KR810000461B1 - Method for catalytical production of acrylonitrile - Google Patents

Method for catalytical production of acrylonitrile Download PDF

Info

Publication number
KR810000461B1
KR810000461B1 KR7602847A KR760002847A KR810000461B1 KR 810000461 B1 KR810000461 B1 KR 810000461B1 KR 7602847 A KR7602847 A KR 7602847A KR 760002847 A KR760002847 A KR 760002847A KR 810000461 B1 KR810000461 B1 KR 810000461B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
catalyst
acrylonitrile
reaction
propylene
solution
Prior art date
Application number
KR7602847A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
우메무라 스미오
오오단 교오지
우다 다이조
마쓰자끼 도꾸오
히다까 미끼오
나까무라 야스오
쓰루오까 마사오
Original Assignee
쟝후씽
피씨유케이 푸로뒤 쉬미퀴 유징쿨망
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 쟝후씽, 피씨유케이 푸로뒤 쉬미퀴 유징쿨망 filed Critical 쟝후씽
Priority to KR7602847A priority Critical patent/KR810000461B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR810000461B1 publication Critical patent/KR810000461B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/16Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C253/00Preparation of carboxylic acid nitriles
    • C07C253/24Preparation of carboxylic acid nitriles by ammoxidation of hydrocarbons or substituted hydrocarbons
    • C07C253/26Preparation of carboxylic acid nitriles by ammoxidation of hydrocarbons or substituted hydrocarbons containing carbon-to-carbon multiple bonds, e.g. unsaturated aldehydes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C255/00Carboxylic acid nitriles
    • C07C255/01Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C255/06Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic and unsaturated carbon skeleton
    • C07C255/07Mononitriles
    • C07C255/08Acrylonitrile; Methacrylonitrile

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

Acrylonitrile was prepd. by reacting propylene, ammonia and oxygen in the presence of catalyst at the rised temp. and at atmosphere. The mixture containing propylene, ammonia and oxygen were contacted with the catalyst of empirical formula, MoaCobFecXdOe. In the above formula, X = P or As or Sb; a, b, c, d, e = atomic number of each element, a: b: c: d = 12: 4-9:1-5:0.1-0.07; e = oxygen atomic number to meet average atomic values of elements; a:e = 12: 39.5-52.7.

Description

아크릴로 니트릴의 촉매화학적 제조방법Catalytic Preparation of Acrylonitrile

본 발명은 아크릴로니트릴의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상술하면 본 발명은 상승된 온도 및 기상에서 프로필렌과 암모니아와 산소분자를 촉매화학적 반응에 의하여 아크릴로니트릴로 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing acrylonitrile. More specifically, the present invention relates to a method for producing acrylonitrile by catalytic chemical reaction of propylene, ammonia and oxygen molecules at elevated temperature and gas phase.

상승된 온도에서 또 촉매존재하의 기상에서 프로필렌을 산소와 암모니아로 접촉반응시켜 아크릴로니트릴을 제조하는 여러가지의 방법이 알려졌다. 여러가지 형태의 촉매가 상술한 방법에서 각기 발표되었다. 통생의 촉매는 주로 복수원소의 산화물의 결합을 포함하는 산화물 조성으로 구성되어 있다.Various methods have been known for producing acrylonitrile by contacting propylene with oxygen and ammonia at elevated temperatures and in the gas phase in the presence of a catalyst. Various types of catalysts have been published respectively in the above-described process. The present catalyst is mainly composed of an oxide composition including a bond of oxides of plural elements.

통상촉매의 대부분은 촉매성분원소로 비스무트와 몰리브덴을 포함한다. 예를 들면, 일본 특허 공고번호 36-5870(1961)은 P-Mo-Bi-O형 촉매를 발표하였고 일본특허 공고번호 38-17967(1963)은 Fe-Bi-Mo-P-O형 촉매를 발표하였으며 일본특허 공고번호 45-35287(1970)은 P-Mo-Bi-Fe-Co-Ni-O형 촉매, 일본특허공고 번호 49-4209(1974)는 Ti-Mo-Fe-Bi-X-P형 촉매, 여기에서 X는 마그네슘, 코발트 또는 닉켈 원자를 나타내며, 일본특허 공개공고 번호 47-17718(1972)는 Mo-Bi-Fe-Mg-P-O형 촉매, 일본특허 공개공고번호 48-49719(1973)는 Mo-Bi-Fe-Co-O형의 촉매를 발표하였다.Most of the catalysts usually contain bismuth and molybdenum as catalyst components. For example, Japanese Patent Publication No. 36-5870 (1961) published P-Mo-Bi-O type catalyst and Japanese Patent Publication No. 38-17967 (1963) published Fe-Bi-Mo-PO type catalyst. Japanese Patent Publication No. 45-35287 (1970) is a P-Mo-Bi-Fe-Co-Ni-O catalyst, Japanese Patent Publication No. 49-4209 (1974) is a Ti-Mo-Fe-Bi-XP catalyst, X represents a magnesium, cobalt or nickel atom, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 47-17718 (1972) is a Mo-Bi-Fe-Mg-PO type catalyst, and Japanese Patent Laid-Open Publication No. 48-49719 (1973) refers to Mo A catalyst of the type -Bi-Fe-Co-O has been disclosed.

그러나 아크릴로니트릴의 제조에 있어서 상술한 통상형태의 촉매의 사용은 다음과 같은 불이익이 있다. 첫째로 반응은 450℃ 또는 그 이상의 비교적 높은 온도에서 진행되어야 한다. 둘째로 반응을 완성시키기 위하여 반응용혼합물을 장시간동안 촉매와 접촉시켜야 하고, 셋째로 촉매의 단위량 및 단위시간에 대한 아크릴로니트릴의 수율은 비교적 적다.However, in the production of acrylonitrile, the use of the above-described conventional catalyst has the following disadvantages. First, the reaction should proceed at a relatively high temperature of 450 ° C. or higher. Second, in order to complete the reaction, the reaction mixture should be brought into contact with the catalyst for a long time, and third, the yield of acrylonitrile relative to the unit amount of the catalyst and the unit time is relatively small.

뿐만 아니라 생술한 공지의 촉매는 촉매의 가격이 비교적 높은 점에 불이익이 있다. 왜냐하면 이들은 비스무트와 몰리브덴을 비교적 많은 분량으로 함유하기 때문에 촉매의 생산비는 많아지기 때문이다. 더욱이 프로필렌을 아크릴로니트릴로 전환함에 있어 선택적 전환율을 고율화하는 것으로 추측되는 통상형태의 촉매를 이용하여 프로필렌의 전환율이 고도히 된다는 조건하에서 통상 형태의 촉매를 사용하는 경우에도, 상술한 공지의 통상형태촉매는 프로필렌을 아크릴로니트릴에로의 전환함에 있어서 비교적 낮은 선택율을 나타내는 것이다.In addition, the known catalysts described above are disadvantageous in that the price of the catalyst is relatively high. This is because they contain bismuth and molybdenum in relatively large amounts, which increases the production cost of the catalyst. Furthermore, even when the catalyst of the conventional type is used under the condition that the conversion of propylene is high by using the catalyst of the conventional type which is supposed to increase the selective conversion rate in converting propylene to acrylonitrile, Morphological catalysts exhibit relatively low selectivity in the conversion of propylene to acrylonitrile.

상술함과 프로필렌을 아크릴로니트릴로 전환하는 선택율을 아래에서는 "아크릴로 니트릴의 선택율"이라는 용어로 표시할 것이다.The above and the selectivity for conversion of propylene to acrylonitrile will be referred to below as the term "selectivity for acrylonitrile".

상술한 관점에서 볼때 통상형태인 공지의 촉매를 사용하여 80% 또는 그 이상의 고수율로 아크릴로니트릴을 제조하는 것은 대단히 어렵다는 것이 명백하다.From the above point of view, it is evident that it is very difficult to produce acrylonitrile in high yield of 80% or more using a known catalyst which is a conventional form.

이와 같은 조건하에서 본 발명자들의 목적은, 비교적 낮은 반응온도에서 비교적 짧은 반응시간 동안에 (a)아크릴로니트릴을 80% 또는 그 이생의 고수율로 얻는 것, (b) 프로필렌의 반응율을 높이는 것, (c)높은 선택율로서 프로필렌을 아크릴 로니트릴에로 전환할 수 있게하는 것 들의 작용을 갖는 새로운 형태의 촉매를 제공하는데 있다.Under these conditions, the inventors' objective is to obtain (a) acrylonitrile in 80% or higher yields of its life during a relatively short reaction time at a relatively low reaction temperature, (b) to increase the reaction rate of propylene, ( c) to provide a new type of catalyst with the action of being able to convert propylene to acrylonitrile at high selectivity.

뿐만 아니라 촉매성분의 원소로서 대단히 고가인 비스무트를 사용함이 없이 상술한 목적을 만족시킬 수 있는 새로운 형태의 촉매를 얻음을 목적으로 한다. 비록 새로운 형태의 촉매가 비스무트를 함유할지라도 몰리브덴에 대하여도 그러하고 또 다른 통상형태인 공지의 촉매가 함유하는 비스무트의 분량보다도 적은 비율로 비스무트를 함유하게 하는 것을 요건으로 한다.In addition, an object of the present invention is to obtain a new type of catalyst that can satisfy the above-mentioned object without using bismuth which is extremely expensive as an element of the catalyst component. Although the new type of catalyst contains bismuth, it is also required for molybdenum to contain bismuth in a proportion less than the amount of bismuth contained in another conventionally known catalyst.

본 발명의 목적은, 프로필렌과 암모니아와 산소로부터 아크릴로니트릴을 촉매화학적으로 제조함에 있어서, 비교적 낮은 반응온도 및 비교적 높은 반응율로 얻는 방법을 얻음에 두고 있다.An object of the present invention is to obtain a method of obtaining acrylonitrile from propylene, ammonia, and oxygen with a relatively low reaction temperature and a relatively high reaction rate.

본 발명의 또 하나의 목적은(a) 아크릴로니트릴의 높은수율, (b)프로필렌의 높은 반응율과(c) 아크릴로니트릴의 높은 선택율로서 프로필렌, 암모니아 및 산소로부터 아크릴로니트릴의 촉매화학적 제조방법을 개발하는데 있다.Another object of the present invention is to catalyze the preparation of acrylonitrile from propylene, ammonia and oxygen as (a) high yield of acrylonitrile, (b) high reaction rate of propylene and (c) high selectivity of acrylonitrile. Is in developing.

본 발명의 또 다른 목적은 비스무트를 함유하지 않거나 또는 대단히 적은 분량을 함유하는 촉매존재하에서 프로필렌, 암모니아와 산소로부터 아크릴로니트릴의 촉매화학적 제조방법을 개발함에도 있다.It is a further object of the present invention to develop a process for the catalytic chemical preparation of acrylonitrile from propylene, ammonia and oxygen in the presence of a catalyst containing no bismuth or containing very small amounts.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 발명자에 의하여 여러가지 연구가 진행되었다. 이들 연구의 결과 발명자가 위에서 말한 목적은 상술한 원소의 원자비를 특정범위로 하여 몰비브덴, 코발트 및 철의 산화물로 구성되는 기초촉매성분에 인, 비소, 안티모니 및 비스무트의 산화물로부터 선택되는 적어도 하나의 성분을 부가적 성분으로하여 이 부가적 성분소량을 함유하는 새로운 형태의 촉매를 사용함에 의하여 달성됨을 발견하였다.In order to achieve the above object, various studies have been conducted by the inventor of the present invention. As a result of these studies, the above-mentioned object is selected from the oxides of phosphorus, arsenic, antimony and bismuth in the basic catalyst component composed of the oxides of molybdenum, cobalt and iron with an atomic ratio of the above-described elements within a specific range. It has been found that by using a new type of catalyst containing at least one component as an additional component, a small amount of this additional component is achieved.

본 발명은 상술한 지견의 기초위에서 개발한 것이다.The present invention has been developed on the basis of the above-mentioned knowledge.

즉, 상술한 목적은 기생에서 프로필렌, 암모니아 및 산소분자를 포함하는 반응용 혼합원료를 실험식 MoaCobFecXdOe의 산화물 조성으로 되는 촉매로서 접촉반응시키는 것으로 하는 본 발명의 방법에 의하여 완성하였다. 여기에서 X는 인, 비소, 안티모니 및 비스무트 등으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소의 원자이고, a,b,c 및 d는 각각 전기원소의 각 원자수를 나타내며, a:b:c:d의 비는 12 : 4 내지 9 : 1 내지 5 : 0.01 내지 0.07의 범위이고, e는 원소의 평균원자가를 충족시키는 산소원자의 수효를 나타내며, a:e의 비는 12 : 39.5 내지 52.7의 범위이다.That is, the above object is to contact the reaction mixture containing propylene, ammonia and oxygen molecules in a parasitic reaction as a catalyst comprising the oxide composition of the experimental formula Mo a Co b Fe c X d O e as a catalyst of the present invention. It was completed by. Wherein X is an atom of at least one element selected from phosphorus, arsenic, antimony, bismuth, and the like, a, b, c and d each represent the number of atoms of the electric element, and a: b: c: d The ratio is in the range of 12: 4 to 9: 1 to 5: 0.01 to 0.07, e represents the number of oxygen atoms satisfying the average atom of the element, and the ratio of a: e is in the range of 12: 39.5 to 52.7.

본 발명은 상술한 새로운 형태의 촉매를 사용하는 것에 특징이 있다. 이 촉매는 다음과 같은 기술적 장점을 갖는다.The present invention is characterized by the use of the new type of catalyst described above. This catalyst has the following technical advantages.

(1) 프로필렌을 아크릴로니트릴에로 촉매화학적으로 전환시키는 공지의 공업적방법 보다 현저히 낮은 반응온도인 380℃ 또는 그 이하의 온도에서도, 본 발명의 촉매는 확실히 촉매로서의 활성이 고도하며 또 반응시간은 2초 또는 그 이하로 단축된다.(1) Even at a temperature of 380 ° C. or lower, which is a significantly lower reaction temperature than known industrial methods for catalytic chemical conversion of propylene to acrylonitrile, the catalyst of the present invention is highly active as a catalyst and has a reaction time. Is shortened to 2 seconds or less.

(2) 따라서 전환반응을 완성시킴에 필요한 열량은 공지의 방법에서 요구되는 그것 보다 적고 촉매의 수명은 공지방법에서의 그것보다 더 장시간 사용될 수 있다.(2) Therefore, the amount of heat required to complete the conversion reaction is less than that required in the known method, and the lifetime of the catalyst can be used longer than that in the known method.

(3) 단위량의 촉매에 의한 아크릴로니트릴의 수율은 공지방법에서의 그것보다 더 높다.(3) The yield of acrylonitrile with the unit amount of catalyst is higher than that in the known method.

(4) 프로필렌의 반응율과 아크릴로니트릴에로의 선택율은 공지 방법의 것 보다 더 높다. 따라서 부반응에서 생성된 부산물의 분량은 더 적고 아크릴로니트릴의 수율은 80% 보다 더 높다.(4) The reaction rate of propylene and the selectivity to acrylonitrile are higher than that of known methods. Thus, the amount of by-products produced in the side reactions is smaller and the yield of acrylonitrile is higher than 80%.

(5) 새로운 형의 촉매의 가격은 공지된 촉매의 가격보다 더 저렴하다. 왜냐하면 새로운형의 촉매는 비스무트를 포함하지 않거나 대단히 적은 분량을 포함하기 때문이다.(5) The price of the new type of catalyst is lower than that of the known catalyst. This is because the new type of catalyst does not contain bismuth or contains very small amounts.

(6) 따라서 새로운 형의 촉매를 사용함으로서 공업적으로 현저히 유리하게 아크릴로니트릴의 생산이 가능하게 된다.(6) Therefore, the production of acrylonitrile becomes possible industrially advantageously by using a new type of catalyst.

본 발명의 새로운형의 촉매에서 원자비 a:b:c:d는 12 : 4대 9 : 1대 5 : 0.01 내지 0.07의 범위내로 함이 필요하다. 만약 몰리브덴, 코발트 및 철의 함량이 상술의 범위를 벗어난다면 아크릴로니트릴의 선택율과 프로필렌의 반응율은 감소될 것이다. 특히 아크릴로니트릴의 선택율은 현저히 감소되는 것이다. 만약 이 촉매가 인, 비소, 안티모니 또는 비스무트를 원자비로 상술의 상한치인 0.07 보다 더 많이 함유한다고 하면, 반응온도는 약 380℃ 또는 그 보다 낮은 온도에서 반응이 촉성되거나 또는 반응시간이 2초 또는 그보다 적은 시간으로 단축되나, 프로필렌의 반응율 및 아크릴로니트릴 에로의선택도(율)의 양자는 모두 감소될 것이다. 따라서 80%의 수율로 아크릴로니트릴을 생산한다는 것은 어렵게 된다. 만약 이 촉매에 있어서 인, 비소, 안티모니 또는 비스무트의 원자비가 특정한 하한치 0.01 보다 낮게 한다고 하면 촉매의 촉매적 활성은 감소할 것이고, 아크릴로니트릴의 수율은 원치 않게 낮아질 것이다.In the novel catalyst of the present invention, the atomic ratio a: b: c: d needs to be in the range of 12: 4 to 9: 1 to 5: 0.01 to 0.07. If the content of molybdenum, cobalt and iron is outside the above range, the selectivity of acrylonitrile and the reaction rate of propylene will be reduced. In particular, the selectivity of acrylonitrile is significantly reduced. If the catalyst contains phosphorus, arsenic, antimony or bismuth in an atomic ratio above the upper limit of 0.07 above, the reaction temperature is about 380 ° C. or lower and the reaction is promoted or the reaction time is 2 seconds. Or shorter than that, but both the reaction rate of propylene and the selectivity to acrylonitrile erosion will both be reduced. It is therefore difficult to produce acrylonitrile in a yield of 80%. If the atomic ratio of phosphorus, arsenic, antimony or bismuth in this catalyst is lower than a specific lower limit of 0.01, the catalytic activity of the catalyst will decrease and the yield of acrylonitrile will be undesirably lower.

본 발명의 새로운 형의 촉매에서 촉매성분의 원소는 이들의 산화물형태로 존재한다. 어떤 산화물은 착화합물을 형성할 수도 있다. 전기 원소의 대다수는 산소와 더불어 화합물을 형성한다.In the new type of catalyst of the present invention, the elements of the catalyst components are in the form of their oxides. Some oxides may form complexes. The majority of the electrical elements together with oxygen form compounds.

본 발명의 촉매의 제조방법에는 일정의 한정을 두지 않는다. 일반적으로 촉매는 몰리브덴 함유화합물, 코발트함유화합물, 철함유화합물의 용액과 인, 비소, 안티모니 및 비스무트함유 화합물 등의 어느 하나를 함유하는 용액으로부터 제조하는 것이며 이들 용액을 고체혼합물로 만들고, 건조된 고체혼합물을 적어도 550℃ 에서 하소하여 제조한다.There is no limitation in the manufacturing method of the catalyst of this invention. Generally, the catalyst is prepared from a solution of molybdenum-containing compound, cobalt-containing compound, iron-containing compound and any one of phosphorus, arsenic, antimony and bismuth-containing compounds, and these solutions are made into a solid mixture and dried. The solid mixture is prepared by calcining at least 550 ° C.

촉매성분원소를 함유하는 화합물을 들면, 산화물, 수산화물, 염 또는 산 등의 형태인 것 등을 들 수 있다. 염류를 사용시는, 열분해하는 형태의 염류를 사용함이 좋다. 몰리브덴 함유화합물은 몰리브덴산, 몰리브덴산암모늄, 3산화몰리브덴, 인몰리브덴산, 인몰리브덴산암모늄 및 황화몰리브덴 등으로부터 선택 될수 있다.Examples of the compound containing the catalytic component element include those in the form of oxides, hydroxides, salts, acids, and the like. When using salts, it is preferable to use salts in the form of pyrolysis. The molybdenum-containing compound may be selected from molybdate, ammonium molybdate, molybdenum trioxide, phosphomolybdate, ammonium phosphide, and molybdenum sulfide.

코발트함유 화합물로는 탄산코발트, 질산코발트, 산화코발트(II), 산화코발트(III), 염화코발트, 4,3,산화코발트, 수산화코발트(II), 수산화코발트(III) 및 황화코발트 등으로부터 선택할 수 있다.The cobalt-containing compound is selected from cobalt carbonate, cobalt nitrate, cobalt oxide (II), cobalt oxide (III), cobalt chloride, 4,3, cobalt oxide, cobalt hydroxide (II), cobalt hydroxide (III), cobalt sulfide, and the like. Can be.

철함유 화합물로는 질산 제1철, 질산 제2철, 산화 제1철, 산화 제2철, 염화 제1철, 염화 제2철, 수산화 제1철, 수산화 제2철, 인산 제2철, 황화철, 황산 제1철 및 황산 제2철 등으로부터 선택될 수 있다. 인함유화합물로는 피로인산, 메타인산, 인산, 인몰리브덴산암모늄, 인몰리브덴산, 인산암모늄, 3염화인, 4,2,산화인, 및 5,2, 산화인 등에서 선택될 수 있다.Examples of iron-containing compounds include ferrous nitrate, ferric nitrate, ferrous oxide, ferric oxide, ferrous chloride, ferric chloride, ferrous hydroxide, ferric hydroxide, ferric phosphate, Iron sulfide, ferrous sulfate, ferric sulfate, and the like. The phosphorus-containing compound may be selected from pyrophosphoric acid, metaphosphoric acid, phosphoric acid, ammonium phosphomolybdate, phosphomolybdic acid, ammonium phosphate, phosphorus trichloride, 4,2, phosphorus oxide, and 5,2, phosphorus oxide and the like.

비소함유 화합물로는 염화비소, 무수아비산 및 5산화비소등에서 선택된다.Arsenic-containing compounds are selected from arsenic chloride, arsenic anhydride and arsenic pentoxide.

안티모니 함유화합물로는 3염화안티몬, 5염화안티몬, 3산화2안티몬, 5산화2안티몬, 옥시염화안티몬, 제 1안티몬산, 2안티몬산, 3황화안티몬 및 5황화안티몬 등에서 선택된다.The antimony-containing compound is selected from antimony trichloride, antimony pentachloride, antimony trioxide, antimony pentaoxide, antimony oxychloride, antimony first acid, diantimony acid, antimony trichloride, and antimony pentasulphide.

비스무트함유화합물로는 염화비스무트, 질산비스무트, 산화비스무트, 옥시염화비스무트, 수산화비스무트 및 아산화비스무트 등에서 선택 된다.The bismuth-containing compound is selected from bismuth chloride, bismuth nitrate, bismuth oxide, bismuth oxychloride, bismuth hydroxide and bismuth oxide.

촉에의 제조에 있어서, 혼합물수용액을 고체혼합물로 만드는 것은 증발법에 의하여 수행한다. 뿐만 아니라 혼합용액에 함유된 촉매성분을 모두 침전시킴에 의하여 제조할 수도 있다.In the preparation of nibs, the making of the mixture aqueous solution into a solid mixture is carried out by an evaporation method. In addition, it can be prepared by precipitating all the catalyst components contained in the mixed solution.

침전은 여과 또는 원심분리법에 의하여 혼합용액에서 분리시킨 다음 건조한다. 이와 같이하여 제조된 고체혼합물을 활성촉매로 제조하기 위하여는 예를 들면 적어도 550℃의 온도에서 일정시간 동안 하소하는 것이다. 하소온도는 550-700℃범위가 좋고 550℃보다 더 낮은 하소온도는 아크릴로니트릴의 선택율을 감소하는 경향이 있다. 700℃보다 높은 하소온도는 프로필렌의 반응율을 감소하는 경향이 있는 것이다. 상술한 본 발명의 촉매는 촉매성분만으로 된 것이다.The precipitate is separated from the mixed solution by filtration or centrifugation and then dried. In order to prepare the solid mixture thus prepared as the active catalyst, for example, it is calcined at a temperature of at least 550 ° C. for a predetermined time. The calcination temperature ranges from 550-700 ° C. and lower than 550 ° C. tends to decrease the selectivity of acrylonitrile. Calcining temperatures higher than 700 ° C. tend to reduce the reaction rate of propylene. The catalyst of the present invention described above is composed only of the catalyst component.

그러나 촉매의 기계적강도를 향상하기 위하여 촉매성분을 담체에 지지시킴이 바람직하다. 담체로는 실리카, 알루미나, 실리카-알루미나와 실리케이트 등으로부터 선택된 적어도 하나의 물질로 구성함이 더 바람직하다. 촉매의 크기와 형태에는 한계가 없다. 즉 본 발명의 촉매는 원하는 크기로 선택할 수 있고 원하는 형태, 예를 들면 분말, 낟알, 입상, 펨렛 또는 정제로 형성할 수도 있으며, 사용되는 촉매의 목적과 조건에 따라 원하는 강도를 갖는 것으로 할 수도 있다. 더욱이 촉매의 형성에서는 촉매의 활성에서 변동이 없는 것으로 되게하는 점이 중요사항이다.However, in order to improve the mechanical strength of the catalyst, it is preferable to support the catalyst component on the carrier. The carrier is more preferably composed of at least one material selected from silica, alumina, silica-alumina, silicate and the like. There is no limit to the size and shape of the catalyst. In other words, the catalyst of the present invention can be selected in a desired size, and may be formed in a desired form, for example, powder, grain, granule, femlet, or tablet, and may have a desired strength according to the purpose and conditions of the catalyst used. . Moreover, in the formation of the catalyst, it is important to ensure that there is no variation in the activity of the catalyst.

설명상의 편리를 도모하기 위하여 몰리브덴, 코발트, 철, 인 및 산소로 구성하는 본 발명의 촉매 제조방법은 아래에 기술한다. 예정된 분량의 몰리브덴산암모늄을 50-90℃까지 가열한 예정된 분량의 물에 용해 시킨다. 상술의 용액을 교반하면서 예정된 분량의 인산을 적가한다. 질산코발트, 질산 제1철의 예정된 분량을 함유하는 수용액을 상술의 용액에 적가 한다.For convenience of explanation, the catalyst production method of the present invention composed of molybdenum, cobalt, iron, phosphorus, and oxygen is described below. A predetermined amount of ammonium molybdate is dissolved in a predetermined amount of water heated to 50-90 ° C. A predetermined amount of phosphoric acid is added dropwise while stirring the above solution. An aqueous solution containing a predetermined amount of cobalt nitrate and ferrous nitrate is added dropwise to the above solution.

슬러리형의 액으로 된다. 슬러리형액체를 증발시키면 건조된 고체혼합물이 얻어 진다.It becomes a slurry liquid. Evaporation of the slurry liquid yields a dried solid mixture.

건조된 고체혼합물은 적어도 550℃, 더욱 좋기는 550-700℃의 온도에서 하소한다. 담체에 첨가된 촉매조성물을 제조하기 위하여는, 담체를 상술한 슬러리와 더불어 혼합한다. 그러나 본 발명의 촉매 제조방법은 상술한 설명에만 한정되는 것이 아님을 이해하여야 한다.The dried solid mixture is calcined at a temperature of at least 550 ° C., more preferably 550-700 ° C. In order to prepare the catalyst composition added to the carrier, the carrier is mixed with the slurry described above. However, it should be understood that the catalyst preparation method of the present invention is not limited to the above description.

본 발명의 방법에서 반응용 원료혼합물은 프로필렌과 암모니아와 산소분자를 함유한다. 이 반응용 원료 혼합물은 프로필렌 함유의 원료기체와 암모니아와 산소분자 함유기체와를 함께 혼합함으로서 제조 된다.The reaction raw material mixture in the process of the present invention contains propylene, ammonia and oxygen molecules. This reaction raw material mixture is prepared by mixing together a raw material gas containing propylene and a gas containing ammonia and an oxygen molecule.

산소분자 함유기체로는 공업적으로 순수산소가스를 쓸수도 있다. 그러나 산소분자 함유기체는 특히 고농도 산소를 갖는 것이 요구되지 않는다. 따라서 산소분자 함유기체는 경제적으로 공기를 사용함이 유리하다.Pure oxygen gas may be used industrially as the oxygen molecule-containing gas. However, the oxygen molecule-containing gas is not particularly required to have a high concentration of oxygen. Therefore, the oxygen molecule-containing gas is advantageous to use air economically.

본 발명의 방법에서 사용되는 프로필렌의 자원으로는 고순도의 프로필렌을 요구하지 않는다. 그러나 프로필렌의 자원은 어떤 화합물의 형태 예를 들면 프로필렌이 전환되는 조건하에서 반응성을 갖는 n-부틸렌과 아세틸렌에서 유리된 것이 더 바람직하다.The propylene resources used in the process of the present invention do not require high purity propylene. However, the resources of propylene are more preferably liberated in the form of certain compounds, for example n-butylene and acetylene, which are reactive under the conditions under which propylene is converted.

본 발명의 반응용 원료혼합물의 구체적인 예로는 프로필렌과 산소와의 몰비가 1 : 1 내지 3의 범위이고 더욱 좋기는 1 : 1.2 내지 2이고, 프로필렌 대 암모니아의 몰비는 1 : 0.5 내지 2.0의 범위이고 더욱 좋기는 1 : 0.8 내지 1.2이다. 반응용 원료혼합물은, 프로필렌을 아크릴로니트릴로 전환하는데 악영향이 없는 불활성의 희석용기체, 예를 들면 질소, 2산화탄소 및 수증기 등을 함유한다. 특히 수증기는 목적하는 아크릴로니트릴의 선택율 뿐만 아니라 촉매의 활성 및 내구성을 증가시키는 효과가 있다. 반응용원료혼합물 중의 프로필렌에 대한 희석 기체의 몰비는 0.5 또는 그 이상이 더 바람직하다. 반응용 원료혼합물을 촉매에 접촉시키는 경우의 압력은 상압, 약간 증가된 압력 또는 약간 감소된 압력하에서 모두 효과적이다. 그러나 접촉반응을 상압에 수행함이 편리하다.Specific examples of the raw material mixture for the reaction of the present invention is a molar ratio of propylene and oxygen is in the range of 1: 1 to 3, more preferably 1: 1.2 to 2, the molar ratio of propylene to ammonia is in the range of 1: 0.5 to 2.0 More preferably, it is 1: 0.8-1.2. The reaction raw material mixture contains an inert dilution gas such as nitrogen, carbon dioxide, water vapor and the like which does not adversely affect the conversion of propylene into acrylonitrile. In particular, water vapor has the effect of increasing the activity and durability of the catalyst as well as the selectivity of the desired acrylonitrile. The molar ratio of diluent gas to propylene in the reaction mixture is more preferably 0.5 or higher. The pressure when contacting the reaction raw material mixture with the catalyst is effective under normal pressure, slightly increased pressure or slightly reduced pressure. However, it is convenient to carry out the contact reaction at normal pressure.

본 발명 방법에서의 반응은 상승된 온도, 바람직하기는 300-470℃범위, 더욱 좋기는 330-450℃범위에서 진행시키는 것이다. 특히 본 발명의 방법은 350-400℃의 범위 특히 380℃와 같은 비교적 낮은 온도에서도 효과적이다. 왜냐 하면 본 발명의 촉매는 상술한 온도에서의 활성이 고도하기 때문이다.The reaction in the process of the invention is to proceed at elevated temperatures, preferably in the range of 300-470 ° C, more preferably in the range of 330-450 ° C. In particular, the process of the present invention is effective in relatively low temperatures in the range of 350-400 ° C. in particular 380 ° C. This is because the catalyst of the present invention has a high activity at the aforementioned temperatures.

원하는 암옥시데이션은 전술의 접촉시간 내에 반응이 완료되는 이상은 반응용원료혼합물과 촉매와의 접촉시간에 관하여 구태어 한계를 두지 않는다. 즉 본 발명의 반응은 반응공급물이 촉매와 접촉함에 있어 0.2-10초, 더욱 좋기는 0.5-5초간 상압하에 유지시킴으로서 완료된다. 그러나 본 발명의 촉매는 접촉반응이 1-3초, 특히 2초 동안 접촉하여 완료될 수 있는 점이 중요하다.The desired dark oxidation does not limit the contact time between the reaction raw material mixture and the catalyst as long as the reaction is completed within the above contact time. That is, the reaction of the present invention is completed by maintaining the reaction feed under atmospheric pressure for 0.2-10 seconds, more preferably 0.5-5 seconds, in contact with the catalyst. However, it is important that the catalyst of the present invention can be completed by contacting for 1-3 seconds, in particular for 2 seconds.

본 발명의 촉매는 유동상, 움직이는 상 또는 고정상에서 사용된다. 특히 고정상은 본 발명의 방법을 수행함에 가장 적합하니 그 이유는 본 발명의 방법에서는 반응용 원료혼합물에 수증기를 첨가하여 촉매활성의 지속성을 장기간 동안 유지시킬 수 있음이 편리하기 때문이다.The catalyst of the present invention is used in fluidized beds, moving beds or fixed beds. In particular, the stationary phase is most suitable for carrying out the process of the present invention because it is convenient for the method of the present invention to maintain the persistence of the catalytic activity for a long time by adding water vapor to the reaction raw material mixture.

본 발명의 방법에서 생성되는 아크릴로니트릴은, 통상의 분리방법, 예를 들면 미국특허 제3,424,781 및 3,688,002에서 공개된 방법에 의하여 반응완결의 혼합물에서 분리한다. 본 발명방법의 적용에 의하여 원치 않는 부산물의 생산이 있는 부반응을 제한하면서 고수율 및 높은 선택율로 아크릴로니트릴을 생산할수 있다. 뿐만 아니라 본 발명의 방법에서는, 프로필렌의 반응율의 증가가 아크릴로니트릴에로의 선택율에 어떤 종류의 악영향을 파급함이 없음을 말할 수 있는 것이다. 이것은 본 발명의 방법에 의하여 제공되는 공업적 유익점의 하나이다.Acrylonitrile produced in the process of the present invention is separated from the reaction mixture by conventional separation methods such as those disclosed in US Pat. Nos. 3,424,781 and 3,688,002. Application of the process of the present invention allows acrylonitrile to be produced in high yields and high selectivity while limiting side reactions with the production of unwanted byproducts. In addition, in the method of the present invention, it can be said that the increase in the reaction rate of propylene does not have any kind of adverse effect on the selectivity to acrylonitrile. This is one of the industrial benefits provided by the method of the present invention.

다음에 표시되는 실시예 및 비교실시예는 본 발명 방법의 실제를 보다 충분히 설명할 것이다. 그러나 이들 실시예는 예시에 국한되는 것일 뿐 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아님을 이해하여야 한다.The following examples and comparative examples will more fully explain the actuality of the method of the present invention. However, it should be understood that these examples are only illustrative and are not intended to limit the scope of the present invention.

실시예에서 프로필렌의 반응율, 아크릴로니트릴에로의 선택율 및 아크릴로니트릴의 수율은 각각 다음식에 따라 계산되었다.In the Examples, the reaction rate of propylene, the selectivity to acrylonitrile and the yield of acrylonitrile were respectively calculated according to the following equations.

Figure kpo00001
Figure kpo00001

상기 식에서 X1은 반응출발전 반응용 원료혼합물에 포함된 프로필렌을 몰(mol)로 표시한 분량이고, X2는 반응완료 후 반응혼합물에 잔류하는 프로필렌을 몰로 표시한 분량이며, Y는 생성된 아크릴로니트릴을 몰로 표시한 분량을 나타낸다.In the above formula, X 1 is the molar amount of propylene contained in the raw material mixture for reaction power generation reaction in mol, and X 2 is the molar amount of propylene remaining in the reaction mixture after the reaction is completed, and Y is generated. The amount of the acrylonitrile expressed in moles is shown.

[실시예 1-4 및 비교실시예 1-2][Example 1-4 and Comparative Example 1-2]

실시예(1)에서는 촉매성분의 슬러리액을 다음 방법에 의하여 제조한다. 먼저 파라몰리브덴산암모늄[(NH4)6.Mo7O244H2O]170.3g을 물 250ml에 용해시키고 이 용액을 교반하면서 80℃까지 가열한다. 그다음 인산(H3PO4) 0.236g을 위에서 제조된 용액에 적가한다. 그 다음 80℃의 온도로 가열된 물 200ml에 질산코발트[Co(NO3)2.6H2O] 187.2g과 질산제1철[Fe(NO3)3.9H2O] 65.0g을 용해시켜 제조되는 둘째 용액을 앞에서 만든 용액에 적가 혼합한다. 이리하여 슬러리액이 얻어진다.In Example (1), the slurry liquid of the catalyst component is prepared by the following method. First, 170.3 g of ammonium paramolybdate [(NH 4 ) 6 .Mo 7 O 24 4H 2 O] is dissolved in 250 ml of water and the solution is heated to 80 ° C. with stirring. Then 0.236 g of phosphoric acid (H 3 PO 4 ) is added dropwise to the solution prepared above. Then, 187.2 g of cobalt nitrate [Co (NO 3 ) 2 .6H 2 O] and 65.0 g of ferrous nitrate [Fe (NO 3 ) 3 .9H 2 O] were dissolved in 200 ml of water heated to a temperature of 80 ° C. The second solution prepared is added dropwise to the solution prepared previously. Thus, a slurry liquid is obtained.

상술한 물질의 건조된 고체혼합물이 형성되도록 하기 위하여 상술의 슬러리액을 교반하면서 120℃로 가열한다. 건조된 고체혼합물을 정제로 형성시키고, 정제는 직경 5mm 두께 5mm로 형성시킨다. 이리하여 얻는 정제를 100℃/hr의 가열속도로 600℃까지 가열하고, 공기가 그 속을 통하여 흐르게 하면서 하소로 내에서 상술의 온도에서 5시간 동안 하소한다.In order to form a dried solid mixture of the above-mentioned material, the above-mentioned slurry liquid is heated to 120 ° C while stirring. The dried solid mixture is formed into tablets, and the tablets are formed into a diameter of 5 mm and a thickness of 5 mm. The tablet thus obtained is heated to 600 ° C. at a heating rate of 100 ° C./hr, and calcined for 5 hours at the above temperature in the calcination furnace while air flows through it.

생성된 촉매는 Mo : Co : Fe : P의 원자비 12 : 8 : 2 : 0.03을 갖는다.The resulting catalyst has an atomic ratio of 12: 8: 2: 0.03 of Mo: Co: Fe: P.

반응컬럼은 내경 8mm를 갖는 U형 글라스튜브 내에 위에서 제조한 촉매 10ml을 충전하여 준비한다.The reaction column is prepared by filling 10 ml of the catalyst prepared above into a U-shaped glass tube having an inner diameter of 8 mm.

반응컬럼을 380℃까지 가열하고 이 온도에서 유지시킨다. 기상에서 프로필렌, 암모니아, 공기 및 수증기의 몰비가 1.0 : 1.0 : 11.0 : 2.0으로 되게 혼합하여 제조한 반응용 원료혼합물을 300ml/min의 유속으로 반응컬럼 내로 통과시킨다. 반응용 원료혼합물은 2.0초 동안 촉매와 접촉하게 한다.The reaction column is heated to 380 ° C. and maintained at this temperature. In the gas phase, the reaction mixture prepared by mixing the propylene, ammonia, air, and water vapor in a molar ratio of 1.0: 1.0: 11.0: 2.0 is passed through the reaction column at a flow rate of 300 ml / min. The reaction raw material mixture is brought into contact with the catalyst for 2.0 seconds.

실시예(2)-(3)의 촉매에 있어서, Mo, Co, Fe 및 P의 원자비가 실시예(2)에서는 12 : 8 : 2 : 0.05, 실시예(3)에서는 12 : 8 : 2 : 0.07인 것을 제외하고는 나머지는 모두 실시예(1)과 동일의 방법으로 수행하였다.In the catalysts of Examples (2)-(3), the atomic ratios of Mo, Co, Fe and P were 12: 8: 2: 0.05 in Example (2) and 12: 8: 2: in Example (3). Except that it is 0.07, all the rest was carried out in the same manner as in Example (1).

실시예(4)에서는 생성된 촉매의 Mo, Co, Fe 및 P의 원자비가 12 : 8 : 2.5 : 0.3인 것을 제외하고는 실시예(1)과 같은 방법을 되풀이하였고 반응용 원료혼합물과 촉매와의 접촉 온도는 400℃로 하여 수행하였다.Example (4) was repeated in the same manner as in Example (1) except that the atomic ratio of Mo, Co, Fe and P of the produced catalyst was 12: 8: 2.5: 0.3. Was carried out at 400 ° C.

비교예(1)에서는 촉매조성 중 인산을 사용하지 않는 것을 제외하고는 실시예(1)과 같은 방법을 되풀이 하였다.In Comparative Example (1), the same method as in Example (1) was repeated except that phosphoric acid was not used in the catalyst composition.

비교예(2)의 촉매조성 중 Mo, Co, Fe 및 P의 원자비가 12 : 8 : 2 : 0.5인 것을 제외하고는 실시예(1)과 같은 방법을 되풀이하였다. 즉 생성된 촉매에 있어 인의 비율이 본 발명이 수행하는 인의 비율의 상한치 0.07보다 더 큰 것이다.The same procedure as in Example (1) was repeated except that the atomic ratio of Mo, Co, Fe, and P in the catalyst composition of Comparative Example (2) was 12: 8: 2: 0.5. The proportion of phosphorus in the resulting catalyst is greater than the upper limit of 0.07 of the proportion of phosphorus carried out by the invention.

상술한 실시예와 비교예의 결과는 표 1에 표시한다.The results of the above-described examples and comparative examples are shown in Table 1.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00002
Figure kpo00002

[실시예 5]Example 5

먼저 물 250ml을 80℃로 가열하여 몰리브덴암모늄[(NH4)6.Mo7O24.4H2O] 170.1g을 가열된 물에 용해시키고 다음에 3산화안티몬(Sb2O3) 0.468g을 위의 용액을 교반하면서 첨가하여 현탁시킨다. 그 다음에 80℃의 물 200ml에 질산코발트[Co(NO3)6.6H2O] 186.9g과 질산제1철[Fe(NO3)3.9H2O] 64.9g을 용해시켜서 제조되는 둘째 용액을 슬러리액을 제조하기 위하여 상기 현탁액과 혼합한다. 얻은 슬러리액을 교반하면서 120℃로 가열증발시키면 건조된 고체혼합물이 형성된다. 고체혼합물을 정제로 형성시키고, 각개의 정제는 직경 5mm와 두께 5mm를 갖게 한다. 정제를 100℃/hr 가열속도로 600℃까지 가열하고 상술의 온도에서 5시간 동안 하소하면 촉매가 제조된다.First, 250 ml of water was heated to 80 ° C. to dissolve 170.1 g of molybdenum ammonium [(NH 4 ) 6 .Mo 7 O 24 .4H 2 O] in heated water, followed by 0.468 g of antimony trioxide (Sb 2 O 3 ). The above solution is added and suspended with stirring. The second is prepared in the following cobalt nitrate in water, 200ml of 80 ℃ [Co (NO 3) 6 .6H 2 O] 186.9g of ferrous nitrate [Fe (NO 3) 3 .9H 2 O] by dissolving 64.9g The solution is mixed with the suspension to prepare a slurry solution. When the obtained slurry liquid was heated and evaporated to 120 degreeC, stirring, the dried solid mixture was formed. The solid mixture is formed into tablets, each tablet having a diameter of 5 mm and a thickness of 5 mm. The catalyst is prepared by heating the tablet to 600 ° C. at a heating rate of 100 ° C./hr and calcining for 5 hours at the above temperature.

생성된 촉매는 Mo : Co : Fe : Sb의 원자비 12 : 8 : 2 : 0.04를 갖는다.The resulting catalyst has an atomic ratio of 12: 8: 2: 0.04 of Mo: Co: Fe: Sb.

이같이 하여 제조된 촉매 10ml를 사용하여 실시예(1)과 같은 반응을 수행한다. 프로필렌의 반응율은 94.8이고, 아크릴로니트릴의 선택율은 84.5이며, 아크릴로니트릴의 수율은 80.1이다.The reaction as in Example (1) was carried out using 10 ml of the catalyst thus prepared. The reaction rate of propylene is 94.8, the selectivity of acrylonitrile is 84.5, and the yield of acrylonitrile is 80.1.

[실시예 6-9 및 비교실시예 3-4][Example 6-9 and Comparative Example 3-4]

실시예(6)에서는 80℃까지 가열된 물 250ml에 몰리브덴산암모늄 169.8g을 용해시켜서 첫째의 용액을 제조한다. 둘째 용액은 15% 질산에 질산비스무트 [Bi(NO3)3.5H2O] 1.55g을 용해시켜서 제조한다. 셋째용액은 80℃의 물 200ml에 질산코발트[Co(NO3)3.6H2O] 186.6g과 질산제1철[Fe(NO3)3.9H2O] 64.8g을 용해시켜 제조한다. 슬러리액을 제조하기 위하여는 둘째 용액과 셋째 용액을 첫째 용액에 교반하면서 적가한다.In Example (6), the first solution was prepared by dissolving 169.8 g of ammonium molybdate in 250 ml of water heated to 80 ° C. The second solution is 15% of bismuth nitrate in nitric acid is prepared by [Bi (NO 3) 3 .5H 2 O] dissolved in 1.55g. The third solution is prepared by dissolving 186.6 g of cobalt nitrate [Co (NO 3 ) 3 .6H 2 O] and 64.8 g of ferrous nitrate [Fe (NO 3 ) 3 .9H 2 O] in 200 ml of water at 80 ° C. To prepare the slurry solution, the second solution and the third solution are added dropwise to the first solution with stirring.

슬러리액이 건조된 고체혼합물로 되도록 하기 위하여는 슬러리액을 교반하면서 120℃의 온도에서 증발 건고시킨다. 얻은 고체 혼합물은 정제로 형성시키고 정제는 직경 5mm와 두께 5mm를 갖는 것으로 만든다. 정제를 100℃/hr의 승온속도로 600℃까지 가열하고 이 온도에서 5시간 하소하면 촉매로 된다.In order to make the slurry liquid into a dried solid mixture, the slurry liquid is evaporated to dryness at a temperature of 120 ° C. while stirring. The solid mixture obtained is formed into tablets and the tablets are made to have a diameter of 5 mm and a thickness of 5 mm. The tablet is heated to 600 ° C. at a heating rate of 100 ° C./hr and calcined at this temperature for 5 hours to become a catalyst.

생성된 촉매가 보유하는 Mo : Co : Fe : Bi의 원자비는 12 : 8 : 2 : 0.04이다. 위와 같이 하여 제조된 촉매 10ml를 사용하여 실시예(1)과 같은 방법으로 반응시킨다.The atomic ratio of Mo: Co: Fe: Bi possessed by the produced catalyst is 12: 8: 2: 0.04. 10 ml of the catalyst prepared as above is reacted in the same manner as in Example (1).

실시예(7)에서는 촉매의 조성을 Mo, Co, Fe 및 Bi의 원자비가 12 : 8 : 2 : 0.07로 되게 한 것을 제외하고는 실시예(6)과 같은 방법으로 수행하였다.In Example (7), the catalyst composition was carried out in the same manner as in Example (6), except that the atomic ratio of Mo, Co, Fe, and Bi was set to 12: 8: 2: 0.07.

실시예(8)에서 촉매와의 접촉반응을 400℃에서 수행한 것을 제외하고는 실시예(6)과 같이 하였다.Except that the contact reaction with the catalyst in Example (8) was carried out at 400 ℃ was the same as in Example (6).

실시예(9)에서는 촉매 제조에 관한 하소온도를 650℃로 한 것을 제외하고는 실시예(6)과 같은 방법을 되풀이 하였다.In Example (9), the same method as in Example (6) was repeated except that the calcining temperature for producing the catalyst was changed to 650 ° C.

비교예(3)에서는 Bi의 비율이 본 발명이 수행하는 Bi의 비율범위 밖으로 되게 하여 Mo, Co, Fe 및 Bi의 원자비를 12 : 8 : 2 : 1로 한 것을 제외하고는 실시예(6)과 같은 방법으로 하였다.In Comparative Example (3), Example 6 was carried out except that the ratio of Bi was outside the ratio range of Bi carried out by the present invention so that the atomic ratio of Mo, Co, Fe and Bi was set to 12: 8: 2: 1. ) In the same manner.

비교예(4)에서는 접촉반응을 400℃에서 수행하는 것을 제외하고는 비교예 (3)과 같은 방법을 되풀이 하였다.In Comparative Example (4), the same method as in Comparative Example (3) was repeated except that the contact reaction was performed at 400 ° C.

상기 실시예 및 비교예에 의하여 얻은 결과를 표 2에 표시한다.The result obtained by the said Example and the comparative example is shown in Table 2.

[표 2]TABLE 2

Figure kpo00003
Figure kpo00003

[실시예 10]Example 10

80℃로 가열한 물 250ml에 몰리브덴산암모늄[(NH4)6Mo7O24.4H2O] 170.2g을 용해시킨 용액을 제조하고 그 다음에는 위의 용액에 3산화비소(AS2O3) 0.318g을 용해시킨다. 둘째 용액은 80℃로 가열된 물200ml에 질산코발트[Co(NO3)2.6H2O] 187.0g과 질산제1철[Fe(NO3)3.9H2O] 64.9g을 용해시켜 제조한다. 슬러리액을 제조하기 위하여는 둘째 용액을 첫째 용액에 적가한다.A solution of 170.2 g of ammonium molybdate [(NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 .4H 2 O] was dissolved in 250 ml of water heated to 80 ° C., followed by arsenic trioxide (AS 2 O 3). ) Dissolve 0.318 g. The second solution was prepared by dissolving 187.0 g of cobalt nitrate [Co (NO 3 ) 2 .6H 2 O] and 64.9 g of ferrous nitrate [Fe (NO 3 ) 3 .9H 2 O] in 200 ml of water heated to 80 ° C. do. To prepare the slurry solution, the second solution is added dropwise to the first solution.

이와 같이 하여 제조된 슬러리액은 고체혼합물이 되도록 교반하면서 120℃에서 건조한다. 고체혼합물을 정제로 형성시키고 각 정제는 직경 5mm, 두께 5mm를 갖게 한다. 정제를 100℃/hr의 승온속도로 600℃까지 가열하고 그 온도에서 5시간 동안 하소한다. Mo, Co, Fe 및 As의 원자비 12 : 8 : 2 : 0.04를 갖는 촉매가 얻어진다.The slurry liquid prepared in this way is dried at 120 degreeC, stirring to become a solid mixture. The solid mixture is formed into tablets and each tablet has a diameter of 5 mm and a thickness of 5 mm. The tablet is heated to 600 ° C. at an elevated rate of 100 ° C./hr and calcined at that temperature for 5 hours. A catalyst having an atomic ratio of 12: 8: 2: 0.04 of Mo, Co, Fe and As is obtained.

실시예(1)과 같은 촉매적 반응을 위에서 제조된 촉매 10ml을 사용함으로서 실시된다.The same catalytic reaction as in Example (1) is carried out by using 10 ml of the catalyst prepared above.

접촉반응의 결과, 프로필렌의 반응율은 95.6, 아크릴로니트릴의 선택율은 82.2이고 수율은 78.6이다.As a result of the catalytic reaction, the propylene reaction rate was 95.6, the acrylonitrile selectivity was 82.2, and the yield was 78.6.

[실시예 11-12]Example 11-12

실시예(11)에서는 80℃로 가열된 물 250ml에 몰리브덴산암모늄 [(NH4)6Mo7O24.4H2O] 170.2g을 용해시켜 첫째 용액을 제조한다. 그 다음에 위에 용액에 3산화비소(As2O3) 0.16g을 용해시킨다.In Example (11), first solution was prepared by dissolving 170.2 g of ammonium molybdate [(NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 .4H 2 O] in 250 ml of water heated to 80 ° C. Next, 0.16 g of arsenic trioxide (As 2 O 3 ) is dissolved in the solution.

15% 질산 2.5ml에 질산비스무트[Bi(NO3)3.5H2O] 0.78g을 용해시켜 제조한 둘째용액과 80℃로 가열된 물 200ml에 질산코발트[Co(NO3)3.6H2O]187.0g과 질산제 1철[Fe(NO3)3. 9H2O] 64.9g을 용해시켜 제조된 셋째 용액을 교반되고 있는 첫째 용액에 적가하면 슬러리액이 제조된다.A second solution prepared by dissolving 0.78 g of bismuth nitrate [Bi (NO 3 ) 3 .5H 2 O] in 2.5 ml of 15% nitric acid and cobalt nitrate [Co (NO 3 ) 3 .6H 2 in 200 ml of water heated to 80 ° C. O] 187.0 g and ferrous nitrate [Fe (NO 3 ) 3 . 9H 2 O] A third solution prepared by dissolving 64.9 g is added dropwise to the first solution being stirred to prepare a slurry solution.

고체혼합물을 제조하기 위하여 슬러리액을 교반하면서 120℃에서 건조한다. 고체혼합물은 정제로 형성하고, 각 정제는 직경 5mm와 두께 5mm를 갖는 것으로 만든다. 정제는 100℃/hr의 승온속도로 600℃까지 가열하고 고온도에서 5시간 동안 하소한다. Mo, Co, Fe, Bi 및 As의 원자비 12 : 8 : 2 : 0.02 : 0.02를 갖는 촉매가 얻어진다.The slurry solution is dried at 120 ° C. while stirring to prepare a solid mixture. The solid mixture is formed into tablets, each tablet having a diameter of 5 mm and a thickness of 5 mm. The tablet is heated to 600 ° C. at an elevated rate of 100 ° C./hr and calcined at high temperature for 5 hours. A catalyst having an atomic ratio of 12: 8: 2: 0.02: 0.02 of Mo, Co, Fe, Bi and As is obtained.

실시예(1)에서와 같은 접촉반응을 위헤서 제조한 촉매 100ml을 사용함으로서 수행한다.The same catalytic reaction as in Example (1) was carried out by using 100 ml of the catalyst prepared above.

실시예(12)에서는 3산화비소 대신에 인산(H3PO4) 0.236g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예(11)과 같은 방법을 되풀이 하였다.In Example (12), the same procedure as in Example (11) was repeated except that 0.236 g of phosphoric acid (H 3 PO 4 ) was used instead of arsenic trioxide.

이들 실시예의 결과를 표 3에 표시한다.The results of these examples are shown in Table 3.

[표 3]TABLE 3

Figure kpo00004
Figure kpo00004

Claims (1)

기상에서 프로필렌, 암모니아 및 산소분자를 함유하는 반응용 원료혼합물을 300-470℃의 온도에서 실험식 MoaCobFecXdOe의 산화물조성으로 구성한 촉매에 접촉반응시킴을 특징으로 하는 아크릴로니트릴의 촉매화학적 제조방법.Reaction raw material mixture containing propylene, ammonia and oxygen molecules in the gas phase is contacted with a catalyst composed of an oxide composition of the experimental formula Mo a Co b Fe c X d O e at a temperature of 300-470 ℃ Catalytic Preparation of Nitrile. 상술의 실험식에서, X는 인, 비소, 안티모니 및 비스무트 등에서 선택되는 적어도 하나의 원소를 나타내고 a, b, c, d 및 e는 각개 원소의 원자수효를 표시하며 a : b : c : d의 비율은 12 : 4 : 내지 9 : 1 내지 5 : 0.01 내지 0.07의 범위이고 e는 원소의 평균원가를 충족시키는 산소원자의 수효를 나타내며 a : e의 비는 12 : 39.5 내지 52.7의 범위이다.In the above empirical formula, X represents at least one element selected from phosphorus, arsenic, antimony and bismuth and the like, a, b, c, d and e represent the atomic number of each element and a: b: c: d The ratio is in the range of 12: 4: 9: 1-5: 0.01 to 0.07, e represents the number of oxygen atoms satisfying the average cost of the element, and the ratio of a: e is in the range of 12: 39.5 to 52.7.
KR7602847A 1976-11-15 1976-11-15 Method for catalytical production of acrylonitrile KR810000461B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR7602847A KR810000461B1 (en) 1976-11-15 1976-11-15 Method for catalytical production of acrylonitrile

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR7602847A KR810000461B1 (en) 1976-11-15 1976-11-15 Method for catalytical production of acrylonitrile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR810000461B1 true KR810000461B1 (en) 1981-05-09

Family

ID=19202925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR7602847A KR810000461B1 (en) 1976-11-15 1976-11-15 Method for catalytical production of acrylonitrile

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR810000461B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3766092A (en) Catalyst for preparation of unsaturated nitriles
US3988359A (en) Catalyst for use in and process for preparing acrylonitrile
EP0223877B1 (en) Process for the production of methacrolein and methacrylic acid
KR100786051B1 (en) Improved catalyst for the manufacture of acrylonitrile
US3522299A (en) Process for the oxidation of olefins to aldehydes and acids and catalyst therefor
US5191116A (en) Process for the preparation of methacrylic acid and methacrolein
EP0057918B1 (en) Use of a catalytic composition for the preparation of acrylonitrile
US3347899A (en) Catalytic process for the preparation of nitriles
JPH085820B2 (en) Method for producing methacrylic acid and / or methacrolein
US3965163A (en) Process for preparing unsaturated carboxylic acids from the corresponding unsaturated aldehydes
JPH0813332B2 (en) Preparation of catalysts for the production of methacrolein and methacrylic acid
EP0358411A1 (en) Ammoxidation of paraffins and catalyst therefor
EP0107638B1 (en) Catalysts for the oxidation and ammoxidation of alcohols
US5976482A (en) Process for production of prussic acid
EP0350862B1 (en) Process for producing methacrylic acid
EP0000564B1 (en) Catalysts containing iron and molybdenum and the use of these catalysts in the preparation of acrylonitrile or methacrylonitrile
KR810000461B1 (en) Method for catalytical production of acrylonitrile
US4918214A (en) Ammoxidation of paraffins and catalysts therefrom
US4070390A (en) Method for the catalytical preparation of acrylonitrile
KR900002454B1 (en) Process for producing methacrylic acid and catalysts for the process
US4866024A (en) Catalysts for ammoxidation of paraffins
JPS6033539B2 (en) Oxidation catalyst and its preparation method
US4883895A (en) Ammoxidation of paraffins and catalysts therefor
KR970011453B1 (en) Process for producing acrylonitrile
EP0141797B1 (en) Catalysts for the oxidation and ammoxidation of olefins and their use making acrylonitrile