JPS5976543A - 鉄・アンチモン系金属酸化物触媒の再生法 - Google Patents
鉄・アンチモン系金属酸化物触媒の再生法Info
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- B01J23/94—Regeneration or reactivation of catalysts comprising metals, oxides or hydroxides of the iron group metals or copper
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- B01J27/30—Regeneration or reactivation of catalysts comprising compounds of sulfur, selenium or tellurium
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】
本発明は流動床における有機化合物の酸化、アンモ酸化
、または酸化脱水素反応に使用して活性の低下した鉄・
アンチモン系金R酸化物触媒の再生法に関する。
、または酸化脱水素反応に使用して活性の低下した鉄・
アンチモン系金R酸化物触媒の再生法に関する。
(1)鉄、(■)アンチモン、 OIOバナジウム、モ
リブデン、タングステンからなる群から選ばれた少なく
とも−りの元素、および(財)テルルを必須成分として
含有する鉄・アンチモン系金属酸化物触媒が。
リブデン、タングステンからなる群から選ばれた少なく
とも−りの元素、および(財)テルルを必須成分として
含有する鉄・アンチモン系金属酸化物触媒が。
有機化合物の酸化、アンモ酸化または酸化脱水素反応の
触媒として有用なことは公知である。
触媒として有用なことは公知である。
たとえば、プロピレンの酸化ではアクロレイン。
アクリル酸が、アンモ酸化ではアクリロニトリルが生成
する。イソブチンやターシャリ−ブタノールの酸化では
メタクロレインやメタクリル酸が。
する。イソブチンやターシャリ−ブタノールの酸化では
メタクロレインやメタクリル酸が。
アンモ酸化ではメタクリロニトリルが生成する。
まだメタノールの酸化ではホルムアルデヒドがアンモ酸
化ではシアン化水素が生成するt) n−ブテンの酸化
脱水素ではブタジェンが生成する。
化ではシアン化水素が生成するt) n−ブテンの酸化
脱水素ではブタジェンが生成する。
これらについては9本発明者らによる特公昭46−28
04号公報、特公昭47−19765号公報。
04号公報、特公昭47−19765号公報。
特公昭47−19766号公報、特公昭47−1976
7号公報、特公昭53−18014号公報、特公昭54
−39839号公報、特公昭57−26592号公報な
どに記載されている。
7号公報、特公昭53−18014号公報、特公昭54
−39839号公報、特公昭57−26592号公報な
どに記載されている。
これら触媒は、活性1選択性の持続性(触媒の寿命Σい
ずれも良好で、すぐれた触媒性能を示す。
ずれも良好で、すぐれた触媒性能を示す。
しかし1反応の使用条件によっては、長期にわたる使用
により、徐々に活性が低下してくる場合がある。また2
反応条件の不適切、あるいは事故などにより、活性の低
下が加速されることも起シ得る。
により、徐々に活性が低下してくる場合がある。また2
反応条件の不適切、あるいは事故などにより、活性の低
下が加速されることも起シ得る。
この原因は椋々であシ、その対策もいろいろな角度から
検討されている。しかし、いずれの場合も原因は必ずし
も明らかになっていないし、対カシにしても反応条件の
変更、触媒の部分的な入れ替え、または全量の交換、あ
るいけ劣化した触媒を反応器から抜出して再生処理する
など、繁雛かつ経済的にもかな1、シ損失の大きい方法
が提案されているに過ぎない。これらの例としては、特
開昭54 62193号公報記載の方法などがある。
検討されている。しかし、いずれの場合も原因は必ずし
も明らかになっていないし、対カシにしても反応条件の
変更、触媒の部分的な入れ替え、または全量の交換、あ
るいけ劣化した触媒を反応器から抜出して再生処理する
など、繁雛かつ経済的にもかな1、シ損失の大きい方法
が提案されているに過ぎない。これらの例としては、特
開昭54 62193号公報記載の方法などがある。
反応を行ないながら触媒性卵の回復をはかることかでき
れば非常に有利である。
れば非常に有利である。
この種の先行技術として、特開昭50−49201号公
報には、炭化水素のアンモ酸化において、使用中に劣化
したモリブデン含有流動床触媒をモリプデンを含み本質
的に不活性な担体からなる流動床粒子と反応中に接触さ
せることからなる触媒再生法が開示されている。該特許
は反応中にモリブデン含有触媒からモリブデン成分が損
失し、これによシ活性の低下が起ることの知見によジモ
リブデンを油砂に補給するという観1点からなされたも
のである、 該特許の方法によれば、触媒から損失したモリブデン成
分を該触媒に補給するための粒子はモリブデン成分と不
活性担体からなるものであるが。
報には、炭化水素のアンモ酸化において、使用中に劣化
したモリブデン含有流動床触媒をモリプデンを含み本質
的に不活性な担体からなる流動床粒子と反応中に接触さ
せることからなる触媒再生法が開示されている。該特許
は反応中にモリブデン含有触媒からモリブデン成分が損
失し、これによシ活性の低下が起ることの知見によジモ
リブデンを油砂に補給するという観1点からなされたも
のである、 該特許の方法によれば、触媒から損失したモリブデン成
分を該触媒に補給するための粒子はモリブデン成分と不
活性担体からなるものであるが。
該補給粒子は反応帯域中でモリブデン成分を放出して触
媒にモリブデン成分を与えた移に、それ自身は不活性担
体のみから力る粒子に変わる。この不活性担体粒子は比
重が軽いため、そのかなシの部分は流動反応床から飛び
出すけれども、そのすべてを飛び出させるととは反応操
作上非常に困離である。従ってこのような再生法をくり
かえして使用ずろと不活性担体粒子(たとえばシリカ粒
子)が流119)反応床中に蓄積し、触媒が該担体粒子
によって希釈され、活性保持上に別の問題を生ぜしめる
。それ故、このような再生法による触媒の寿命延長はご
く限られた期間しか期待しえない。
媒にモリブデン成分を与えた移に、それ自身は不活性担
体のみから力る粒子に変わる。この不活性担体粒子は比
重が軽いため、そのかなシの部分は流動反応床から飛び
出すけれども、そのすべてを飛び出させるととは反応操
作上非常に困離である。従ってこのような再生法をくり
かえして使用ずろと不活性担体粒子(たとえばシリカ粒
子)が流119)反応床中に蓄積し、触媒が該担体粒子
によって希釈され、活性保持上に別の問題を生ぜしめる
。それ故、このような再生法による触媒の寿命延長はご
く限られた期間しか期待しえない。
特公昭41〜1848号公報には、少なくとも一部分が
クロム、バナジウム、モリブデンまたはタングステンで
ある金属酸化物触媒を再生するに当υ。
クロム、バナジウム、モリブデンまたはタングステンで
ある金属酸化物触媒を再生するに当υ。
触媒を、触媒中に存在する前記と同じ金属の化合物の蒸
気と接触せしめることからなる触媒の再生法が開示され
ている。これも2反応中に逃散したクロム、バナジウム
、モリブテンまたはタングステン成分を補給するという
観点からなさf’1.、7’jものである。しかもこの
方法によれば、これら成分を蒸気相で反応系に導入する
という煩雑な操作が必要である。なお、この特許は固定
床における実施方法のみを具体的に開示しているにすぎ
ない。
気と接触せしめることからなる触媒の再生法が開示され
ている。これも2反応中に逃散したクロム、バナジウム
、モリブテンまたはタングステン成分を補給するという
観点からなさf’1.、7’jものである。しかもこの
方法によれば、これら成分を蒸気相で反応系に導入する
という煩雑な操作が必要である。なお、この特許は固定
床における実施方法のみを具体的に開示しているにすぎ
ない。
本発明は、鉄・アンチモン系金属酸化物触媒を用いる有
機化合物の酸化、アンモ酸化、酸化脱水素反応につい′
C1上記の点に解決を力えることを目的とし9種々検討
した結果到達したものである。
機化合物の酸化、アンモ酸化、酸化脱水素反応につい′
C1上記の点に解決を力えることを目的とし9種々検討
した結果到達したものである。
すなわち2本発明は、流動床における有機化合物の酸化
、アンモ酸化、または酸化脱水素反応にによるアルデヒ
ド、酸、ニトリル、またはジエンも一つの元素および(
1v)Teの、(■)〜(転)の元素を必須成分として
含む金属酸化物流動床触媒に、該反応雰囲気下で揮発性
を有する。または揮発性化合物に変換し得る固体モリブ
デン成分を加え2両者混合化に該反応を行なうことによ
り、劣化触媒の再生を行なおうとするものである。
、アンモ酸化、または酸化脱水素反応にによるアルデヒ
ド、酸、ニトリル、またはジエンも一つの元素および(
1v)Teの、(■)〜(転)の元素を必須成分として
含む金属酸化物流動床触媒に、該反応雰囲気下で揮発性
を有する。または揮発性化合物に変換し得る固体モリブ
デン成分を加え2両者混合化に該反応を行なうことによ
り、劣化触媒の再生を行なおうとするものである。
本発明の方法は、とくに反応速度の低下による目的生成
物収率の低下の回彷に有用であシ、これによシ、使用触
媒量の増大による経済的損失、充填触媒量の増大による
流動化状態悪化による目的生成物収率の低下などのマイ
ナスを克服することができる。固体モリブデン成分の流
動床触媒との混合は2反応系外で行なってもよいし2反
応中に行なってもよい。
物収率の低下の回彷に有用であシ、これによシ、使用触
媒量の増大による経済的損失、充填触媒量の増大による
流動化状態悪化による目的生成物収率の低下などのマイ
ナスを克服することができる。固体モリブデン成分の流
動床触媒との混合は2反応系外で行なってもよいし2反
応中に行なってもよい。
固体モリブデン成分は、流動床触媒と同様の扱いができ
るので9反応中の添加中混合は、連続的にも、また断続
的にも任意に行なうことができ。
るので9反応中の添加中混合は、連続的にも、また断続
的にも任意に行なうことができ。
操作上も簡単である。すなわち、従来の多くの再生法と
は異なシ2反応を行ないつつ実施できるので、生産の停
止による経済的損失は発生しない。
は異なシ2反応を行ないつつ実施できるので、生産の停
止による経済的損失は発生しない。
また、蒸気相で送入する場合のように、そのための設備
を新たに設置する必要もなく、経済的である。
を新たに設置する必要もなく、経済的である。
しかも、流動床反応下に行なうことにょシ、モリブデン
成分の触媒への沈着は、比較的片寄シなく行なわれると
みられ、これも2本発明の効果を大きくしている一因と
推定される。
成分の触媒への沈着は、比較的片寄シなく行なわれると
みられ、これも2本発明の効果を大きくしている一因と
推定される。
本発明の対象となる触媒は、鉄・アンチモン系金属酸化
物触媒であシ、劣化がモリブデンの逃散によシ起こるも
のとは考えられない。この系統の触媒で、少量のモリブ
デン成分を含有するものであっても、モリブデン成分の
反応中の損失は一般に認められず、や#、ジモリブデン
の損失によって性能の劣化をきたしたことは考えにくい
。
物触媒であシ、劣化がモリブデンの逃散によシ起こるも
のとは考えられない。この系統の触媒で、少量のモリブ
デン成分を含有するものであっても、モリブデン成分の
反応中の損失は一般に認められず、や#、ジモリブデン
の損失によって性能の劣化をきたしたことは考えにくい
。
すなわち、この系統の触媒では、触媒の劣化はモリブデ
ンの損失によって発生するものではないと考えざるを得
ない。しかるに、モリブデン成分の添加によって活性が
回復することは、予期せざることであった。
ンの損失によって発生するものではないと考えざるを得
ない。しかるに、モリブデン成分の添加によって活性が
回復することは、予期せざることであった。
本発明においては前記の特開昭50−49201号公報
やg:公認41〜1848号公報とは、異なる機檜によ
って触媒の再生が行なわれていると推定される。
やg:公認41〜1848号公報とは、異なる機檜によ
って触媒の再生が行なわれていると推定される。
本発明が効果を発揮するメカニズムは明らかになってい
ないが2反応条件下に発生した揮発性のモリブデン成分
が、劣化触媒上に沈着し、触媒酸9との間で伺らかの反
応が起って、新たな活性点の創製を行なうとの考え方が
できる。見かけ上の機能としては触媒の再生であるが、
実質は、新たな触I!+’:活性点の創製という面が強
いというべきであろう。
ないが2反応条件下に発生した揮発性のモリブデン成分
が、劣化触媒上に沈着し、触媒酸9との間で伺らかの反
応が起って、新たな活性点の創製を行なうとの考え方が
できる。見かけ上の機能としては触媒の再生であるが、
実質は、新たな触I!+’:活性点の創製という面が強
いというべきであろう。
添加するモリブデン成分の種類と址を勘案して行なうこ
とによシ2反応速度の増大、目的生成物の収率回復など
の効果が発現される。
とによシ2反応速度の増大、目的生成物の収率回復など
の効果が発現される。
効果の発現に要する時間は、用いる固体モリブデン成分
お、しびその形態によって変動するが多くの場合、1〜
5時間程度で十分に効果が認められる。そして、一旦触
媒と結合したモリブデン成分は触媒との結合力が比較的
大きく、触媒に固定化され、効果の持続性も良好である
。モリブデン成分の添加は必要によシ多数回行なうこと
もできるが、各回のモリブデン成分の添加量は彼達の通
シ限られた範囲で行なう必要がある。この範囲を越えた
場合は好ましい結果は得られない。
お、しびその形態によって変動するが多くの場合、1〜
5時間程度で十分に効果が認められる。そして、一旦触
媒と結合したモリブデン成分は触媒との結合力が比較的
大きく、触媒に固定化され、効果の持続性も良好である
。モリブデン成分の添加は必要によシ多数回行なうこと
もできるが、各回のモリブデン成分の添加量は彼達の通
シ限られた範囲で行なう必要がある。この範囲を越えた
場合は好ましい結果は得られない。
なおこのメカニズムは推定にもとづくものであって、そ
の詳細は未だ十分に明らかになっていない。従って、こ
の鉄・アンチモン系金属酸化物触媒に、固体モリブデン
成分を、有機化合物の酸化、アンモ酸化または酸化脱水
素反応中゛に接触せしめるという本発明の目的達成手段
もこの観点から理解すべきである。
の詳細は未だ十分に明らかになっていない。従って、こ
の鉄・アンチモン系金属酸化物触媒に、固体モリブデン
成分を、有機化合物の酸化、アンモ酸化または酸化脱水
素反応中゛に接触せしめるという本発明の目的達成手段
もこの観点から理解すべきである。
以下1本発明について具体的に説明する。
触媒
ここで用いる触媒は、前芝の特許公報などに示されてい
る鍾々の鉄・アンチモン系金属酸化物流動床触媒である
。具体的には、(I)鉄、 (II)アンチモン、θl
i)バナジウム、モリブデン、タングステンからなるr
i′Pから選ばれた少なくとも一つの元素、(転)テル
ルの(1)〜(へ)の元素を必須成分として含む金属酸
化物流動床触媒であシ、さらに具体的には、下記の触媒
組成を有するもの例好ましい。これら触媒成分は、その
まま、あるいは、シリカ、シリカ−アルミナ、アルミナ
、チタニア、シリカ−チタニア、チタニア、ジルコニア
等の各池担体に担持して用いても良い。
る鍾々の鉄・アンチモン系金属酸化物流動床触媒である
。具体的には、(I)鉄、 (II)アンチモン、θl
i)バナジウム、モリブデン、タングステンからなるr
i′Pから選ばれた少なくとも一つの元素、(転)テル
ルの(1)〜(へ)の元素を必須成分として含む金属酸
化物流動床触媒であシ、さらに具体的には、下記の触媒
組成を有するもの例好ましい。これら触媒成分は、その
まま、あるいは、シリカ、シリカ−アルミナ、アルミナ
、チタニア、シリカ−チタニア、チタニア、ジルコニア
等の各池担体に担持して用いても良い。
触媒組成(原子比)
Fexo Sba MebTee Qd0o (Si0
2)fただし。
2)fただし。
Me=V、MoおよびWからなる群から選ばれた少なく
とも−りの元素 Q=Li、Na、に、Rb、Cs、Be、Mg、Ca。
とも−りの元素 Q=Li、Na、に、Rb、Cs、Be、Mg、Ca。
Sr、 Ba、 ’Yt La、 Ce、 Th
、 Up Ti、 Zr。
、 Up Ti、 Zr。
Hf、 Nb、 Ta、 Cr、 Mn、 Re、
fこu、 Os、 Co。
fこu、 Os、 Co。
Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Pt、
Cu、 Ag、 Zn、 Cd。
Cu、 Ag、 Zn、 Cd。
B、 Al、 Ga、 In、 T1. Ge、
Sn、Pb、 P、Ag。
Sn、Pb、 P、Ag。
BiI Sl およびSeからな″る群から選ばれた
少なくとも一つの元素 a = 2〜100 (好ましくけ10〜40)b
=0.01〜20 (fHましくuo、1〜5)c
=0.05〜10 (好ましくけ0.25〜5)d
=0〜2o (好ましくは0.5〜6)e=上記成
分が結成して生成する酸化物に対応する数。
少なくとも一つの元素 a = 2〜100 (好ましくけ10〜40)b
=0.01〜20 (fHましくuo、1〜5)c
=0.05〜10 (好ましくけ0.25〜5)d
=0〜2o (好ましくは0.5〜6)e=上記成
分が結成して生成する酸化物に対応する数。
f=0〜200 (好ましくけ25〜15o)触媒
の形状は任意であるが2本発明では流動床で用いるため
、その粒径は1ないし500ミクロン。
の形状は任意であるが2本発明では流動床で用いるため
、その粒径は1ないし500ミクロン。
好ましくは5ないし200ミクロンとするのがよい。重
餅平均中位径としては、20〜120ミクロンの範囲と
するのが好ましい。
餅平均中位径としては、20〜120ミクロンの範囲と
するのが好ましい。
流動床触媒の製造には、噴霧乾燥法などを用いる公知の
任意の方法をとることができる。
任意の方法をとることができる。
例えば、特公昭42−22476号公報2%公昭47−
18722号公報、特公昭47−18723号公報など
に記載の方法を挙げることができる。
18722号公報、特公昭47−18723号公報など
に記載の方法を挙げることができる。
固体モリブデン成分
本発明で用いる再生剤ともいうべき固体モリブデン成分
は、多くのものの中がら週択できる。本発明の好寸しい
実施態様では、再生すべき対象触媒が流動床反応用のも
のであシ、しかも流動床反応を実施しつつ内生を行なう
ものでちるから、この固体モリブデン成分は2反応条件
下で流動化可能な粒子であることが特に好ましい。そし
て2反応芥囲気下で揮発性を有する。まだは揮発性を有
する化合物に変化し囮るものでなければならない。
は、多くのものの中がら週択できる。本発明の好寸しい
実施態様では、再生すべき対象触媒が流動床反応用のも
のであシ、しかも流動床反応を実施しつつ内生を行なう
ものでちるから、この固体モリブデン成分は2反応条件
下で流動化可能な粒子であることが特に好ましい。そし
て2反応芥囲気下で揮発性を有する。まだは揮発性を有
する化合物に変化し囮るものでなければならない。
本光り]で使用できる固体モリブデン成分としては多く
のものがあるが、具体例としてH9金属モリブデン、二
酸化モリブデン、三酸化モリブデン。
のものがあるが、具体例としてH9金属モリブデン、二
酸化モリブデン、三酸化モリブデン。
モリフテン酸、モリブデン酸アンモニワム、パラモリブ
デン酸アンモニウム、その他のモリブデン酸塩、リンモ
リブデン酸、リンモリブデン酩アンモニウム、その他の
リンモリブデン酸塩、各種モリブデンのへテロポリ酸お
よびその塩、二硫化モリブデン、玉鎖化モリブテン、二
塩化モリブデン。
デン酸アンモニウム、その他のモリブデン酸塩、リンモ
リブデン酸、リンモリブデン酩アンモニウム、その他の
リンモリブデン酸塩、各種モリブデンのへテロポリ酸お
よびその塩、二硫化モリブデン、玉鎖化モリブテン、二
塩化モリブデン。
三塩化モリブデン、五塩化モリブテン、その他の固体・
・ロゲン比モリブデ”ン、有機モリブデン化合f物、な
ど、常温で固体のモリブデン化合物を挙げることができ
る。金属モリブデン、三塩化モリブデン、モリブテン酸
、モリブデン酸アンモニウム。
・ロゲン比モリブデ”ン、有機モリブデン化合f物、な
ど、常温で固体のモリブデン化合物を挙げることができ
る。金属モリブデン、三塩化モリブデン、モリブテン酸
、モリブデン酸アンモニウム。
パラモリブデン酸アンモニウム、壕だはリンモリ7”
テy 酸アンモニウムが好マシイ。
テy 酸アンモニウムが好マシイ。
これらモリブデン単体またはモリブデン化合物はその遅
速はあるにしても2反応系内で消失してしまうので9反
応上何ら問題ない。操作上はこれらモリブデン成分を不
活性担体に担持して用いるのが使用し易い。しかし、こ
のようにして用いると、その使用量、その担体の強度な
どによっては。
速はあるにしても2反応系内で消失してしまうので9反
応上何ら問題ない。操作上はこれらモリブデン成分を不
活性担体に担持して用いるのが使用し易い。しかし、こ
のようにして用いると、その使用量、その担体の強度な
どによっては。
モリブデン成分が逃散した残シの不活性担体だけが反応
系内に残存して反応にマイナスの影幹を与えることがあ
るので好ましくない。本発明では固体モリブデン成分を
担体に担持しないで用いることが望ましい。
系内に残存して反応にマイナスの影幹を与えることがあ
るので好ましくない。本発明では固体モリブデン成分を
担体に担持しないで用いることが望ましい。
これら固体モリブデン成分は、粉体として反応器外から
送入してもよいし、触媒と乾式混合したのち反応系に供
してもよい。
送入してもよいし、触媒と乾式混合したのち反応系に供
してもよい。
本発明は、流動床反応に適用されるので、これら再生剤
である固体モリブデン成分自体も流動化し、触媒と良く
混合することが好ましい。しかもモリブデン成分が有効
に使われるためには、これら成分の触媒への移行が十分
に行なわれる時間。
である固体モリブデン成分自体も流動化し、触媒と良く
混合することが好ましい。しかもモリブデン成分が有効
に使われるためには、これら成分の触媒への移行が十分
に行なわれる時間。
固体モリブデン成分が9反応器内に存在していなりれば
ならない。固体モリブデン成分の性質や形状によってこ
の時間は変ってくるので必要によシ。
ならない。固体モリブデン成分の性質や形状によってこ
の時間は変ってくるので必要によシ。
この添加量、添加速度を加減するのがよい。
触媒と良く混合して、効果を発現し易くするためには、
固体モリブデン成分の粒径が触媒のそれと比較的近接し
ていることが好ましい。
固体モリブデン成分の粒径が触媒のそれと比較的近接し
ていることが好ましい。
すなわち0.1ないし5000ミクロン、0に1ないし
1000ミクロンの範囲が好ましい。重量平均中も)径
としては、0.5ないし500ミクロンの範囲とするの
が好ましい。
1000ミクロンの範囲が好ましい。重量平均中も)径
としては、0.5ないし500ミクロンの範囲とするの
が好ましい。
粒子密度の大きいものは比較的小粒径として。
粒子密度の小さいものは比較的大粒径として用いるのが
よい。
よい。
再生処理
本発明による触媒の再生は、目的の反応を実施しつつ行
なうことができる。
なうことができる。
適度な粒径とした固体モリブデン成分をそのまま、ある
いは触媒と混合して2反応器へ送入すム再生剤の効果は
、モリブデン成分の触ρ1^への移行によって発現され
る。モリブデン成分の添加量が少なすぎると効果が発現
しないし、多すぎると。
いは触媒と混合して2反応器へ送入すム再生剤の効果は
、モリブデン成分の触ρ1^への移行によって発現され
る。モリブデン成分の添加量が少なすぎると効果が発現
しないし、多すぎると。
副生成物とくに炭酸ガス、−酸化炭素の生成が増大し、
目的生成物の収率が低下する。
目的生成物の収率が低下する。
固体モリブデン成分の混合による充填触媒の見かけモリ
ブデン含量の増分は、0.01ないし2重量%、好まし
くは、0.05ないし1.5劃0.とくに好ましくは0
.05ないし0.5重量%である。ただし見かけモリブ
デン含量の増分は2次のように定義される。
ブデン含量の増分は、0.01ないし2重量%、好まし
くは、0.05ないし1.5劃0.とくに好ましくは0
.05ないし0.5重量%である。ただし見かけモリブ
デン含量の増分は2次のように定義される。
見かけモリブデン含量増分〔チ〕
好ましい固体モリブデン成分の混合量は、その性状によ
っても多少変動する。モリブデン成分の移行か速い場合
は、所望のモリブデン含量がら計算される量を用いれば
良いし、成分移行が遅い場合はやや多い量を用いれば良
い。固体モリブデン化合物は1反応開始前に触媒と物理
的に乾式混合しておいてもよいし2反応中に単独で、ま
たは触媒に物理的に乾式混合して触媒と一諸に加えても
良い。流動床反応の場合は1反応を行々いながらの触媒
抜出し、および添加は安全に行なえるので問題ない。
っても多少変動する。モリブデン成分の移行か速い場合
は、所望のモリブデン含量がら計算される量を用いれば
良いし、成分移行が遅い場合はやや多い量を用いれば良
い。固体モリブデン化合物は1反応開始前に触媒と物理
的に乾式混合しておいてもよいし2反応中に単独で、ま
たは触媒に物理的に乾式混合して触媒と一諸に加えても
良い。流動床反応の場合は1反応を行々いながらの触媒
抜出し、および添加は安全に行なえるので問題ない。
固体モリブデン成分の添加は1反応の状況を見ながら多
数回行なうことができる。
数回行なうことができる。
この固体モリブデン成分の添加によっては目的生成物の
収率が十分に回復しない時、また過剰添加その他によシ
、目的生成物収率に低下をきたしたときには1本発明者
らによる特願昭56−73144号記載のテルル含有固
体を添加する方法を並用する弊洲李楢咄寸ミことによっ
て、十分な反応速度を維持しつつ目的生成物の選択率を
回復すること7のできる場合がある。
収率が十分に回復しない時、また過剰添加その他によシ
、目的生成物収率に低下をきたしたときには1本発明者
らによる特願昭56−73144号記載のテルル含有固
体を添加する方法を並用する弊洲李楢咄寸ミことによっ
て、十分な反応速度を維持しつつ目的生成物の選択率を
回復すること7のできる場合がある。
反応条件
本発明により酸化、ア/モ酸化、または酸化脱水素反応
を行なう場合の条件は、有機化合物の酸化、アンモ酸化
または酸化脱水素反応で常用されるのと同一でよい。
を行なう場合の条件は、有機化合物の酸化、アンモ酸化
または酸化脱水素反応で常用されるのと同一でよい。
すなわち、供給ガスのモル比は、有機化合物/酸素/ア
ンモニア(モル比)が、110.5〜1010〜5であ
り1反応温度は350〜500℃の範囲で選択される。
ンモニア(モル比)が、110.5〜1010〜5であ
り1反応温度は350〜500℃の範囲で選択される。
反応圧力は常圧〜2 hlcrlG程度で行なわれる。
供給ガスは、窒素、水蒸気、炭酸ガス、−酸化炭素、ヘ
リウムなどで稀釈し2て用いても良い。
リウムなどで稀釈し2て用いても良い。
有機化合物としては、プロピI・′ン、 −1ツブテ
ン。
ン。
n−ブテン、メタノール、ターンヤリ−、ブタノールな
どを挙げることができる。これらから、それぞれ対応す
るアルデヒド、酸、ジオレフィン。
どを挙げることができる。これらから、それぞれ対応す
るアルデヒド、酸、ジオレフィン。
ニトリル々どが生成する。
流動床反応の条件は、公知の広い範囲で選択できる。ガ
ス空梧速度としては、数crn、/ 8 e e か
ら数cm/ se cの範囲で1反応器の規模、形式に
よ、り適宜選択すればよい。
ス空梧速度としては、数crn、/ 8 e e か
ら数cm/ se cの範囲で1反応器の規模、形式に
よ、り適宜選択すればよい。
13、以下1本発明の効果を、実施例および比較例によ
って示す。
って示す。
なお2本明細書中の目的生成物の収率および接触時間は
次の定義による。
次の定義による。
*触媒の和かさ密度基準
活性試験条件tj12次の通りである。
(1) プロピレンのアンモ酸化
触媒流動部の内径が251:tn、高さ40cmの流動
床反応器に触媒を充填し2次の組成のガスを送入した。
床反応器に触媒を充填し2次の組成のガスを送入した。
反応圧力は常圧である。
02(空気として供給)/プロピレン= 2.2(W秒
)NHs/プロピレン =1.1(七−弄
)(2) イソブチンのアンモ酸化 前項のプロピレンのアンモ酸化に用いたと同じ反応器を
用い2次の組成のガスを送入した。
)NHs/プロピレン =1.1(七−弄
)(2) イソブチンのアンモ酸化 前項のプロピレンのアンモ酸化に用いたと同じ反応器を
用い2次の組成のガスを送入した。
反応圧力は常圧である。
0鵞(空気として供給)/イソブチン−3、o (−e
v7−r+’)tJ Ha /インブテン
= 1.3(モV噛1)(3) ターシャリ−ブタ
ノールのアンモ酸化プロピレンのアンモ酸化に用いたと
同じ反応器を用い2次の組成のガスを送入した。
v7−r+’)tJ Ha /インブテン
= 1.3(モV噛1)(3) ターシャリ−ブタ
ノールのアンモ酸化プロピレンのアンモ酸化に用いたと
同じ反応器を用い2次の組成のガスを送入した。
反応圧力は常圧である。
02(空気として供給)/ターシャリーブタノール=3
.0(モV件ル)NHs/ターシャリ−ブタノール
=1.3(モV物し)(4) メタノールのアンモ酸
化 プロピレンのアンモ酸化に用いたと同じ反応器を用い1
次の組成のガスを送入した。
.0(モV件ル)NHs/ターシャリ−ブタノール
=1.3(モV物し)(4) メタノールのアンモ酸
化 プロピレンのアンモ酸化に用いたと同じ反応器を用い1
次の組成のガスを送入した。
反応圧力は常圧である。
0!(空気として供給)/メタノール=2.3(モル/
、llニル)NHs/メタノール =1.2
(モル1モル)産 メタノールは4 N=1!% 、 メタノール、アン
モニアおよび酸素以外は窒素である。
、llニル)NHs/メタノール =1.2
(モル1モル)産 メタノールは4 N=1!% 、 メタノール、アン
モニアおよび酸素以外は窒素である。
実施例1
実験式がWo市Te1.o F向o Sb+s 011
7.8 (SiOx)3oである流動床触媒(重量平均
中位径5.4μ)をプロピし/ンのアンモ酸化反応に用
いた。
7.8 (SiOx)3oである流動床触媒(重量平均
中位径5.4μ)をプロピし/ンのアンモ酸化反応に用
いた。
すなわち、初期にアクリロニトリル収率が80チであっ
たものが75チに低下した。
たものが75チに低下した。
この触媒に、パラモリブデン酸アンモニウムを見かけM
o含量増分が0.05%となるように加え。
o含量増分が0.05%となるように加え。
反応を続けたところ、3時間後には、アクリロニトリル
収率が79チになった。
収率が79チになった。
比較例1
実MQ例1で発生した劣化触媒に、パラモリブデン酸ア
ンモニウム粉末を見かけMo含量増分が3.0チになる
ように加え反応を続けたが、3時間後のアクリロニトリ
ル収率は74冬であった。
ンモニウム粉末を見かけMo含量増分が3.0チになる
ように加え反応を続けたが、3時間後のアクリロニトリ
ル収率は74冬であった。
反応速度の増大は認められたが、炭酸ガスと青酸の収率
が増大し、目的生成物の収率は1回復しなかった。
が増大し、目的生成物の収率は1回復しなかった。
比較例2
実施例1で発生した劣化触媒にパラモリブデン酸アンモ
ニウム粉末を見かけNo含量増分が0.005係となる
ように加え反応した。
ニウム粉末を見かけNo含量増分が0.005係となる
ように加え反応した。
アクリロニトリル収出は、3時間後も75チであり、実
施例1のようなモリブデン成分添加効果は見られなかっ
た。
施例1のようなモリブデン成分添加効果は見られなかっ
た。
実施例2
実験式が、 MOo、zs Tet・o Cuo・s
Feto Sb+s 0611.3(SiO+ )eo
である流動床触媒(重量平均中位径58μ)をパイロッ
ト・プラントでプロピレンのアンモ酸化反応に用いた。
Feto Sb+s 0611.3(SiO+ )eo
である流動床触媒(重量平均中位径58μ)をパイロッ
ト・プラントでプロピレンのアンモ酸化反応に用いた。
初期にはアクリロニトリル収率が77チであったものが
、500時間反応後の抜出し触媒は収率が75チに低下
していた。
、500時間反応後の抜出し触媒は収率が75チに低下
していた。
この触媒の組成を螢光X線分析にLh測測定たがモリブ
デン成分の損失は認められなかった。
デン成分の損失は認められなかった。
この触媒に三酸化モリブデン粉末を、見かけMO/
含量増分が0.1%となるように加えて反応を続けたと
ころ、3時間後にはアクリロニトリル収率が76%にな
った。
ころ、3時間後にはアクリロニトリル収率が76%にな
った。
実施例3
実験式が、 Wo・s 、Tet、o Cue−o F
e1o 5b25071−+1(SiS102)である
流動床触媒(重量平均中位径59μ)をZ′ロピレンの
アンモ酸化反応に用いた。
e1o 5b25071−+1(SiS102)である
流動床触媒(重量平均中位径59μ)をZ′ロピレンの
アンモ酸化反応に用いた。
初期にアクリロニトリル収率が78チであったが9反応
途中で空気/プロピレン(モル比)が下ったため、肖初
のガス組成にもどしたものの、アクリロニトリル収率は
76%になった。
途中で空気/プロピレン(モル比)が下ったため、肖初
のガス組成にもどしたものの、アクリロニトリル収率は
76%になった。
この触媒に、 リンモリブデン酸アンモニウム粉末を
、見かけMo含量増分が旧5%となるように加え反応し
たところ、5時間後にはアクリロニトリル収率が78チ
になった。
、見かけMo含量増分が旧5%となるように加え反応し
たところ、5時間後にはアクリロニトリル収率が78チ
になった。
実施例4
実験式が、 Vo−1MOe、5 Wo−s Te2
.s Cu5−o 1i’e16 sb2゜0s5−s
(SiO+ )tooである流動床触媒(重量平均中
位径56μ)をプロピレンのアンモ酸化反応に用いた。
.s Cu5−o 1i’e16 sb2゜0s5−s
(SiO+ )tooである流動床触媒(重量平均中
位径56μ)をプロピレンのアンモ酸化反応に用いた。
初期にアクリロニトリル収率が82%であったが2反応
途中で供給ガス流量が低下したため反応器出口部の酸素
分圧が低下し、アクリロニトリル収率が下った。当初設
実の供給ガス、流量にもどしたものの、アクリロニトリ
ル収率は79チに下っていた。
途中で供給ガス流量が低下したため反応器出口部の酸素
分圧が低下し、アクリロニトリル収率が下った。当初設
実の供給ガス、流量にもどしたものの、アクリロニトリ
ル収率は79チに下っていた。
この/i’l+媒の組成を螢光X#分析にょシ測定した
が、モリブデンの損失は認められなかった。
が、モリブデンの損失は認められなかった。
この触媒に、モリブデン酸粉末を見かゆMO含量増分が
、0.3%となるように加え反応を行なったとζろ、3
時間後にはアクリロニトリル収率が81%になった。
、0.3%となるように加え反応を行なったとζろ、3
時間後にはアクリロニトリル収率が81%になった。
実施例5
実験式が、 Wo、b Te1−o A12 Fe1o
5b2s 07ト11(S102)30である流動床
触媒(重量平均中位径67μ)をプロピレンのアンモ酸
化反応に用いた。
5b2s 07ト11(S102)30である流動床
触媒(重量平均中位径67μ)をプロピレンのアンモ酸
化反応に用いた。
初期にアクリロニトリル収率が77俤であったが2反応
温度を20℃高めたところ1反応器出口部の酸素が、は
とA7ど零となった。このtま2時間反応をつづけたと
ころ、もとの反応温度へもどしだにもかかわらず、アク
リロニトリル収率は73チに低下していた。
温度を20℃高めたところ1反応器出口部の酸素が、は
とA7ど零となった。このtま2時間反応をつづけたと
ころ、もとの反応温度へもどしだにもかかわらず、アク
リロニトリル収率は73チに低下していた。
この触媒に三酸化モリブデン粉末を、見かけM。
含量増分が0.1%となるように加えて反応したところ
、5時間後にはアクリロニトリル収率が76チになった
。 ゛ 実施例6 実験式が、 Vo、t Wo、6 Te1−5 Zn
2Fe1o 5b2o 062.1(Sin2)6oで
ある流動床触媒(重量平均中位径58μ)を、イソブチ
ンのアンモ酸化反応に用いた。
、5時間後にはアクリロニトリル収率が76チになった
。 ゛ 実施例6 実験式が、 Vo、t Wo、6 Te1−5 Zn
2Fe1o 5b2o 062.1(Sin2)6oで
ある流動床触媒(重量平均中位径58μ)を、イソブチ
ンのアンモ酸化反応に用いた。
初期にメタクリロニトリル収率が68係であったが2反
応50時間後には、66%となった。
応50時間後には、66%となった。
この触媒に、三酸化モリブデン粉末を見かけMO含団増
分が0.5%となるように加えて反応したところ、3時
間後にはメタクリロニトリル収率が69チになった。
分が0.5%となるように加えて反応したところ、3時
間後にはメタクリロニトリル収率が69チになった。
実施例7
実験式がMo1Te2Cu4Fexo 5b2s 07
2 (SiOz)6゜である流■・11床触媒(重量平
均中位径55μ)を。
2 (SiOz)6゜である流■・11床触媒(重量平
均中位径55μ)を。
ターシャリ−ブタノールのアンモ酸化反応に用いた。
初期にメタクリロニトリル収率が70%であったが1反
応25時間後には65q6となった。
応25時間後には65q6となった。
この触媒の組成を螢光X線分析によシ測定したが、モリ
ブデンの損失は認められなかった。
ブデンの損失は認められなかった。
この触媒に、モリブデン酸粉末を見かけMO含量増分が
0.8%となるように加えて反応したところ。
0.8%となるように加えて反応したところ。
:(時間後には、メタクリロニトリル収率が72チとな
った。
った。
実施例8
実験式がWo、zs Te1・o Fe1o 5b25
067−8 (SiO+ )s。
067−8 (SiO+ )s。
である流動床触媒(重量平均中位径53μ)をメタノー
ルのアンモ配化反応に用いた。
ルのアンモ配化反応に用いた。
初期にシアン化水素収率が85チであったが。
反応30時間後には80チとなった。
この触媒に、三酸化モリブデン粉末を、見かけMO含量
増分が1.5%となるように加えて1反応を行なったと
ころ、3時間後にはシアン化水素収率が86係となった
。
増分が1.5%となるように加えて1反応を行なったと
ころ、3時間後にはシアン化水素収率が86係となった
。
実施例9
実施例2に同じ劣化触媒に、金属モリブデン粉末を、舅
かけMO含量増分が、 0.3 %となるように加えて
反応をしだところ、・3時間後には、アクリロニトリル
収率が78.5q6となった。
かけMO含量増分が、 0.3 %となるように加えて
反応をしだところ、・3時間後には、アクリロニトリル
収率が78.5q6となった。
以上の実施例および比較例における試験結果を。
次表にまとめた。
Claims (8)
- (1)流動床における有機化合物の酸化、アンモら選ば
れた少なくとも一種の元素およびQV)Teの。 (I)〜勤の元素を必須成分として含む金属酸化物流動
床触媒に対し、該反応雰囲気下で揮発性を有する。また
は揮発性を有する化合物に変化し得る不活性担体に担持
されていない固体モリブデン成分を、該成分を混合した
ことによる充填触媒の見かけモリブデン含量の増分が、
o、oiないし2重量%となるように添加し2両者混合
下に該反応を行なうことを特徴とする触媒の再生法。 ただし、見かけモリブデン含量の増分は2次のように定
義される。 見かけモリブデン含量増分〔チ〕 - (2)触媒が5ないし200ミクロンの範囲の粒径を有
し、その触媒の流動化状態において固体モリブデン成分
が混合される%許請求の範囲第1項記載の方法1、 - (3) 固体モリブデン成分が、0.1ないし500
0ミクロンの範囲の粒径をもつ粒子である特許請求の範
囲第1項または第2項に記載の方法。 - (4)触媒の重量平均中位径が20〜120ミクロンで
あυ、かつ固体モリブデン成分の重量平均中位、径が0
.5ないし500ミクロンである特許請求の範囲第1項
〜第3項のいずれかに記載の方法。 - (5)触媒が原子比で下記の実験式によって示される組
成を有する特許請求の範囲第1項〜第4項のいづれかに
記載の方法。 Fe1o Sba Meb Tea Qd0t (S
iO+)rただし M=V、MO,およびWからなる群から選はれた少なく
とも1種。 Q =L’ r Na v K r Rb +
Cs e Be# Mgtea、Sr、Ba、Y
、La、Ce、Th、U、Ti。 Zr、 Hf、 Nb、 Ta、 Cr、 M
n、 Re、 Ru、 Os。 co、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、
Pt、 Cu、 Ag、 Zn。 Cd、B、AI、Ga、In、Tl、Ge、Sn、Pb
。 P、A8.Bi、S、およびSeからなる群から選ばれ
た少なくとも1種。 a=2〜100.b=0.01〜20.C=0.05〜
10.d=o〜20 e=上記成分が結成して生成する酸化物に対応する数。 f=o〜200 - (6) a=10〜40.b=0.1〜5.c=0.
25〜5.d=0.5〜6.およびf=25〜150で
ある特許請求の範囲第5項記載の方法。 - (7) 固体モリブデン成分が金属モリブデン、二酸
化モリブデン、三酸化モリブデン、モリブデン酸、モリ
ブデン酸アンモニウム、ノくラモリブデン酸アンモニウ
ム、その他のモリブデン酸塩、リンモリブデン酸、リン
モリブデン酸アンモニウム。 その他のリンモリブデン酸塩、各種モリフ゛テンのへテ
ロポリ酸およびその塩、二硫化モリブデン。 三硫化モリブデン、二塩化モリブデン、三基イヒモリブ
デ右五塩化モリブデン、その他の固体ノ・ロゲン化モリ
ブデン、または有機モリブデン化合物である特許請求の
範囲第1項〜第6項のいずれ力1に記載の方法。 - (8) 固体モリブデン成分が金属モリブデン、三塩
化モリブデン、モリブデン酸、モリブデン酸アンモニウ
ム、パラモリブデン酸アンモニウムまだはリンモリブデ
ン酸アンモニウムであ−る特許請求の範囲第1項〜第7
項のいずれかに記載の方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57186745A JPS5976543A (ja) | 1982-10-26 | 1982-10-26 | 鉄・アンチモン系金属酸化物触媒の再生法 |
AT83306456T ATE22401T1 (de) | 1982-10-26 | 1983-10-25 | Verfahren zur regenerierung von eisenantimonmetalloxidkatalysatoren. |
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EP83306456A EP0109774B1 (en) | 1982-10-26 | 1983-10-25 | Process for regeneration of iron-antimony metallic oxide catalysts |
US06/545,713 US4536483A (en) | 1982-10-26 | 1983-10-26 | Process for regeneration of iron-antimony metallic oxide catalysts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57186745A JPS5976543A (ja) | 1982-10-26 | 1982-10-26 | 鉄・アンチモン系金属酸化物触媒の再生法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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JPH0256938B2 JPH0256938B2 (ja) | 1990-12-03 |
Family
ID=16193898
Family Applications (1)
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JP57186745A Granted JPS5976543A (ja) | 1982-10-26 | 1982-10-26 | 鉄・アンチモン系金属酸化物触媒の再生法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
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EP (1) | EP0109774B1 (ja) |
JP (1) | JPS5976543A (ja) |
AT (1) | ATE22401T1 (ja) |
DE (1) | DE3366472D1 (ja) |
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