JPS59142852A - Preparation of catalyst for manufacture of acrylic acid - Google Patents

Preparation of catalyst for manufacture of acrylic acid

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JPS59142852A
JPS59142852A JP58015438A JP1543883A JPS59142852A JP S59142852 A JPS59142852 A JP S59142852A JP 58015438 A JP58015438 A JP 58015438A JP 1543883 A JP1543883 A JP 1543883A JP S59142852 A JPS59142852 A JP S59142852A
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JP
Japan
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catalyst
acrylic acid
acid
component elements
water
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JP58015438A
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Japanese (ja)
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Kyoji Odan
恭二 大段
Mikio Hidaka
幹雄 日高
Masataka Fujinaga
昌孝 藤永
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS59142852A publication Critical patent/JPS59142852A/en
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Abstract

PURPOSE:To prepare a catalyst having a high yield of acrylic acid by mixing phosphomolybdic acid and compds. containing other catalytic component elements in the presence of water, drying the mixture so as to have a specified water content and subjecting it to a heat-treatment at the specified temp. CONSTITUTION:Phosphomolybdic acid and compds. containing other catalytic elements (e.g. phosphoric acid, arsenic acid, copper oxide or the like) are mixed in the presence of water for the preparation of a heteropolyacid-type catalyst for acrylic acid manufacture which contains phosphor, molybdenium, copper and arsenic as catalytic component elements and is used for manufacturing acrylicacid by allowing acrolein to react with molecular oxygen in the presence of the catalyst at a high temp. and in vapor phase. After the obtd. solution or slurry is concentrated or dried to adjust so as to have 5-20wt% water content of the concentrated or dried substance, a heat treatment is carried out at 100- 300 deg.C. By using the catalyst obtd. in this manner, acrylic acid can be manufactured over a long period in a high yield at comparatively low reaction temp. and in a short contacting time.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アクリル−酸を高い収率で製造することがで
きるリン−、モリブデン、銅おまひヒ素を触媒成分元素
として含有するヘテロポリ酸系のアクリル酸製造用触媒
の新規製法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a heteropolyacid-based catalyst for producing acrylic acid containing phosphorus, molybdenum, and copper arsenic as catalyst component elements, which can produce acrylic acid in high yield. This relates to a new manufacturing method.

リン、モリブデン、銅およびヒ素を触媒成分元素として
含有するヘテロポリ酸系触媒の存在下にアクロレインを
分子状酸素と高温気相で反応させてアクリル酸を製造す
る方法は、すでに知られており、ヘテロポリ酸系触媒は
、一般に触媒成分元素を含有する化合物2例えば酸化物
やリン酸塩など適尚な化合物を出発原料とし、必要に応
じて担体を加え、これらを水などの存在下に混合し、溶
液状まだはスラリー状にし、これを乾燥、一般には蒸発
乾固し、成形あるいは成形せずに、必要に応じて焼成す
ることによって製造、されている(特開昭56−501
16号公報=’USP、’4110ろ69゜特開昭5乙
−51194号公報、特開昭50−41811号公報な
ど)。
A method for producing acrylic acid by reacting acrolein with molecular oxygen in a high-temperature gas phase in the presence of a heteropolyacid catalyst containing phosphorus, molybdenum, copper, and arsenic as catalytic elements is already known. Acid-based catalysts are generally produced by starting with a suitable compound containing the catalyst component elements, such as an oxide or a phosphate, adding a carrier if necessary, and mixing these in the presence of water or the like. It is produced by making a solution into a slurry, drying it, generally evaporating it to dryness, and baking it as necessary without shaping or molding (Japanese Patent Laid-Open No. 56-501)
No. 16='USP, '4110-69° JP-A-51194, JP-A-50-41811, etc.).

まだ一般にリンおよびモリブデンを含むヘテロポリ酸(
−18たけその塩)は、骨格構造としてケギン構造をと
り、その骨格の周りはプロトンまた目、カチオン、およ
び結晶水によってかこまれていると云われており、ヘテ
ロポリ酸の結晶水ば0〜ろ0分子の範囲にある。
heteropolyacids (which still commonly contain phosphorus and molybdenum)
-18 Takeso salt) has a Keggin structure as a skeleton structure, and the skeleton is said to be surrounded by protons, eyes, cations, and water of crystallization. It is in the range of 0 molecules.

本発明者らは、リン、モリブテン、銅およびヒ素を触媒
成分として含有するヘテロポリ酸系触媒によるアクリル
酸の製造について鋭意研究を行なった結果、触媒の製法
を改良することによって。
The present inventors conducted intensive research on the production of acrylic acid using a heteropolyacid catalyst containing phosphorus, molybdenum, copper, and arsenic as catalyst components, and as a result, improved the method for producing the catalyst.

従来のへテロポリ酸系触媒の製法で得られた触媒を使用
した場合よりもアクリル酸の収率を高めうろことができ
ることを知り1本発明に到った。
The inventors discovered that the yield of acrylic acid can be increased more than when using a catalyst obtained by a conventional method for producing a heteropolyacid catalyst, leading to the present invention.

本発明は、アクロレインを触媒の存在下に分子状酸素と
高温気相で反応させてアクリル酸を製造するだめに用い
るリン、モリブデン、銅およびヒ素を触媒成分元素とし
て含有するヘテロポリ酸系のアクリル酸製造用触媒を製
造する方法において。
The present invention is a heteropolyacid-based acrylic acid containing phosphorus, molybdenum, copper, and arsenic as catalyst component elements, which is used to produce acrylic acid by reacting acrolein with molecular oxygen in the presence of a catalyst in a high-temperature gas phase. In a method for producing a catalyst for production.

リンモリブデン酸および他の触媒成分元素を含有する化
合物を水の存在下に混合し、得られる溶液訃たはスラリ
ーを濃縮または乾燥し、濃縮物捷たd、乾燥物中の水分
含有量が5〜20重量係になるように調整した後、10
0〜300℃の温度で熱処理することを一特徴とするア
クリル酸製造用触媒の製法に関するものである。
A compound containing phosphomolybdic acid and other catalyst component elements is mixed in the presence of water, the resulting solution or slurry is concentrated or dried, and the concentrate is strained until the water content in the dried material is 5. After adjusting it to be ~20 weight, 10
The present invention relates to a method for producing a catalyst for producing acrylic acid, which is characterized by heat treatment at a temperature of 0 to 300°C.

本発明は、リン、モリブテン、銅およびヒ素を触媒成分
元素として含有するヘテロポリ酸系のアクリル酸製造用
触媒の製造に有効であり、リン。
The present invention is effective for producing a heteropolyacid-based catalyst for producing acrylic acid containing phosphorus, molybdenum, copper, and arsenic as catalyst component elements.

モリブデン、銅およびヒ素のほかに従来のこの種の触媒
系に加えられているタングスデン、鉄、ビスマス、アン
チモン、コバルト亜鉛、 ジルコニウム、カルシウム、
クロム、ホウ素、スズ、チタン、パラジウム、タンタル
、セリウム、バナジウム、マグネシウム、銀、アルミニ
ウム、カリウム。
Besides molybdenum, copper and arsenic, tungsden, iron, bismuth, antimony, cobalt zinc, zirconium, calcium,
Chromium, boron, tin, titanium, palladium, tantalum, cerium, vanadium, magnesium, silver, aluminum, potassium.

ニオブ、鉛などの触媒成分元素を含むアクリル酸製造用
触媒の製造に適用でき、なかでも本発明を次の一般組成
式。
The present invention can be applied to the production of catalysts for producing acrylic acid containing catalyst component elements such as niobium and lead.

Mo12 PaCubAsCXd06 〔式中、 MOはモリブテン酸ジ ASi、Iヒ素、Xはタングステン、鉄、ビスマス。Mo12 PaCubAsCXd06 [In the formula, MO is molybutenic acid di ASi, I arsenic, and X are tungsten, iron, and bismuth.

アンチモン、コバ用+−。亜鉛、ホウ素、 クロム。Antimony, for Koba +-. Zinc, boron, chromium.

ジルコニウム、バナジウム、チタンおよびスズよりなる
群から選択された1種以上の元素、および○は酸素を示
し、添字のa ”−eは原子数を示し。
One or more elements selected from the group consisting of zirconium, vanadium, titanium and tin, and ○ represent oxygen, and the subscripts a''-e represent the number of atoms.

Moの原子数を12とすると+  a−1]、 9〜2
 +好せしくは1〜1.6.b−0,005〜ろ、好甘
しくに0.01〜1.c=0.01〜2.好ましくは0
.1〜1.5.d=0〜21好ましくは0.001〜1
1Oは前記各成分の原子価によって定まる値である。〕
で表わされるアクリル酸製造用触媒の製造に適用すると
、(1)比較的に低い反応温度で、(2)短い接触時間
で、(3)アクリル酸を長期にわたって著しく高い収率
で製造することができる触媒が得られる。
When the number of atoms of Mo is 12, + a-1], 9 to 2
+ Preferably 1 to 1.6. b-0,005 to 0, preferably 0.01 to 1. c=0.01~2. Preferably 0
.. 1-1.5. d=0-21 preferably 0.001-1
1O is a value determined by the valence of each component. ]
When applied to the production of a catalyst for producing acrylic acid expressed by A catalyst is obtained.

本発明においては、モリブデン源としてリンモリブテン
酸を使用する必要がある。モリブデン源をリンモリブテ
ン酸以外のモリブデンを含有する化合物、たとえばモリ
ブデン酸アンモニウl、を使用した場合は、ヘテロポリ
酸のアンモニウム塩カ生成して、充分な選択性を示す触
媒が得られない。
In the present invention, it is necessary to use phosphomolybdic acid as a source of molybdenum. When a molybdenum-containing compound other than phosphomolybdic acid, such as ammonium molybdate, is used as a molybdenum source, an ammonium salt of a heteropolyacid is formed, and a catalyst exhibiting sufficient selectivity cannot be obtained.

捷た例えば酸化モリブデン、モリブテン酸などを使用し
た場合は、安定なリンモリブテン酸化合物を生成するの
に長時間を要し、充分な触媒性能を示す触媒を得るのが
困難である。
When crushed molybdenum oxide, molybtenic acid, etc. are used, it takes a long time to produce a stable phosphomolybtenic acid compound, and it is difficult to obtain a catalyst that exhibits sufficient catalytic performance.

本発明で使用するモリブデン源のリンモリブテン酸とし
ては、リンとモリブテンとの原子比(P/Mo)が、1
/12のものに限定さ第1ることはなく、一般に知られ
ているP/Mo(原子比)が1/11,1/i Q、1
/9,2/17などのリンモリブデン酸であってもよい
As the molybdenum source used in the present invention, phosphomolybtenic acid has an atomic ratio of phosphorus to molybdenum (P/Mo) of 1.
It is not limited to P/Mo (atomic ratio) of /12, and the generally known P/Mo (atomic ratio) is 1/11, 1/i Q, 1
It may also be phosphomolybdic acid such as /9, 2/17.

本発明においては、まずリンモリブテン酸および他の触
媒成分元素を含有する化合物を水の存在下に混合して溶
液またはスラリーを調製する。他の触媒成分元素を含有
する化合物の代表的なものとしては、リン酸、ヒ酸、酸
化ヒ素、酸化銅などをはじめ、そのほかの触媒成分元素
の酸化物、水酸化物、炭酸塩などを挙げることができる
In the present invention, first, a solution or slurry is prepared by mixing a compound containing phosphomolybdic acid and other catalyst component elements in the presence of water. Typical compounds containing other catalyst component elements include phosphoric acid, arsenic acid, arsenic oxide, copper oxide, etc., as well as oxides, hydroxides, carbonates, etc. of other catalyst component elements. be able to.

リンモリブデン酸をはじめ、触媒成分元素を含有する化
合物を水の存在下に混合するに牛だっての混合順序は特
に制限されないが、できればリンモリブデン酸を最初に
溶解させ2次いで他の触媒成分元素を含有する化合物を
混合するのが望せしい。
When mixing compounds containing catalytic component elements, including phosphomolybdic acid, in the presence of water, the mixing order is not particularly limited, but if possible, the phosphomolybdic acid should be dissolved first, and then the other catalytic component elements should be dissolved. It is desirable to mix the contained compounds.

本発明においては、混合後、攪拌下に20〜100℃好
寸しくはろ0〜80℃の温度でろ時間以上、好ましくは
5〜30時間混合溶液またはスラリ−を熟成させるのが
好適である。熟成させることによって、より高いアクリ
ル酸収率を示す触媒が得られる。熟成させることによっ
てアクリル酸収率が高められる原因は十分明らかではな
いが。
In the present invention, after mixing, it is preferable to age the mixed solution or slurry at a temperature of 20 to 100 DEG C., preferably 0 to 80 DEG C., for a period of at least 5 to 30 hours, with stirring. Aging provides a catalyst with higher acrylic acid yield. The reason why the acrylic acid yield is increased by aging is not fully clear.

この熟成によってリンモリブデン酸のへテロポリ酸の結
晶構造に変化が生じ、他の触媒成分元素を含んだ新しい
ヘテロポリ酸が形成されるためではないかと推考される
It is speculated that this aging causes a change in the crystal structure of the heteropolyacid of phosphomolybdic acid, forming a new heteropolyacid containing other catalyst component elements.

また本発明においては、上記混合溶液捷たはスラリーに
、有機還元性物質2例えばグリコール酸・グリオキフル
酸、乳酸などのオキシカルボン酸類。
In the present invention, the organic reducing substance 2, such as oxycarboxylic acids such as glycolic acid, glyokyful acid, and lactic acid, is added to the mixed solution or slurry.

エチレングリコール、フロピレンゲリコール、ホリアル
キレングリコールなどのグリコール類、テキスl゛リン
、テンプン、アルドース、ラクトースなどの糖類を添加
すると触媒の再現性が改善され。
The reproducibility of the catalyst is improved by adding glycols such as ethylene glycol, fluoropylene gelcol, and polyalkylene glycol, and sugars such as textolin, starch, aldose, and lactose.

触媒性能も向上する。有機還元性物質の使用量は。Catalyst performance is also improved. What is the amount of organic reducing substances used?

使用する有機還元性物質の鍾類によっても異なるが、得
らt′する触媒に対して0.3〜12重量係、好ましく
は0.5〜9重量係になるような量が適当である。有機
還元性物質の使用量が多すぎてもまた少なすぎてもアク
リル酸収率が低くなる。有機還元性物質は1種使用して
も複数種使用しても得られる触媒の触媒性能に大差はな
い。
Although it varies depending on the type of organic reducing substance used, the appropriate amount is 0.3 to 12 parts by weight, preferably 0.5 to 9 parts by weight, relative to the catalyst to be obtained. If the amount of organic reducing substance used is too large or too small, the yield of acrylic acid will be low. There is no significant difference in the catalytic performance of the resulting catalyst whether one type or multiple types of organic reducing substances are used.

本発明においては、リンモリブテン酸および他の触媒成
分元素を含有する化合物を水の存在下に混合し、得られ
る溶液寸たはスラリーを濃縮または乾燥し、濃縮物捷た
は乾燥物中の水分含有量が5〜20重′″M−係好まし
くは7〜18重量係になるように調整する。この調整は
、′上記溶液捷だはスラリーを1例えばロータリーエバ
ポレーターで濃縮することによって得られざ濃縮物中の
水分含有量が上記範囲に々るまで濃縮する方法、蒸発乾
固法、噴霧乾燥法などで一度乾燥物にし、乾燥物に水を
加える方法などによって行なうのが便利であり、濃縮物
捷たは固形物は、ヘテロポリ酸が安定な結晶形になるま
で室温で2〜30時間放置してから、熱処理に供するの
が適当である。
In the present invention, compounds containing phosphomolybdic acid and other catalyst component elements are mixed in the presence of water, the resulting solution size or slurry is concentrated or dried, and the water content in the concentrate or dried product is The content is adjusted to be 5 to 20% by weight, preferably 7 to 18% by weight. Concentration is conveniently carried out by concentrating the concentrate until the water content falls within the above range, or by drying it by evaporation to dryness, spray drying, etc., and then adding water to the dried product. It is appropriate that the material or solid material be allowed to stand at room temperature for 2 to 30 hours until the heteropolyacid becomes a stable crystalline form, and then subjected to heat treatment.

水分含有量を調整した濃縮物または乾燥物は。Concentrates or dry products with adjusted moisture content.

これを成形あるいは成形せずに、100−300℃、好
ましくは17)0〜250℃の温度で熱処理する。
This is heat treated at a temperature of 100-300°C, preferably 17) 0-250°C, with or without molding.

本発明においては、水分含有量の調整および熱処理温度
が特に重要である。
In the present invention, adjustment of moisture content and heat treatment temperature are particularly important.

水分含有量を上記範囲内に調整しなかった場合は、高い
アクリル酸収率を示す触媒が得られず。
If the water content is not adjusted within the above range, a catalyst that exhibits a high yield of acrylic acid cannot be obtained.

また乾燥物を成形する場合、水分含有量が多すぎても少
なすぎても成形性が悪い。また水分含有量を上記範囲内
に調整しても、熱処理温度が高すぎ/こり、低すぎたり
すると、高いアクリル酸収率を示す触媒は得られない。
Furthermore, when molding a dried product, moldability is poor if the water content is too high or too low. Further, even if the water content is adjusted within the above range, if the heat treatment temperature is too high/hard or too low, a catalyst showing a high yield of acrylic acid cannot be obtained.

本発明において、熱処理は前記温度で行なう必要がある
が、熱処理を効果的に行なうためには水分含有量を調整
した濃縮物または乾燥物を、あらかじめ100〜300
℃に加熱された加熱器中で急激に熱処理し、水分含有量
を調整した濃縮物または乾燥物の脱水を行なうのが望捷
しい。熱処理時間は、一般には1時間以上、さらには1
〜20時間が適当であり、熱処理は一般には酸素含有ガ
ス、例えば空気雰囲気下に行なうのが適当である。
In the present invention, it is necessary to carry out the heat treatment at the above-mentioned temperature, but in order to effectively carry out the heat treatment, the concentrate or dried product with adjusted moisture content must be prepared in advance at a temperature of 100 to 300%.
It is desirable to dehydrate the concentrate or dry product whose moisture content has been adjusted by rapid heat treatment in a heater heated to .degree. The heat treatment time is generally 1 hour or more, and even 1 hour or more.
~20 hours is suitable, and the heat treatment is generally suitably carried out under an atmosphere of an oxygen-containing gas, such as air.

水分含有量を調整し、熱処理、好壕しくは急激に前記温
度で熱処理することによって、従来の製法で製造された
リン、モリブデン、銅およびヒ素を触媒成分元素として
含有するヘテロポリ酸系の触媒による場合よりも高いア
クリル酸収率を示−ず目的とする触媒が得もねる。アク
リル酸収率が向上する原因は十分明らがではないが、水
分含イ1’ ftの調整および熱処理によって、さらに
は熟成、有機還元性物質の使用などによって、ヘテロポ
リ酸の結晶構造に変化が生じ、これが触媒活性を一段と
高めていると思われる。
A heteropolyacid catalyst containing phosphorus, molybdenum, copper and arsenic as catalyst component elements produced by a conventional manufacturing method by adjusting the moisture content and heat treatment, preferably or rapidly at the above temperature. The desired catalyst can be obtained without showing a higher yield of acrylic acid than in the case of the present invention. The reason for the improvement in acrylic acid yield is not fully clear, but it is believed that changes in the crystal structure of heteropolyacids are caused by adjusting the moisture content of 1' ft and heat treatment, as well as by aging, use of organic reducing substances, etc. This appears to further enhance the catalytic activity.

本発明によって得られる触媒中の各触媒成分元素は、リ
ンモリブデン酸などのヘテロポリ酸およびそれらの銅塩
の混合物をはじめ、複数の触媒成分元素が酸素とともに
結合した複合酸化物、各触媒成分元素単独の酸化物など
の混合物としで存在している。
Each catalyst component element in the catalyst obtained by the present invention includes a mixture of heteropolyacids such as phosphomolybdic acid and their copper salts, a composite oxide in which multiple catalyst component elements are combined with oxygen, and each catalyst component element alone. It exists as a mixture of oxides of

本発明においては、触媒製造時に41ノ体を加えて目的
とする触媒を製造しても差支えない。寸だこの発明によ
って得られた触媒をアクリル酸の製造に使用する際に相
体と一緒に使用しでも差支えない。
In the present invention, the desired catalyst may be produced by adding 41-isomer during the production of the catalyst. When the catalyst obtained according to the present invention is used in the production of acrylic acid, it may be used together with a phase.

相体としては、従来アクリル酸製造用触媒の担体として
公知のものがいずれも使用でき2例えばけいそう土、ア
ルミナ、シリカ、ノリカシルアシリコンカーバイド、グ
ラファイトなどを挙げることができる。
As the phase, any of those conventionally known as supports for catalysts for producing acrylic acid can be used, such as diatomaceous earth, alumina, silica, silica silicon carbide, and graphite.

本発明によって得られた触媒の存在下にアクロレインを
分子状酸素と高温気相で反応させてアクリル酸を製造す
るにあたり2反応に使用する分子状酸素としては、純酸
素ガスでもよいが、特に高純度である必要も女いので、
一般には空気を使用するのが経済的で便利である。まだ
反応においては分子状酸素およびアクロレインとともに
希釈ガスを使用するのがよい。希釈カスとしてはこの反
応に悪影響を及ぼさないもの9例えば窒素ガス。
When producing acrylic acid by reacting acrolein with molecular oxygen in the high-temperature gas phase in the presence of the catalyst obtained by the present invention, the molecular oxygen used in the two reactions may be pure oxygen gas, but particularly There is no need for purity, so
Generally, it is economical and convenient to use air. It is still advisable to use a diluent gas in conjunction with molecular oxygen and acrolein in the reaction. The diluting residue may be one that does not adversely affect this reaction9, such as nitrogen gas.

炭酸ガス、水蒸気などが使用でき、なかでも水蒸気はア
クリル酸の選択率を向上させる作用があるだけでなく、
触媒活性を持続させる作用があるので、水蒸気を存在さ
せて反応を行なうのがよい。
Carbon dioxide gas, water vapor, etc. can be used, and water vapor not only has the effect of improving the selectivity of acrylic acid, but also
It is preferable to carry out the reaction in the presence of water vapor, as this has the effect of sustaining the catalytic activity.

1だ反応に使用するアクロレインとしても分子状酸素と
同様に特に高純度である必要はない。
Like molecular oxygen, acrolein used in the single-stage reaction does not need to be of particularly high purity.

本発明によって得られた触媒は、流動床、移動床、固定
床反応器などいずれの反応器でも使用できるが、この発
明で得られた触媒は、比較的低い反応温度、短い接触時
間でアクロレインの反応率およびアクリル酸の選択率が
高く、長期間にわたって触媒活性を持続させることがで
きるという利点があるので、一般には固定床反応器で使
用するのが有利である。
The catalyst obtained by the present invention can be used in any reactor such as a fluidized bed, moving bed, or fixed bed reactor, but the catalyst obtained by the present invention can react with acrolein at a relatively low reaction temperature and short contact time. It is generally advantageous to use a fixed bed reactor, since it has the advantages of high reaction rate and selectivity for acrylic acid, and the ability to maintain catalytic activity over a long period of time.

また反応は、常圧、加圧、減圧下などいずれで行なって
もよいが、一般には常圧で行なうのが便利である。まだ
反応温度は200〜400℃、好ましくは250〜ろ5
0’C,特に260〜320℃が好適である。また接触
時間は01〜10秒。
The reaction may be carried out under normal pressure, increased pressure, or reduced pressure, but it is generally convenient to carry out the reaction under normal pressure. The reaction temperature is still 200-400℃, preferably 250-400℃.
0'C, especially 260-320C is suitable. The contact time was 01 to 10 seconds.

好ましくは0.5〜5秒が適当である。反応にはアクロ
レインおよび分子状酸素、一般には空気に。
Preferably, 0.5 to 5 seconds is appropriate. The reaction involves acrolein and molecular oxygen, generally air.

さらに水蒸気を加えた混合ガスを使用するのが好適であ
り、混合ノ1スの組成はアクロレイン1モルに対して1
分子状酸素が0.5〜7モル、好寸しくは1〜5モルで
、水蒸気が0.5〜30モル、好寸しくは1〜10モル
であることが好適である。
It is preferable to use a mixed gas to which water vapor is further added, and the composition of the mixed gas is 1 mole of acrolein to 1 mole of acrolein.
It is preferred that the molecular oxygen is 0.5 to 7 moles, preferably 1 to 5 moles, and the water vapor is 0.5 to 30 moles, preferably 1 to 10 moles.

また生成した目的生成物であるアクリル酸の回収には1
従来一般に知られた方法1例えば凝縮。
In addition, to recover the desired product, acrylic acid, 1
Conventionally known methods 1 include condensation.

溶剤抽出などの方法が適用される。Methods such as solvent extraction are applied.

次に実施例および比較例を示す。例中の反応率(係)1
選択率(%)および収率(係)は次の定義に従う。
Next, Examples and Comparative Examples will be shown. Reaction rate (person) 1 in the example
Selectivity (%) and yield (correspondence) follow the following definitions.

実施例1 〔触媒の製造〕 リンモリブテン酸CH3PIMO1□04o・29H2
0] 1007を300m1の水(約25℃)に溶解さ
せ、酸化第二銅〔Cub) 0.34 Yおよびヒ酸[
I H3AsO4)の60係水溶液6−Oyを加えて混
合し、エチレングリコール17を加え、50℃で20時
間攪拌下に塾代させた。
Example 1 [Production of catalyst] Phosphomolybutenic acid CH3PIMO1□04o・29H2
0] 1007 was dissolved in 300 ml of water (approximately 25°C), and cupric oxide [Cub] 0.34 Y and arsenic acid [
A 6-Oy aqueous solution of IH3AsO4) was added and mixed, ethylene glycol 17 was added, and the mixture was stirred at 50°C for 20 hours.

次いでこの混合溶液をロータリーエバポレーターで水分
含有量が15重量係になるまで減圧濃縮し、室温で8時
間放置後、濃縮物(水分含有量はほぼ同じ)を150℃
に保持した加熱器に投入して18時間空気雰囲気下に熱
処理した後、グラファイト1重量係を加えて4 mm 
$ X 4. mm Hのペレットに成形し、モリブテ
ンニリン、銅 ヒ素の原子比が12:1:0.1:0.
6の触媒を得た。
Next, this mixed solution was concentrated under reduced pressure using a rotary evaporator until the water content became 15% by weight, and after being left at room temperature for 8 hours, the concentrate (water content was approximately the same) was heated at 150°C.
After putting it into a heater held at
$X 4. The atomic ratio of molybutenyline, copper and arsenic is 12:1:0.1:0.
6 catalyst was obtained.

〔アクリル酸の製造〕[Manufacture of acrylic acid]

−に記触媒9己m/f(16,17)を内9’、 8 
mmlのツノラス製U字型反応管に充填し、これに容帛
でアクロレイン4係、酸素10係、水蒸気3C%および
窒素56係の混合ガスを400 m、e / minの
流部で流し1反応器度ろ00℃で接触反応を1時間行な
った。その時の接触時間は1.4秒である。
- The catalyst 9 m/f (16, 17) is 9', 8
A mixed gas containing 4 parts of acrolein, 10 parts of oxygen, 3 C% of water vapor, and 56 parts of nitrogen was poured into the tube at a flow rate of 400 m and e/min to conduct one reaction. The contact reaction was carried out at 00° C. for 1 hour. The contact time at that time was 1.4 seconds.

接触反応の結果は第1表に示す。The results of the contact reaction are shown in Table 1.

比較例1 水分含有量の調整をせず、ローフl)  U二/・ボレ
ーターで乾固させ、乾燥物にしたほかは、実施例1と同
様にして触媒を製造し、実施例1と同様の反応条件で接
触反応を行なった。
Comparative Example 1 A catalyst was produced in the same manner as in Example 1, except that the moisture content was not adjusted and the mixture was dried in a loaf l) U2/- borator to form a dried product. A contact reaction was carried out under the reaction conditions.

接触反応の結果は第1表に示す。The results of the contact reaction are shown in Table 1.

比較例2 実施例1のリンモリブデン酸のかわりに、モリブテノ酸
アンモニウム〔(NH4)6MO7024・4H20:
]917および85チリン酸[H3PO4]  4.9
1を使用したほかは、実施例1と同様にして触媒を製造
し、実施例1と同様の反応条件で接触反応を行なった。
Comparative Example 2 Ammonium molybutenoate [(NH4)6MO7024.4H20:
]917 and 85 tyrinic acid [H3PO4] 4.9
A catalyst was produced in the same manner as in Example 1, except that No. 1 was used, and a catalytic reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1.

接触反応の結果は第1表に示す。The results of the contact reaction are shown in Table 1.

第    1    表 実施例2 〔触媒の製造〕 リンモリブデン酸C83PI MO+2040・29H
20〕1007を”、00rrd!の水(約25℃)に
溶解させ。
Table 1 Example 2 [Production of catalyst] Phosphormolybdic acid C83PI MO+2040・29H
20] Dissolve 1007 in 00rrd! water (approximately 25°C).

酸化第二銅(Cub) C1,68f、ヒ酸[H3AS
○4〕の60%水溶液6.0gおよび三酸化アンチモン
[5b2o3] 0.62 yを加えて混合し、ニレチ
ングリコール27を加え、50℃で20時間攪拌下に熟
成させた。
Cupric oxide (Cub) C1,68f, arsenic acid [H3AS
○4] and 0.62 y of antimony trioxide [5b2o3] were added and mixed, niretine glycol 27 was added, and the mixture was aged at 50°C for 20 hours with stirring.

次いでこの混合溶液をロータリーエバポレーターで水分
含有量が10重量%になるまで減圧濃縮し、水分含有量
が10重量係の濃縮物を室温で24時間静置した後(濃
縮物中の水分含有量はほとんど変化していない。)、1
301で10時間熱処理し、グラファイト1重量係を加
えて4 mm、 IX 4 film Hのペレットに
成形し、モリブテン リン。
Next, this mixed solution was concentrated under reduced pressure using a rotary evaporator until the water content became 10% by weight, and the concentrate with a water content of 10% by weight was allowed to stand at room temperature for 24 hours (the water content in the concentrate was Almost no change), 1
301 for 10 hours, then added 1 weight fraction of graphite and formed into pellets of 4 mm, IX 4 film H, and made of molybdenum phosphorus.

銅:ヒ素:アンチモンの原子比が12:1:0.20.
6 : 0.1の触媒を得た。
The atomic ratio of copper:arsenic:antimony is 12:1:0.20.
A catalyst of 6:0.1 was obtained.

〔アクリル酸の製造〕[Manufacture of acrylic acid]

上記触媒を使用し、実施例1と同様の反応条件で接触反
応を行なった。
A catalytic reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1 using the above catalyst.

接触反応の結果は第2表に示す。The results of the contact reaction are shown in Table 2.

実施例ろ〜13 実施例2と同様の触媒製造法で触媒成分元素が第2表に
記載の原子比になるようにかえたほかは。
Example 13 A catalyst manufacturing method similar to that of Example 2 was used except that the catalyst component elements were changed to have the atomic ratios listed in Table 2.

実施例2と同様にして触媒を製造し、実施例1と同様の
反応条件で接触反応を行々った。なお触媒製造の出発原
料として実施例2に記載の原料のほかに、ヒスマス源と
して酸化ビスマスCB 1203] +タングステン源
としては酸化タングステン〔WO3〕クロム源として酸
化クロムCCr2.03 ) + ホウ素源としてホウ
酸CH3BO3:]、鉄源として酸化第二鉄CFe2O
3:]を使用した。接触反応の結果は第2表に示す。な
おPの原子比が1以上の場合にはリン酸を添加した。
A catalyst was produced in the same manner as in Example 2, and a catalytic reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1. In addition to the raw materials described in Example 2 as starting materials for catalyst production, bismuth oxide CB 1203 as a hismuth source + tungsten oxide [WO3] as a tungsten source; chromium oxide CCr2.03 as a chromium source + boron as a boron source. acid CH3BO3: ], ferric oxide CFe2O as iron source
3:] was used. The results of the contact reaction are shown in Table 2. In addition, when the atomic ratio of P was 1 or more, phosphoric acid was added.

比較例ろ 実施例2の濃縮物の水分含有量10重量係を1重量係に
かえたほかは、実施例2と同様にして触媒を製造し、実
施例1と同様の反応条件で接触反応を行なった。
Comparative Example A catalyst was produced in the same manner as in Example 2, except that the moisture content of the concentrate in Example 2 was changed from 10% by weight to 1% by weight, and a catalytic reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1. I did it.

接触反応の結果は第ろ表に示す。The results of the contact reaction are shown in Table 3.

比較例4 実施例2の熱処理温度1己0℃を′550℃にかえたほ
かは、実施例2と同様にし2て触媒を製造し。
Comparative Example 4 A catalyst was produced in the same manner as in Example 2, except that the heat treatment temperature in Example 2 was changed from 0°C to 550°C.

実施例1と同様の反応条件で接触反応を行なった。A contact reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1.

接触反応の結果は第6表に示す。The results of the contact reaction are shown in Table 6.

実施例14 実施例2の50℃で20時間の熟成を60℃で15時間
の熟成にかえたほかは、実施例2と同様にして触媒を製
造し、実施例1と同様の反応条件で接触反応を行なった
Example 14 A catalyst was produced in the same manner as in Example 2, except that the aging at 50°C for 20 hours in Example 2 was changed to aging at 60°C for 15 hours, and the catalyst was contacted under the same reaction conditions as in Example 1. The reaction was carried out.

接触反応の結果は第5表に示す。The results of the contact reaction are shown in Table 5.

実施例15 実施例2の濃縮物の水分含有量10重量係をi8重重量
圧かえたほかは、実施例2と同様にして触媒を製造し、
実施例1と同様の反応条件で接触反応を行なった。
Example 15 A catalyst was produced in the same manner as in Example 2, except that the water content of the concentrate in Example 2 was changed to i8 weight.
A contact reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1.

接触反応の結果は第5表に示す。The results of the contact reaction are shown in Table 5.

実施例16 実施例2の熱処理温度M、O’Cを180℃にかえたほ
かは、実施例2と同様にして触媒を製造し。
Example 16 A catalyst was produced in the same manner as in Example 2, except that the heat treatment temperature M and O'C in Example 2 were changed to 180°C.

実施例1と同様の反応条件で接触反応を行なった。A contact reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1.

接触反応の結果は第s表Vこ示す。The results of the catalytic reaction are shown in Table V.

第    ろ    表Table 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 碩 アクロレインを触媒の存在下に分子状酸素と高温気
相で反応させてアクリル酸を製造するために用いるリン
、モリブデン、銅およびヒ素を触媒成分元素として含有
するヘテロポリ酸系のアクリル酸製造用触媒を製造する
方法において、リンモリブデン酸および他の触媒成分元
素を含有する化合物を水の存在下に混合し、得られる溶
液またはスラリーを濃縮または乾燥し、濃縮物まだは乾
燥物中の水分含有量が5〜20重量係になるように調整
した後、100〜500℃の温度で熱処理することを特
徴とするアクリル酸製造用触媒の製法。
碩 Heteropolyacid-based acrylic acid production catalyst containing phosphorus, molybdenum, copper, and arsenic as catalyst component elements used to produce acrylic acid by reacting acrolein with molecular oxygen in the presence of a catalyst in a high-temperature gas phase. In a method for producing phosphomolybdic acid and other catalyst component elements, a compound containing phosphomolybdic acid and other catalyst component elements is mixed in the presence of water, the resulting solution or slurry is concentrated or dried, and the water content in the concentrate or dry product is A method for producing a catalyst for producing acrylic acid, which comprises adjusting the weight ratio to be 5 to 20% by weight, and then heat-treating the catalyst at a temperature of 100 to 500°C.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008155126A (en) * 2006-12-22 2008-07-10 Mitsubishi Rayon Co Ltd Method for producing metal component-containing catalyst

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