JPS6122040A - メタクロレイン及びメタクリル酸の製造法 - Google Patents
メタクロレイン及びメタクリル酸の製造法Info
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- JPS6122040A JPS6122040A JP59142563A JP14256384A JPS6122040A JP S6122040 A JPS6122040 A JP S6122040A JP 59142563 A JP59142563 A JP 59142563A JP 14256384 A JP14256384 A JP 14256384A JP S6122040 A JPS6122040 A JP S6122040A
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- C07C51/16—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
- C07C51/21—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
- C07C51/23—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of oxygen-containing groups to carboxyl groups
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- C07C51/252—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of unsaturated compounds containing no six-membered aromatic ring of propene, butenes, acrolein or methacrolein
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
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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】
〈産業の利用分野〉
本発明はイソブチレン又1it−ブタノールを分子状酸
素により気相接触酸化して、メタクロレイン及びメタク
リル酸會製造する方法に関するものである。
素により気相接触酸化して、メタクロレイン及びメタク
リル酸會製造する方法に関するものである。
〈従来技術〉
インブチレン又はt−ブタノール會高温気相下で接触酸
化してメタクロレイン及びメタクリル酸を製造すΣ際に
使用さnる触媒に関して数多くの提案がなされている。
化してメタクロレイン及びメタクリル酸を製造すΣ際に
使用さnる触媒に関して数多くの提案がなされている。
しかしながら、この反応に用いらnる触媒は一般に触媒
活性、メタクロレイン及びメタクリル酸の選択性及び触
媒寿命等の触媒性能からみる限り、いまだ工業的見地か
ら改良が望まfていた。
活性、メタクロレイン及びメタクリル酸の選択性及び触
媒寿命等の触媒性能からみる限り、いまだ工業的見地か
ら改良が望まfていた。
く問題点全解決するための手段〉
本発明は、一般式
%式%
(式中、Mo、W、Bi、Fe、’Ni、Sb及び0は
、そnぞnモリブテン、タングステン、ビスマス、鉄、
ニッケル、アンチモン及び酸素全あられし、又はカリウ
ム、ルビジウム及びセシウムからなる群エフ選ばnた少
なくとも1種の元素、Yはリン、ホウ素、イオウ、テル
ル、クリ力、セレン及びゲルマニウムからなる群19選
ばft7j少なくとも1種の元素、2はマグネシウム、
亜鉛、コバルト、マンガン、スズ及び鉛からなる群より
選ばfした少なくとも1種の元素を示す。ただしa、
b、 c、 d、 e、 f、 g、 h、 i及びj
は各元素の原子比率を表わし、a=12のときα01≦
1≦10Q、01≦C≦3、(LO1≦d≦8.α01
≦8≦10、 Q、01 ≦f≦5.0.01 ≦g
≦2.0≦h≦5.α01≦1≦10であり、jは前記
各成分の原子価を満足するのに必要な酸素原子数である
。)で表わさnる触媒の存在下に、イソブチレン又Ut
−ブタノール全分子状酸素を用いて気相接触酸化するこ
と全特徴とする、メタクロレイ/及びメタクリル酸の製
造法である。
、そnぞnモリブテン、タングステン、ビスマス、鉄、
ニッケル、アンチモン及び酸素全あられし、又はカリウ
ム、ルビジウム及びセシウムからなる群エフ選ばnた少
なくとも1種の元素、Yはリン、ホウ素、イオウ、テル
ル、クリ力、セレン及びゲルマニウムからなる群19選
ばft7j少なくとも1種の元素、2はマグネシウム、
亜鉛、コバルト、マンガン、スズ及び鉛からなる群より
選ばfした少なくとも1種の元素を示す。ただしa、
b、 c、 d、 e、 f、 g、 h、 i及びj
は各元素の原子比率を表わし、a=12のときα01≦
1≦10Q、01≦C≦3、(LO1≦d≦8.α01
≦8≦10、 Q、01 ≦f≦5.0.01 ≦g
≦2.0≦h≦5.α01≦1≦10であり、jは前記
各成分の原子価を満足するのに必要な酸素原子数である
。)で表わさnる触媒の存在下に、イソブチレン又Ut
−ブタノール全分子状酸素を用いて気相接触酸化するこ
と全特徴とする、メタクロレイ/及びメタクリル酸の製
造法である。
本発明に用いらnる触媒を調製する場合の、モリブデン
、り/グステ/及びアンチモンの原料としては、酸化物
あるいは強熱することにより酸化物となる化合物が好ま
しい。
、り/グステ/及びアンチモンの原料としては、酸化物
あるいは強熱することにより酸化物となる化合物が好ま
しい。
このような化合物としては、モリブデ/酸アンモニウム
、パラタングステン酸アンモニウム及び三酸化アンチモ
ンなどがあげらnる。その他の元素の原料としては酸化
物、塩化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩又は七nらの混合
物が好ましい。触媒の調製に際しては蒸発乾固法、沈澱
法、酸化物混合法等の既知の方法を用いることができる
。担体を用いることも好ましく、担体としては例えばシ
リカ、アルミナ、シリカ−アルミナなどが用いらnる。
、パラタングステン酸アンモニウム及び三酸化アンチモ
ンなどがあげらnる。その他の元素の原料としては酸化
物、塩化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩又は七nらの混合
物が好ましい。触媒の調製に際しては蒸発乾固法、沈澱
法、酸化物混合法等の既知の方法を用いることができる
。担体を用いることも好ましく、担体としては例えばシ
リカ、アルミナ、シリカ−アルミナなどが用いらnる。
本発明を実施するに際しては、原料のイソブチレン又は
t−ブタノールに分子状酸素’(r7113え前記の触
媒の存在下に気相接触酸化を行う。インブチレン又it
−ブタノール対酸累のモル比は1:α5〜3が好ましい
。原料ガスは不活性ガスで希釈して用いることが好まし
い・酸化に用いらnる分子状酸素は純酸素ガスでも空気
でもよいが、工業的には空気が有利である。反応圧力は
常圧ないし数気圧まで用いらn、る。反応温度は250
〜450℃の範囲が好ましく、反応に流動床でも固定床
でも実施できる。
t−ブタノールに分子状酸素’(r7113え前記の触
媒の存在下に気相接触酸化を行う。インブチレン又it
−ブタノール対酸累のモル比は1:α5〜3が好ましい
。原料ガスは不活性ガスで希釈して用いることが好まし
い・酸化に用いらnる分子状酸素は純酸素ガスでも空気
でもよいが、工業的には空気が有利である。反応圧力は
常圧ないし数気圧まで用いらn、る。反応温度は250
〜450℃の範囲が好ましく、反応に流動床でも固定床
でも実施できる。
く作用〉
本発明の方法に、cnばイソブチレンまたtit−プタ
ノールからメタクロレイン及びメタクリル酸を工業的に
有利に得ることができ、また触媒寿命も長い効果を有す
る。
ノールからメタクロレイン及びメタクリル酸を工業的に
有利に得ることができ、また触媒寿命も長い効果を有す
る。
〈実施例〉
下記実施例及び比較例中の部に重量部を意味し、分析は
ガスクロマトグラフィにエフ行った。
ガスクロマトグラフィにエフ行った。
またインブチレン又tXt−ブタノーノ「の反応率、生
成さnるメタクロレイン及びメタクリル酸の選択率、単
流収率は下記のようは定義さ扛る。
成さnるメタクロレイン及びメタクリル酸の選択率、単
流収率は下記のようは定義さ扛る。
イソブチレン又はt−ブタノールの反応率(%)メタク
ロレインの選択率(%) メタクリル酸の選択率(%) (メタクロレイン+メタクリル酸)の単流収率(%)実
施例1 水1000部にモリブデン酸アンモニウム500部、パ
ラタングステン酸アンモニウム1a5部及び硝酸ルビジ
ウム27.8部を加え加加熱攪拌した(A液)。
ロレインの選択率(%) メタクリル酸の選択率(%) (メタクロレイン+メタクリル酸)の単流収率(%)実
施例1 水1000部にモリブデン酸アンモニウム500部、パ
ラタングステン酸アンモニウム1a5部及び硝酸ルビジ
ウム27.8部を加え加加熱攪拌した(A液)。
別に水850部に60%硝酸250部を加え、均一にし
たのち、硝酸ビスマス1.14.5部を加え溶解した。
たのち、硝酸ビスマス1.14.5部を加え溶解した。
こnに硝酸第一鉄2860部、硝酸ニッケル480.4
部、硝酸マグネシウム9α8部及び硝酸亜鉛5’5.1
部を順次加え溶解した。
部、硝酸マグネシウム9α8部及び硝酸亜鉛5’5.1
部を順次加え溶解した。
(B液)。
A液にB液を加えスラリー状としたのち、三酸化アンチ
モン51.6部を加え加熱攪拌し、水の大部分を蒸発さ
せた。
モン51.6部を加え加熱攪拌し、水の大部分を蒸発さ
せた。
得らnたケーキ状物質を120℃で乾燥させたのち、5
00℃で10時間焼成し成形した。
00℃で10時間焼成し成形した。
こうして得らnた触媒の組−成はMo認!0.3 Bi
IFθ3Ni7 Mg+、s Z’Oo、581)+、
s R1)o、s OXで示さ1.る。酸素の原子比X
は他の元素の原子価にエフ自然に決まる値であるので以
下省略する〇 この触媒をステンレス製反応管に充填し、イソブチレン
5%、酸素12%、水蒸気10%及び窒素73%の原料
混合ガスを接触時間2秒で触媒層全通過させ、365℃
で反応させた。
IFθ3Ni7 Mg+、s Z’Oo、581)+、
s R1)o、s OXで示さ1.る。酸素の原子比X
は他の元素の原子価にエフ自然に決まる値であるので以
下省略する〇 この触媒をステンレス製反応管に充填し、イソブチレン
5%、酸素12%、水蒸気10%及び窒素73%の原料
混合ガスを接触時間2秒で触媒層全通過させ、365℃
で反応させた。
その結果、イソブチレンの反応率95係、メタクロレイ
ンの選択率87%、メタクリル酸の選択率48%、(メ
タクロレイン+メタクリル酸)の単流収率812%であ
った。
ンの選択率87%、メタクリル酸の選択率48%、(メ
タクロレイン+メタクリル酸)の単流収率812%であ
った。
実施例2
実施例1の触媒を用いて原料としてt−ブタノール上用
いた他は実施例1と同様の条件で反応させたところt−
ブタノールの反応率100%、メタクロレインの選択率
85.5係、メタクリル酸の選択率2.8%、メタクロ
レイン及びメタクリル酸の単流収率8a5%であった。
いた他は実施例1と同様の条件で反応させたところt−
ブタノールの反応率100%、メタクロレインの選択率
85.5係、メタクリル酸の選択率2.8%、メタクロ
レイン及びメタクリル酸の単流収率8a5%であった。
実施例3〜11
実施例1に準じて下記の触媒を調製した。
実施例3 Mo12 Wo、313i11に8 Fe
24 Ni3 Co4 Snl pb、、5S1)63
xofkl O8+1.:実施例4 Mo12 w
、、、、 Bi(6g Fe3 Ni5001 Mg+
Zn1 %5Sb1.5 0sα7 実施例5 Mo12Wへ、Bi、Fe2.7Ni7M
職S COI Poo、。
24 Ni3 Co4 Snl pb、、5S1)63
xofkl O8+1.:実施例4 Mo12 w
、、、、 Bi(6g Fe3 Ni5001 Mg+
Zn1 %5Sb1.5 0sα7 実施例5 Mo12Wへ、Bi、Fe2.7Ni7M
職S COI Poo、。
5b2Rb、5
実施例6 Mo12 Wo、s Bil 1’e3N
iy Mnt Mgz zno、5 k2T e(k+
81)I Rk2 C! 8(63実施例7
Mo12 w、2Bi(671+’e3 Ni7 Mg
l PI)I 5i(6881)1.5 Ko、3 実施例8 Mo12 %5 Bio、g Fe2.7
Ni1Co5 Mg1si、、。
iy Mnt Mgz zno、5 k2T e(k+
81)I Rk2 C! 8(63実施例7
Mo12 w、2Bi(671+’e3 Ni7 Mg
l PI)I 5i(6881)1.5 Ko、3 実施例8 Mo12 %5 Bio、g Fe2.7
Ni1Co5 Mg1si、、。
5e64 sb、、、 cBo、7実施例9 M
O12W64 Bil Fe3 Nig ZnI Sn
l Ge615b1R1)へ545 実施例10 Mo12 %5 BiI Fe3 Ni
65 R%7 Sb2 P’b2実施例11 Mo1
2 wo、5Bil Fe2−6 Ni7 Sn2.5
5t)1・20s6.7こn、らの触媒を用いて反応温
度以外は実施例1と同じ反応条件で反応を行った結果全
第1表に示す。
O12W64 Bil Fe3 Nig ZnI Sn
l Ge615b1R1)へ545 実施例10 Mo12 %5 BiI Fe3 Ni
65 R%7 Sb2 P’b2実施例11 Mo1
2 wo、5Bil Fe2−6 Ni7 Sn2.5
5t)1・20s6.7こn、らの触媒を用いて反応温
度以外は実施例1と同じ反応条件で反応を行った結果全
第1表に示す。
第 1 表
実施例12〜20
各々実施例3〜11の触媒を用い原料’6t−ブタノー
ルと変えた他は同じ条件で反応を行った結果全第2表に
示す。
ルと変えた他は同じ条件で反応を行った結果全第2表に
示す。
第2表
比較例1
実施例1においてパラタングステン酸アンモニウム1&
5部を除き、その他は実施例1と同様にして、 Mo1
2 Bi、 Fe3 Ni7 MgB、B zn&s日
bt、s Rb111.sで示さ扛る組成の触媒を得た
。この触媒を用い実施例1と同じ反応条件で反応全行っ
た結果、イソブチレンの反応率91%、メタクロレイン
の選択率86%、メタクリル酸の選択率5.3%、(メ
タクロレイン+メタクリル酸)の単流収率は841%で
あった。
5部を除き、その他は実施例1と同様にして、 Mo1
2 Bi、 Fe3 Ni7 MgB、B zn&s日
bt、s Rb111.sで示さ扛る組成の触媒を得た
。この触媒を用い実施例1と同じ反応条件で反応全行っ
た結果、イソブチレンの反応率91%、メタクロレイン
の選択率86%、メタクリル酸の選択率5.3%、(メ
タクロレイン+メタクリル酸)の単流収率は841%で
あった。
またt−ブタノールを用いて同様に反応を行った結果は
、t−ブタノールの反応1100%、メタクロレインの
選択率80%、メタクリル酸の選択率&6%、(メタク
ロレイン及びメタクリル酸)の単流収率は8五6係であ
った。
、t−ブタノールの反応1100%、メタクロレインの
選択率80%、メタクリル酸の選択率&6%、(メタク
ロレイン及びメタクリル酸)の単流収率は8五6係であ
った。
比較例2
実施例1においてパラタング、ステン酸アンモニウム’
t184.8v15に変えた以外は実施例1と同様にし
てMO12WI Bil F’e31178b1.5
Rb64 Mg652■5で示さnる組成の触媒を得た
。この触媒を用い、実施例1と同じ反応条件で反応を行
った結果、インブチレンの反応率70%、メタクロレイ
ンの1選択率75%、メタクリル酸の選択率5%、(メ
タクロレイン+メタクリル酸)の単流収率は56.0%
であった。また実施例2と同じ反応全行った結果にt−
ブタノールの反応率80嗟、メタクロレイン選択率73
%、メタクリル酸選択率3%、(メタクロレイン+メタ
クリル酸)の単流収率は6Q、84であつ−fc。
t184.8v15に変えた以外は実施例1と同様にし
てMO12WI Bil F’e31178b1.5
Rb64 Mg652■5で示さnる組成の触媒を得た
。この触媒を用い、実施例1と同じ反応条件で反応を行
った結果、インブチレンの反応率70%、メタクロレイ
ンの1選択率75%、メタクリル酸の選択率5%、(メ
タクロレイン+メタクリル酸)の単流収率は56.0%
であった。また実施例2と同じ反応全行った結果にt−
ブタノールの反応率80嗟、メタクロレイン選択率73
%、メタクリル酸選択率3%、(メタクロレイン+メタ
クリル酸)の単流収率は6Q、84であつ−fc。
比較例3
実施例1において、硝酸マグネシウム90.8部、硝酸
亜鉛35.1部を除き、その他は実施例1と同様にして
1(o12 Wo、3Bil Fe3 Ni78t16
5 Rb&IIで示される組成の触媒を得た。この触媒
を用い実施例1と同じ反応条件で反応を行った結果。
亜鉛35.1部を除き、その他は実施例1と同様にして
1(o12 Wo、3Bil Fe3 Ni78t16
5 Rb&IIで示される組成の触媒を得た。この触媒
を用い実施例1と同じ反応条件で反応を行った結果。
インブチレンの反応率90%、メタクロレインの選択率
94%、メタクリル酸の選択率5%、(メタクロレイン
+メタクリル酸)の単流収率8o、1%であった。また
実施例2と同じ条件で反応を行った結果はt−ブタノー
ルの反応率95嘔、メタクロレイン選択率80%、メタ
クリル酸の選択率5.5%、(メタクロレモン十メタク
リル酸)の単流状y4はa t 2 %であつfcc比
較例4 実施例1において硝酸ビスマスq 457.9 sに変
えた以外は実施例1と同様にしてMoI2 wO,。
94%、メタクリル酸の選択率5%、(メタクロレイン
+メタクリル酸)の単流収率8o、1%であった。また
実施例2と同じ条件で反応を行った結果はt−ブタノー
ルの反応率95嘔、メタクロレイン選択率80%、メタ
クリル酸の選択率5.5%、(メタクロレモン十メタク
リル酸)の単流状y4はa t 2 %であつfcc比
較例4 実施例1において硝酸ビスマスq 457.9 sに変
えた以外は実施例1と同様にしてMoI2 wO,。
B14Fe3N17 Mg+、s Zn6481)t、
s’R1)as で示さ扛る組成の触媒を得た。この
触媒を用い、実施例1と同じ条件で反応を行つ几結果、
インブチレンの反応率75%、メタクロレインの選択率
78%。
s’R1)as で示さ扛る組成の触媒を得た。この
触媒を用い、実施例1と同じ条件で反応を行つ几結果、
インブチレンの反応率75%、メタクロレインの選択率
78%。
メタクリル酸の選択率3%、(メタクロレモン十メタク
リル酸)の単流収率は60.8%であう几。実施例2と
同じ条件で行った場合Fs、t−ブタノールの反応率8
0%、メタクロレインの選択率75%、メタクリル酸の
選択率2蔓、(メタクロレイン+メタクリル酸)の単流
収率は、61、616であった。
リル酸)の単流収率は60.8%であう几。実施例2と
同じ条件で行った場合Fs、t−ブタノールの反応率8
0%、メタクロレインの選択率75%、メタクリル酸の
選択率2蔓、(メタクロレイン+メタクリル酸)の単流
収率は、61、616であった。
比較例5
実施例1において硝酸ルビジウム′vi−87,0部に
変えた以外は、実施例1と同様にしてMoI2 Wへ3
Bit Fe3 Ni7 Mg1.5 Zn65 Sb
1.S Rb2.5 で示さ扛る組成の触媒?得た。こ
の触媒を用い実施例1と同第 5 表 第 6 表 手続補正書 昭和59年12月2/7日 特願昭59−142563号 2、発明の名称 メタクロレイン及びメタクリル酸の製造法3、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 東京都中央区京橋二丁目3番19号 (603)三菱レイヨン株式会社 取締役社長 河 崎 晃 夫 4、代 理 人 東京都中央区京橋二丁目3番19号 7、補正の゛内容 (2) 同8頁下から6行の[Koo、、 Jを r
Ko−IJに改める。
変えた以外は、実施例1と同様にしてMoI2 Wへ3
Bit Fe3 Ni7 Mg1.5 Zn65 Sb
1.S Rb2.5 で示さ扛る組成の触媒?得た。こ
の触媒を用い実施例1と同第 5 表 第 6 表 手続補正書 昭和59年12月2/7日 特願昭59−142563号 2、発明の名称 メタクロレイン及びメタクリル酸の製造法3、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 東京都中央区京橋二丁目3番19号 (603)三菱レイヨン株式会社 取締役社長 河 崎 晃 夫 4、代 理 人 東京都中央区京橋二丁目3番19号 7、補正の゛内容 (2) 同8頁下から6行の[Koo、、 Jを r
Ko−IJに改める。
(3)同8頁下から3行のr Po(1,5Jを rP
o、osJに改める。
o、osJに改める。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 イソブチレン又はターシヤリーブタノールを分子状酸素
を用いて気相接触酸化し、メタクロレイン及びメタクリ
ル酸を製造するにあたり、一般式 Mo_a W_b Bi_c Fe_d Ni_e S
b_f X_g Y_h Z_i O_j(式中、Mo
、W、Bi、Fe、Ni、Sb及び0はそれぞれモリブ
デン、タングステン、ビスマス、鉄、ニツケル、アンチ
モン及び酸素をあらわし、Xはカリウム、ルビジウム及
びセシウムからなる群より選ばれた少なくとも1種の元
素、Yはリン、ホウ素、イオウ、テルル、シリカ、セレ
ン及びゲルマニウムからなる群より選ばれた少なくとも
1種の元素、Zはマグネシウム、亜鉛、コバルト、マン
ガン、スズ及び鉛からなる群より選ばれた少なくとも1
種の元素を示す。ただし、a、b、c、d、e、f、g
、h、i及びjは各元素の原子比率を表わし、a=12
のとき0.001≦b≦2、0.01≦c≦3、0.0
1≦d≦8、0.01≦e≦10、0.01≦f≦5、
0.01≦g≦2、0≦h≦5、0.01≦i≦10で
あり、jは前記各成分の原子価を満足するのに必要な酸
素原子数である。) で示される組成を有する触媒を使用する事を特徴とする
メタクロレイン及びメタクリル酸の製造法。
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