JPS58151313A - バナジウム−リン系酸化物の製造方法 - Google Patents
バナジウム−リン系酸化物の製造方法Info
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- JPS58151313A JPS58151313A JP57032110A JP3211082A JPS58151313A JP S58151313 A JPS58151313 A JP S58151313A JP 57032110 A JP57032110 A JP 57032110A JP 3211082 A JP3211082 A JP 3211082A JP S58151313 A JPS58151313 A JP S58151313A
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Landscapes
- Furan Compounds (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はバナジウム−リン系酸化物を製造する方法に関
するものである。さらに詳しくは、ブタンの気相酸化に
よシ無水マレイン酸を製造する際の触媒として好適なバ
ナジウム−リン系の結晶性酸化物を製造する方法に関す
るものである。
するものである。さらに詳しくは、ブタンの気相酸化に
よシ無水マレイン酸を製造する際の触媒として好適なバ
ナジウム−リン系の結晶性酸化物を製造する方法に関す
るものである。
炭素数ダの直鎖脂肪族炭化水素の気相酸化により無水i
レイン酸を製造する方法に関しては、既に多くの触媒や
プロセスが提案されている。
レイン酸を製造する方法に関しては、既に多くの触媒や
プロセスが提案されている。
特にブテン類、ブタン等を原料とする方法についてはぐ
最近結晶性のバナジウム−リン系複合酸化物が提案され
、その結晶学的な検討も進イーボーデス ビー カーテ
インクヒカープ11す〃められている( E、Bord
es、P、0ourtine、、T、0ata’1.。
最近結晶性のバナジウム−リン系複合酸化物が提案され
、その結晶学的な検討も進イーボーデス ビー カーテ
インクヒカープ11す〃められている( E、Bord
es、P、0ourtine、、T、0ata’1.。
jり、ココ4−jコ(lデ7デ))。結晶性のリン−バ
ナジウム系複合酸化物は、高活性であシ、とくにブタン
の酸化に有効である。しか、し同一の結晶型を有する複
合酸化物であっても、その製造法により、結晶純度に問
題が生じたシ、途中で溶融して比表面積中細孔容積の小
さい゛ものが生成する等で、触媒として使用するには不
適切な場合が少なくない。
ナジウム系複合酸化物は、高活性であシ、とくにブタン
の酸化に有効である。しか、し同一の結晶型を有する複
合酸化物であっても、その製造法により、結晶純度に問
題が生じたシ、途中で溶融して比表面積中細孔容積の小
さい゛ものが生成する等で、触媒として使用するには不
適切な場合が少なくない。
バナジウム−リン系結晶性酸化物を製造する方法として
は、例えは次のような方法が知られている。
は、例えは次のような方法が知られている。
■ 非酸化性酸性溶液中に五個のバナジウム化合物を溶
解し、リン酸と反応させ丸後、生成し九可溶性バナジウ
ムーリン複合体の塩を水を加えて沈でんさせ、乾燥、成
思後JOO℃以上の温度で加熱処理する方法(%開I8
!r/ −vsttqO) ■ バナジウム化合物とリン酸とを反応させてバナジウ
ム−リン複合体を生成させ、水中の一次屏離定数で判定
してリン酸よシも強酸であって少なくともJ規定のa度
にある酸と接触させて有効な前駆体のみを回収し、さら
に水ま九杜他の溶媒によシ相Eの可溶成分を抽出除去し
て純度を向上させた後加熱する方法(%開昭jJ−/亭
49デー) ■ 五個のバナジウム化合物を3価のリン化合物と接触
させて四価の状態の少くともjo原子−のバナジウムを
有するリン−バナジウム系前駆体を形成させ、次いで3
30℃〜400℃の温度で加熱する方法(特公昭jJ−
λ6J/)■ 五個のバナジウム化合物と鉱酸を含まな
い無機還元剤との水性酸化物スラリーを形成し、1価リ
ン化合物を当該スラリーに混合し、スラリー中の水の実
質的蒸発を防ぐように少なくともlコOCで自己発生圧
下に加熱し、次いで水を除去、乾燥し、さら’にコgo
℃〜400℃の温度で酸素含有ガスの存在下で加熱する
方法(特開昭Sグーts4!ta)■ インブタノール
のような一非腐食性有機液体中に五酸化バナジウムを加
え、リフラックス加熱して還元後、リン酸を添加し、生
成した固体を分離加熱する方法(米国特許013249
0)■ 五個のバナジウム化合物とオルトリン歇がらリ
ン酸バナジルを製造するに際・し、亜リン酸とアルコー
ルを使用する方法(労側昭sトlゲiz*o> ■ 五個のバナジウム化合物とリン酸を、ヒト2ジンま
たはヒドロキシルア2ン塩酸塩の存在下、水性媒体中で
反応させる方法(4I開昭に&−II!rt/k) ■ 五個のバナジウム化合物をアルコールのような有機
媒体中煮沸、還元後無水リン酸を添加し、ベンゼンで共
沸脱水する方法(米国特許亭JIJコit) 以上記−したように、従来の方法では、腐食性の大暑い
濃塩酸のような化合物O使用、五酸化バナジウムの溶液
中への溶解あるいは溶媒の分離操作の煩雑さ、亜リン酸
のような比較的高価な還元剤の使用ま九は有機溶媒の便
用に伴う副生ギ酸による腐食や、可燃物の便用郷、工業
的実施の面で多くの問題があつ′#−0 本発明者勢は、上記種々の問題点を改良すべ・く検討し
九結果、不発FJiJK到達し丸。
解し、リン酸と反応させ丸後、生成し九可溶性バナジウ
ムーリン複合体の塩を水を加えて沈でんさせ、乾燥、成
思後JOO℃以上の温度で加熱処理する方法(%開I8
!r/ −vsttqO) ■ バナジウム化合物とリン酸とを反応させてバナジウ
ム−リン複合体を生成させ、水中の一次屏離定数で判定
してリン酸よシも強酸であって少なくともJ規定のa度
にある酸と接触させて有効な前駆体のみを回収し、さら
に水ま九杜他の溶媒によシ相Eの可溶成分を抽出除去し
て純度を向上させた後加熱する方法(%開昭jJ−/亭
49デー) ■ 五個のバナジウム化合物を3価のリン化合物と接触
させて四価の状態の少くともjo原子−のバナジウムを
有するリン−バナジウム系前駆体を形成させ、次いで3
30℃〜400℃の温度で加熱する方法(特公昭jJ−
λ6J/)■ 五個のバナジウム化合物と鉱酸を含まな
い無機還元剤との水性酸化物スラリーを形成し、1価リ
ン化合物を当該スラリーに混合し、スラリー中の水の実
質的蒸発を防ぐように少なくともlコOCで自己発生圧
下に加熱し、次いで水を除去、乾燥し、さら’にコgo
℃〜400℃の温度で酸素含有ガスの存在下で加熱する
方法(特開昭Sグーts4!ta)■ インブタノール
のような一非腐食性有機液体中に五酸化バナジウムを加
え、リフラックス加熱して還元後、リン酸を添加し、生
成した固体を分離加熱する方法(米国特許013249
0)■ 五個のバナジウム化合物とオルトリン歇がらリ
ン酸バナジルを製造するに際・し、亜リン酸とアルコー
ルを使用する方法(労側昭sトlゲiz*o> ■ 五個のバナジウム化合物とリン酸を、ヒト2ジンま
たはヒドロキシルア2ン塩酸塩の存在下、水性媒体中で
反応させる方法(4I開昭に&−II!rt/k) ■ 五個のバナジウム化合物をアルコールのような有機
媒体中煮沸、還元後無水リン酸を添加し、ベンゼンで共
沸脱水する方法(米国特許亭JIJコit) 以上記−したように、従来の方法では、腐食性の大暑い
濃塩酸のような化合物O使用、五酸化バナジウムの溶液
中への溶解あるいは溶媒の分離操作の煩雑さ、亜リン酸
のような比較的高価な還元剤の使用ま九は有機溶媒の便
用に伴う副生ギ酸による腐食や、可燃物の便用郷、工業
的実施の面で多くの問題があつ′#−0 本発明者勢は、上記種々の問題点を改良すべ・く検討し
九結果、不発FJiJK到達し丸。
すなわち本発明は、リン酸および無機還元剤の存在下、
水性媒体中で五酸化バナジウムを溶解して、四価のバナ
ジウムイオンを含有する溶液とし次いで110〜230
℃の温度範囲で水熱処理することを特徴とするバナジウ
ム−リン系酸化物の製造法に関するものである0以下、
本発明の詳細な説明する0 本発明は■リン酸および無機還元剤の存在下、水性媒体
中で、五酸化バナジウムを溶解し均一溶液とする工程■
この溶液を/10〜コj0℃の温度範囲で水熱処理する
工程からなる。
水性媒体中で五酸化バナジウムを溶解して、四価のバナ
ジウムイオンを含有する溶液とし次いで110〜230
℃の温度範囲で水熱処理することを特徴とするバナジウ
ム−リン系酸化物の製造法に関するものである0以下、
本発明の詳細な説明する0 本発明は■リン酸および無機還元剤の存在下、水性媒体
中で、五酸化バナジウムを溶解し均一溶液とする工程■
この溶液を/10〜コj0℃の温度範囲で水熱処理する
工程からなる。
以下、第一の工程について説明する◇
本発明で使用される無機還元剤としては、ヒト2ジン(
通常抱水ヒト2ジン水溶液として市販されている。)ま
たはそのリン酸塩、ヒドロキシルア建ンまたはそのリン
酸塩が好ましい。
通常抱水ヒト2ジン水溶液として市販されている。)ま
たはそのリン酸塩、ヒドロキシルア建ンまたはそのリン
酸塩が好ましい。
その他の無機酸塩、例えば塩酸塩等も使用できるが、ハ
pゲンイオンを残留させる丸め、反応器材質の面で不利
となるため、工業的には好ましくない。
pゲンイオンを残留させる丸め、反応器材質の面で不利
となるため、工業的には好ましくない。
還元剤としては一般にシュウ酸、アルコールのような有
機還元剤、あるいは、亜“リン酸のような無機還元剤が
知られている。
機還元剤、あるいは、亜“リン酸のような無機還元剤が
知られている。
しかし、本発明者等の検討結果では、過剰の有機化合物
共存下での水熱合成は、経済性からも結晶生成面でも不
利である。例えばバナジウムlグラム原子当たυ0.j
モル、以上のシェフ酸を共存させると、氷島合成条件を
過酷にしない@シ結晶生成反応は進行しない0 また無機系還元剤でも、亜リン酸のような三価のリン化
合−を使用した場合には還元速度が極めて緩慢で、均一
溶液とするには五酸化バナジウムを含むスラリーを長時
間の煮沸還流処理する必要があシ、還元剤が高価である
上、エネルギー消費も大きいという欠点がある0水性媒
体としては、一般に水が使用される。
共存下での水熱合成は、経済性からも結晶生成面でも不
利である。例えばバナジウムlグラム原子当たυ0.j
モル、以上のシェフ酸を共存させると、氷島合成条件を
過酷にしない@シ結晶生成反応は進行しない0 また無機系還元剤でも、亜リン酸のような三価のリン化
合−を使用した場合には還元速度が極めて緩慢で、均一
溶液とするには五酸化バナジウムを含むスラリーを長時
間の煮沸還流処理する必要があシ、還元剤が高価である
上、エネルギー消費も大きいという欠点がある0水性媒
体としては、一般に水が使用される。
所望によジアルコール、カルボン酸、エーテル類、ケ)
211等の親水性有機溶媒を併用してもよいが、バナジ
ウムの還元速度が低下するので、その使用量はSO型重
量以下の水性媒体とすべきである。
211等の親水性有機溶媒を併用してもよいが、バナジ
ウムの還元速度が低下するので、その使用量はSO型重
量以下の水性媒体とすべきである。
リン酸の使用量は、目的生成物であるバナジウム−リン
系結晶酸化物の騨原子比を0.t〜/、jとすゐ範囲で
添加するのが好ましい。水性媒体中のリン酸濃度は5−
son量饅、好ましくはj−J!r重量%である。水性
媒体中のリン酸濃度が高すぎると、五酸化バナジウムが
還元される以前にリン酸と反応する可能性があ〕、液粘
度も着しく高くなって取扱いが困難になる0ま九この濃
度が低すぎると反応容器が過大となって支障の出る場合
がある。
系結晶酸化物の騨原子比を0.t〜/、jとすゐ範囲で
添加するのが好ましい。水性媒体中のリン酸濃度は5−
son量饅、好ましくはj−J!r重量%である。水性
媒体中のリン酸濃度が高すぎると、五酸化バナジウムが
還元される以前にリン酸と反応する可能性があ〕、液粘
度も着しく高くなって取扱いが困難になる0ま九この濃
度が低すぎると反応容器が過大となって支障の出る場合
がある。
無機還元剤の使用量は三価のバナジウムを四価K11元
するに要する化学量論量で十分であり、通常その9!−
/ユOsの範囲で使用される。
するに要する化学量論量で十分であり、通常その9!−
/ユOsの範囲で使用される。
本発明においては、あらかじめリン酸および無機還元剤
を溶解した酸性水性媒体中に五酸化バナジウムを添加溶
解する必要がある。一般に五酸化バナジウムをあらかじ
め還元した後リン酸を添加反応させる方法が知られてい
るが、(前述の公知方法■、■、■およで■)この方法
ではリン酸との反応性が低い低電゛子釧の酸化バナジウ
ムが生成したり、ま九均−溶液を形成することができな
いため、生成物の結晶純凝は本発明と同様の水熱処理を
施しても不充分である。そのため、かなり触媒活性の低
い不満足な結果が得られる0 無機還元剤およびリン峻を含有する水性媒体中に五酸化
バナジウムを添加すると、発泡しつつ還元が進行し、や
がて四価のバナジウムイオンを含有する青色の均一溶液
が生成する0その際、自ら発熱するが、わずかに外部か
ら加熱してもよいoまだ発泡がおさまった後、反応を完
結させるために溶液を煮沸してもよい。均一溶液とする
までの時間は、反応量にもよるが、通常5分〜!時間で
ある。このようにして得られ九溶液は、室温ではかなシ
ネ安定で、室温で放置すると、70〜30時間後には淡
青色の化合物が生成して沈澱する。この沈澱は次の光−
7K示すようなX線回折パターン(対陰極;CU−に、
t)を有する。
を溶解した酸性水性媒体中に五酸化バナジウムを添加溶
解する必要がある。一般に五酸化バナジウムをあらかじ
め還元した後リン酸を添加反応させる方法が知られてい
るが、(前述の公知方法■、■、■およで■)この方法
ではリン酸との反応性が低い低電゛子釧の酸化バナジウ
ムが生成したり、ま九均−溶液を形成することができな
いため、生成物の結晶純凝は本発明と同様の水熱処理を
施しても不充分である。そのため、かなり触媒活性の低
い不満足な結果が得られる0 無機還元剤およびリン峻を含有する水性媒体中に五酸化
バナジウムを添加すると、発泡しつつ還元が進行し、や
がて四価のバナジウムイオンを含有する青色の均一溶液
が生成する0その際、自ら発熱するが、わずかに外部か
ら加熱してもよいoまだ発泡がおさまった後、反応を完
結させるために溶液を煮沸してもよい。均一溶液とする
までの時間は、反応量にもよるが、通常5分〜!時間で
ある。このようにして得られ九溶液は、室温ではかなシ
ネ安定で、室温で放置すると、70〜30時間後には淡
青色の化合物が生成して沈澱する。この沈澱は次の光−
7K示すようなX線回折パターン(対陰極;CU−に、
t)を有する。
表−/
生簀ビークコθ(0) 強度比
//、1 /DO
/ 、?、j 40/A、コ
10 21.1 コI コ/、41 /!f−−、Oダ0 3/、コ 30 3コ、θ 30 33.3 −〇 参〇、3 ls ダ/、4 /! II6.θ −! 上記のようなX線回折パターンを示す公知の化合物は、
A8TMカードでは見い出されない。
10 21.1 コI コ/、41 /!f−−、Oダ0 3/、コ 30 3コ、θ 30 33.3 −〇 参〇、3 ls ダ/、4 /! II6.θ −! 上記のようなX線回折パターンを示す公知の化合物は、
A8TMカードでは見い出されない。
この結晶は100℃以上で乾燥すると黒変し、Xll的
には無定臘の粉末となシ、触媒活性は着しく不良である
。本発明では、還元により得られる均一な青色溶液に対
し、この4うな結晶種の沈澱を起こさせることなく、次
の水熱反応を行なわなければカらない。
には無定臘の粉末となシ、触媒活性は着しく不良である
。本発明では、還元により得られる均一な青色溶液に対
し、この4うな結晶種の沈澱を起こさせることなく、次
の水熱反応を行なわなければカらない。
なお、水熱反応を行なう以前の段階、で、ブタンの酸化
反応の活性促進成分を添加してもよい0活性促進酸分と
しては鉄、クロム、アルミニウム、チタン等の化合物が
挙けられる0これらの化合物としては、本発明で得られ
る溶液に回連なものならば特に限定されないが、好まし
くは塩化物、硫酸塩、硝駿塩、縦酸塩等の無機酸塩、酢
酸、シュウ酸等の有機酸塩が挙げられる。チタンの場合
には過酸化物の使用も可能である。
反応の活性促進成分を添加してもよい0活性促進酸分と
しては鉄、クロム、アルミニウム、チタン等の化合物が
挙けられる0これらの化合物としては、本発明で得られ
る溶液に回連なものならば特に限定されないが、好まし
くは塩化物、硫酸塩、硝駿塩、縦酸塩等の無機酸塩、酢
酸、シュウ酸等の有機酸塩が挙げられる。チタンの場合
には過酸化物の使用も可能である。
添加時期は、水熱処理を行う以前の段階ならば特に限定
されない。
されない。
添加量はバナジウム元素1モルあ友シ金属として0.0
/〜Q、ダモルの範Hに調節すべきであり、より好まし
くは0.0コ〜O,コモルとする。
/〜Q、ダモルの範Hに調節すべきであり、より好まし
くは0.0コ〜O,コモルとする。
上記金属成分は、一種でも、また望むならば複数種の混
合であっても良い。
合であっても良い。
本発明においては、第コニ程として以上のような方法で
得られた溶液を、水分の蒸発を防ぐために、実質的に密
封された容器内で/10℃〜二SO℃、好ましくは12
0℃〜/10℃の範囲で水熱処理を行う。水熱処理は0
.5〜コOO時間程度実施するのが好ましい。このよう
に水熱処理を行うと灰青色の微細な結晶を含有するスラ
リーが生ずる。この結晶は目的とするバナジウム−リン
系酸化物であり、スラリーを蒸発乾固するか、スラリー
から直接濾過することにより取得できる。本発明では従
来法に比べ細かな粒径の酸化物が得られる。
得られた溶液を、水分の蒸発を防ぐために、実質的に密
封された容器内で/10℃〜二SO℃、好ましくは12
0℃〜/10℃の範囲で水熱処理を行う。水熱処理は0
.5〜コOO時間程度実施するのが好ましい。このよう
に水熱処理を行うと灰青色の微細な結晶を含有するスラ
リーが生ずる。この結晶は目的とするバナジウム−リン
系酸化物であり、スラリーを蒸発乾固するか、スラリー
から直接濾過することにより取得できる。本発明では従
来法に比べ細かな粒径の酸化物が得られる。
この場合、得られる結晶の微粉はV過分離を行うことが
必ずしも容易でない場合があり、従って目的によっては
得られる結晶を塊状結晶とすることは好ましい方法であ
るが、このためには水熱処理1行う均一溶液に一定量の
シュウ讃のような錯形成性アニオンを添加しておくのが
望ましIn□このアニオンの添加量は水熱処理に際して
結晶生成を阻害しなi程度の量に抑制すべきであって、
例えばシュウ酸の場合、シュク酸バナジルを形成するよ
うな量であってはなら麿い。通常この量はバナジウム元
素1モルあ九り、O,Sモル以下、好ましくは0.3モ
ル以下とするのがよい。錯形成性アニオyo添加量を適
切に選ぶと、塊状の結晶性物質が沈澱し、濾過分離操作
が着しく容易となシ工業的メリットが大きい。
必ずしも容易でない場合があり、従って目的によっては
得られる結晶を塊状結晶とすることは好ましい方法であ
るが、このためには水熱処理1行う均一溶液に一定量の
シュウ讃のような錯形成性アニオンを添加しておくのが
望ましIn□このアニオンの添加量は水熱処理に際して
結晶生成を阻害しなi程度の量に抑制すべきであって、
例えばシュウ酸の場合、シュク酸バナジルを形成するよ
うな量であってはなら麿い。通常この量はバナジウム元
素1モルあ九り、O,Sモル以下、好ましくは0.3モ
ル以下とするのがよい。錯形成性アニオyo添加量を適
切に選ぶと、塊状の結晶性物質が沈澱し、濾過分離操作
が着しく容易となシ工業的メリットが大きい。
以上の水熱処理によシ得られる結晶は次の表−一に示す
よう&X111回折パターン(対簾極;Ou −x、)
を有する。
よう&X111回折パターン(対簾極;Ou −x、)
を有する。
表−一
主要ビークコ#(0) 強度比
/ j、4 / 00/デ、6
70 コ亭、コ 3Q =7.o g。
70 コ亭、コ 3Q =7.o g。
、2 t、4 λθ30、ダ
70 3コ、O10 33,6−〇 この回折パターンは、表−7に示したx!1回折パター
ンと全く異なるものであp、100℃の乾燥による変化
はなく、例えば特開昭si−テ5tto、特開I8!r
4−/ダ/1ダOあるいは米国特許112tJコ11に
おいて異なる方法で合成されたバナジウム−リン系酸化
物のX線回折パターンと完全に一致している。
70 3コ、O10 33,6−〇 この回折パターンは、表−7に示したx!1回折パター
ンと全く異なるものであp、100℃の乾燥による変化
はなく、例えば特開昭si−テ5tto、特開I8!r
4−/ダ/1ダOあるいは米国特許112tJコ11に
おいて異なる方法で合成されたバナジウム−リン系酸化
物のX線回折パターンと完全に一致している。
このようにして得られたバナジウム−リン系酸化物は、
乾燥し、必要に応じて担体や成形助剤を添加して成証す
ることによシ、ブタンの酸化による無水マレイン醗の製
造用触媒として好適に利用される。
乾燥し、必要に応じて担体や成形助剤を添加して成証す
ることによシ、ブタンの酸化による無水マレイン醗の製
造用触媒として好適に利用される。
本発明で得られる酸化物B 、+ 00〜400℃の範
囲で焼成して用いると、触媒活性上さらに好ましい。こ
の際、焼成をブタンやブテン類を含む空気の存在下ある
いはアルゴン、窒素勢の不活性ガス雰囲気下に実施する
ことが好ましいが、その結果、表−3に示すようなX@
回折パターン(対陰極;auxcL)を示す結晶に変化
する。
囲で焼成して用いると、触媒活性上さらに好ましい。こ
の際、焼成をブタンやブテン類を含む空気の存在下ある
いはアルゴン、窒素勢の不活性ガス雰囲気下に実施する
ことが好ましいが、その結果、表−3に示すようなX@
回折パターン(対陰極;auxcL)を示す結晶に変化
する。
表−3
主要ビーク−〇(0) 強度比
/41+、−−〇
73.7 コO
7g、S コ0
.23.0 100
−g、4I デ0
30.0 50
33.7 参〇
34、l 事0
表−,7に示すX線回折パターンは、前述のm、BAL
郷O報tr K ヨル(vO)、P、o、OソtL
ト完全に一致する。
郷O報tr K ヨル(vO)、P、o、OソtL
ト完全に一致する。
まえ本発明において、触媒活性促進成分を添加した場合
は、水熱処理後の段階において、カチオンがバナジウム
の一部を置換固溶し九結晶が得られる。そのもの、ある
いは焼成後のX線回折パターンは表−一または表−3に
示すものと極めて類似しているが、置換固溶のために結
晶の面間隔がわずかにシフトする。このような置換固溶
溢結晶性酸化物はバナジウム−リン系のものに比べ触媒
性能が優れている。
は、水熱処理後の段階において、カチオンがバナジウム
の一部を置換固溶し九結晶が得られる。そのもの、ある
いは焼成後のX線回折パターンは表−一または表−3に
示すものと極めて類似しているが、置換固溶のために結
晶の面間隔がわずかにシフトする。このような置換固溶
溢結晶性酸化物はバナジウム−リン系のものに比べ触媒
性能が優れている。
以上詳述したように、本発明によれば、高純lで、設J
[がjlか(、従って改めて験弁等O処理を膳すことな
く、I!6活性の触媒として有効な酸化物を製造するこ
とができる。
[がjlか(、従って改めて験弁等O処理を膳すことな
く、I!6活性の触媒として有効な酸化物を製造するこ
とができる。
本発明で得られるバナジウム−リン系酸化物は、とくに
ブタンから無水マレイン酸を製造する際の酸化触媒とし
て利用できる。無水マレイン酸の製造は、通常、空気と
ブタンの混合物を4400℃以上4θOC以下の範囲で
反応させる方法が採用されるが、本発明で得られる酸化
物は高活性であシ、参30℃以下でも10%以上の収率
を得ることができる。
ブタンから無水マレイン酸を製造する際の酸化触媒とし
て利用できる。無水マレイン酸の製造は、通常、空気と
ブタンの混合物を4400℃以上4θOC以下の範囲で
反応させる方法が採用されるが、本発明で得られる酸化
物は高活性であシ、参30℃以下でも10%以上の収率
を得ることができる。
以下、本発明を実施例によ!り[12明する。
*施例/
試薬特級リン酸(t !、0悌)6λ、↓SSデシよび
試薬特級抱水ヒドラジン(it−水溶液)友。溶液を攪
拌するとガス発生とともに溶液の温度が徐々に上昇し、
還元が進行し友。はぼ還元が完了し、橙黄色の酸化物沈
澱が消失したあと、更に煮沸し、全量を1−01までM
AIした。
試薬特級抱水ヒドラジン(it−水溶液)友。溶液を攪
拌するとガス発生とともに溶液の温度が徐々に上昇し、
還元が進行し友。はぼ還元が完了し、橙黄色の酸化物沈
澱が消失したあと、更に煮沸し、全量を1−01までM
AIした。
得られ九淡青色均−溶液をコよ0−のテフロンボトルに
移し、オートクレーブ中に密閉した。
移し、オートクレーブ中に密閉した。
これをlり0℃に加温し71時間放置したのち、オート
クレーブを冷却し九〇テフ四ンボトル内には淡實緑色の
沈澱を含む粘稠なスラリーが生成してい丸。一部を一過
、洗滌し、乾燥してX線回折を測定したところ、表−一
に示した回折ビークに完全に一致した。スラリー中の固
型物は従って全て微細な結晶性物質であることが判明し
友。
クレーブを冷却し九〇テフ四ンボトル内には淡實緑色の
沈澱を含む粘稠なスラリーが生成してい丸。一部を一過
、洗滌し、乾燥してX線回折を測定したところ、表−一
に示した回折ビークに完全に一致した。スラリー中の固
型物は従って全て微細な結晶性物質であることが判明し
友。
更にスラリーの一部を蒸発乾固し、zooc、1時間、
窒素気流下に焼成した。次いで打錠成淑したのち1l−
a亭メツシュ(J工8規格)に破砕篩別して触媒−/
(P7′v=/、0111N子比−以下同じ)とした。
窒素気流下に焼成した。次いで打錠成淑したのち1l−
a亭メツシュ(J工8規格)に破砕篩別して触媒−/
(P7′v=/、0111N子比−以下同じ)とした。
実施例コおよび3
リン酸の使用量を!r7.61I71および66、ざ7
09に変更し九以外は実施例/と全く同様にして、均一
青色溶液を水熱処理し、同様に微細結晶を含む粘稠なス
ラリーを得た。
09に変更し九以外は実施例/と全く同様にして、均一
青色溶液を水熱処理し、同様に微細結晶を含む粘稠なス
ラリーを得た。
一部を蒸発乾固し、実施例/と同じ手法で焼成し、それ
ぞれ触媒−一(P/V=/)、触媒−3(p、n −/
、/ 4 )を得た。
ぞれ触媒−一(P/V=/)、触媒−3(p、n −/
、/ 4 )を得た。
実施例亭
実施例/と全く同様にして、青色の均一なリン酸バナジ
ル溶液を得たのち、シュウII(H,0,04・−H,
0゜試薬特級) /!T、1!?911を添加し溶解さ
せた。シュウ酸の添加量は1モルのバナジウム元素尚り
、O,23モルに相当する。全量をココ011fC濃縮
したのち、コSO−のテフロン製ボトルに移し、オート
クレーブ中に密閉して/り0℃、−0時間加熱した。こ
の水熱処理で得られ九結晶社約30〜SOOμ程度の粒
径を有する粗粒状であった。濾過は極めて容易であシ、
結晶を水洗乾燥したのち実施例1と同様に処理して触媒
−ダを得九。
ル溶液を得たのち、シュウII(H,0,04・−H,
0゜試薬特級) /!T、1!?911を添加し溶解さ
せた。シュウ酸の添加量は1モルのバナジウム元素尚り
、O,23モルに相当する。全量をココ011fC濃縮
したのち、コSO−のテフロン製ボトルに移し、オート
クレーブ中に密閉して/り0℃、−0時間加熱した。こ
の水熱処理で得られ九結晶社約30〜SOOμ程度の粒
径を有する粗粒状であった。濾過は極めて容易であシ、
結晶を水洗乾燥したのち実施例1と同様に処理して触媒
−ダを得九。
実施例!
爽施例亭と同様に、青色の均一なリン酸バナジル溶液に
シュウ酸7J ? ? 9を添加し、溶解層、/70C
1,20時間加熱処理した。この条件で得られた生成物
は淡緑色の塊状固体であシ、上澄は淡青色を呈した。
シュウ酸7J ? ? 9を添加し、溶解層、/70C
1,20時間加熱処理した。この条件で得られた生成物
は淡緑色の塊状固体であシ、上澄は淡青色を呈した。
固体を粉砕して均一なスラリーにしたのちその一部を蒸
発乾固し、実施例1と同様忙処理して触媒−、t (P
/7= /、Ot )を得た〇比較例/ 11111118 /と全く同様にして、實色の均一な
リン酸バナジル溶液を得喪のち、放冷し、水熱処理する
ことなく室温に一夜放置した。溶液中には多量の鮮やか
な淡青色沈澱が生成し九が、これを−過し、xIm1回
折測定したところ、実施例1で水鶏処理によシ得た結晶
と回折パターンが全く一部せず、表−/に示すような回
折パターンを示すことが判明した。この沈澱を更fc2
00℃、窒素気流下に焼成し九ところ、黒色の溶融物に
変化し友。これを成製、部分し比較触媒−/(P/V=
/、Ot )とした。
発乾固し、実施例1と同様忙処理して触媒−、t (P
/7= /、Ot )を得た〇比較例/ 11111118 /と全く同様にして、實色の均一な
リン酸バナジル溶液を得喪のち、放冷し、水熱処理する
ことなく室温に一夜放置した。溶液中には多量の鮮やか
な淡青色沈澱が生成し九が、これを−過し、xIm1回
折測定したところ、実施例1で水鶏処理によシ得た結晶
と回折パターンが全く一部せず、表−/に示すような回
折パターンを示すことが判明した。この沈澱を更fc2
00℃、窒素気流下に焼成し九ところ、黒色の溶融物に
変化し友。これを成製、部分し比較触媒−/(P/V=
/、Ot )とした。
実施側番
リンill A J−jデlおよび抱水ヒドラジン6%
6コ69を一〇〇−の脱塩水に溶解し、更に五酸化バナ
ジウム+o、qJttiを混合し、攪拌した。実施例1
と同様にガス発生を伴いながら還元が進行し、リン酸バ
ナジルの濃青色表均−溶液が得られた。
6コ69を一〇〇−の脱塩水に溶解し、更に五酸化バナ
ジウム+o、qJttiを混合し、攪拌した。実施例1
と同様にガス発生を伴いながら還元が進行し、リン酸バ
ナジルの濃青色表均−溶液が得られた。
次いで放冷後、三塩化鉄(’!eOL、 −AH,O)
/ 3.! / 1を60−の温水に溶解した液を添
加混合し、煮沸条件下に全量をココ011まで濃縮し丸
、得られ九濃青色溶液をテフロンボトルに移し、り0℃
で一夜加温したが、固体の析出は認められなかった。
/ 3.! / 1を60−の温水に溶解した液を添
加混合し、煮沸条件下に全量をココ011まで濃縮し丸
、得られ九濃青色溶液をテフロンボトルに移し、り0℃
で一夜加温したが、固体の析出は認められなかった。
次いでこのボトルをオートクレーブ内に入れて密閉し、
実施例/と同様に/りDC,1#D時間加熱した。ボト
ル内に拡微結晶性沈澱を含む粘稠なスラリーが生成して
いた。
実施例/と同様に/りDC,1#D時間加熱した。ボト
ル内に拡微結晶性沈澱を含む粘稠なスラリーが生成して
いた。
このスラリーの一部を蒸発乾固し、実施例/と同様にし
て触媒& (P/V/re = / 、0 / 0.デ
/ 0./ )を調製した。
て触媒& (P/V/re = / 、0 / 0.デ
/ 0./ )を調製した。
実施例り
三塩化鉄をシュウ酸チタン!r、? ? j #に変更
した以外は実施例6と全く同様にして均−濃青色溶液を
調製し、2!rOgLtのテフロンボトルに移し、密閉
オートクレーブ内で130℃、34時間加熱した。ボト
ル内には淡青緑色の粘稠スラリーが生成していた。この
一部を1発乾固し、実施例1と同様にして触媒7’ (
P7v7rt =−/ / 0.9 / 0./ )を
調製した。
した以外は実施例6と全く同様にして均−濃青色溶液を
調製し、2!rOgLtのテフロンボトルに移し、密閉
オートクレーブ内で130℃、34時間加熱した。ボト
ル内には淡青緑色の粘稠スラリーが生成していた。この
一部を1発乾固し、実施例1と同様にして触媒7’ (
P7v7rt =−/ / 0.9 / 0./ )を
調製した。
実施例t
リン酸6−、コsspおよび抱水ヒドラジン7.0QI
t−〇〇−の脱塩水に溶解し、更に五酸化ノくナジウム
亭J0.20/IIを混合し攪拌した。得られる淡青色
の溶液に三塩化クロムAj 4 / #をコ0−〇脱壌
水に溶解した溶液を添加混合し、煮沸下に全量を1コ0
1まで濃縮した。次いで、これを230−のテアクンボ
トルに移し、密閉オートクレーブ内で/り0℃、it時
間加熱した0ボトル内には淡實緑色の粘稠なスラリーが
生成していた0この一部を蒸発乾固し、実施例1と同様
にして触tI&t (P/V/Cr = / /θ、デ
j/θ、os)を調製し喪。
t−〇〇−の脱塩水に溶解し、更に五酸化ノくナジウム
亭J0.20/IIを混合し攪拌した。得られる淡青色
の溶液に三塩化クロムAj 4 / #をコ0−〇脱壌
水に溶解した溶液を添加混合し、煮沸下に全量を1コ0
1まで濃縮した。次いで、これを230−のテアクンボ
トルに移し、密閉オートクレーブ内で/り0℃、it時
間加熱した0ボトル内には淡實緑色の粘稠なスラリーが
生成していた0この一部を蒸発乾固し、実施例1と同様
にして触tI&t (P/V/Cr = / /θ、デ
j/θ、os)を調製し喪。
実施例t
リン酸ヒドロキシルアiン(NH,0H−H,PO4)
4J、JJ?JFs リン酸り、ダブ亭Iおよび水コ
θ0−を混合し、均一溶液としたのち、SO℃に加熱し
て五酸化バナジウム41CJ、コotitを徐々に添加
、攪拌した0還元が進行し得られた濃青色溶液に三塩化
アルミニウム(1101,) J、j :I * #を
水−〇−に溶解した溶液を添加した。溶液を一一〇−に
煮沸濃縮し、テフロンボトルに移した。オートクレーブ
内に密閉し、720℃、−0時間加熱した後、ボトル内
は均一な粘稠スラリーに変化した。この一部を蒸発乾固
し、実施例/と同様にして触媒−9(P/V/At=/
/ 0.デj / 0.Oj )を調製し九。
4J、JJ?JFs リン酸り、ダブ亭Iおよび水コ
θ0−を混合し、均一溶液としたのち、SO℃に加熱し
て五酸化バナジウム41CJ、コotitを徐々に添加
、攪拌した0還元が進行し得られた濃青色溶液に三塩化
アルミニウム(1101,) J、j :I * #を
水−〇−に溶解した溶液を添加した。溶液を一一〇−に
煮沸濃縮し、テフロンボトルに移した。オートクレーブ
内に密閉し、720℃、−0時間加熱した後、ボトル内
は均一な粘稠スラリーに変化した。この一部を蒸発乾固
し、実施例/と同様にして触媒−9(P/V/At=/
/ 0.デj / 0.Oj )を調製し九。
実施例10
実施例1で得たfIk厚スラスラリ一体成分を添加した
触媒を次のようにして調製した0スラリーをp過、水洗
し乾燥して分離した。次にシェラ酸j6.コ3gおよび
リン@61.クコlを水ダOdtに溶解し、五酸化バナ
ジウム4IO,! ? 11を徐々に添加し溶解し、全
量をコjO−に希釈した0この溶液6−1上記の乾燥粉
体31およびシリカッ゛嘉(触媒化成社製5−JOL+
) 7.3 #を混合し、/り0℃で乾固后、実施例
/と同様にして触媒−/ 0 (P/V = /、OK
)を14製し丸。
触媒を次のようにして調製した0スラリーをp過、水洗
し乾燥して分離した。次にシェラ酸j6.コ3gおよび
リン@61.クコlを水ダOdtに溶解し、五酸化バナ
ジウム4IO,! ? 11を徐々に添加し溶解し、全
量をコjO−に希釈した0この溶液6−1上記の乾燥粉
体31およびシリカッ゛嘉(触媒化成社製5−JOL+
) 7.3 #を混合し、/り0℃で乾固后、実施例
/と同様にして触媒−/ 0 (P/V = /、OK
)を14製し丸。
比較例コ
比較例/で得られた淡青色沈澱/ に1.Ojlをとシ
、水40−を加えてスラリーとした・後、オートクレー
プ中で150℃、ダ時間の水熱処理をを行なったところ
、−〇=9.0°、/l、3ミコハロ″、コJ、 /’
等に回折ピークを示し、また表−一に示すピーク群が弱
い強度で観測された。この濾過ケーキは170℃で乾燥
したところ灰褐色に変化した。実施例1と同様にして触
媒化し、比較触媒−コ(p7v= 1.o )を得た。
、水40−を加えてスラリーとした・後、オートクレー
プ中で150℃、ダ時間の水熱処理をを行なったところ
、−〇=9.0°、/l、3ミコハロ″、コJ、 /’
等に回折ピークを示し、また表−一に示すピーク群が弱
い強度で観測された。この濾過ケーキは170℃で乾燥
したところ灰褐色に変化した。実施例1と同様にして触
媒化し、比較触媒−コ(p7v= 1.o )を得た。
比較例3
五酸化バナジウム/ t、/ 9 JIIを1Io−の
水に懸濁させてスラリーとしたのち、抱水ヒドラジン(
10チ溶液、試薬%llj、)J、/311f:4−の
水で希釈し九溶液を滴下させた。激しく発泡し灰黒色と
なったが、東に20分間煮沸させたところ、全体が黒色
のスラリーに変化した。次にリン&(tt%)23.0
ayを100−のテフロンボトルに秤量し、冷却した黒
色のスラリーを少量ずつ添加した。激しい発熱とともに
沸騰状態となるが、全量添加層、溶液はやや暗青色を帯
び、また黒色の不溶性塊が発生した。これをボトルごと
オートクレーブ内に入れ、720℃、/41時間水熱処
理を施した。この処理によシ、淡暗緑色のスラリーが得
られたが、一部を濾過分離し、X線回折測定を行なった
ところ、大部分は表−一に示すピークと一敦したか、更
に:1 fj = 9.0c′、 70.3°、
/ 7.1IoS / LJ−! /、4°
、コ!、50等に表−一と一紋しないピークを検出した
。濾過ケーキは/り0℃で乾燥したところ、黄緑色塊が
得られた。実施例/と同様にして触媒化し、比較触媒−
、? (P/V=/、0 )を得九〇反応例1 触媒/―を外径6箆φの硬質ガ2ス製反応器に充填した
。反応管を反応温度に保持し、これに反応ガスを供給し
て反応を行なわせた。生成物は保温ガスサンプラーを経
由して直接ガスク四マドグラフに導き分析した9 反応ガスとしてはハ3チプタン/堅気混合ガスを用い、
GI(SVコ、000で反応させ、た゛0実施例λおよ
び比較例/〜3で得た触媒(pz’v = / 、0
)の活性テスト結果は表−弘に示したとうりである0 表−弘 反応例コ 反応例/と同じ反応器、分析系を使用し、各触媒につい
て表−!の反応ガス流速で活性テストを行々つた。反応
ガスとしてはへs%ブタン/空気混合ガスを用いた。結
果を表−3に示した。
水に懸濁させてスラリーとしたのち、抱水ヒドラジン(
10チ溶液、試薬%llj、)J、/311f:4−の
水で希釈し九溶液を滴下させた。激しく発泡し灰黒色と
なったが、東に20分間煮沸させたところ、全体が黒色
のスラリーに変化した。次にリン&(tt%)23.0
ayを100−のテフロンボトルに秤量し、冷却した黒
色のスラリーを少量ずつ添加した。激しい発熱とともに
沸騰状態となるが、全量添加層、溶液はやや暗青色を帯
び、また黒色の不溶性塊が発生した。これをボトルごと
オートクレーブ内に入れ、720℃、/41時間水熱処
理を施した。この処理によシ、淡暗緑色のスラリーが得
られたが、一部を濾過分離し、X線回折測定を行なった
ところ、大部分は表−一に示すピークと一敦したか、更
に:1 fj = 9.0c′、 70.3°、
/ 7.1IoS / LJ−! /、4°
、コ!、50等に表−一と一紋しないピークを検出した
。濾過ケーキは/り0℃で乾燥したところ、黄緑色塊が
得られた。実施例/と同様にして触媒化し、比較触媒−
、? (P/V=/、0 )を得九〇反応例1 触媒/―を外径6箆φの硬質ガ2ス製反応器に充填した
。反応管を反応温度に保持し、これに反応ガスを供給し
て反応を行なわせた。生成物は保温ガスサンプラーを経
由して直接ガスク四マドグラフに導き分析した9 反応ガスとしてはハ3チプタン/堅気混合ガスを用い、
GI(SVコ、000で反応させ、た゛0実施例λおよ
び比較例/〜3で得た触媒(pz’v = / 、0
)の活性テスト結果は表−弘に示したとうりである0 表−弘 反応例コ 反応例/と同じ反応器、分析系を使用し、各触媒につい
て表−!の反応ガス流速で活性テストを行々つた。反応
ガスとしてはへs%ブタン/空気混合ガスを用いた。結
果を表−3に示した。
狭−5
Claims (3)
- (1)リン酸および無機還元剤の存在下、水性媒体中に
五酸化バナジウムを溶解して、四価のバナジウムイオン
を含有する溶液とし次いで110−コSθ℃の温度範囲
で水熱処理する輛ことを特徴とするバナジウム−リン系
酸化物の製造方法 - (2)水熱処理する以前の段階において、鉄、クロム、
アルミニウム、チタンから選ばれる金輌の可溶性化合物
の少なくとも一種を添加することを特徴とする特許請求
の範囲第1Ill記載の一造方法 - (3)酸化物中のバナジウム原子に対するリン原子の比
が0.t −/、jであることを特徴とする特許請求の
範囲第1項または第2項記載の製造方法
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57032110A JPS58151313A (ja) | 1982-03-01 | 1982-03-01 | バナジウム−リン系酸化物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57032110A JPS58151313A (ja) | 1982-03-01 | 1982-03-01 | バナジウム−リン系酸化物の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58151313A true JPS58151313A (ja) | 1983-09-08 |
JPH044969B2 JPH044969B2 (ja) | 1992-01-30 |
Family
ID=12349755
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57032110A Granted JPS58151313A (ja) | 1982-03-01 | 1982-03-01 | バナジウム−リン系酸化物の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58151313A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8765629B2 (en) | 2011-09-16 | 2014-07-01 | Eastman Chemical Company | Process for preparing V-Ti-P catalysts for synthesis of 2,3-unsaturated carboxylic acids |
US8883672B2 (en) | 2011-09-16 | 2014-11-11 | Eastman Chemical Company | Process for preparing modified V-Ti-P catalysts for synthesis of 2,3-unsaturated carboxylic acids |
US8993801B2 (en) | 2011-09-16 | 2015-03-31 | Eastman Chemical Company | Process for preparing V-Ti-P catalysts for synthesis of 2,3-unsaturated carboxylic acids |
US9573119B2 (en) | 2011-09-16 | 2017-02-21 | Eastman Chemical Company | Process for preparing V—Ti—P catalysts for synthesis of 2,3-unsaturated carboxylic acids |
CN108408707A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-08-17 | 清华大学 | 一种锂离子正极材料纳米ω-VOPO4的制备方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108355660A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-08-03 | 长春工业大学 | 一种用于降解VOCs的铁修饰TiO2/GO三元复合材料的制备方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52156193A (en) * | 1976-06-21 | 1977-12-26 | Monsanto Co | Catalyst composite |
-
1982
- 1982-03-01 JP JP57032110A patent/JPS58151313A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52156193A (en) * | 1976-06-21 | 1977-12-26 | Monsanto Co | Catalyst composite |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8765629B2 (en) | 2011-09-16 | 2014-07-01 | Eastman Chemical Company | Process for preparing V-Ti-P catalysts for synthesis of 2,3-unsaturated carboxylic acids |
US8883672B2 (en) | 2011-09-16 | 2014-11-11 | Eastman Chemical Company | Process for preparing modified V-Ti-P catalysts for synthesis of 2,3-unsaturated carboxylic acids |
US8993801B2 (en) | 2011-09-16 | 2015-03-31 | Eastman Chemical Company | Process for preparing V-Ti-P catalysts for synthesis of 2,3-unsaturated carboxylic acids |
US9493390B2 (en) | 2011-09-16 | 2016-11-15 | Eastman Chemical Company | Process for preparing V-Ti-P catalysts for synthesis of 2,3-unsaturated carboxylic acids |
US9573119B2 (en) | 2011-09-16 | 2017-02-21 | Eastman Chemical Company | Process for preparing V—Ti—P catalysts for synthesis of 2,3-unsaturated carboxylic acids |
US9861965B2 (en) | 2011-09-16 | 2018-01-09 | Eastman Chemical Company | Process for preparing modified V—Ti—P catalysts for synthesis of 2,3-unsaturated carboxylic acids |
US10065180B2 (en) | 2011-09-16 | 2018-09-04 | Eastman Chemical Company | Process for preparing modified V—Ti—P catalysts for synthesis of 2,3-unsaturated carboxylic acids |
CN108408707A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-08-17 | 清华大学 | 一种锂离子正极材料纳米ω-VOPO4的制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH044969B2 (ja) | 1992-01-30 |
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