリル酸の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プロパンの気相接
触酸化によるアクリル酸の製造方法に関するものであ
る。
触酸化によるアクリル酸の製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来技術】プロパンを気相接触酸化してアクリル酸を
製造する触媒は、従来数多く提案されている。このよう
な触媒の具体例としては、Ｖ−Ｐ−Ｔｅ〔キャタリシス
ツディー（Ｃａｔａｌ．Ｔｏｄａｙ），１３，６７９
（１９９２）〕、（ＶＯ）2 Ｐ2 Ｏ7 〔日本化学誌、
（４），３５４（１９９２）〕、ＡｇＢｉＶＭｏＯ（特
開平２−８３３４８号公報）、ＢｉＭｏ12Ｖ5 Ｎｂ0.5
ＳｂＫＯn （ＵＳＰ第５１９８５８０号）、Ｓｂ−Ｐ−
Ｍｏ（ＵＳＰ第４２６０８２２号）、（ＶＯ）2 Ｐ2 Ｏ
7 ＋ＴｅＯ2 （特開平６−１３５９２２号公報）および
ＭｏＴｅＶＮｂ（特開平６−２７９３５１号公報）等が
挙げられる。
製造する触媒は、従来数多く提案されている。このよう
な触媒の具体例としては、Ｖ−Ｐ−Ｔｅ〔キャタリシス
ツディー（Ｃａｔａｌ．Ｔｏｄａｙ），１３，６７９
（１９９２）〕、（ＶＯ）2 Ｐ2 Ｏ7 〔日本化学誌、
（４），３５４（１９９２）〕、ＡｇＢｉＶＭｏＯ（特
開平２−８３３４８号公報）、ＢｉＭｏ12Ｖ5 Ｎｂ0.5
ＳｂＫＯn （ＵＳＰ第５１９８５８０号）、Ｓｂ−Ｐ−
Ｍｏ（ＵＳＰ第４２６０８２２号）、（ＶＯ）2 Ｐ2 Ｏ
7 ＋ＴｅＯ2 （特開平６−１３５９２２号公報）および
ＭｏＴｅＶＮｂ（特開平６−２７９３５１号公報）等が
挙げられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記触
媒では、目的生成物であるアクリル酸の収率が低かった
り、または反応方式が複雑で、気相ラジカル反応が並行
して起こり実用化が困難であった。上記特開平６−２７
９３５１号公報に記載のＭｏＴｅＶＮｂ系触媒では、ア
クリル酸の収率は相当に高いが、酢酸、一酸化炭素およ
び二酸化炭素等を生成する副反応が起こり易く、プロパ
ンのアクリル酸への選択率において、なお改良の余地が
あった。また、ＵＳＰ第５１９８５８０号に開示のＢ
ｉ，Ｍｏ，Ｖ，Ｎｂ，ＳｂおよびＫからなる金属酸化物
の場合も、上記ＭｏＴｅＶＮｂ系触媒と同様に、選択率
が今一歩であった。
媒では、目的生成物であるアクリル酸の収率が低かった
り、または反応方式が複雑で、気相ラジカル反応が並行
して起こり実用化が困難であった。上記特開平６−２７
９３５１号公報に記載のＭｏＴｅＶＮｂ系触媒では、ア
クリル酸の収率は相当に高いが、酢酸、一酸化炭素およ
び二酸化炭素等を生成する副反応が起こり易く、プロパ
ンのアクリル酸への選択率において、なお改良の余地が
あった。また、ＵＳＰ第５１９８５８０号に開示のＢ
ｉ，Ｍｏ，Ｖ，Ｎｂ，ＳｂおよびＫからなる金属酸化物
の場合も、上記ＭｏＴｅＶＮｂ系触媒と同様に、選択率
が今一歩であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討した結果、高選択率でかつ高
収率で、プロパンからアクリル酸を製造する方法を見出
した。すなわち、本発明は、気相接触酸化反応によりプ
ロパンおよび酸素ガスからアクリル酸を製造するに際し
て、金属Ｍｏ、Ｖ、ＳｂおよびＡ（但しＡは、Ｎｂ、Ｔ
ａ、Ｓｎ、Ｗ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｆｅ、ＣｒおよびＣｏから
なる群から選ばれた一種以上の元素である）を下記組成
式（１）で表される割合で含有する金属酸化物に、 ＭｏＶi Ｓｂj Ａk （１） （式中、 i、j およびk は、いずれも0.００１〜3.０で
ある）元素Ｂ（但しＢは、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｐお
よびＡｓからなる群から選ばれた一種以上の元素であ
る）を構成々分とする化合物を担持させ、しかる後焼成
して得られる金属酸化物を触媒として用いることを特徴
とするアクリル酸の製造方法である。以下、本発明につ
いてさらに詳しく説明する。
を解決するために鋭意検討した結果、高選択率でかつ高
収率で、プロパンからアクリル酸を製造する方法を見出
した。すなわち、本発明は、気相接触酸化反応によりプ
ロパンおよび酸素ガスからアクリル酸を製造するに際し
て、金属Ｍｏ、Ｖ、ＳｂおよびＡ（但しＡは、Ｎｂ、Ｔ
ａ、Ｓｎ、Ｗ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｆｅ、ＣｒおよびＣｏから
なる群から選ばれた一種以上の元素である）を下記組成
式（１）で表される割合で含有する金属酸化物に、 ＭｏＶi Ｓｂj Ａk （１） （式中、 i、j およびk は、いずれも0.００１〜3.０で
ある）元素Ｂ（但しＢは、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｐお
よびＡｓからなる群から選ばれた一種以上の元素であ
る）を構成々分とする化合物を担持させ、しかる後焼成
して得られる金属酸化物を触媒として用いることを特徴
とするアクリル酸の製造方法である。以下、本発明につ
いてさらに詳しく説明する。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明において元素Ｂを構成々分
とする化合物を担持させる金属酸化物（以下担持用酸化
物という）は、前記のとおり、金属Ｍｏ（モリブデ
ン）、Ｖ（バナジウム）、Ｓｂ（アンチモン）およびＡ
（但しＡは、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｎ、Ｗ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｆ
ｅ、ＣｒおよびＣｏからなる群から選ばれた一種以上の
元素である。以下同様である。）を必須とする金属と酸
素からなり、上記金属の含有割合が次の組成式（１）で
表される金属酸化物である。 ＭｏＶi Ｓｂj Ａk （１） （式中、 i、j およびk は、いずれも0.００１〜3.０で
ある） 上記Ａのうち好ましい金属は、ＮｂおよびＴａである。
また、より好ましい i、j およびk は、0.１〜0.５であ
る。上記金属酸化物において、Ｍｏを１とした場合のＶ
の割合が、３を越えると燃焼反応の割合が大きくなる。
Ｍｏを１とした場合のＳｂの割合が、３を越えるとプロ
パンの転化率が低下する。また、Ｍｏを１とした場合の
Ａの割合が、３を越えると転化率および反応物における
アクリル酸の割合すなわち選択率のいずれもが低下す
る。Ｍｏを１とした場合のＶ、ＳｂおよびＡの割合が、
それぞれ0.００１未満であると、いずれの場合にもプロ
パンの転換率およびアクリル酸選択率に劣る。
とする化合物を担持させる金属酸化物（以下担持用酸化
物という）は、前記のとおり、金属Ｍｏ（モリブデ
ン）、Ｖ（バナジウム）、Ｓｂ（アンチモン）およびＡ
（但しＡは、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｎ、Ｗ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｆ
ｅ、ＣｒおよびＣｏからなる群から選ばれた一種以上の
元素である。以下同様である。）を必須とする金属と酸
素からなり、上記金属の含有割合が次の組成式（１）で
表される金属酸化物である。 ＭｏＶi Ｓｂj Ａk （１） （式中、 i、j およびk は、いずれも0.００１〜3.０で
ある） 上記Ａのうち好ましい金属は、ＮｂおよびＴａである。
また、より好ましい i、j およびk は、0.１〜0.５であ
る。上記金属酸化物において、Ｍｏを１とした場合のＶ
の割合が、３を越えると燃焼反応の割合が大きくなる。
Ｍｏを１とした場合のＳｂの割合が、３を越えるとプロ
パンの転化率が低下する。また、Ｍｏを１とした場合の
Ａの割合が、３を越えると転化率および反応物における
アクリル酸の割合すなわち選択率のいずれもが低下す
る。Ｍｏを１とした場合のＶ、ＳｂおよびＡの割合が、
それぞれ0.００１未満であると、いずれの場合にもプロ
パンの転換率およびアクリル酸選択率に劣る。
【０００６】上記担持用酸化物は、公知の方法で製造で
きる。すなわち、以下に挙げるようなモリブデン化合
物、バナジウム化合物、アンチモン化合物および金属Ａ
化合物を使用して、それらを水またはアルコール等の溶
剤に溶解または分散させて混合した後、蒸発乾固または
噴霧乾燥等の方法により溶剤を除去し、得られた固形分
を３００〜７００℃の温度で焼成する方法である。必要
に応じて、金属化合物の上記水溶液または分散液等に、
塩化水素または硝酸等の酸化合物および過酸化水素等の
酸化剤を添加してもよい。焼成の雰囲気は、窒素および
アルゴン等の不活性ガス気流中または空気および酸素等
の酸素含有気流中が好ましく、好ましい焼成時間は、１
〜２０時間である。金属化合物としては、酸化物、塩化
物、水酸化物、硝酸塩またはアルコキシド等を用いるこ
とができ、好ましい具体例は以下のとおりである。各金
属化合物の使用割合は、目的とする担持用酸化物の金属
組成と対応する割合を選択すればよい。
きる。すなわち、以下に挙げるようなモリブデン化合
物、バナジウム化合物、アンチモン化合物および金属Ａ
化合物を使用して、それらを水またはアルコール等の溶
剤に溶解または分散させて混合した後、蒸発乾固または
噴霧乾燥等の方法により溶剤を除去し、得られた固形分
を３００〜７００℃の温度で焼成する方法である。必要
に応じて、金属化合物の上記水溶液または分散液等に、
塩化水素または硝酸等の酸化合物および過酸化水素等の
酸化剤を添加してもよい。焼成の雰囲気は、窒素および
アルゴン等の不活性ガス気流中または空気および酸素等
の酸素含有気流中が好ましく、好ましい焼成時間は、１
〜２０時間である。金属化合物としては、酸化物、塩化
物、水酸化物、硝酸塩またはアルコキシド等を用いるこ
とができ、好ましい具体例は以下のとおりである。各金
属化合物の使用割合は、目的とする担持用酸化物の金属
組成と対応する割合を選択すればよい。
【０００７】Ｍｏ：モリブデン酸、モリブデン酸アンモ
ニウム、酸化モリブデン Ｖ：酸化バナジウム、メタバナジン酸アンモニウム Ｓｂ：塩化アンチモン、酢酸アンチモン、三酸化アンチ
モン Ｎｂ：ニオブ酸、しゅう酸水素ニオブ、酸化ニオブ、塩
化ニオブ Ｔａ：タンタル酸、酸化タンタル、塩化タンタル、タン
タルエトキシド Ｓｎ：酸化スズ、水酸化スズ、塩化第一スズ、塩化第二
スズ、しゅう酸スズ Ｗ：酸化タングステン、タングステン酸、塩化タングス
テン、パラタングステン酸アンモニウ Ｔｉ：しゅう酸チタンアンモニウム、チタンブトキシ
ド、塩化チタン Ｎｉ：硝酸ニッケル、しゅう酸ニッケル、塩化ニッケル Ｆｅ：硝酸鉄、塩化第二鉄、水酸化鉄 Ｃｒ：硝酸クロム、塩化クロム、酸化クロム Ｃｏ：硝酸コバルト、酢酸コバルト、水酸化コバルト、
塩化コバルト
ニウム、酸化モリブデン Ｖ：酸化バナジウム、メタバナジン酸アンモニウム Ｓｂ：塩化アンチモン、酢酸アンチモン、三酸化アンチ
モン Ｎｂ：ニオブ酸、しゅう酸水素ニオブ、酸化ニオブ、塩
化ニオブ Ｔａ：タンタル酸、酸化タンタル、塩化タンタル、タン
タルエトキシド Ｓｎ：酸化スズ、水酸化スズ、塩化第一スズ、塩化第二
スズ、しゅう酸スズ Ｗ：酸化タングステン、タングステン酸、塩化タングス
テン、パラタングステン酸アンモニウ Ｔｉ：しゅう酸チタンアンモニウム、チタンブトキシ
ド、塩化チタン Ｎｉ：硝酸ニッケル、しゅう酸ニッケル、塩化ニッケル Ｆｅ：硝酸鉄、塩化第二鉄、水酸化鉄 Ｃｒ：硝酸クロム、塩化クロム、酸化クロム Ｃｏ：硝酸コバルト、酢酸コバルト、水酸化コバルト、
塩化コバルト
【０００８】上記方法により得られた担持用酸化物は、
適当な粒度にまで粉砕して、表面積を増大させることが
好ましく、粉砕方法としては、乾式粉砕法または湿式粉
砕法のいずれの方法も使用でき、粉砕装置としては、乳
鉢、ボールミル等が挙げられる。担持用酸化物の好まし
い粒度は、２０μｍ以下であり、さらに好ましくは５μ
ｍ以下である。湿式粉砕法を使用する場合、後記する元
素Ｂを構成々分とする化合物を水またはアルコール等の
溶剤に溶解した溶液中で、担持用酸化物を粉砕してもよ
い。
適当な粒度にまで粉砕して、表面積を増大させることが
好ましく、粉砕方法としては、乾式粉砕法または湿式粉
砕法のいずれの方法も使用でき、粉砕装置としては、乳
鉢、ボールミル等が挙げられる。担持用酸化物の好まし
い粒度は、２０μｍ以下であり、さらに好ましくは５μ
ｍ以下である。湿式粉砕法を使用する場合、後記する元
素Ｂを構成々分とする化合物を水またはアルコール等の
溶剤に溶解した溶液中で、担持用酸化物を粉砕してもよ
い。
【０００９】本発明においては、前記担持用酸化物に、
元素Ｂ（Ｂは、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、ＰおよびＡｓか
らなる群から選ばれた一種以上の元素である。以下同様
である。）を構成々分とする化合物（以下Ｂ化合物とい
う）を担持させる。Ｂ化合物の好ましい担持量は、担持
用酸化物におけるＭｏを基準とする元素Ｂの原子比で、
0.００１〜0.３であり、さらに好ましくは、0.００２〜
0.１である。Ｍｏを基準とする元素Ｂの原子比が、0.０
０１未満であるとアクリル酸選択率が低く、一方0.３を
越えると担持用酸化物の活性表面を元素Ｂ酸化物が覆う
ためにプロパンの転化率が低下する。Ｂ化合物の具体例
としては、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸
化ナトリウム、硝酸ナトリウムおよび酸化ナトリウム等
のナトリウム含有化合物；水酸化カリウム、炭酸水素カ
リウム、炭酸カリウム、硝酸カリウム、酢酸カリウムお
よび酸化カリウム等のカリウム含有化合物；水酸化ルビ
ジウム、炭酸ルビジウム、硝酸ルビジウムおよび酸化ル
ビジウム等のルビジウム含有化合物；酸化セシウム、炭
酸セシウム、酢酸セシウム、水酸化セシウムおよび硝酸
セシウム等のセシウム含有化合物；リン酸、酸化リンお
よびリン酸水素二アンモニウム等のリン含有化合物；塩
化砒素、三酸化砒素および五酸化砒素等が挙げられる。
上記元素Ｂのうち、好ましい元素は、Ｋ、ＲｂおよびＰ
である。
元素Ｂ（Ｂは、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、ＰおよびＡｓか
らなる群から選ばれた一種以上の元素である。以下同様
である。）を構成々分とする化合物（以下Ｂ化合物とい
う）を担持させる。Ｂ化合物の好ましい担持量は、担持
用酸化物におけるＭｏを基準とする元素Ｂの原子比で、
0.００１〜0.３であり、さらに好ましくは、0.００２〜
0.１である。Ｍｏを基準とする元素Ｂの原子比が、0.０
０１未満であるとアクリル酸選択率が低く、一方0.３を
越えると担持用酸化物の活性表面を元素Ｂ酸化物が覆う
ためにプロパンの転化率が低下する。Ｂ化合物の具体例
としては、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸
化ナトリウム、硝酸ナトリウムおよび酸化ナトリウム等
のナトリウム含有化合物；水酸化カリウム、炭酸水素カ
リウム、炭酸カリウム、硝酸カリウム、酢酸カリウムお
よび酸化カリウム等のカリウム含有化合物；水酸化ルビ
ジウム、炭酸ルビジウム、硝酸ルビジウムおよび酸化ル
ビジウム等のルビジウム含有化合物；酸化セシウム、炭
酸セシウム、酢酸セシウム、水酸化セシウムおよび硝酸
セシウム等のセシウム含有化合物；リン酸、酸化リンお
よびリン酸水素二アンモニウム等のリン含有化合物；塩
化砒素、三酸化砒素および五酸化砒素等が挙げられる。
上記元素Ｂのうち、好ましい元素は、Ｋ、ＲｂおよびＰ
である。
【００１０】担持用酸化物へのＢ化合物の担持方法とし
ては、Ｂ化合物を水または有機溶剤に溶解させた溶液と
担持用酸化物の粉末とを混合させる方法が好ましい。こ
こで、Ｂ化合物溶液の濃度としては、0.１〜1.０モル／
リットルが適当であり、また該溶液と担持用酸化物の比
率は、担持用酸化物１００重量部当たり２０〜５０重量
部が好ましい。Ｂ化合物の溶液と担持用酸化物の粉末を
混合した後、攪拌して、できる限り均一に混合する。混
合物中の溶剤を、蒸発乾固等により蒸発させることによ
り、Ｂ化合物の担持された金属酸化物粉末を得ることが
できる。得られた金属酸化物粉末を３００〜５００℃で
１〜５時間焼成することにより、目的とする触媒用金属
酸化物（以下触媒用酸化物という）が得られる。焼成の
雰囲気としては、空気または窒素ガス等が適用できる
が、好ましくは窒素ガス雰囲気である。得られた触媒用
酸化物における構成金属量の確認は、螢光Ｘ線分析等に
よって行うことができる。上記方法によって得られる触
媒用酸化物（以下単に触媒ということもある）は、無担
体の状態でも使用できるが、適当な粒度を有するシリ
カ、アルミナ、シリカアルミナおよびシリコンカーバイ
ド等の担体に担持させた状態で使用することもできる。
ては、Ｂ化合物を水または有機溶剤に溶解させた溶液と
担持用酸化物の粉末とを混合させる方法が好ましい。こ
こで、Ｂ化合物溶液の濃度としては、0.１〜1.０モル／
リットルが適当であり、また該溶液と担持用酸化物の比
率は、担持用酸化物１００重量部当たり２０〜５０重量
部が好ましい。Ｂ化合物の溶液と担持用酸化物の粉末を
混合した後、攪拌して、できる限り均一に混合する。混
合物中の溶剤を、蒸発乾固等により蒸発させることによ
り、Ｂ化合物の担持された金属酸化物粉末を得ることが
できる。得られた金属酸化物粉末を３００〜５００℃で
１〜５時間焼成することにより、目的とする触媒用金属
酸化物（以下触媒用酸化物という）が得られる。焼成の
雰囲気としては、空気または窒素ガス等が適用できる
が、好ましくは窒素ガス雰囲気である。得られた触媒用
酸化物における構成金属量の確認は、螢光Ｘ線分析等に
よって行うことができる。上記方法によって得られる触
媒用酸化物（以下単に触媒ということもある）は、無担
体の状態でも使用できるが、適当な粒度を有するシリ
カ、アルミナ、シリカアルミナおよびシリコンカーバイ
ド等の担体に担持させた状態で使用することもできる。
【００１１】本発明のアクリル酸の製造方法は、前記触
媒の存在下に、原料であるプロパンおよび酸素ガスを反
応器に供給して反応させるものである。プロパンおよび
酸素ガスは、別々に反応器に導入して反応器内で混合さ
せてもよくまた予め両者を混合させた状態で反応器に導
入してもよい。酸素ガスとしては、純酸素ガスまたは空
気、ならびにこれらを窒素、スチームまたは炭酸ガスで
希釈したガスが挙げられる。プロパンおよび空気を使用
する場合、空気のプロパンに対する使用割合は、容積比
率で３０倍以下が好ましく、さらに好ましくは、０．２
〜２０倍の範囲である。好ましい反応温度は３００〜６
００℃であり、より好ましくは３５０〜５００℃であ
る。また、ガス空間速度（以下ＳＶという）としては、
３００〜５０００／ｈｒが適当である。以下、製造例、
実施例および比較例を挙げることにより、本発明をさら
に具体的に説明する。
媒の存在下に、原料であるプロパンおよび酸素ガスを反
応器に供給して反応させるものである。プロパンおよび
酸素ガスは、別々に反応器に導入して反応器内で混合さ
せてもよくまた予め両者を混合させた状態で反応器に導
入してもよい。酸素ガスとしては、純酸素ガスまたは空
気、ならびにこれらを窒素、スチームまたは炭酸ガスで
希釈したガスが挙げられる。プロパンおよび空気を使用
する場合、空気のプロパンに対する使用割合は、容積比
率で３０倍以下が好ましく、さらに好ましくは、０．２
〜２０倍の範囲である。好ましい反応温度は３００〜６
００℃であり、より好ましくは３５０〜５００℃であ
る。また、ガス空間速度（以下ＳＶという）としては、
３００〜５０００／ｈｒが適当である。以下、製造例、
実施例および比較例を挙げることにより、本発明をさら
に具体的に説明する。
【００１２】
【製造例１】 （担持用酸化物ａの製造）蒸留水１００ｍｌに五酸化バ
ナジウム４．０７ｇを加え攪拌下に、さらに３５％過酸
化水素水２６．４ｇを滴下し、五酸化バナジウムを溶解
させた。得られた溶液に、三酸化アンチモン５．４３ｇ
を加え８時間加熱還流させ、スラリー液を得た。他方、
蓚酸１１．２７ｇおよびニオブ酸２．７７ｇを１８０ｍ
ｌの蒸留水に加熱溶解して、ニオブ含有水溶液を得た。
上記スラリー液に、モリブデン酸アンモニウム２６．３
１ｇおよび前記ニオブ含有水溶液の全量を加えた後、さ
らに５０℃で３０分撹拌を行った。得られたスラリーを
加熱して蒸発乾固した後、さらに１２０℃で３時間乾燥
させ、次いで窒素中６００℃で２時間焼成した。得られ
た酸化物をボールミルで粉砕した。上記操作により、Ｍ
ｏ／Ｓｂ／Ｖ／Ｎｂの原子比が１．０／０．２５／０．
３／０．１２（螢光Ｘ線分析による測定結果）の酸化物
を得た。
ナジウム４．０７ｇを加え攪拌下に、さらに３５％過酸
化水素水２６．４ｇを滴下し、五酸化バナジウムを溶解
させた。得られた溶液に、三酸化アンチモン５．４３ｇ
を加え８時間加熱還流させ、スラリー液を得た。他方、
蓚酸１１．２７ｇおよびニオブ酸２．７７ｇを１８０ｍ
ｌの蒸留水に加熱溶解して、ニオブ含有水溶液を得た。
上記スラリー液に、モリブデン酸アンモニウム２６．３
１ｇおよび前記ニオブ含有水溶液の全量を加えた後、さ
らに５０℃で３０分撹拌を行った。得られたスラリーを
加熱して蒸発乾固した後、さらに１２０℃で３時間乾燥
させ、次いで窒素中６００℃で２時間焼成した。得られ
た酸化物をボールミルで粉砕した。上記操作により、Ｍ
ｏ／Ｓｂ／Ｖ／Ｎｂの原子比が１．０／０．２５／０．
３／０．１２（螢光Ｘ線分析による測定結果）の酸化物
を得た。
【００１３】
【実施例１】製造例１で得られた酸化物ａ；５．０ｇ
に、炭酸水素カリウム０．０３０ｇを蒸留水１ｇに溶解
させた溶液を加えて十分混合した後、１２０℃で１時間
乾燥させ、３５０℃で２時間焼成した。得られた触媒を
１６〜３０メッシュに粉砕し、反応器に充填した。得ら
れた触媒を螢光Ｘ線分析によって測定した結果、Ｍｏ／
Ｓｂ／Ｖ／Ｎｂ／Ｋの原子比は、１．０／０．２５／
０．３／０．１２／０．０１３であった。反応器を温度
４００℃に維持し、プロパン４．４容量％、酸素７．０
容量％、窒素２６．３容量％および水蒸気６２．３容量
％の混合ガス（以下テストガスという）をＳＶ１６００
／ｈｒの速度で該反応器中に供給した。この反応におけ
るプロパン転化率、酢酸選択率、プロピレン選択率およ
びアクリル酸選択率を、それぞれ以下の式によって算出
し、結果を表１に記載した。 ・プロパン転化率（％） ＝〔（供給プロパン−未反応プロパン）／供給プロパン〕×１００ ・酢酸選択率（％） ＝〔生成酢酸／（供給プロパン−未反応プロパン）〕×１００ ・プロピレン選択率（％） ＝〔生成プロピレン／（供給プロパン−未反応プロパン）〕×１００ ・アクリル酸選択率（％） ＝〔生成アクリル酸／（供給プロパン−未反応プロパン）〕×１００ 上記式の左辺の物質の量の単位は、いずれもモルであ
る。
に、炭酸水素カリウム０．０３０ｇを蒸留水１ｇに溶解
させた溶液を加えて十分混合した後、１２０℃で１時間
乾燥させ、３５０℃で２時間焼成した。得られた触媒を
１６〜３０メッシュに粉砕し、反応器に充填した。得ら
れた触媒を螢光Ｘ線分析によって測定した結果、Ｍｏ／
Ｓｂ／Ｖ／Ｎｂ／Ｋの原子比は、１．０／０．２５／
０．３／０．１２／０．０１３であった。反応器を温度
４００℃に維持し、プロパン４．４容量％、酸素７．０
容量％、窒素２６．３容量％および水蒸気６２．３容量
％の混合ガス（以下テストガスという）をＳＶ１６００
／ｈｒの速度で該反応器中に供給した。この反応におけ
るプロパン転化率、酢酸選択率、プロピレン選択率およ
びアクリル酸選択率を、それぞれ以下の式によって算出
し、結果を表１に記載した。 ・プロパン転化率（％） ＝〔（供給プロパン−未反応プロパン）／供給プロパン〕×１００ ・酢酸選択率（％） ＝〔生成酢酸／（供給プロパン−未反応プロパン）〕×１００ ・プロピレン選択率（％） ＝〔生成プロピレン／（供給プロパン−未反応プロパン）〕×１００ ・アクリル酸選択率（％） ＝〔生成アクリル酸／（供給プロパン−未反応プロパン）〕×１００ 上記式の左辺の物質の量の単位は、いずれもモルであ
る。
【００１４】
【実施例２】反応温度を４２０℃とした以外は、すべて
実施例１と同一の条件で反応を行った。反応の結果は表
１に記載のとおりである。
実施例１と同一の条件で反応を行った。反応の結果は表
１に記載のとおりである。
【実施例３〜４】実施例１において使用された炭酸水素
カリウムに代えて、製造例１で得られた酸化物ａに、表
１に記載の金属化合物すなわちリン酸水素二アンモニウ
ム（使用量；０．０３ｇ）、硝酸ルビジウム（使用量；
０．０４４ｇ）を担持して得られた触媒を用いた以外
は、実施例１と同様に反応を行った。結果は、表１のと
おりである。
カリウムに代えて、製造例１で得られた酸化物ａに、表
１に記載の金属化合物すなわちリン酸水素二アンモニウ
ム（使用量；０．０３ｇ）、硝酸ルビジウム（使用量；
０．０４４ｇ）を担持して得られた触媒を用いた以外
は、実施例１と同様に反応を行った。結果は、表１のと
おりである。
【実施例５】製造例１で得られた酸化物ａ；５．０ｇ
に、炭酸水素カリウム０．０３０ｇを蒸留水１ｇに溶解
させた溶液を加えて十分混合した後、１２０℃で１時間
乾燥させた。さらに、第２成分としてリン酸水素二アン
モニウム０．０４０ｇを蒸留水１ｇに溶解させた溶液を
加えて十分混合した後、３５０℃で２時間焼成した。得
られた触媒を１６〜３０メッシュに粉砕して、反応器に
充填して、前記のテストガスを温度４００℃、ＳＶ１６
００／ｈｒの条件で反応させた。結果は表１のとおりで
ある。
に、炭酸水素カリウム０．０３０ｇを蒸留水１ｇに溶解
させた溶液を加えて十分混合した後、１２０℃で１時間
乾燥させた。さらに、第２成分としてリン酸水素二アン
モニウム０．０４０ｇを蒸留水１ｇに溶解させた溶液を
加えて十分混合した後、３５０℃で２時間焼成した。得
られた触媒を１６〜３０メッシュに粉砕して、反応器に
充填して、前記のテストガスを温度４００℃、ＳＶ１６
００／ｈｒの条件で反応させた。結果は表１のとおりで
ある。
【００１５】
【表１】 表１における実施例のうち、実施例２のみ反応温度は４
２０℃であり、それ以外の例はすべて４００℃である。
２０℃であり、それ以外の例はすべて４００℃である。
【００１６】
【比較例１〜２】製造例１で得られた酸化物ａを触媒と
して用い、テストガスの供給速度をＳＶ３２００（比較
例１）またはＳＶ４８００（比較例２）として、反応温
度４００℃で反応させた。結果を表２に示した。
して用い、テストガスの供給速度をＳＶ３２００（比較
例１）またはＳＶ４８００（比較例２）として、反応温
度４００℃で反応させた。結果を表２に示した。
【００１７】
【表２】 表１と表２において、プロパン転化率が同等の実施例お
よび比較例を対比することにより、本発明によれば、ア
クリル酸選択率が高くしかもプロパン転化率も比較的高
水準であるために、アクリル酸が高収率で製造できるこ
とが分かる。
よび比較例を対比することにより、本発明によれば、ア
クリル酸選択率が高くしかもプロパン転化率も比較的高
水準であるために、アクリル酸が高収率で製造できるこ
とが分かる。
【００１８】
【比較例３】メタバナジン酸アンモニウム１２．３ｇを
蒸留水２５９ｍｌに加熱溶解させた後、三酸化アンチモ
ン１２．７ｇを加えて１２時間加熱還流させ、スラリー
液を得た。他方、蓚酸２６．３ｇおよびニオブ酸６．５
ｇを１８０ｍｌの蒸留水に加熱溶解して、ニオブ含有水
溶液を得た。上記スラリー液に、モリブデン酸アンモニ
ウム６１．０ｇ、リン酸水素二アンモニウム０．０４０
ｇおよび前記ニオブ含有水溶液の全量を加えた後、さら
に３０分撹拌を行った。得られたスラリーを蒸発乾固
し、さらに１２０℃で３時間乾燥させた後、窒素中６０
０℃で２時間焼成して前記金属を含む金属酸化物を得
た。該金属酸化物をボールミルで粉砕し、得られた粉末
を触媒として用い、反応温度４００℃、ＳＶ１６００／
ｈｒの条件でテストガスを反応させた。結果は、表３に
記載のとおりである。本例における触媒のＭｏ／Ｓｂ／
Ｖ／Ｎｂ／Ｐの原子比は、１．０／０．２５／０．３／
０．１１／０．０１３であった。
蒸留水２５９ｍｌに加熱溶解させた後、三酸化アンチモ
ン１２．７ｇを加えて１２時間加熱還流させ、スラリー
液を得た。他方、蓚酸２６．３ｇおよびニオブ酸６．５
ｇを１８０ｍｌの蒸留水に加熱溶解して、ニオブ含有水
溶液を得た。上記スラリー液に、モリブデン酸アンモニ
ウム６１．０ｇ、リン酸水素二アンモニウム０．０４０
ｇおよび前記ニオブ含有水溶液の全量を加えた後、さら
に３０分撹拌を行った。得られたスラリーを蒸発乾固
し、さらに１２０℃で３時間乾燥させた後、窒素中６０
０℃で２時間焼成して前記金属を含む金属酸化物を得
た。該金属酸化物をボールミルで粉砕し、得られた粉末
を触媒として用い、反応温度４００℃、ＳＶ１６００／
ｈｒの条件でテストガスを反応させた。結果は、表３に
記載のとおりである。本例における触媒のＭｏ／Ｓｂ／
Ｖ／Ｎｂ／Ｐの原子比は、１．０／０．２５／０．３／
０．１１／０．０１３であった。
【００１９】
【比較例４】比較例３において、リン酸水素二アンモニ
ウムの代わりに炭酸水素カリウム０．０３０ｇを加えた
以外は、比較例３と同様の方法で触媒を調製した。以
下、比較例３と同様にテストガスを反応させ、結果を表
３に記載した。本例で使用した触媒のＭｏ／Ｓｂ／Ｖ／
Ｎｂ／Ｋの原子比は、１．０／０．２５／０．３／０．
１１／０．０１３である。比較例３および４と前記実施
例を比較することにより、アクリル酸製造用の触媒とな
りうる金属酸化物の表面に、さらに特定の金属を担持さ
せて得られる金属酸化物すなわち本発明における触媒用
酸化物によれば、該特定の金属を単に含有しているだけ
の金属酸化物と比較して、アクリル酸選択率が格段に優
れていることが分かる。
ウムの代わりに炭酸水素カリウム０．０３０ｇを加えた
以外は、比較例３と同様の方法で触媒を調製した。以
下、比較例３と同様にテストガスを反応させ、結果を表
３に記載した。本例で使用した触媒のＭｏ／Ｓｂ／Ｖ／
Ｎｂ／Ｋの原子比は、１．０／０．２５／０．３／０．
１１／０．０１３である。比較例３および４と前記実施
例を比較することにより、アクリル酸製造用の触媒とな
りうる金属酸化物の表面に、さらに特定の金属を担持さ
せて得られる金属酸化物すなわち本発明における触媒用
酸化物によれば、該特定の金属を単に含有しているだけ
の金属酸化物と比較して、アクリル酸選択率が格段に優
れていることが分かる。
【００２０】
【比較例５】 （担持用酸化物ｂの製造）メタバナジン酸アンモニウム
１２．３ｇを蒸留水２５９ｍｌに加熱溶解させた後、さ
らにモリブデン酸アンモニウム６１．０ｇを溶解させて
得られた液を第１溶液とした。別途、蓚酸２６．３ｇお
よびニオブ酸６．５ｇを１８０ｍｌの蒸留水に加熱溶解
して、ニオブ含有水溶液を得、これを前記第１溶液に混
合し、３０分撹拌を行った。得られた混合液を蒸発乾固
し、さらに１２０℃で３時間乾燥させた後、窒素中６０
０℃で２時間焼成して前記金属を含む金属酸化物を得
た。該金属酸化物をボールミルで粉砕し、担持用酸化物
ｂを製造した。 （触媒用酸化物の製造）上記操作によって得られた担持
用酸化物ｂ；５．０ｇに、炭酸水素カリウム０．０３０
ｇを蒸留水１ｇに溶解させたものを加えて混合した後、
１２０℃で１時間乾燥した。得られた化合物を３５０℃
で２時間焼成した後、１６〜３０メッシュに粉砕して、
触媒用酸化物を製造した。上記触媒用酸化物を触媒とし
て用い、テストガスを反応温度３８０℃、ＳＶ１６００
／ｈｒの条件で反応させた。結果を表３に示す。本例と
前記実施例を比較することにより、担持用酸化物に金属
Ｓｂが含まれていないとアクリル酸選択率が極めて低い
ことが分かる。
１２．３ｇを蒸留水２５９ｍｌに加熱溶解させた後、さ
らにモリブデン酸アンモニウム６１．０ｇを溶解させて
得られた液を第１溶液とした。別途、蓚酸２６．３ｇお
よびニオブ酸６．５ｇを１８０ｍｌの蒸留水に加熱溶解
して、ニオブ含有水溶液を得、これを前記第１溶液に混
合し、３０分撹拌を行った。得られた混合液を蒸発乾固
し、さらに１２０℃で３時間乾燥させた後、窒素中６０
０℃で２時間焼成して前記金属を含む金属酸化物を得
た。該金属酸化物をボールミルで粉砕し、担持用酸化物
ｂを製造した。 （触媒用酸化物の製造）上記操作によって得られた担持
用酸化物ｂ；５．０ｇに、炭酸水素カリウム０．０３０
ｇを蒸留水１ｇに溶解させたものを加えて混合した後、
１２０℃で１時間乾燥した。得られた化合物を３５０℃
で２時間焼成した後、１６〜３０メッシュに粉砕して、
触媒用酸化物を製造した。上記触媒用酸化物を触媒とし
て用い、テストガスを反応温度３８０℃、ＳＶ１６００
／ｈｒの条件で反応させた。結果を表３に示す。本例と
前記実施例を比較することにより、担持用酸化物に金属
Ｓｂが含まれていないとアクリル酸選択率が極めて低い
ことが分かる。
【００２１】
【表３】
【００２２】
【発明の効果】本発明のアクリル酸の製造方法によれ
ば、プロパンからアクリル酸を高い収率で製造すること
ができる。
ば、プロパンからアクリル酸を高い収率で製造すること
ができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 気相接触酸化反応によりプロパンおよび
酸素ガスからアクリル酸を製造するに際して、金属Ｍ
ｏ、Ｖ、ＳｂおよびＡ（但しＡは、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｎ、
Ｗ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｆｅ、ＣｒおよびＣｏからなる群から
選ばれた一種以上の元素である）を下記組成式（１）で
表される割合で含有する金属酸化物に、 ＭｏＶi Ｓｂj Ａk （１） （式中、 i、j およびk は、いずれも0.００１〜3.０で
ある）元素Ｂ（但しＢは、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｐお
よびＡｓからなる群から選ばれた一種以上の元素であ
る）を構成々分とする化合物を担持させ、しかる後焼成
して得られる金属酸化物を触媒として用いることを特徴
とするアクリル酸の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29775596A JP3924824B2 (ja) | 1996-10-21 | 1996-10-21 | アクリル酸の製造方法 |
| US08/955,246 US5994580A (en) | 1996-10-21 | 1997-10-21 | Process for producing acrylic acid |
| FR9713152A FR2754817B1 (fr) | 1996-10-21 | 1997-10-21 | Procede de production d'acide acrylique a partir de propane et d'oxygene gazeux |
| US09/339,230 US6060422A (en) | 1996-10-21 | 1999-06-24 | Process for producing acrylic acid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29775596A JP3924824B2 (ja) | 1996-10-21 | 1996-10-21 | アクリル酸の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10120617A true JPH10120617A (ja) | 1998-05-12 |
| JP3924824B2 JP3924824B2 (ja) | 2007-06-06 |
Family
ID=17850762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29775596A Expired - Lifetime JP3924824B2 (ja) | 1996-10-21 | 1996-10-21 | アクリル酸の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3924824B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6919472B2 (en) | 2001-12-21 | 2005-07-19 | Saudi Basic Industries Corporation | Catalyst compositions for the selective conversion of alkanes to unsaturated carboxylic acids, methods of making and methods of using thereof |
| US7229946B2 (en) | 2003-03-24 | 2007-06-12 | Saudi Basic Industries Corporation | Catalyst composition for the selective conversion of alkanes to unsaturated carboxylic acids, method of making and method of using thereof |
| WO2010001732A1 (ja) | 2008-06-30 | 2010-01-07 | 株式会社日本触媒 | 固定床多管式反応器への固体粒状物の充填方法 |
| US7850928B2 (en) | 2001-01-25 | 2010-12-14 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Fixed-bed shell-and-tube reactor and its usage |
| EP2332641A1 (en) | 2009-12-09 | 2011-06-15 | Rohm and Haas Company | Method for blending and loading solid catalyst material into tubular structures |
| WO2018066158A1 (ja) * | 2016-10-05 | 2018-04-12 | 東亞合成株式会社 | 金属酸化物触媒およびその製造方法 |
-
1996
- 1996-10-21 JP JP29775596A patent/JP3924824B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7850928B2 (en) | 2001-01-25 | 2010-12-14 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Fixed-bed shell-and-tube reactor and its usage |
| US6919472B2 (en) | 2001-12-21 | 2005-07-19 | Saudi Basic Industries Corporation | Catalyst compositions for the selective conversion of alkanes to unsaturated carboxylic acids, methods of making and methods of using thereof |
| US7229946B2 (en) | 2003-03-24 | 2007-06-12 | Saudi Basic Industries Corporation | Catalyst composition for the selective conversion of alkanes to unsaturated carboxylic acids, method of making and method of using thereof |
| US7504357B2 (en) | 2003-03-24 | 2009-03-17 | Saudi Basic Industries Corporation | Catalyst composition for the selective conversion of alkanes to unsaturated carboxylic acids, method of making and method of using thereof |
| US7345199B2 (en) | 2004-03-23 | 2008-03-18 | Saudi Basic Industries Corporation | Catalyst composition for the selective conversion of alkanes to unsaturated carboxylic acids, method of making and method of using thereof |
| WO2010001732A1 (ja) | 2008-06-30 | 2010-01-07 | 株式会社日本触媒 | 固定床多管式反応器への固体粒状物の充填方法 |
| EP2332641A1 (en) | 2009-12-09 | 2011-06-15 | Rohm and Haas Company | Method for blending and loading solid catalyst material into tubular structures |
| WO2018066158A1 (ja) * | 2016-10-05 | 2018-04-12 | 東亞合成株式会社 | 金属酸化物触媒およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3924824B2 (ja) | 2007-06-06 |
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