JPS5864134A - モリブデン−ビスマス−アンチモン含有触媒の製造法 - Google Patents

モリブデン−ビスマス−アンチモン含有触媒の製造法

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JPS5864134A
JPS5864134A JP56163198A JP16319881A JPS5864134A JP S5864134 A JPS5864134 A JP S5864134A JP 56163198 A JP56163198 A JP 56163198A JP 16319881 A JP16319881 A JP 16319881A JP S5864134 A JPS5864134 A JP S5864134A
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JP
Japan
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catalyst
antimony
bismuth
molybdenum
slurry
Prior art date
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Pending
Application number
JP56163198A
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English (en)
Inventor
Chikahiko Nakajima
中島 親彦
Akinobu Wakayama
若山 晃伸
Kiichi Yamada
紀一 山田
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Mitsubishi Kasei Corp
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
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Publication date
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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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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はモリプデ/−ビスマス−アンチモン含有触媒の
製造法に関する。詳しくは、プロピレン等のオレフィン
を高温度条件下にアンモニアおよび酸素と気相で反応さ
せてアークリルニトリル等の不飽和ニトリルを製造する
方法において、優れた触媒効果を示すモリブデン−ビス
マス−アンチモン含有触媒の製造法に関する。
従来、プロピレンの気相接触アンモ酸化によシアクリロ
ニトリルを製造する触媒については種々提案されている
。とくにモリブデン、ビスマスを基本組成とし、さらに
鉄、ニッケル、コバルト等の金属元素を含む触媒を用い
ると、比較的高い収率で7クリロニトリルを製造するこ
とができるが、大きい空間速度で原料ガスを触媒層に供
給し、かつプロピレンの反応率を上げた場合には選択率
が低下し、十分高いアクリルニトリル収率を得ることは
困難であった0本発明者らは、大きい空間速度で原料ガ
スを供給し、また高い反応率でプロピレンを反応させた
場合においても高い選択率でアクリルニトリルを製造し
得る触媒を開発すべく鋭意検討した結果。
原料として、細孔−通過法(0ouit@r法)〔計量
管理協会編「計量管理技術双書(31)粒度」(川口寅
之輔、田村暁司共著、昭和3!年コロナ社)参照〕で測
定した平均粒径が171以下の三酸化アンチモンを使用
することによシ活性の優れた触媒が得られることを見い
出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明の要旨は、モリブデン化合物、ビスマ
ス化合物および三酸化アンチモンを含むスラリーをpH
7以下に調整し、得られたスラリーを噴霧乾燥して球状
の粒子を得、これを竣成してモリブデン−ビス!スーア
ンデモ/含有触媒を製造する方法において、原料の三酸
化アンチモンとして細孔通過法により測定した平均粒径
が!#以下のものを使用することを特徴とするモリブデ
ン−ビスマス−アンチ毫ン含有触媒の製造法に存する。
次に本発明の詳細な説明する。
本発明の方法によって製造される触媒の組成は限定的な
本のではないが、好ましい触媒組成は次の実頓式で表わ
される範囲に入るものである。
(MO)a(W)b(Bi)O(Pb)!(8b)@(
F@)f(K)g(P)h(0)1但し上式においてa
、 b、’Q%l!L、 @、f1g、 h、 iはそ
れぞれモリブデン、タングステン、ビスマス、鉛、アン
チモン、鉄、カリウム、リンおよび酸素の原子数を表わ
し a 十b W / JのときO≦5≦7  (好ま
しくはo、or≦1≦!、り0、餌≦C≦7  (好ま
しくは0.67≦C≦6.3)コ≦d≦lコ(好ましく
は −0t≦d≦//)0.00!≦・/a≦ム/シ(
好ましくはθ、09L!≦e/a≦o、tr) 0≦f/a≦0.091 0≦gA≦o、iit  (好ましくは0.00餌≦g
/a≦o、tit ) 0≦h/a≦θ、!餌(好ましくは0.0/6≦h/a
≦o、を餌) 1;上記各成分の原子価を満足するのに必要な酸素原子
数 本発明で用いる三酸化アンチモンは、工業用として市販
のものを用−てもよいし、金属のア/チモyを硝酸酸化
して得喪ものを用いてもよい。本発明では、細孔通過法
により測定した平均粒径が3μ以下のものを用いるが、
これは、粒径の大きいものをボールミル郷の機械的粉砕
を行って3声以下にして得てもよい。平均粒径がJμよ
り大Ivh場合には、触媒活性の優れ友ものが得られな
い。
原料のモリブデン化合物としては三酸化モリブデン等の
モリブデン酸化物、モリブデン酸またはその塩およびリ
ンモリブデン酸またはその塩等が用いられるが、好適に
はバラ% IJブデンタングステン等のタングステン酸
化物、タングステン酸tたはパラタングステン酸アンモ
ニウムのようなタングステン酸塩およびりンタンクステ
ン酸またはその塩等が用いられる。ビスマスの化合物と
しては硝酸ビスマス、硫酸ビスマス等のビスマス塩およ
びビスマスの各種酸化物ま曳は水酸化物岬が用いられる
。鉛の化合物としては硝酸鉛、硫酸鉛等の鉛基および鉛
の各種酸化物tたは水酸化物等が用いられる。鉄の化合
物としては硝酸鉄、硫酸鉄等の鉄塩および鉄の各種酸化
物または水液化物等が用いられ石。
カリウムの化合物としては硝酸カリウム、炭酸カリウム
、モリブデン酸カリウム、タングステン酸カリウム、リ
ンモリブデン酸カリウム、リンタングステン酸カリウム
、リン酸カリウム等のカリウム塩または水酸化物が用い
られる。リンの化合物としてはオルトリン酸等のリン酸
、リンモリブデン酸、リンタングステン酸等のへテロポ
リ酸およびそれらの塩、有機、無機のリン化合物等が用
いられる。
tた、本発明では上記しTh IJンモリブデン酸。
リンタングステン酸、モリブデン酸カリウム、タングス
テン酸カリウム、リン酸カリウムは、それぞれ一種の元
素源として、リンモリブデン酸カリウム、リンタングス
テン酸カリウムはそれぞれ3種の元素源として使用され
る。
これらの原料を用いて本発明の触媒を製造する方法につ
いて以下に説明する。
モリブデン化合物の水溶液またはスラリー、ビスマス化
合物の水溶液tたはスラリー、Jfi以下の粒径の三酸
化アンチモン、および場合により鉛化合物の水溶液、タ
ングステン化合物。
カリウムの化合物、リンの化合物、担体であるシリカゾ
ルを混合して水性スラリーを調製する。
三酸化アンチモンは、好まし一態様としては、水性スラ
リー中で微細な状態で存在しているのがよく、コロイド
状であって本よい。
原料の混合方法にFill?lPK制限はないが、よく
混合して均一なスラリーとすることが好ましい。
次に攪拌下とのスラリーの′p′Hを7以下に調整する
。pHiの調整には、硝酸′を曳はアンモニアが好適に
用いられる。ついでボールンル、コロイド建ル、ホモジ
ナイザーなどによりさらに均一なスラリーとすることが
できる。
かくして得られたスラリーを噴霧乾燥機により乾燥し球
状の触媒粒子をつくる。次いで得られた粒子を通常空気
流通下で加熱して焼成する。
焼成温度、焼成時間Fi特に限定されるものではないが
焼成温度は約WOO〜約r0σC1好ましくは約tro
C〜約rooCであり焼成時間ij / −f時間が適
当である。担体としてはシリカ、チタニア、アルミナ、
シリコンカーバイド等が用Vられる。好ましくは、*料
を混合して水性スラリーをv411!する際にシリカゾ
ルを含有させる。
次に本発明の触媒が用いられる反応を、アクリロニトリ
ルを製造する場合について説明する。
アクリロニトリルは前記触媒の存在下、プロピレンとア
ンモニアと酸素または酸素含有ガスとを気相で接触させ
ることにより製造される。原料ガスのプ冒ピレンは必ず
しも高純度である必 。
要はなく、実質的に反応に不活性なガス、例えばプロパ
ンなどの飽和膨化水素を含有していても良い。酸素とし
ては、純酸素ガスを用いても良いが、反応に不活性がガ
スで希釈されていてもよい。工業的には酸素含有ガスと
して空気が用Vられる。プロピレンに対する酸素の供給
比率はモル比で通常7〜−倍の範囲であ夛、好ましくは
へt〜コ、!倍の範囲である。プリピレンに対して供給
するアンモニアの割合はモル比で0.1−J、!倍の範
囲、好ましくはσ、デ〜ハナ倍の範囲である。反応は通
常、常圧下で行われるが、必要に応じて減圧下または加
圧下でおこ々つてもよい。反応温度は通常140S−!
41101::。
好ましくは一〇〇−タooCである。また原料ガスの空
間速度は10σ〜3θ00 hr”’  の範囲、好ま
しくは、200−.2000 hr  の範囲から適宜
選ぶことができる。
本発明の触媒は固定床tたは流動床のいずれの方式でも
使用することができる。
以上詳細に説明し良ように本発明の触媒によれば原料ガ
ス反応率を高くシ九場合でも高い選択率でアクリロニト
リルを生成することができる。
次に本発明の実施例によシさらに詳細に説明するが1本
発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限定され
るものではない。
なお本明細書において反応率、選択率およびアクリロニ
トリル収率は下記式により定義される。
実施例および比較例において、三酸化アンチめた。
実施例1 パラタングステン酸アンモニウム(MH4)、。V、、
O,。
・!も00.140kgを!、7重量重量ファン4ニア
水λ、0辱に溶解させた溶液に攪拌下平均粒径/、JJ
Iの三酸化アy f 4711b、O@ O,J t 
I 1qを加えて懸濁させる。この懸濁液に攪拌下コ0
重量嗟のシリカジルコσに矛を加え、続いて硝酸鉛Pb
(No、)、 1147kgを水7.コOky K %
解させた溶液、パラモリブデン酸アンモニウム(NH4
)・MO,Ok・餌H10λ、7jダkg tl−t 
0重量−アンモ二ア水!、コJJkyに溶解させた溶液
および硝酸ビスマスBi(No、)、−jH,O/、愼
J /k) ヲ/ 031量チ硝酸θ、7r/Qに溶解
させ良溶液を順次加えたのち、17重量%硝酸によりP
Hをコ、/Kll!節し、均一なスラリーを得た。
次にリンタングステンfilPfol@コ≠WO,・餌
コH,0θ、lJコkyを水0./ !1k)に溶解さ
せた溶液を上記スラリーに加え、さらに脚酸カリウム−
00゜r、! fを水Q、6/すkg K溶解させた溶
液を上記スラリーに加え十分攪拌する。さらにホモジナ
イザーを用いてより均一がスラリーにする。このように
して得られ曳均−なスラリーを噴霧乾燥球状粒子を空気
流通下d7σCで2時間焼成し、室温に冷却後直径71
11厚さJ閤のタブレットに成型し、粉砕して/ご〜J
−メツシュの粒状触媒とした。このようにして得られ九
触媒の組成は原子比で”11.1 ”fl、II Bl
Ll ”@A 5blj KO,。
P Oであり担体としてのシリカおよび触0、@   
d護マ 謀成分の割合は重量でダO:イ0であった。この触媒/
dを内径−簡のパイレックス製ガラス反応器に充填し、
モル比でプロピレン:アンモニア:空気=/:八コへ1
0の混合ガスを空間速度!θOhr  で反応管に供給
し1表−1に示す反応温度で反応を行なわせ喪。その結
果を表−/に示す。
比較例1 平均粒径3.コμの三酸化アンチモンを使用し九こと以
外は実施例1と同様の方法で触媒を調製し、表−7に示
す反応温度で実施例1と同様に反応を行なわせ念。その
結果を同じく表−/に示す。
実施例コ 平均粒径1.9μの三酸化アンチモンを使用し九こと以
外は実施例1と同様の方法で触媒を調製し1表−1に示
す反応温度で実施例/と同様に反応を行なわせた。その
結果を同じく表−7に示す。
比較例コ 平均粒径i/μの三酸化アンチモンを使用したこと以外
は実施例1と同様の方法で触媒を調製し、表−/に示す
反応温度で実施例/と同様に反応を行なわせた。その結
果を同じく表−7に示す。
実施例! 平均粒径3.−μの三酸化アンチモンをボールξルにて
粉砕し平均粒径をコ、6μとしたものを使用した以外は
実施例1と同様の方法で触媒を調製し、表−lに示す反
応温度で実施例1と同様に反応を行なわせた。その結果
を同じく表−7に示す。
表−7 実施例餌 パラタングステン酸アンモニウム(”*)+eWxmO
+s・すH,Oθ、0餌tkgを3.7重量−アンモニ
ア水θ、taOkgに溶解させた溶液に攪拌下平均粒径
0.9μの二酸化アンチモン8b、OsO,! J 7
 kyを加えて懸濁させる。この懸濁液に攪拌下10重
量%のシリカゾルλ0ktを加え、続いて硝酸鉛Pb(
No、)、 J、/ J Okgを水7./J(7ky
に溶解させた溶液、ハラモリブデン酸アンモニウム(N
T14)11Mo、O!4@ @a、o 2.1 / 
Okg t−/ 0重量−アンモニア水r、3rl)k
gに溶解させた溶液、硝酸ビスマスBi(No、)、φ
tH,O/、デフ0辱を10重量%硝酸0.77t)k
gに溶解させた溶液および硝酸第コ鉄Fe(No、)、
 −?H,Ol!7.J J t kyを水2.t4r
kgに溶解させた溶液を順次加えたのち、67重量%硝
酸によりPRをコ、rK調節し、均一なスラリーを得た
。このスラリーをさらにホモジナイザーを用いてよ抄均
−なスラリーとし、実施例Iと同様な方法で噴霧乾燥・
焼成・冷却し、さらに成型・粉砕し/d−コダメツシS
O粒状触媒とした。このようにして得られた触媒の組成
は原子比でMOll、1 ’0.14 B11.1 ”
IJ FJbl、1 ”O,a OU、14であり、担
体としてのシリカおよび触媒成分の割合は重量で*0:
10であった0表−、,2に示す反応温度で実施例1と
同様に反応を行なわせた。
その結果を表−一に示す。
実施例! 平均粒径へコμの三酸化アンチモンを使用し九こと以外
は実施側御と同様の方法で触媒を−製し、表−2に示す
反応温度で実施例1と同様に反応を行なわせた。その結
果を表−一に示す。
比較例3 平均粒径ぐ、lμの三酸化アンチモンを使用したこと以
外は、実施側御と同様の方法で触媒を調製し、表−コに
示す反応温度で実施例1と同様に反応を行カわせた。そ
の結果を表−一に示す。
表−コ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  モリブデン化合物、ビスマス化合物および二
    酸化アンチモンを含むスラリーをpH7以下に調整し、
    得られ九スラリーを噴霧乾燥して球状の粒子を得、これ
    を焼成してモリブデン−ビスマス−アンチモン含有触媒
    を製造する方法において、原料の三酸化アンチモノとし
    て細孔通過法で測定した平均粒径がJll以下のものを
    使用するヒとを特徴とすゐモリブデン−ビスマス−アン
    チモン含有触媒の製造法。 (2、特許請求の範囲第1項記載の触媒の製造法におい
    て、スラリーがシリカゾルを含むことを特徴とする方法
    。 (3)特許請求の範囲第1項記載の触媒の製造法におい
    て、焼成を約tすOC〜約rooCの範囲内の温度で行
    うことを特徴とする方法。
JP56163198A 1981-10-13 1981-10-13 モリブデン−ビスマス−アンチモン含有触媒の製造法 Pending JPS5864134A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62144752A (ja) * 1985-11-27 1987-06-27 イ−・アイ・デユポン・ドウ・ヌム−ル・アンド・カンパニ− 摩擦抵抗触媒、触媒前駆物質、および触媒支持体
JP2012081445A (ja) * 2010-10-14 2012-04-26 Daiyanitorikkusu Kk 流動層触媒の製造方法、およびアクリロニトリルの製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62144752A (ja) * 1985-11-27 1987-06-27 イ−・アイ・デユポン・ドウ・ヌム−ル・アンド・カンパニ− 摩擦抵抗触媒、触媒前駆物質、および触媒支持体
JP2012081445A (ja) * 2010-10-14 2012-04-26 Daiyanitorikkusu Kk 流動層触媒の製造方法、およびアクリロニトリルの製造方法

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