JPS60137438A - アンチモン含有金属酸化物触媒の製法 - Google Patents
アンチモン含有金属酸化物触媒の製法Info
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-
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-
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-
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- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアンチモン含有金属酸化物触媒の製造方法に関
し、さらに詳しくは有機化合物の酸化。
し、さらに詳しくは有機化合物の酸化。
酸化的脱水素およびアンモ酸化などの反応に有用な活性
の良好なアンチモン含有金属酸化物触媒の製造法の改良
に関する。
の良好なアンチモン含有金属酸化物触媒の製造法の改良
に関する。
アンチモン含有金属酸化物触媒、さらに詳しくはアンチ
モンと鉄、コバルト、ニッケル、錫、ウラン、クロム、
銅、マンガン、チタンおよびセリウムからなる群から選
ばれた少なくとも一種の金属との酸化物からなる触媒が
、有機化合物の酸化によるアルデヒド類、酸類の製造、
酸化脱水素によるジエン類、不飽和アルデヒド類、不飽
和酸類の製造、アンモ酸化によるニトリル類の製造に有
用であることは公知である。例えば、プロピレンのアン
モ酸化によるアクリロニトリルの製造に有用な触媒とし
てアンチモンと鉄、コバルト捷たけニッケルとの酸化物
触媒が特公昭39−19111号公報に、アンチモンと
錫との酸化物触媒が特公昭37−14075号公報に、
アンチモンとウランの酸化物触媒が特公昭40−243
67号公報に、アンチモンとマンガンまたは銅庫の酸化
物触媒が特公昭41−11972号公報にそれぞれ記載
されている。
モンと鉄、コバルト、ニッケル、錫、ウラン、クロム、
銅、マンガン、チタンおよびセリウムからなる群から選
ばれた少なくとも一種の金属との酸化物からなる触媒が
、有機化合物の酸化によるアルデヒド類、酸類の製造、
酸化脱水素によるジエン類、不飽和アルデヒド類、不飽
和酸類の製造、アンモ酸化によるニトリル類の製造に有
用であることは公知である。例えば、プロピレンのアン
モ酸化によるアクリロニトリルの製造に有用な触媒とし
てアンチモンと鉄、コバルト捷たけニッケルとの酸化物
触媒が特公昭39−19111号公報に、アンチモンと
錫との酸化物触媒が特公昭37−14075号公報に、
アンチモンとウランの酸化物触媒が特公昭40−243
67号公報に、アンチモンとマンガンまたは銅庫の酸化
物触媒が特公昭41−11972号公報にそれぞれ記載
されている。
また、これらの触媒の付加成分添加による改良も試みら
れており1例えば、アンチモンと鉄との酸化物、アンチ
モンと錫との酸化物およびアンチモンとウランとの酸化
物のそnぞnに、バナジウム、モリブデン、およびタン
グステンからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素
とテルルとの酸化物を添加して成る触媒組成物が特公昭
46−2804号公報、特公昭47−40985号公報
、および特公昭47−19764号公報にそれぞれ多重
促進アンチモン多価金属酸化物触媒として提案されてい
る。
れており1例えば、アンチモンと鉄との酸化物、アンチ
モンと錫との酸化物およびアンチモンとウランとの酸化
物のそnぞnに、バナジウム、モリブデン、およびタン
グステンからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素
とテルルとの酸化物を添加して成る触媒組成物が特公昭
46−2804号公報、特公昭47−40985号公報
、および特公昭47−19764号公報にそれぞれ多重
促進アンチモン多価金属酸化物触媒として提案されてい
る。
これらアンチモン含有金属酸化物触媒は、製造の再現性
が悪い1強度の艮好な触媒が得られにくい、製造時の操
業性が悪いなど種々問題があり。
が悪い1強度の艮好な触媒が得られにくい、製造時の操
業性が悪いなど種々問題があり。
その製造法の改良についてもいくつかの提案がある。例
えば、特公昭42−22476号公報、特公昭46−3
456号公報、%公昭46−3457号公報、特公昭4
7−18722号公報、特公昭47−18723号公報
などに見出さnる提案である。
えば、特公昭42−22476号公報、特公昭46−3
456号公報、%公昭46−3457号公報、特公昭4
7−18722号公報、特公昭47−18723号公報
などに見出さnる提案である。
しかし、これらの方法も、活性と物性の両立と、いう点
で、あるいは再現性の点で種々問題があった。また、目
的生成物収率の点でも不満足なものであった。
で、あるいは再現性の点で種々問題があった。また、目
的生成物収率の点でも不満足なものであった。
本発明の目的は、前記のような従来技術の有する欠点に
解決を与えることにある。
解決を与えることにある。
本発明によれば、アンチモン酸、“ポリアンチモン酸、
またはそれらの塩と三酸化アンチモンとを。
またはそれらの塩と三酸化アンチモンとを。
水性スラリー中で混合し反応させ、好ましくは結晶性の
三酸化アンチモンを消失せしめる工程を含むアンチモン
含有金属酸化物触媒の製法が提供さルる。
三酸化アンチモンを消失せしめる工程を含むアンチモン
含有金属酸化物触媒の製法が提供さルる。
アンチモン酸またはポリアンチモン酸は、多くの方法に
よりffl製できる。
よりffl製できる。
例えば、アンチモン酸力IJK8b(OH)6の硝酸そ
の他の酸あるいは陽イオン交換樹脂による加水分解、五
塩化アンチモンのアンモニア水などの塩基による加水分
解、三塩化アンチモン硝酸々化物のアンモニア水などの
塩基による加水分解、三酸化アンチモンの3価鉄イオン
共存下での硝酸々化。
の他の酸あるいは陽イオン交換樹脂による加水分解、五
塩化アンチモンのアンモニア水などの塩基による加水分
解、三塩化アンチモン硝酸々化物のアンモニア水などの
塩基による加水分解、三酸化アンチモンの3価鉄イオン
共存下での硝酸々化。
三酸化アンチモンの過酸化水素酸化などによって調製で
きる。五酸化アンチモンゾルと呼ばれるものもこの範ち
ゅうに入る。
きる。五酸化アンチモンゾルと呼ばれるものもこの範ち
ゅうに入る。
これらアンチモン酸またはポリアンチモン酸は。
いずれも5価のアンチモンの酸化物水和物5b2o、・
nH20(n = 1〜6)という一般的表現が可能な
ものである。
nH20(n = 1〜6)という一般的表現が可能な
ものである。
アンチモン酸塩とは、上述のアンチモン酸またはポリア
ンチモン酸の水素イオンが、他の陽イオンと置換したも
のの総称である。
ンチモン酸の水素イオンが、他の陽イオンと置換したも
のの総称である。
三酸化アンチモンは、3価のアンチモンの酸化物であり
2通常市販の三酸化アンチモンを用いるのが便利である
。これは一般に0.1〜10μ程度の粒子であり、結晶
形としては単斜晶系のsenar−montite、斜
方晶系のvalentinite @るいはこれらの混
合物である。
2通常市販の三酸化アンチモンを用いるのが便利である
。これは一般に0.1〜10μ程度の粒子であり、結晶
形としては単斜晶系のsenar−montite、斜
方晶系のvalentinite @るいはこれらの混
合物である。
また三酸化アンチモンは、三塩化アンチモンのアンモニ
ア水、水酸化ナトリクム、水酸化カリウム、炭酸カトリ
クムなどによる加水分解、金属アンチモンの空気酸化な
どの方法によって調製して用いることもできる。
ア水、水酸化ナトリクム、水酸化カリウム、炭酸カトリ
クムなどによる加水分解、金属アンチモンの空気酸化な
どの方法によって調製して用いることもできる。
本発明では、上述のアンチモン酸、ポリアンチモン酸お
よび、またはアンチモン酸塩と二酸化アンチモンとを水
に懸濁、混合せしめる。
よび、またはアンチモン酸塩と二酸化アンチモンとを水
に懸濁、混合せしめる。
加える三酸化アンチモンの量は、全アンチモンの0.1
ないし70原子係、好ましくは工ないし50原子係、と
ぐに好ましくは5ないし30原子チの範囲である。
ないし70原子係、好ましくは工ないし50原子係、と
ぐに好ましくは5ないし30原子チの範囲である。
二酸化アンチモンとアンチモン酸との反応は比較的はや
い。温度としてはO’Cないし1 ’50℃の範囲、と
くに常温ないし110℃の範囲が、操作性の点および反
応速度の点から好ましい。この温度範囲で、 、 0.
l t、f、いし50時間処理すれば艮い。
い。温度としてはO’Cないし1 ’50℃の範囲、と
くに常温ないし110℃の範囲が、操作性の点および反
応速度の点から好ましい。この温度範囲で、 、 0.
l t、f、いし50時間処理すれば艮い。
温度が高い方が反応速度は犬であるが、常温附近でも1
0〜30分間で反応はほぼ完結する。アンヂモン酸、ポ
リアンチモン酸またはアンチモン酸塩の結晶性がとくに
艮い場合、三酸化アンチモンの粒径がとくに大きい場合
などには反応速度が遅くなる。
0〜30分間で反応はほぼ完結する。アンヂモン酸、ポ
リアンチモン酸またはアンチモン酸塩の結晶性がとくに
艮い場合、三酸化アンチモンの粒径がとくに大きい場合
などには反応速度が遅くなる。
市販品として容易に入手し得る数μ以下の三酸化アンチ
モンについては、おおむね上記のようなことが言える。
モンについては、おおむね上記のようなことが言える。
液のpHは広い範囲で変えることができる。酸性側から
弱アルカリ性側まで、実用範囲の反応速度で進行する。
弱アルカリ性側まで、実用範囲の反応速度で進行する。
反応速度はpHが高くなるとや\遅くなるイ頃向がある
。
。
この反応のメカニズムの詳細は不明であるが現象的に明
らかなのは、加えた結晶性の五酸化アンチモンの全部ま
たは一部が消失すること9粒径が微細化することなどで
ある。この反応の進行は。
らかなのは、加えた結晶性の五酸化アンチモンの全部ま
たは一部が消失すること9粒径が微細化することなどで
ある。この反応の進行は。
X線回折や電子顕微鏡観察などにより明らかにさnる。
X線回折では、結晶性の三酸化アンチモンの消失が認め
ら几る。電子顕微鏡観察では三酸化アンチモンが数十ミ
リミクロンにまで微細化する様子が明らかである。
ら几る。電子顕微鏡観察では三酸化アンチモンが数十ミ
リミクロンにまで微細化する様子が明らかである。
上述の反応の生起が、触媒の活性および物性に良好な影
響を与えるものとみらnる。この方法により、触媒の再
現性も良好となる。
響を与えるものとみらnる。この方法により、触媒の再
現性も良好となる。
アンチモン以外の成分の添加方法は9種々変動し得る。
重要なことは、アンチモン酸、ポリアンチモン酸および
、またはアンチモン酸塩と三酸化アンチモンを、水性ス
ラリーの状態で混合2反応せしめることである。両者を
乾燥状態で混合しても反応はほとんど進行しないので、
そのような方法では本発明の目的を達することはできな
い。
、またはアンチモン酸塩と三酸化アンチモンを、水性ス
ラリーの状態で混合2反応せしめることである。両者を
乾燥状態で混合しても反応はほとんど進行しないので、
そのような方法では本発明の目的を達することはできな
い。
アンチモン含有酸化物触媒の製造法としては特公昭47
−18722号公報記載の方法、特公昭47−1872
3号公報の方法が、艮好な活性・物性を有する触媒の製
法として提案さ几ている。
−18722号公報記載の方法、特公昭47−1872
3号公報の方法が、艮好な活性・物性を有する触媒の製
法として提案さ几ている。
これらの方法において本発明を適用するのはとくに有効
であり、かつ有利である。
であり、かつ有利である。
前者すなわち特公昭47−18722号公報に記載の方
法は、水性スラリーの状態で3価鉄イオンの共存下に二
酸化アンチモンを硝酸々化する工程を含むが、この酸化
工程において二酸化アンチモンの少なくとも一部が5b
zOs ・nH2OおよびFe5b04(共存する3価
鉄イオンとの反応による)に転化し、同時に硝酸の還元
分解に主として基因するN2ガス(および少量のNOx
ガス)の発生が伴なう。
法は、水性スラリーの状態で3価鉄イオンの共存下に二
酸化アンチモンを硝酸々化する工程を含むが、この酸化
工程において二酸化アンチモンの少なくとも一部が5b
zOs ・nH2OおよびFe5b04(共存する3価
鉄イオンとの反応による)に転化し、同時に硝酸の還元
分解に主として基因するN2ガス(および少量のNOx
ガス)の発生が伴なう。
このようにして発生するガスは水性スラリーの発泡を生
せしめるが、特公昭47−18722号公報に記載の方
法によれば上記の反応時の発泡の際の泡切れ(崩壊によ
る泡の消滅〕が悪いためにスラリーが反応槽からあふれ
出るというトラブルにしばしば遭遇する。特公昭47’
−18722号公報に記載の方法に本発明の方法を適用
すると、上記の反応速度を高めることができ、また発泡
によりスラリーが反応槽からあふれ出るというトラブル
も解消される。
せしめるが、特公昭47−18722号公報に記載の方
法によれば上記の反応時の発泡の際の泡切れ(崩壊によ
る泡の消滅〕が悪いためにスラリーが反応槽からあふれ
出るというトラブルにしばしば遭遇する。特公昭47’
−18722号公報に記載の方法に本発明の方法を適用
すると、上記の反応速度を高めることができ、また発泡
によりスラリーが反応槽からあふれ出るというトラブル
も解消される。
更に、前者すなわち特公昭47−18722号公報に記
載の方法および後者すなわち特公昭47−18723号
公報に記載の方法(アンチモン化合物として5価のアン
チモン化合物を使用することを特徴とする)のいずれの
場合についても1本発明の方法をこれらの場合に適用す
ることによって、一層良好な活性と物性を有する触媒が
非常に再現性よく得られ、また最適焼成温度が低下する
(エネルギーの節約)という経済的利点および触媒の粒
子密度かや\小となり流動化が良好になるという操作上
の利点もえらnる。
載の方法および後者すなわち特公昭47−18723号
公報に記載の方法(アンチモン化合物として5価のアン
チモン化合物を使用することを特徴とする)のいずれの
場合についても1本発明の方法をこれらの場合に適用す
ることによって、一層良好な活性と物性を有する触媒が
非常に再現性よく得られ、また最適焼成温度が低下する
(エネルギーの節約)という経済的利点および触媒の粒
子密度かや\小となり流動化が良好になるという操作上
の利点もえらnる。
本発明を用いて製造するアンチモン含有触媒としては多
くのものから選択できるが、下記の実験式で示されるよ
うなものが好ましい。これら組成物は、そのまま、ある
いはシリカ、ア)ルミナ、シリカ・アルミナ、シリカ・
チタニア、チタニア、ジルコニア等の各種担体に担持し
ても良いが、とくにシリカが好ましい。
くのものから選択できるが、下記の実験式で示されるよ
うなものが好ましい。これら組成物は、そのまま、ある
いはシリカ、ア)ルミナ、シリカ・アルミナ、シリカ・
チタニア、チタニア、ジルコニア等の各種担体に担持し
ても良いが、とくにシリカが好ましい。
Me a 8b b Xc Qd Re Of (S
iO+)gただし上記式中において Me=Fe、 Co、 N t、 8n、 U、 Cr
、 Cu、 Mn、 T iおよびCeからなる群から
選ばnた少なくとも一種の元素; X−V、 Mo、およびWからなる群から選ばれた少な
くとも一種の元素; Q=Li、 Na、 K、 Rh、 Cs、 Be、
Mg、 Ca、 Sr。
iO+)gただし上記式中において Me=Fe、 Co、 N t、 8n、 U、 Cr
、 Cu、 Mn、 T iおよびCeからなる群から
選ばnた少なくとも一種の元素; X−V、 Mo、およびWからなる群から選ばれた少な
くとも一種の元素; Q=Li、 Na、 K、 Rh、 Cs、 Be、
Mg、 Ca、 Sr。
Ba、 Y、 La、 Th、 Zr、 Hf、 Nb
、 Ta、 Cr、 Re。
、 Ta、 Cr、 Re。
Ru、 Os、 Rh、 Ir、 Pd、 Pt、 A
g、 Zn、 Cd、 AI。
g、 Zn、 Cd、 AI。
’ Ga、In、TI、Ge、Pb、AsおよびSeか
らなる群から選ばれた少なくとも一種の元素; R= B、 P、 ’r e、およびBiからなる群か
ら選ばれた少なくとも一種の元素; 添字a、、bl C,a、e、fおよびgは原子比を示
し、それぞれ次の範囲にある。
らなる群から選ばれた少なくとも一種の元素; R= B、 P、 ’r e、およびBiからなる群か
ら選ばれた少なくとも一種の元素; 添字a、、bl C,a、e、fおよびgは原子比を示
し、それぞれ次の範囲にある。
a = 5〜l 5好ましくは7〜13b=5〜100
好ましくは10〜50 0m0〜15好ましくは0.05〜5 d=o〜50好ましくは0−10 e 〒O−10好ましくは0.1〜l Of=上記各成
分が結合して生成する酸化物に対応する数 g=lo〜200好ましくは20〜200この触媒は、
固定床でも流動床でも用いることができるが、とくに流
動床として用いる場合に好適である。その場合は、上述
の触媒組成式において、g=20〜200とするのが好
ましい。
好ましくは10〜50 0m0〜15好ましくは0.05〜5 d=o〜50好ましくは0−10 e 〒O−10好ましくは0.1〜l Of=上記各成
分が結合して生成する酸化物に対応する数 g=lo〜200好ましくは20〜200この触媒は、
固定床でも流動床でも用いることができるが、とくに流
動床として用いる場合に好適である。その場合は、上述
の触媒組成式において、g=20〜200とするのが好
ましい。
これら触媒の製造について、さらに詳しく述べれば。
(1) アンチモン酸、ポリアンチモン酸またはそれら
の塩を含有する水性スラリーを調製し。
の塩を含有する水性スラリーを調製し。
(11)ついで二酸化アンチモンを全アンチモンの0、
1ないし70原子チ、好ましくは、lないし50原子チ
、さらに好ましくは、5ないし30原子チの範囲の割合
で加えたのち、0〜tSO℃。
1ないし70原子チ、好ましくは、lないし50原子チ
、さらに好ましくは、5ないし30原子チの範囲の割合
で加えたのち、0〜tSO℃。
好ましくは常温〜110℃の温度で、0.1〜50時間
、好ましくは10分ないし2時間処理し。
、好ましくは10分ないし2時間処理し。
匂10 最終的に、上記アンチモン化合物、鉄、コバル
ト、ニッケル、錫、ウラン、クロム、銅、マンガン、チ
タン、バナジウム、モリブデン、タングステン、テルル
、ビスマス、ヒ素、トリウム。
ト、ニッケル、錫、ウラン、クロム、銅、マンガン、チ
タン、バナジウム、モリブデン、タングステン、テルル
、ビスマス、ヒ素、トリウム。
セリウム等の多価金属元素の化合物、およびシリカゾル
を必須成分として含有するスラリーを調製し。
を必須成分として含有するスラリーを調製し。
11V) 該スラリーを乾燥、好ましくは噴霧乾燥しく
V) ついで、200〜600℃で熱処理後、最終的に
500〜950℃で焼成、好ましくは流動焼成するもの
である。
V) ついで、200〜600℃で熱処理後、最終的に
500〜950℃で焼成、好ましくは流動焼成するもの
である。
多価金属化合物およびシリカゾルとの混合順序は種々変
動できる。アンチモン酸等と多価金属化合物およびシリ
カゾルの混合スラリーに三酸化アンチモンを加えてもさ
しつかえない。その他の成分を添加する場合も、添加順
序は限定的ではない。
動できる。アンチモン酸等と多価金属化合物およびシリ
カゾルの混合スラリーに三酸化アンチモンを加えてもさ
しつかえない。その他の成分を添加する場合も、添加順
序は限定的ではない。
この混合゛スラリーのpHを7以下、好ましくは4以下
に調整し、40℃ないし150℃の温度で5分間ないし
10時間熱処理したのち噴霧乾燥する方法がとくに好ま
しい。
に調整し、40℃ないし150℃の温度で5分間ないし
10時間熱処理したのち噴霧乾燥する方法がとくに好ま
しい。
固定床で用いるときは、乾燥後200℃以上の温度で硝
安等の揮発性成分を分解除去したのち成型、必要により
焼成すれば艮い。
安等の揮発性成分を分解除去したのち成型、必要により
焼成すれば艮い。
本発明により調製された触媒は1種々の有機化合物の酸
化、アンモ酸化、酸化脱水素などの反応に特に好適に用
いら几る。
化、アンモ酸化、酸化脱水素などの反応に特に好適に用
いら几る。
以下1本発明を実施例によって説明する。
本明細書中の目的生成物の収率は2次の定義に触媒の活
性試験は、プロピレンのアンモ酸化を例として行なった
。
性試験は、プロピレンのアンモ酸化を例として行なった
。
試験条件1
2maX21mφの円柱状に放電さtt、fc触媒50
dを内径16mのU字鋼管に充填する。これを流動浴に
よって加熱する。
dを内径16mのU字鋼管に充填する。これを流動浴に
よって加熱する。
反応器へ次の組成のガス6を時間lo fl、 (NT
P)の割合で送入する。反応圧力は常圧である。
P)の割合で送入する。反応圧力は常圧である。
02(空気で供給)/プロピレン= 2.2 (モル比
)NH8/プロピレン= 1.3 (モル比)試験条件
2 触媒流動部の内径が2.5 crn*高さ40譚の流動
床反応器に触媒を充填し2次の組成のガスを送入した。
)NH8/プロピレン= 1.3 (モル比)試験条件
2 触媒流動部の内径が2.5 crn*高さ40譚の流動
床反応器に触媒を充填し2次の組成のガスを送入した。
反応圧力は常圧でおる。
02(空気として供給)/プロピレン= 2.2 (モ
ル比〕Nu3/プロピレン= 1.1 (モル比)実施
例1 実験式がFe165b25WO−25065−8(8i
0102)である触媒を次のようにして調製した。
ル比〕Nu3/プロピレン= 1.1 (モル比)実施
例1 実験式がFe165b25WO−25065−8(8i
0102)である触媒を次のようにして調製した。
金属アンチモン粉末54.9fを、加熱した硝酸(比重
1.38 ) 230−の中へ少しずつ加える。
1.38 ) 230−の中へ少しずつ加える。
アンチモンを全部加え、褐色ガスの発生がとまった後室
温に16時間放置する。のち過剰硝酸を除去し、沈澱f
l OOrttlの水で3回洗浄する。 (I)電解
鉄粉11.21Ft−硝酸(比重1.38)8111L
lおよび水100−からなる液中に少しずつ加え。
温に16時間放置する。のち過剰硝酸を除去し、沈澱f
l OOrttlの水で3回洗浄する。 (I)電解
鉄粉11.21Ft−硝酸(比重1.38)8111L
lおよび水100−からなる液中に少しずつ加え。
完全に溶解させる。 (II)
パラタングステン酸アンモニウム1.31Ft−水50
−に溶解する。 (4) シリカゾル(8i0220重量%)180tをとる。
(l■ こnら(I)〜IIV) ’ii−よく混合し、攪拌し
ながらアンモニア水(2s%)を少しずつ加えpH2と
する。
−に溶解する。 (4) シリカゾル(8i0220重量%)180tをとる。
(l■ こnら(I)〜IIV) ’ii−よく混合し、攪拌し
ながらアンモニア水(2s%)を少しずつ加えpH2と
する。
こn’ff還流下に100℃5時間反応させる。
これによりアンチモンの大部分が5価となり。
アンチモン酸およびアンチモン酸鉄の混合物が形成され
た。
た。
このスラリー中に三酸化アンチモン7、3 t f加え
、よく攪拌しつ\室温に30分間放置した。スラリーの
一部をとり、X線回折にかけたところ用いた結晶性の二
酸化アンチモンは消失していた。
、よく攪拌しつ\室温に30分間放置した。スラリーの
一部をとり、X線回折にかけたところ用いた結晶性の二
酸化アンチモンは消失していた。
これを乾固し200℃2時間、ついで400℃2時間焼
成したのち水を加えて捏和し、2mX2咽φの円柱状に
成型する。こnを130℃16時間乾燥後SOO℃3時
間焼成した。
成したのち水を加えて捏和し、2mX2咽φの円柱状に
成型する。こnを130℃16時間乾燥後SOO℃3時
間焼成した。
比較例I
実施例1と同一組成の触媒を9次のように調製した。
金属アンチモン粉末61f’を、加熱した硝酸(比重1
.3.8 ) 230.1の中へ少しずつ加える。
.3.8 ) 230.1の中へ少しずつ加える。
アンチモンを全部加え、褐色ガスの発生がとまった後室
温に16時間放置する。のち過剰硝酸を除去し、沈澱を
tooiの水で3回洗浄する。 (I)電解鉄粉112
グを硝酸(比重1.3 s ) s l罰および水10
0−からなる液中に少しずつ加え。
温に16時間放置する。のち過剰硝酸を除去し、沈澱を
tooiの水で3回洗浄する。 (I)電解鉄粉112
グを硝酸(比重1.3 s ) s l罰および水10
0−からなる液中に少しずつ加え。
完全に溶解させる。 (It)
パラタングステン酸アンモニウム1.31Pi水5(l
r/に溶解させる。 (支)ン シリカゾル(5in220重重%)180f′t−とる
。 (11【) こ几ら(I)〜(V)をよく混合し、攪拌しなからアン
モニウム(28%)を少しずつ加えpH2とする。
r/に溶解させる。 (支)ン シリカゾル(5in220重重%)180f′t−とる
。 (11【) こ几ら(I)〜(V)をよく混合し、攪拌しなからアン
モニウム(28%)を少しずつ加えpH2とする。
こ:rLy還流下に100℃5時間反応させる。
これを乾固し、200℃2時間、ついで400℃2時間
焼成したのち水を加えて捏和し、2mmX。
焼成したのち水を加えて捏和し、2mmX。
2闘φの円柱状に成型する。これ’1130’c16時
間乾燥後800℃3時間焼成した。
間乾燥後800℃3時間焼成した。
比較例2
実施例Iと同一組成の触媒を次のように一調製した。
金属アンチモン粉末5491を、加熱した硝酸(比重1
.38)230mgの中へ少しずつ加える。
.38)230mgの中へ少しずつ加える。
アンチモンを全部加え、褐色ガスの発生がとまったのち
室温に16時間放置する。のち過剰硝酸を除去し、沈澱
’il 00−の水で3回洗浄する。(■)電解鉄粉1
1.2 fを硝酸(比重i、3s)stdおよび水10
0mJからなる液中に少しずつ加え。
室温に16時間放置する。のち過剰硝酸を除去し、沈澱
’il 00−の水で3回洗浄する。(■)電解鉄粉1
1.2 fを硝酸(比重i、3s)stdおよび水10
0mJからなる液中に少しずつ加え。
完全に溶解させる。 (n)
パラタングステン酸アンモニウム1.3tを水50rn
lに溶解する。 (3) シリカゾル(8i0220重量%)1801Fをとる。
lに溶解する。 (3) シリカゾル(8i0220重量%)1801Fをとる。
(IV)
こ九ら(I)〜(V)t−よく混合し、攪拌しながらア
ンモニア水(2El)を少しずつ加えpH2とする。
ンモニア水(2El)を少しずつ加えpH2とする。
これを還流下に100℃5時間反応させる。
こnを乾固し、200℃2時間、ついで400℃2時間
焼成したのち、三酸化アンチモン7.31および水を加
えて捏和し、2mmX2+++mφの円柱状に成型する
。これを130℃16時間乾燥後800℃2時間焼成し
た。
焼成したのち、三酸化アンチモン7.31および水を加
えて捏和し、2mmX2+++mφの円柱状に成型する
。これを130℃16時間乾燥後800℃2時間焼成し
た。
実施例2
実験式が5nlO5bao 0140 (8i02)g
oである触媒を次のよう−にして調製した。
oである触媒を次のよう−にして調製した。
アンチモン酸スラリー(8bzOs換算10%)155
0fおよび二酸化錫粉末30.1 fを混合し。
0fおよび二酸化錫粉末30.1 fを混合し。
還流下に100℃2時間保った。これに三酸化アンチモ
ン35tを加えさらに20分間この温度に保った。
ン35tを加えさらに20分間この温度に保った。
スラリーのX線回折結果では、結晶性の三酸化アンチモ
ンは消失していた。
ンは消失していた。
このスラリーに、シリカゾル(8i0220重量96)
180f′f:、加え、よく混合しつ\蒸発乾固した。
180f′f:、加え、よく混合しつ\蒸発乾固した。
これを200℃2時間、400℃2時間焼成したのち、
水を加えて捏和し、2WX2Wφの円柱状に成型する。
水を加えて捏和し、2WX2Wφの円柱状に成型する。
これを130℃16時間乾燥後820℃2時間焼成した
。
。
比較例3
実施例2と同一組成の触媒を、実施例2と同様の方法で
調製した。ただし、アンチモン成分は。
調製した。ただし、アンチモン成分は。
全部アンチモン酸スラリーとして加え、二酸化アンチモ
ンは用いなかった。
ンは用いなかった。
実施例3
実験式が、 U、o8b5oW。、、Te、)、601
2g (S 1oz)s。
2g (S 1oz)s。
である触媒を次のようにして調製した。
アンチモン酸スラリー(5b2o5換算lO%)113
0Fをとる。 (1) 硝酸ウラニル1oof′(i−水1001に溶解する(
I[)パラタングステン酸アンモニウム0.529f水
30dに溶解する。 (ト) 金属テルル粉末131を、硝酸(比重1.38)60
PK溶解させる。 (ト) シリカゾル(8i0,2o重量%)361Fをとる(9
)これら(IJ〜(ト)ft混合し、!00℃2時間還
流下に保持する。
0Fをとる。 (1) 硝酸ウラニル1oof′(i−水1001に溶解する(
I[)パラタングステン酸アンモニウム0.529f水
30dに溶解する。 (ト) 金属テルル粉末131を、硝酸(比重1.38)60
PK溶解させる。 (ト) シリカゾル(8i0,2o重量%)361Fをとる(9
)これら(IJ〜(ト)ft混合し、!00℃2時間還
流下に保持する。
ついでこのスラリー中へ三酸化アンチモン43.71を
加えさらに30分間攪拌した。
加えさらに30分間攪拌した。
これを蒸発乾固し、200℃2時間、400℃2時間焼
成し、たのち、水を加えて捏和し、2■X2門の円柱状
に成型する。これを130te16時間乾燥後sio℃
5時間焼成した。
成し、たのち、水を加えて捏和し、2■X2門の円柱状
に成型する。これを130te16時間乾燥後sio℃
5時間焼成した。
比較例4
実施例3と同一組成の触媒を、実施例3と同様の方法で
調製した。ただしアンチモン成分は全部アンチモン酸ス
ラリーとして加え、三酸化アンチモンは用いなかった。
調製した。ただしアンチモン成分は全部アンチモン酸ス
ラリーとして加え、三酸化アンチモンは用いなかった。
実施例4
実験式がFed(、sb25w0.2. Te1−00
st−s (8102)3゜である触媒を次のようにし
て調製した。
st−s (8102)3゜である触媒を次のようにし
て調製した。
金属アンチモン粉末o、98#eとる。硝酸(比重1.
38 ) 7.2 jiを約80℃に加熱し、こ几に金
属アンチモン粉末を徐々に加える。アンチモンが完全に
酸化されたことを確認したのち過剰の硝酸を除去する。
38 ) 7.2 jiを約80℃に加熱し、こ几に金
属アンチモン粉末を徐々に加える。アンチモンが完全に
酸化されたことを確認したのち過剰の硝酸を除去する。
次にこのアンチモン硝酸々化物を水2℃で5回洗浄した
のちボールミルに移し3時間粉砕する。 (1) 電解鉄粉0.358 #をとる。硝酸(比重1.j8)
3Lを水4λと混合し約80℃に加温し、この中に前記
鉄粉を徐々に加え、完全に溶解させる。(I[)パラタ
ングステン酸アンモニウム41.89fとり水22に溶
解させる。 (ト) テルル酸1471Ft−とり水12に溶解させる。GV
)シリカゾル(SiOス 20チ)5.76#をとる。
のちボールミルに移し3時間粉砕する。 (1) 電解鉄粉0.358 #をとる。硝酸(比重1.j8)
3Lを水4λと混合し約80℃に加温し、この中に前記
鉄粉を徐々に加え、完全に溶解させる。(I[)パラタ
ングステン酸アンモニウム41.89fとり水22に溶
解させる。 (ト) テルル酸1471Ft−とり水12に溶解させる。GV
)シリカゾル(SiOス 20チ)5.76#をとる。
(7)前記の(1)〜(V)を混合し、よく攪拌しつつ
アンモニア水(15チ)を徐々に加え、pHを2に調整
した。
アンモニア水(15チ)を徐々に加え、pHを2に調整
した。
このようにして得られたスラリーを100℃4時間加熱
を続けた。
を続けた。
冷却後三酸化アンチモンxt68Fを加え30分間攪拌
した。
した。
これを噴霧乾燥装置により常法にしたがい噴霧乾燥した
。このようにして得らnた微細球状粒子を200℃4時
間、400℃4時間さらに800℃8時間焼成した。
。このようにして得らnた微細球状粒子を200℃4時
間、400℃4時間さらに800℃8時間焼成した。
実施例5
実験式がP”elOCu38b23 Mol Te20
71 (8i02 )55である触媒を、実施例4と同
様の方法で調製した。
71 (8i02 )55である触媒を、実施例4と同
様の方法で調製した。
たゾし、Cu原料としては硝酸銅を、Mo原料としては
パラモリブデン酸アンモニウムを、 Te原料としては
金属テルル粉を硝酸に溶解したものを、それぞれ用いた
。
パラモリブデン酸アンモニウムを、 Te原料としては
金属テルル粉を硝酸に溶解したものを、それぞれ用いた
。
なお、全アンチモン量の5チを二酸化アンチモンとして
加えた。
加えた。
最終焼成は、745℃4時間とした。
実施例6
実験式がF’el@ cu3.5 sb、13Mo(1
,5wo、2Zn(、,6BO−5PG−I Te1.
3070−7 (8i02)ssである触媒を、実施例
4と同様の方法により調製した。
,5wo、2Zn(、,6BO−5PG−I Te1.
3070−7 (8i02)ssである触媒を、実施例
4と同様の方法により調製した。
ただし、Cu原料としては硝酸銅を、Mo原料としては
パラモリブデン酸アンモニウムを、W原料としてはパラ
タングステン酸アンモニウムをZnJ京料としては硝酸
亜鉛を、B原料としてはオルトホウ酸’IIcIP原料
としてはオルトリン酸を、 Te原料としてはテルル酸
をそれぞれ用いた。
パラモリブデン酸アンモニウムを、W原料としてはパラ
タングステン酸アンモニウムをZnJ京料としては硝酸
亜鉛を、B原料としてはオルトホウ酸’IIcIP原料
としてはオルトリン酸を、 Te原料としてはテルル酸
をそれぞれ用いた。
なお、全アンチモン量の10チを三酸化アンチモンとし
て加えた。
て加えた。
最終焼成は775℃4時間とした。
比較例5
実施例6と同一組成の触媒を、実施例4と同様の方法で
調製した。ただしアンチモン成分は全部金属アンチモン
として一度に混合した。
調製した。ただしアンチモン成分は全部金属アンチモン
として一度に混合した。
最終焼成は775℃4時間焼成した。
実施例6の触媒のかさ密度が1.05 [:r/ll)
であったのに対し、この触媒のかさ密度は1.16(f
/d)と約10%も大きく、流動床反応時の流動化性に
とってはマイナスである。
であったのに対し、この触媒のかさ密度は1.16(f
/d)と約10%も大きく、流動床反応時の流動化性に
とってはマイナスである。
実施例7
実験式がFe16 Ull 5b2S MOo・5 T
ex・o 076−1 (Sin2)ssである触媒を
、実施例4と同様の方法で調製した。
ex・o 076−1 (Sin2)ssである触媒を
、実施例4と同様の方法で調製した。
ただし、U原料としては硝酸ウラニルを、 M。
原料としてはパラモリブデン酸アンモニウムを。
Te原料としてはテルル酸をそnぞれ用いた。
なお、全アンチモン量の154i二酸化アンチモンとし
て加えた。
て加えた。
最終焼成は800℃5時間とした。
実施例8
実験式がFj16 Ni6.68n6.58b26 T
i0.5 Mo(、,7VO−I Te1−50s2−
9(SiOz)6o テある触媒を、実施例4と同様の
方法で調製した。
i0.5 Mo(、,7VO−I Te1−50s2−
9(SiOz)6o テある触媒を、実施例4と同様の
方法で調製した。
ただし、Ni原料としては硝酸ニッケルを、Sn原料と
しては金属錫粉末を硝酸々化したものを。
しては金属錫粉末を硝酸々化したものを。
Ti原料としては二酸化チタン粉末を、 Mo原料とし
てはパラモリブデン酸アンモニウムを、■原料としては
メタバナジン酸アンモニウムを、 Te原料としては金
属テルル粉を硝酸々化したものを、それぞれ用いた。
てはパラモリブデン酸アンモニウムを、■原料としては
メタバナジン酸アンモニウムを、 Te原料としては金
属テルル粉を硝酸々化したものを、それぞれ用いた。
なお、全アンチモン量の10%を三酸化アンチモンとし
て加えた。
て加えた。
最終焼成は790℃4時間とした。
こnらの奨雄側および比較例の触媒の組成および活性試
験結果を下記の表1および表2にそれぞれまとめた。な
お2表1は前記の試験条件lによる活性試験結果を、そ
して表2は前記の試験条件2による活性試験結果を、そ
几ぞれ示す。
験結果を下記の表1および表2にそれぞれまとめた。な
お2表1は前記の試験条件lによる活性試験結果を、そ
して表2は前記の試験条件2による活性試験結果を、そ
几ぞれ示す。
図1−1〜1−4は、実施例1および比較例2の触媒調
製過程における採取サンプルのX線回折図の説明図であ
る。(Co %T”4(%m)本発明の方法(実施例1
)によれば、触媒スラリー中で結晶性の三酸化アンチモ
ンが反応し、無定形化することが図1−2から明らかで
ある。 一方、比較例2では図1−4から明らかなように三酸化
アンチモンはそのま\存在する。 図2−1〜2−3は、アンチモン酸またはポリ、アンチ
モン酸と三酸化アンチモンとの反応を典型的な例で示し
たX線回折図の説明図である。 図3−1〜3−5は、関連するす、ンプルの透過電子顕
微鏡写真である。 図3−1は実施例1の二酸化アンチモン混合前のスラリ
ー(図1−1に対応)1図3−2は実施例1のスラリー
に三酸化アンチモンを混合した後のスラリー(図1−2
に対応91図3−3は使用した三酸化アンチモン(図2
−2に対応)1図3−4はアンチモン酸スラリー(図2
−1に対応)。 および図3−5はアンチモン酸スラリーに三酸化アンチ
モンを加えた反応中のスラリー(この反応が完了後のス
ラリーのX線回折図が図2−3である。)の各電子顕微
鏡写真である。 本発明の方法によれば2ミクロンオーダーの大きさを持
つ三酸化アンチモン結晶C図3−3)が。 アンチモン酸またはポリアンチモン酸と反応して。 数十ミIJ ミクロンの粒子に微細化さ几るが、この微
細化の様子が図3−1. 3−2. 3−4および3−
5に明瞭に示さnている。 特許出願人 日東化学工業株式会社 1児鬼−I (賀χむ4)’l i 、sl)、o、x
!髪馨iのスうり一ンリlン5ユ (7−/+モゾ叫9
スラリー)−一一一中λO =2θ 2 e AやA二± (児3−2 図3−3 阻3−4− Il¥13−5 う―Nv吻Q鴫〜V+ 第1頁の続き ■Int、CI、4 識別記号 庁内整理番号手続補正
書(方式) 昭和59年2月77日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、 事件の表示 昭和58年特許願第178314号 2 発明の名称 アンチモン含有金属酸化物触媒の製法 五 補正をする者 事件との関係 特許出願人 〒100 東京都千代田区丸の内−丁目5番1号4、
補正命令の日付 昭和59年1月11日(発送日昭和59年1月31日)
明細書の「図面の簡単な説明の欄」、[発(1)明細書
、第30頁13行〜第31頁1o行の「図3−1〜3−
5は、−−−−−−−−−に示されている。」を削除す
る。 (2) 図3−1〜図6−5を削除する。 (8) 明細゛書、第18頁18行と19行の間に「な
お、スラリーおよび三酸化アンチモンの透過電子顕微鏡
観察も行なったところ、1ミクロン前後の三酸化アンチ
モン結晶粒子が反応により消失し、数十ミリミクロン程
度の微細な粒子となることが確認された。」を加入する
。 以 上
製過程における採取サンプルのX線回折図の説明図であ
る。(Co %T”4(%m)本発明の方法(実施例1
)によれば、触媒スラリー中で結晶性の三酸化アンチモ
ンが反応し、無定形化することが図1−2から明らかで
ある。 一方、比較例2では図1−4から明らかなように三酸化
アンチモンはそのま\存在する。 図2−1〜2−3は、アンチモン酸またはポリ、アンチ
モン酸と三酸化アンチモンとの反応を典型的な例で示し
たX線回折図の説明図である。 図3−1〜3−5は、関連するす、ンプルの透過電子顕
微鏡写真である。 図3−1は実施例1の二酸化アンチモン混合前のスラリ
ー(図1−1に対応)1図3−2は実施例1のスラリー
に三酸化アンチモンを混合した後のスラリー(図1−2
に対応91図3−3は使用した三酸化アンチモン(図2
−2に対応)1図3−4はアンチモン酸スラリー(図2
−1に対応)。 および図3−5はアンチモン酸スラリーに三酸化アンチ
モンを加えた反応中のスラリー(この反応が完了後のス
ラリーのX線回折図が図2−3である。)の各電子顕微
鏡写真である。 本発明の方法によれば2ミクロンオーダーの大きさを持
つ三酸化アンチモン結晶C図3−3)が。 アンチモン酸またはポリアンチモン酸と反応して。 数十ミIJ ミクロンの粒子に微細化さ几るが、この微
細化の様子が図3−1. 3−2. 3−4および3−
5に明瞭に示さnている。 特許出願人 日東化学工業株式会社 1児鬼−I (賀χむ4)’l i 、sl)、o、x
!髪馨iのスうり一ンリlン5ユ (7−/+モゾ叫9
スラリー)−一一一中λO =2θ 2 e AやA二± (児3−2 図3−3 阻3−4− Il¥13−5 う―Nv吻Q鴫〜V+ 第1頁の続き ■Int、CI、4 識別記号 庁内整理番号手続補正
書(方式) 昭和59年2月77日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、 事件の表示 昭和58年特許願第178314号 2 発明の名称 アンチモン含有金属酸化物触媒の製法 五 補正をする者 事件との関係 特許出願人 〒100 東京都千代田区丸の内−丁目5番1号4、
補正命令の日付 昭和59年1月11日(発送日昭和59年1月31日)
明細書の「図面の簡単な説明の欄」、[発(1)明細書
、第30頁13行〜第31頁1o行の「図3−1〜3−
5は、−−−−−−−−−に示されている。」を削除す
る。 (2) 図3−1〜図6−5を削除する。 (8) 明細゛書、第18頁18行と19行の間に「な
お、スラリーおよび三酸化アンチモンの透過電子顕微鏡
観察も行なったところ、1ミクロン前後の三酸化アンチ
モン結晶粒子が反応により消失し、数十ミリミクロン程
度の微細な粒子となることが確認された。」を加入する
。 以 上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (リ アンチモン化合物、多価金属化合物およびシリカ
ゾルを必須成分として含む水性スラリーを加熱乾燥し、
生成固体物質を焼成して触媒を得ることから成るアンチ
モン含有酸化物触媒の製造方法において;該アンチモン
化合物として、全アンチモン量の30ないし99.9原
子−のアンチモン酸、ポリアンチモン酸、および/また
は、アンチモン酸塩と9全アンチモン量の0.1ないし
70原子チの三酸化アンチモンとを水性スラリーの状態
で混合して用いることを特徴とするアンチモン含有酸化
物触媒の製法。 (2) アンチモン酸、ポリアンチモン酸、およダまた
は、アンチモン酸塩と三酸化アンチモンとを含有するス
ラリーを、加熱乾燥前に0−150℃の温度に01〜5
0時間保持する特許請求の範囲第1項記載の製法。 (3)加熱乾燥後、見られた固体粒子を200〜600
℃で熱処理し、ついで500〜950℃で焼成する特許
請求の範囲第1項〜第2項のいずれかに記載の製法。 (4)多価金属化合物が鉄、コバルト、ニッケル。 錫、ウラン、クロム、銅、マンガン、チタン、バナジウ
ム、モリブデン、タングステン、テルル。 ビスマス、ヒ素、トリウム5およびセリウムからなる群
から選ばれた少なくとも一種の元素の化合物である特許
請求の範囲第1項〜第3項のいずれかに記載の製法。 (5) アンチモン酸、またはポリアンチモン酸が。 下記のいずれかの方法により調製さf′したものである
特許請求の範囲第1項〜第4項のいずれかに記載の製法
。 (1) アンチモン酸塩の酸による加水分解;(I+)
五ハロゲン化アンチモンの塩基による加水分解; 01〇 三ハロゲン化アンチモン硝酸々化物の塩基によ
る加水分解; (lv) 三酸化アンチモンの3価鉄イオン共存下での
硝酸々化; (V) 三酸化アンチモンの過酸化水素酸化。 (6) シリカゾルが5ないし90重量饅のンリカを含
有する水性ゾルである特許請求の範囲第1項〜第5項の
いずれかに記載の製法。 (7)該アンチモン含有酸化物触媒が下記冥験式で示さ
れる組成を有する特許請求の範囲第1項〜第6項のいず
れかに記載の製法。 Mea Sbb Xc Qd Re Of (8i02
)gただし上記式中において; Me = Fe、 Co、 Ni、Sn、 U、 Cr
、 Cu、 Mn、 TiおよびCeからなる群から選
ばれた少なくとも一種の元素;X −V、Mo、および
Wからなる群から選ばれた少なくとも一種の元素; Q = Li、Na、に、 Rb、 Cs、 Be、M
g、 Ca、 Sr、Ba、Y。 La、 Zr、 Th、 Hf、 Nb、 Ta、 C
r、 Re、 Ru、 Os、 Rh、 Ir。 Pd、 Pt、 Ag、 Zn、 Cd、 AI、 G
a、 In、 TI、 Ge、 Pb、 As。 およびSeからなる群から選ばれた少なくとも一種の元
素; R= B、 P、 Te、およびB1からなる群から選
ばれた少なくとも一種の元素; 添字a、b、c、d、e、f、およびgは原子比を示し
、それぞれ次の範囲にある。 a=5 〜15 b=5〜100 c=0 〜15 d=0〜50 e=o 〜 10 f=上記各成分が結合して生成する酸化物に対応する数
; g=lo〜200 (8)水性スラIJ−に噴霧乾燥し、生成固体粒子を焼
成して触媒を得る特許請求の範囲第1項〜第7項のいず
れかに記載の製法。 (9)触媒の最終焼成を流動焼成炉中での触媒粒子の流
動下に行なうことにより流動床触媒を特徴する特許請求
の範囲第8項記載の製法。
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