MXPA96005309A - Catalizadores y proceso para la preparacion de los mismos - Google Patents

Catalizadores y proceso para la preparacion de los mismos

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MXPA96005309A
MXPA96005309A MXPA/A/1996/005309A MX9605309A MXPA96005309A MX PA96005309 A MXPA96005309 A MX PA96005309A MX 9605309 A MX9605309 A MX 9605309A MX PA96005309 A MXPA96005309 A MX PA96005309A
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Wada Koichi
Sugi Hideki
Sakai Fumio
Shiraishi Kazuo
Kojima Toshitake
Umejima Atsushi
Seo Yoshimasa
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Nippon Kayaku Co Ltd
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Abstract

La presente invención se refiere a un proceso para preparar un catalizador, cuyo componente catalíticamente activo tiene una composición representada por la fórmula (I):Mo12 Va Wb Cuc Sbd Xe Yf Zg Oh en donde Mo, V, W, Cu, Sb y O representan molibdeno, vanadio, tungsteno, cobre, antimonio y oxígeno, respectivamente, X representa por lo menos un elemento seleccionado del grupo que consiste de metales alcalinos y talio, Y representa por lo menos un elemento seleccionado del grupo que consiste de magnesio, calcio, estroncio, bario y zinc, Z representa por lo menos un elemento seleccionado del grupo que consiste de niobio, ceriio, estaño, cromo, manganeso, hierro, cobalto, samario, germanio, titanio y arsérnico, a, b, c, d, e, f, g y h son relaciones atómicas de los elementos respectivos con O

Description

CATALIZADORES Y PROCESO PARA LA PREPARACIÓN DE LOS MISMOS DESCRIPCIÓN La presente invención se relaciona con un catalizador nuevo y un proceso para prepararlo. Más particularmente, se relaciona con un catalizador adecuado para utilizarse en la producción de ácido acrílico por oxidación catalítica de la acroleína en fase de gas con oxígeno molecular y con un proceso para la preparación del catalizador. Los catalizadores para producir ácido acrílico por oxidación catalítica de acroleínas en fase de gas se describen en las Publicaciones de patente Japonesas Nos. 41-1775 (1966) y 44-12129 (1969) . La Solicitud de Patente Japonesa Abierta al Público No. 46-8360 (1972) describe un catalizador que comprende antimonio, molibdeno, vanadio y tungsteno como componentes esenciales y una cantidad en trazas de cobre. Además, la Solicitud de Patente Japonesa Abierta al Público No. 48-96514 (1973) describe un catalizador que comprende molibdeno, vanadio, tungsteno y estaño como componentes esenciales y opcionalmente antimonio y/o cobre Las Solicitudes de Patente Japonesas Abiertas al Público Nos. 51-11709 (1976), 52-23589 (1977), 52-153889 (1977), 58-166939 (1983) y 3-218334 (1991) describen un catalizador que comprende cobre, estaño, antimonio y cromo como componentes opcionales; un catalizador que contiene un compuesto de antimonio-níquel, un catalizador recubierto que contiene cobre y antimonio como componentes opcionales; un catalizador de anillo que contiene cobre y antimonio como componentes opcionales; y un catalizador de alto rendimiento, de alta productividad, respectivamente. Aunque algunos de estos catalizadores han sido fabricados en una escala comercial y utilizados en la producción de ácido acrílico, la productividad del mismo no siempre es satisfactoria. Recientemente ha habido un aumento en la necesidad para un catalizador con mayor productividad a medida que la demanda para ácido acrílico está en aumento. En años recientes, una cantidad aumentada de acroleínas suministrada por unidad de volumen de un catalizador ("condición de carga elevada") ha sido utilizada para mejorar la productividad en la producción de ácido acrílico por oxidación catalítica de acroleína en fase de gas. Ya que la reacción de oxidación de la acroleína es exotérmica, se crean manchas calientes debido al calor aumentado acompañado con la cantidad aumentada de acroleína. Estas manchas calientes tienden a provocar atrapamiento, por ejemplo, del molibdeno el cual es utilizado más frecuentemente como el elemento que constituye un componente catalíticamente activo.
Si un catalizador utilizado en esa reacción se prepara por compresión, extrusión o recubrimiento, y si la resistencia mecánica del catalizador es baja, los polvos del componente catalíticamente activo rotos o desprendidos pueden taponar un recipiente de reacción que al ser llenado con el catalizador, resulta en un aumento de presión anormal del recipiente de reacción. Por lo tanto, es ventajoso para un catalizador comprimido, extruido o recubierto, que tenga resistencia mecánica excelente tales como resistencia a la atrición. Los presentes inventores han hecho grandes esfuerzos para proporcionar un catalizador, el cual cumpla los requisitos mencionados en lo anterior y encontrar un catalizador que tiene una actividad mayor a temperaturas menores, una selectividad mayor y una resistencia mecánica mayor (menos atrición) cuando se compara con los convencionales. De esta forma, la presente invención se ha logrado. Por consiguiente, la presente invención proporciona: (1) un catalizador en el cual un componente catalíticamente activo tiene una composición representada por la fórmula (1) : Mo12va bCucsbdxe?fzg°h M en la que Mo, V, W, Cu, Sb y O representan molibdeno, vanadio, tungsteno, cobre, antimonio y oxígeno, respectivamente, X representa por lo menos un elemento seleccionado del grupo que consiste de metales alcalinos y talio, Y representa por lo menos un elemento seleccionado del grupo que consiste de magnesio, calcio, estroncio, bario y zinc, Z representa por lo menos un elemento seleccionado del grupo que consiste de niobio, cerio, estaño, cromo, manganeso, fierro, cobalto, samario, germanio, titanio y arsénico, a, b, c, d, e, f, g y h son relaciones atómicas de los elementos respectivos con 0<a=10, O=b=lO, 0<c=6, 0<d=10, 0=e=0.5, O=f=l y 0=g<6, en base a doce (12) átomos de molibdeno y h es el número de átomos de oxígeno requerido para satisfacer la valencia total, en la que el pico más fuerte aparece a 22.2±0.3 (2T) en la difractometría rayos X del componente catalíticamente activo con la línea Kc. del cobre, donde ? representa un ángulo de difracción; (2) un catalizador de acuerdo con (1) anterior, el cual comprende un polvo obtenido por el secado en una solución acuosa o dispersión que contiene los elementos metálicos que constituyen el componente catalíticamente activo (de aquí en adelante mencionado como "elementos catalíticamente activos") o sus compuestos y calcinar el polvo seco resultante, en el que una conductividad eléctrica de una mezcla de 5 g de polvo y 75 g de agua pura está en el rango de 100 a 2000 µs/cm como se medio después de agitar durante 5 minutos; (3) un catalizador de acuerdo con (2) anterior, en el que el polvo seco se obtiene por secado por aspersión; (4) un catalizador de acuerdo con (3) anterior, en el que la solución acuosa o dispersión que contiene los elementos catalíticamente activos o sus compuestos se obtiene mezclando agua y trióxido de antimonio como una fuente de antimonio. (5) un catalizador obtenido por compresión, extrusión o recubrimiento de un catalizador de acuerdo con cualquiera de (1) a (4) anterior, en el que los volúmenes de poro que tienen un diámetro en el rango de 0.01 a 0.1 µm, de 0.1 a 1 µm, de 1 a 10 µm y de 10 a 200 µm son cuando mucho del 20%, cuando mucho 30%, por lo menos 40% y cuando mucho 50%, respectivamente, en base al volumen total de los poros que tienen un diámetro en el rango de 0.01 a 200 µm en el catalizador; (6) un catalizador de acuerdo con cualquiera de (1) a (5) anterior, para utilizarse en la producción de ácido acrílico por oxidación catalítica de acroleína en fase de gas con oxígeno molecular; (7) un proceso para preparar un catalizador de acuerdo con cualquiera de (1) a (6) anterior, que comprende las etapas de (a) secar una solución acuosa o dispersión que contiene a los elementos catalíticamente activos o sus compuestos para proporcionar un polvo seco, (b) calcinar el polvo seco obtenido en la etapa (a) para producir un polvo de un componente catalíticamente activo, y (c) recubrir un portador con el polvo del componente catalíticamente activo obtenido en la etapa (b) utilizando un granulador de tambor giratorio; (8) un proceso de acuerdo con (7) anterior, en el que en la etapa (c) un material de refuerzo se utiliza junto con el polvo del componente catalíticamente activo; (9) un proceso de acuerdo con (7) u (8) anterior, en el que en la etapa (c) se utiliza un aglutinante junto con el polvo del componente catalíticamente activo; (10) un proceso de acuerdo con (9) anterior en el que el aglutinante es un diol o triol; (11) un proceso de acuerdo con (10) anterior, en el que el triol es glicerina; y (12) un proceso de acuerdo con (8) anterior, en el que el material de refuerzo es una fibra de cerámica. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 muestra los resultados de la difractometría de rayos X del granulo pre-calcinado en el Ejemplo 1.
La Figura 2 muestra los resultados de la difractometría de rayos X del catalizador obtenido en el Ejemplo 1. En las figuras, la abscisa y la ordenada representan 2U y cps, respectivamente. En el catalizador de la presente invención, las relaciones atómicas de elementos respectivos en el componente catalíticamente activo, representado por la fórmula (1) son como se mencionaron en lo anterior y son de preferencia 2=a=5, 0.2=b=2, 0.2=c=4, 0.3=d=5, 0=e=0.2, 0=f=0.5 y 0=g=3. El catalizador de la presente invención, puede prepararse por secado de una solución acuosa o dispersión, que contiene los elementos metálicos que constituyen el componente catalíticamente activo o sus compuestos, calcinar el polvo seco resultante y opcionalmente conformar el polvo calcinado. Los compuestos de los elementos catalíticamente activos utilizados en la presente invención, no están limitados particularmente, con la condición de que puedan ser convertidos a óxidos por calcinación y puedan incluir cloruros, sulfatos, nitratos, sales de amonio y óxidos de los elementos catalíticamente activos. Los ejemplos ilustrativos de los compuestos los cuales pueden ser utilizados incluyen trióxido de molibdeno y ácido molíbdico o sus sales como los compuestos de molibdeno, pentaóxido de vanadio, sulfato de vanadio y ácido vanádico o sus sales como los compuestos de vanadio; ácido túngstico o sus sales como compuestos de tungsteno; y óxido de cobre, sulfato de cobre, nitrato de cobre y molibdato de cobre como los compuestos de cobre. Ejemplos ilustrativos de los compuestos de antimonio, los cuales pueden ser utilizados, incluyen trióxido de antimonio, pentaóxido de antimonio, acetato de antimonio y tricloruro de antimonio. Entre estos compuestos de antimonio, se prefiere el trióxido de antimonio y este es utilizado de preferencia ya que están sin tratamiento químico. Eso significa que no se utiliza ningún tratamiento químico para facilitar las disolución o dispersión del trióxido de antimonio en agua, por ejemplo, por el contacto con un ácido tal como ácido nítrico o sulfúrico, un agente de oxidación tal como peróxido de hidrógeno, o un álcali. El trióxido de antimonio se utiliza de preferencia en la forma de un polvo fino. Los compuestos de elementos catalíticamente activos pueden ser utilizados solos o como una mezcla de dos o más compuestos . En la preparación del catalizador de la presente invención, una solución acuosa o dispersión que contiene los elementos catalíticamente activos o sus compuestos se prepara primero. Esta solución o dispersión acuosa se menciona en lo siguiente simplemente como "solución en suspensión" a menos de que se especifique en otra forma. De acuerdo con la presente invención, la solución en suspensión es de preferencia una solución acuosa. El contenido de cada elemento catalíticamente activo o su compuesto en la solución de suspensión no está limitada particularmente, mientras que las relaciones atómicas de los elementos catalíticamente activos respectivos, caigan dentro de los rangos especificados en lo anterior. La cantidad de agua utilizada no está limitada particularmente, con la condición de que todos los elementos y/o compuestos puedan ser disueltos completamente o mezclados uniformemente. La cantidad de agua puede ser determinada adecuadamente en vista de lo mencionado en lo siguiente, en la etapa y temperatura de secado, y usualmente está en el rango de 200 a 2,000 partes por peso basado en 100 partes del peso total del compuesto. Si la cantidad de agua es más baja, todos los compuestos no pueden ser disueltos completamente o mezclados uniformemente. Demasiada agua puede llevar a problemas de costo de energía de la etapa de secado o secado incompleto. La solución en suspensión mezclada uniformemente entonces se seca. Los métodos para el secado no están particularmente limitados mientras que la solución en suspensión pueda ser secada y un producto en polvo pueda ser obtenido y puede incluir por ejemplo secado por aspersión y liofilización, en un tambor. Entre estos métodos el secado por aspersión se prefiere en la presente invención, ya que la solución en suspensión se seca a un estado en polvo en un periodo de tiempo corto. La temperatura de secado puede depender de la concentración y velocidad de alimentación de la solución de suspensión y la temperatura a la salida de un secador generalmente es de 85 a 130°C. De preferencia, el secado se lleva a cabo de tal manera que el polvo seco resultante tiene un tamaño de partícula promedio de 20 a 60 µm. El catalizador de la presente invención, puede obtenerse calcinando el polvo seco de 200 a 600°C durante 1 a 15 horas y moler opcionalmente el polvo calcinado el cual de preferencia se conforma en una manera mencionada en lo siguiente. Cuando la etapa de conformación se lleva a cabo, la calcinación puede llevarse a cabo de preferencia en 2 etapas, es decir, precalcinación antes de la etapa de conformación y post -calcinación después de la etapa de conformación. El método para la calcinación puede ser cualquiera de los métodos conocidos y no está particularmente limitado . El proceso para preparar el catalizador empleando la etapa de conformación se lleva a cabo, por ejemplo, como se menciona en lo siguiente. La precalcinación generalmente se lleva a cabo a una temperatura de 250 a 500 °C, de preferencia de 300 a 450°C, durante 1 a 15 horas, de preferencia de 3 a 6 horas. La etapa de precalcinación evita la degradación y desprendimiento del componente catalíticamente activo cuando el catalizador conformado, acabado se llena en un recipiente de reacción; es decir un catalizador conformado con menos atrición puede ser obtenido. El granulo preliminarmente calcinado en esta forma, de aquí en adelante mencionado como "granulo precalcinado" a menos de que se especifique en otra forma, entonces se conforma directamente u opcionalmente después de la molienda. Si aquellos granulos precalcinados u opcionalmente polvos molidos los cuales muestran una conductividad eléctrica de 100 a 2000 µs/cm, de preferencia de 500 a 1500 µs/cm, como se midió en una mezcla de 5 g del granulo o polvo y 75 g de agua pura después de agitarla de 0 a 15 °C durante 5 minutos, se utilizan, se obtiene un catalizador de alta eficacia con una actividad muy alta y menos atrición. El catalizador el cual tiene alta actividad de catálisis es obtenido por la precalcinación como se mencionó en lo anterior. De preferencia, sin embargo, el granulo precalcinado es utilizado después de la conformación. Por la conformación, el granulo precalcinado, mezclado opcionalmente con un aglutinante, puede ser (A) comprimido, (B) mezclado con un auxiliar de conformación, tal como gel de sílice, tierra diatomácea o polvo de alumina y extruido en una forma esférica o forma de anillo o (C) recubierto en un portador esférico, tal como carburo de silicio, alumina, muílita o alundum, que tiene un diámetro de 2.5 a 10 mm por granulación en el tambor giratorio, etc. El aglutinante utilizado puede incluir agua, etanol, un aglutinante de alto peso molecular tal como 5 alcohol polivinílico y un aglutinante inorgánico, tal como una solución de sol de sílice acuosa. Los alcoholes incluyen dioles tales como etilenglicol, y trioles tales como glicerina, se utilizan preferiblemente con glicerina que es particularmente preferida. Los alcoholes pueden ser I O utilizados directamente pero las soluciones de alcohol acuosas que tiene una concentración de 10% por peso o mayor son efectivas para proporcionar un catalizador de alto funcionamiento o eficacia. La cantidad de aglutinante utilizado es generalmente de 10 a 50 partes por peso en base a 100 partes por peso del granulo precalcinado. Opcionalmente, el auxiliar de la conformación, tal como gel de sílice, tierras diatomácea o polvo de alumina, también pueden ser utilizados. La cantidad de auxiliar de 0 conformación utilizada, generalmente es de 5 a 60 partes por peso en base a 100 partes por peso del polvo precalcinado. Además, el uso de un material de refuerzo, tal como fibra de cerámica o filamento, es útil para mejorar la resistencia mecánica del catalizador. Sin embargo, las fibras tales como 5 filamentos de titanato de potasio y filamento de carbonato de magnesio básico no son preferibles, ya que son reactivas con el componente o componentes catalíticos. La cantidad de fibras utilizada es generalmente de 1 a 30 partes por peso en base a 100 partes por peso del granulo precalcinado. Cuando se utiliza, el auxiliar de la conformación y el material de refuerzo se mezclan generalmente con el granulo precalcinado. El aglutinante puede ser mezclado con el granulo precalcinado, o puede agregarse a una máquina de conformación antes de, simultáneamente con o después de la adición del granulo precalcinado. Entre los métodos de conformación, la granulación en el tambor giratorio (C) se prefiere como se menciono previamente. Ilustrativamente, en un aparato que tiene un recipiente estacionario y un disco plano o desigual proporcionado en la parte inferior del recipiente, se agrega un portador. El portador se agita vigorosamente debido a la rotación y revolución repetidos, cuando el disco se hace girar a alta velocidad. Una mezcla del aglutinante, el granulo precalcinado y el auxiliar de conformación opcional y el material de refuerzo se agregan para recubrir el portador con la mezcla. El aglutinante puede ser (1) mezclado preliminarmente con la mezcla, (2) agregado en el recipiente estacionario simultáneamente con la adición de la mezcla, (3) agregado después de la adición de la mezcla o (4) agregado antes de la adición de la mezcla; o (5) ambos del aglutinante y la mezcla pueden estar divididos en dos o más porciones y las porciones se agregan en cualquier forma combinada de (2) a (4) anterior. En la manera (5), se prefiere utilizar por ejemplo, un autoalimentador para ajustar la velocidad de adición, de tal manera que por ejemplo cualquier mezcla no se adiera a la pared del recipiente o cualquier masa compuesta de solamente la mezcla no se forme. Los ejemplos ilustrativos de los portadores, los cuales pueden ser utilizados en el método (C) incluyen portadores esféricos, tales como carburo de silicio, alumina, mullita y alundum, que tiene un diámetro de 2.5 a 10 mm. Entre estos portadores, aquellos que tienen una porosidad de 30 a 50% y una absorción de agua de 10 a 30% se utilizan preferiblemente. El portador se utiliza generalmente en una cantidad, de tal manera que la relación del granulo precalcinado al peso total del granulo precalcinado más el portador es de 10 a 75% por peso, de preferencia de 15 a 50% por peso. El producto conformado del granulo precalcinado obtenido por el método (A) a (C) mencionado en lo anterior, de preferencia puede tener un diámetro de 2 a 10 mm y una altura de 3 a 20 mm en el caso de una forma cilindrica o un diámetro de 3 a 15 mm en el caso de una forma esférica. El catalizador puede ser obtenido por post-calcinación del producto conformado del granulo precalcinado.
La pos -calcinación generalmente se lleva a cabo a una temperatura de 250 a 500°C, de preferencia de 300 a 450°C durante 1 a 50 horas. De acuerdo con la presente invención, el producto conformado obtenido por la post-calcinación (de aquí en adelante mencionado como el "catalizador conformado") muestra el pico más fuerte a 22.2±0.3° (2T) en la difractometría de rayos X con la línea Ko- de Cu del componente catalíticamente activo y la intensidad de este pico más fuerte es por lo menos idéntica con, de preferencia por lo menos 1.6 veces, de mayor preferencia por lo menos 2 veces, de mayor preferencia por lo menos 4 veces, la intensidad de cualquier otro pico. El símbolo 2T en el que significa un valor doble de un ángulo de difracción (?) en la difractometría de rayos X. Los otros picos aparecen a los valores de 2T aparte de 22.2±0.3 y pueden incluir picos que se originan del óxido de molibdeno como se describe por ejemplo, en ASTM (Sociedad Americana para Prueba de Materiales) tarjetas 5-508, 21-569, 35-609 y 37-1445, así como también los picos que se originan de los compuestos en los cuales el óxido de molibdeno está sustituido parcialmente con por lo menos uno de los elementos catalíticamente activos de la presente invención, tales como vanadio, tungsteno y antimonio y los compuestos de los elementos catalíticamente activos utilizados como materiales iniciales. En la difractometría de rayos X de un catalizador conformado, el pico más fuerte puede algunas veces originarse de la alumina utilizada como un portador o un material de refuerzo opcional. Estos picos no se toman en consideración en la presente invención. Para obtener un catalizador conformado que tiene tal patrón de difracción de rayos X específicos como se menciono en lo anterior, es preferible utilizar un granulo pre-calcinado, el cual muestra las mismas características con aquellas obtenidas después de la pbst-calcinación en la difractometría de rayos X en la misma forma. En el catalizador conformado de acuerdo con la presente invención, se prefiere que el volumen total de poros que tiene un diámetro de 0.01 a 200 µm es de 0.01 a 1.0 ml/g de preferencia 0.01 a 0.4 ml/g, y el área de superficie específica es de 0.5 a 10 m2/g, de preferencia de 1.0 a 5.0 m2/g. La distribución de poro es de preferencia de tal manera que los volúmenes de poro que tienen un diámetro en el rango de 0.01 a 0.1 µm, de 0.1 a 1 µm, de 1 a 10 µm y de 10 a 200 µm son cuando mucho de 20%, cuando mucho de 30%, por lo menos de 40% y cuando mucho de 50%, respectivamente, en base al volumen total de los poros que tienen un diámetro en el rango de 0.01 a 200 µm en el catalizador. El catalizador de la presente invención, tiene una cantidad mayor a temperaturas menores y una selectividad mayor de ácido acrílico cuando se compara con los convencionales y por lo tanto, puede ser utilizado en la reacción bajo condiciones de carga elevadas. Además, el catalizador tiene excelente resistencia a la atrición y un valor comercial muy grande. EJEMPLOS La presente invención se describe en mayor detalle por medio de los siguientes ejemplos y ejemplos comparativos. Sin embargo, la presente invención no está limitada a los siguientes ejemplos a menos de que se aparten de su alcance como se define en las reivindicaciones anexas. En los siguientes ejemplos y ejemplos comparativos, todas las partes son por peso y la conversión de acroleína (% por mol) , selectividad del ácido acrílico (% por mol) y rendimiento de ácido acrílico (%) están definidas por las siguientes ecuaciones (2) a (4), respectivamente: (2) conversión de acroleína (% en moles) = 100 x (acroleína reaccionada en moles) / (acroleína suministrada en moles) (3) selectividad del ácido acrílico (% en moles) = 100 x (ácido acrílico producido en moles) / (acroleína convertida en moles) (4) rendimiento del ácido acrílico (%) = 100 x (ácido acrílico producido en moles) / (acroleína suministrada en moles) La difracción de rayos X se mide utilizando JDX-7F de JEOL LTD. O RINT-1100V de RIGAKU. La distribución de poros se midió utilizando un porosímetro de mercurio Poresizer 9320 de MICROMERITICS. La resistencia a la atrición se mide por un probador de resistencia a la atrición de KAYAGAKI IRIKA KOGYO. Una muestra de catalizador se hace girar a 25. rpm durante 10 minutos y se pasa a través de un tamiz estándar de 2.36 mm. El peso del catalizador permanece en el tamiz, se mide y la resistencia a la atrición (% por peso) se determino por las siguiente ecuación (5) : (5) Resistencia a la atrición (% por peso) = 100 x (peso de la muestra - peso del catalizador residual en un tamiz de 2.36 mm) / (peso de la muestra) La conductividad eléctrica se determina por dispersión de 5 g de una muestra en 75 g de agua pura agitando durante 5 minutos y midiendo la conductividad por CM-20S de TOA Electronics Ltd. Eiemplo 1 A un tanque de formulación (A) equipado con una motor de agitación, se agregan y se agitan 600 partes de agua desionizada a 95°C y 16.26 partes de tungstato de amonio. Entonces, 18.22 partes de metavanadato de amonio y 110 partes de molibdato de amonio se disuelve. Además, se agregan 3.78 partes de polvo de trióxido de antimonio. En un tanque de formulación (B) que contiene 96 parte de agua desionizada, 15.56 partes de sulfato de cobre se disuelven y la solución resultante se agrega al tanque de la formulación (A) para formar una solución en suspensión. La solución en suspensión se seca en un secador por aspersión, mientras se ajusta la velocidad de alimentación, de tal manera que la temperatura en la salida del secador fue de aproximadamente 100°C. El granulo resultante se coloca en un horno a temperatura ambiente y la temperatura del horno se aumenta a una velocidad de aproximadamente 60°C por hora. Entonces, el granulo se precalcina a 390°C durante aproximadamente 5 horas. Los valores de 2T en la difractometría de rayos X del granulo precalcinado, se midieron y un pico principal a 22.2° y un segundo pico más grande a 27.0° se observan, donde la relación de intensidad fue de 100:23. Los resultados de la medición de los valores 2T en la difractometría de rayos X se muestra en la Figura 1. El granulo precalcinado se muele en un molino de bolas para producir un polvo (de aquí en adelante mencionado como "polvo precalcinado"). El polvo precalcinado tiene una conductividad eléctrica de 1050 µs/cm. En un granulador de tambor giratorio, 12 partes del polvo precalcinado se aplican en 36 partes del portador alundum con una porosidad de 40%, una absorción agua de 19.8% y un diámetro de 4 mm, mientras se rocían 2.4 partes de una solución por peso al 20% acuosa de glicerina en el portador. El producto así conformado se coloca en un horno a la temperatura ambiente y la temperatura del horno se eleva a una velocidad de aproximadamente 70°C por hora. Entonces, el producto se calcina (post-calcinación) a 390°C durante 5 horas para producir un catalizador de la presente invención. El componente catalíticamente activo excepto el oxígeno en el catalizador de la presente invención, tuvieron la siguiente composición en una relación elemental : Mo12V3W1.2Cu1.2Sb0.5 La difractometría de rayos X se lleva a cabo en el catalizador. Un pico que se origina del portador alundum se observo pero los otros picos fueron sustancialmente idénticos con aquellos observados en el granulo precalcinado. Los resultados de la medición de los valores 2T en la difractometría de rayos X se muestran en la Figura 2. La distribución de poro del catalizador se midió. Los volúmenes de poro que tienen un diámetro en el rango de 0.01 a 0.1 µm, de 0.1 a 1 µm, de 1 a 10 µm y de 10 a 200 µm donde 7%, 7%, 64% y 22%, respectivamente, en base al volumen total de los poros que tienen un diámetro en el rango de 0.01 a 200 µm en el catalizador, el cual fue de 0.09 ml/g. El catalizador tuvo una resistencia a la atrición de 0.3% por peso y una área superficial específica de 2.2 m2/g.
En un recipiente de reacción con un diámetro interior de 21.4 mm, 30 mi del catalizador se llenan y una mezcla de reacción gaseosa se suministra a SV [velocidad espacial = (el volumen de gas por unidad de tiempo) / (el volumen del catalizador lleno)] de 1800 por hora. La mezcla de reacción se obtiene a partir de la oxidación catalítica de propileno en la fase gaseosa utilizando un catalizador de molibdeno-bismuto y suplementado con oxígeno y nitrógeno. La mezcla tuvo la siguiente composición: Acroleína 5.5% por volumen Propileno sin reaccionar y otros compuestos orgánicos 1.3% por volumen Oxígeno 7.4% por volumen Vapor 27.0% por volumen Gas inerte incluyendo nitrógeno 58.8% por volumen Los resultados de la reacción se dan en la Tabla 1. Ejemplo 2 En una granulador de tambor giratorio, 24 partes del polvo precalcinado obtenido en el ejemplo 1 se aplican en 36 partes de portador alundum con una porosidad de 34%, una absorción de agua de 17% y un diámetro de 3.5 mm, mientras se rocían 3 partes de una solución por peso al 20% acuosa de glicerina sobre el portador. El producto así conformado se coloca en un horno a la temperatura ambiente y la temperatura del horno se aumenta a una velocidad de aproximadamente 70°C por hora. Entonces, el producto se calcina a 390°C durante 5 horas, para producir un catalizador de la presente invención. El componente catalíticamente activo excepto el oxígeno en el catalizador de la presente invención, tuvieron la siguiente composición en relación elemental: Mo12V3W1.2Cu1.2Sb0.5 La distribución de poro del catalizador se midió.
Los volúmenes de poro que tienen un diámetro en el rango de 0.01 a 0.1 µm, de 0.1 a 1 µm, de 1 a 10 µm y de 10 a 200 µm fueron de 10%, 9%, 63% y 18%, respectivamente, en base al volumen total de los poros que tienen un diámetro en el rango de 0.01 a 200 µm en el catalizador. El catalizador tuvo una resistencia a la atrición de 0.5% por peso y un área superficial específica de 3.5 m2/g. El catalizador se sometió a la reacción como en el Ejemplo 1. Los resultados de la misma se dan en la Tabla 1. Ejemplos 3 a 6 Los procedimientos del Ejemplo 1 se repiten excepto que en los ejemplos 3 a 6, 5.19 partes, 10.37 partes, 23.33 partes y 32.40 partes, respectivamente, se utiliza de sulfato de cobre. Los componentes catalíticamente activos excepto el oxígeno en los catalizadores de la presente invención, tienen las siguientes composiciones en la relación elemental: Ejemplo 3 M012V3Wx .2Cuo . S o.5 Ejemplo 4 Moi2V3W? .2Cu0.8sb0.5 Ejemplo 5 Ejemplo 6 M012V3Wx .2C 2.5Sbo.5 La difractometría de rayos X se lleva a cabo en los componentes catalíticamente activos de los catalizadores y los valores de 2T se miden. En cada catalizador, se observo un pico principal a 22.2° , el cual es característico de la presente invención. Sin embargo, los picos intrínsecos del óxido de molibdeno fueron muy amplios y se translaparon entre sí; de esta forma, no se observo el pico agudo. Los polvos precalcinados utilizados en estos ejemplos tuvieron una conductividad eléctrica en el rango de 200 a 1400 µs/cm. Los catalizadores tuvieron una resistencia a la atrición de 0.5% o menor. Los catalizadores se sometieron a la reacción como en el ejemplo 1. Los resultados del mismo se dan en la Tabla 1.
Tabla 1 Ejemplo 1 2 3 4 5 6 Temperatura de reacción 250 230 255 250 255 260 (°C) Conversión de acroleina 99.1 98.7 99.0 98.9 99.1 99.0 (% en moles) Selección de ácido acrílico 98.5 98.2 98.2 98.4 98.0 98.3 (% en moles) Producción de ácido acrílico 97.6 96.9 97.2 97.3 97.1 97.3 (% en moles) Ej emplos 7 a 10 Se repiten los procedimientos del ejemplo 1, excepto que en los ejemplos 7 a 10, 2.27 partes, 7.56 partes, 15.13 partes y 22.70 partes, respectivamente, se utilizaron de trióxido de antimonio. Los componentes catalíticamente activos excepto el oxígeno en los catalizadores de la presente invención, tuvieron las siguientes composiciones en la relación elemental: Ejemplo 7 Mo12v3wl t 2^ ^0.3 Ejemplo 8 M012V3W1. Cui.2 1. o Ejemplo 9 M012 3W1.2C 1.2S 2. o Ejemplo 10 M012V3W1.2Cu1.2S 3. o La difractometría de rayos X se lleva a cabo en los componentes catalíticamente activos de los catalizadores y los valores de 2T se midieron. En cada catalizador, un pico principal se observa a 22.2°, el cual es característico de la presente invención. Sin embargo, los picos intrínsecos del óxido de molibdeno fueron muy amplios y se translaparon entre sí; de esta forma, no se observo el pico agudo. Los polvos precalcinados utilizados en estos ejemplos tuvieron una conductividad eléctrica en el rango de 150 a 1200 µs/cm. Los catalizadores tuvieron una resistencia a la atrición de 0.6% o menor. Los catalizadores se sometieron a la reacción como en el Ejemplo 1. Los resultados del mismo se dan en la Tabla 2. Ejemplo 11: A un tanque (A) de formulación equipado con un motor de agitación, se agregan y se agitan 600 partes de agua desionizada a 95°C y 16.26 partes de tungstato de amonio. Entonces, 18.22 partes de metavanadato de amonio y 110 partes de molibdato de amonio se disuelve. Además, se agregan 3.78 partes de polvo de trióxido de antimonio. En el tanque de formulación (B) que contiene 96 parte de agua desionizada, 15.56 partes de sulfato de cobre y 1.05 partes de nitrato de potasio se disuelven y la solución resultante se agrega al tanque de la formulación (A) para formar una solución en suspensión. La solución en suspensión se seca en un secador por aspersión, mientras se ajusta la velocidad de alimentación, de tal manera que la temperatura en la salida del secador fue de aproximadamente 100°C. El granulo resultante se coloca en un horno a temperatura ambiente y la temperatura del horno se aumenta a una velocidad de aproximadamente 60°C por hora. Entonces, el granulo se precalcina a 390°C durante aproximadamente 5 horas para producir un granulo precalcinado. En un granulador de tambor giratorio, 12 partes de un polvo precalcinado obtenido moliendo el granulo precalcinado en un molino de bolas, se aplican 36 partes de portador alundum con un diámetro de 4 mm mientras se rocían 2.4 partes de 20% por peso de una solución acuosa de glicerina en el portador. El producto así conformado se coloca en un horno a temperatura ambiente y la temperatura del horno se eleva a una velocidad de aproximadamente 70°C por hora. Entonces, el producto se calcina a 390°C durante 5 horas para producir un catalizador de la presente invención. El componente catalíticamente activo excepto el oxígeno en el catalizador, tuvo la siguiente composición en relación elemental: Mo12V3W1.2Cu1.2Sb0.5K0.2 Los valores 2T en la difractometría de rayos X del granulo precalcinado utilizados, se miden en un pico principal de 22.2° y un segundo pico más grande a 26.7° se observaron donde la relación de intensidad fue de 100:28. Los resultados similares se observaron para el componente catalíticamente activo del catalizador. La distribución de poro del catalizador se midió. Los volúmenes de poro que tienen un diámetro en el rango de 0.01 a 0.1 µm, de 0.1 a 1 µm, de 1 a 10 µm y de 10 a 200 µm fueron de 9%, 6%, 73% y 12%, respectivamente, en base al volumen total de los poros que tienen un diámetro en el rango de 0.01 a 200 µm en el catalizador. El catalizador tuvo una resistencia a la atrición de 0.3% por peso y un área de superficial específica de 1.8 m /g. El catalizador se sometió a la reacción como en el Ejemplo 1. Los resultados del mismo se dan en la Tabla 2. Ejemplo 12: Se repiten los procedimientos del Ejemplo 11, excepto que 2.45 partes de nitrato de calcio se sustituyeron por nitrato de potasio. El componente catalíticamente activo excepto el oxígeno en el catalizador de la presente invención, tiene las siguientes composición en la relación elemental : Mo12V3W1.2Cu1.2Sb0.5Ca0.2 Los valores 2T en la difractometría de rayos X del granulo precalcinado utilizado se midieron y un pico principal a 22.2° y un segundo pico más grande a 27.3° se observan donde la relación de intensidad fue de 100:36. Los resultados similares se observaron para el componente catalíticamente activo del catalizador de la presente invención. El catalizador se somete a la reacción como en el Ejemplo 1. Los resultados del mismo se dan en la Tabla 2. Ejemplo 13 A un tanque (A) de formulación equipado con un motor de agitación, se agregan y se agitan 600 partes de agua desionizada a 95°C y 16.26 partes de tungstato de amonio. Entonces, se disuelven 18.22 partes de metavanadato de amonio y 110 partes de molibdato de amonio. Además, se agregan 3.78 partes de polvo de trióxido de antimonio. Después de 20 minutos, se agregan 4.47 partes de óxido de cerio. En un tanque (B) de formulación que contiene 96 partes de agua desionizada, se disuelven 15.05 partes de nitrato de cobre y la solución resultante se agrega al tanque (A) , de formulación para formar una solución en suspensión. La solución en suspensión se seca en un secador de aspersión, mientras que se ajusta la velocidad de alimentación, de tal manera que la temperatura en la salida del secador fue de aproximadamente 100°C. El granulo resultante se coloca en un horno a temperatura ambiente y la temperatura ambiente del horno se eleva a una velocidad de aproximadamente 60°C por hora. Entonces, el granulo se precalcina a 370°C durante aproximadamente 5 horas, para producir un granulo pre-calcinado.
En un granulador de tambor giratorio, 12 partes de un polvo pre-calcinado obtenido por molienda del granulo precalcinado en un molino de bolas, se aplican en 36 partes de portador alundum con un diámetro de 4 mm, mientras se rocían 2.4 partes de una solución acuosa al 20% de glicerina del portador. El producto así conformado, se coloca en un horno a una temperatura ambiente y la temperatura del horno se eleva a una velocidad de aproximadamente 70°C por hora. Entonces, el producto se calcina a 370°C durante 5 horas para producir un catalizador de la presente invención. El componente catalíticamente activo excepto el oxígeno en el catalizador, tuvo la siguiente composición en relación elemental: Mo12V3W1.2 u1.2Sb0,5Ce0.5 Los valores 2T en la difractometría de rayos X del granulo pre-calcinado utilizados, se miden y un pico principal a 22.2° y un segundo pico más largo a 28.5° se observan donde la relación de intensidad fue de 100:34. Los resultados similares se observan para el componente catalíticamente activo del catalizador. La distribución de poro del catalizador se mide.
Los volúmenes de poro que tienen un diámetro en el rango de 0.01 a 0.1 µm, de 0.1 a 1 µm, de 1 a 10 µm y de 10 a 200 µm fueron de 13%, 6%, 69% y 12%, respectivamente, en base al volumen total de los poros que tienen un diámetro en el rango de 0.01 a 200 µm en el catalizador. Fl catalizador tuvo una resistencia a la atrición de 0.3% por peso y un área de superficie específica de 2.0 m2/g. El catalizador se sometió a la reacción como en el Ejemplo 1. Los resultados del mismo se dan en la Tabla 2..
Tabla 2 Ejemplo 10 11 12 13 Temperatura de reacción 255 250 260 265 250 255 250 CC) Conversión de acroleína 98.6 99.0 98.7 99.1 98.5 98 .3 98.8 (% en moles) Selección de ácido acrílico 98 .9 98.1 98.0 97 .0 97 .7 96.4 97.2 (% en moles) Producción de ácido acrílico 97 .5 97 .1 96.7 96.1 96 .2 94 .8 96.0 (% en moles) Ej emplo 14 Se repitió el procedimiento del ejemplo 13, excepto que 3.45 partes de óxido de niobio se sustituyen por óxido de cerio. El componente catalíticamente activo, excepto el oxígeno en el catalizador de la presente invención, tuvo la siguiente composición en relación elemental : Mo12V3W1.2Cu1.2Sb0.5Nb0.5 Los valores 2T en la difractometría de rayos X del granulo pre-calcinado utilizado se midieron y un pico principal a 22.2° y un segundo pico más largo a 22.6° se observaron, donde la relación de intensidad fue de 100:33. También se observó un pico pequeño de óxido de niobio. Los resultados similares se observaron para el componente catalíticamente activo del catalizador de la presente invención. El catalizador se sometió a la reacción como en el Ejemplo 1. Los resultados del mismo se dan en la Tabla 3. Ejemplo 15 A un tanque (A) de formulación equipado con un motor de agitación, se agregan y se agitan 600 partes de agua desionizada a 95°C y 16.26 partes de tungstato de amonio. Entonces, se disuelven 18.22 partes de metavanadato de amonio y 110 partes de molibdato de amonio. Además, se agregan 3.78 partes de polvo de trióxido de antimonio. En un tanque (B) de formulación que contiene 96 partes de agua desionizada, 15.56 partes de sulfato de cobre, 0.52 partes de nitrato de potasio y 2.66 partes de nitrato de magnesio se disuelven y la solución resultante se agrega al tanque de formulación (A) para formar una solución en suspensión. Subsiguientemente, los procedimientos del Ejemplo 11 se repiten para producir un catalizador de la presente invención. El componente catalíticamente activo, excepto el oxígeno en el catalizador, tuvo la siguiente composición en le relación elemental: Mo12V3W1.2Cu1.2Sb0.5K0.1M90.2 Los valores 2T en la difractometría de rayos X del granulo pre-calcinado utilizados, se miden y un pico principal a 22.2° y un segundo pico más largo a 27.3° se observan donde la relación de intensidad fue de 100:41. Los resultados similares se observaron para el componente catalíticamente activo del catalizador. La distribución de poro del catalizador se mide. Los volúmenes de poro que tienen un diámetro en el rango de 0.01 a 0.1 µm, de 0.1 a 1 µm, de 1 a 10 µm y de 10 a 200 µm fueron de 7%, 5%, 80% y 8%, respectivamente, en base al volumen total de los poros que tienen un diámetro en el rango de 0.01 a 200 µm en el catalizador. El catalizador tuvo una resistencia a la atrición de 0.6% por peso y un área de superficial específica de 1.5 m2/g. El catalizador se sometió a la reacción como en el Ejemplo 1. Los resultados del mismo se dan en la Tabla 3. Ejemplo 16 A un tanque (A) de formulación equipado con un motor de agitación, se agregan y se agitan 600 partes de agua desionizada a 95°C y 16.26 partes de tungstato de amonio. Entonces, se disuelven 18.22 partes de metavanadato de amonio y 110 partes de molibdato de amonio. Además, se agregan 3.78 partes de polvo de trióxido de antimonio. Después de 20 minutos, 1.56 partes de óxido de estaño fueron agregados. En un tanque (B) de formulación que contiene 96 partes de agua desionizada, 15.56 partes de sulfato de cobre, 0.22 partes de nitrato de sodio y 1.10 partes de nitrato de estroncio se disuelven y la solución resultante se agrega al tanque de formulación (A) para formar una solución en suspensión. Subsiguientemente, los procedimientos del Ejemplo 11 se repiten para producir un catalizador de la presente invención. El componente catalíticamente activo, excepto el oxígeno en el catalizador, tuvo la siguiente composición en le relación elemental: Mo12V3W1 2CUl 2Sb0 _ 5NaQ ^ 05SrQ _ ^?IQ 2 Los valores 2T en la difractometría de rayos X del granulo pre-calcinado utilizado, En el catalizador se observó un pico a 22.2 el cual es característico de la presente invención. Sin embargo, los picos intrínsecos de óxido de molibdeno de 23° a 29° se observaron escasamente. Resultados similares también se observaron para los componentes catalíticamente activos de los catalizadores. El catalizador se sometió a la reacción como en el Ejemplo 1. Los resultados del mismo se dan en la Tabla 3. Ejemplos 17 y 18 Los procedimientos del Ejemplo 1 se repiten, excepto que en los Ejemplos 17 y 18, 12.15 partes y 24.30 partes, respectivamente de metavanadato de amonio se utilizan. Los componentes catalíticamente activos, excepto oxígeno en los catalizadores de la presente invención, tienen las siguientes composiciones en relación elemental: Ejemplo 17 Mo-L2V2W1 2C 2SbQ 5 Ejemplo 18 Mo12V4W1>2Cu1 >2Sb0 >5 Los valores 2T en la difractometría de rayos X de los granulos pre-calcinados utilizados, se midieron. En cada catalizador se observó un pico a 22.2° el cual es característico de la presente invención. Sin embargo, los picos intrínsecos de óxido de molibdeno de 23° a 29° se observaron escasamente. Resultados similares también se observaron para los componentes catalíticamente activos de los catalizadores. Los catalizadores se someten a la reacción como en el Ejemplo 1. Los resultados de los mismos se dan en la Tabla 3. Ejemplos 19 y 20 Los procedimientos del Ejemplo 1 se repiten, excepto que en los Ejemplos 19 y 20, 6.78 partes y 27.11 partes, respectivamente de tungstato de amonio se utilizan. Los componentes catalíticamente activos, excepto oxígeno en los catalizadores de la presente invención, tienen las siguientes composiciones en relación elemental : Ejemplo 19 MO12V3WQ 2SbQ 5 Ejemplo 20 o12V3W2.0Cul 2Sb0 5 Los valores 2T en la difractometría de rayos X de los granulos pre-calcinados utilizados, se midieron. En el catalizador del Ejemplo 19, se observó un pico a 22.1° el cual es característico de la presente invención, mientras que los picos intrínsecos de óxido de molibdeno no se observaron. Similarmente, se observó un pico a 22.2°, el cual es característico de la presente invención mientras que los picos intrínsecos de óxido de molibdeno no se observaron en el catalizador del Ejemplo 20. Resultados similares también se observaron para los componentes catalíticamente activos de los catalizadores. Los catalizadores se someten a la reacción como en el Ejemplo 1. Los resultados de los mismos se dan en la Tabla 3.
Tabla3' Ejemplo 14 15 16 17 18 19 20 Temperatura de reacción 255 260 260 255 250 250 260 <°C) Conversión de acroleína 98.6 98.6 97 .8 99.1 98.5 98.5 98.7 (% en moles) Selección de ácido acrílico 96.8 98.7 98.3 97. 3 98.4 98 .2 96 ,7 (% en moles) Producción de ácido acrilico 95.4 97.3 96.1 96.4 96. 9 96.7 95.4 (% en moles) Ejemplo 21 Se repitieron los procedimientos del ejemplo 1, excepto que el producto obtenido en el ejemplo 1 fue calcinado a 440°C por alrededor de 2.5 horas. El componente catalíticamente activo, excepto el oxígeno en el catalizador de la presente invención, tuvo la siguiente composición en relación elemental: Mo12V3W1.2Sb0.5Cu1.2 Los valores 2T en la difractometría de rayos X del componente catalíticamente activo en el catalizador se midieron y un pico principal a 22.2° y un segundo pico más largo a 23.3° se observaron, donde la relación de intensidad fue de 100:41. El catalizador tuvo una resistencia a la atrición de 0.4% por peso. El catalizador se sometió a la reacción como en el Ejemplo 1. Los resultados del mismo se dan en la Tabla 4. Ejemplo 22 Se repitieron los procedimientos del ejemplo 1, excepto que el producto obtenido en el ejemplo 1 fue calcinado a 480°C por alrededor de 1 hora. El componente catalíticamente activo, excepto el oxígeno en el catalizador de la presente invención, tuvo la siguiente composición en relación elemental: Mo12V3W1.2Sb0.5Cu1.2Sb0.5 Los valores 2T en la difractometría de rayos X del componente catalíticamente activo en el catalizador se midieron y un pico principal a 22.2° y un segundo pico más largo a 23.0° se observaron, donde la relación de intensidad fue de 100:60. El catalizador tuvo una resistencia a la atrición de 0.3% por peso. El catalizador se sometió a la reacción como en el Ejemplo 1. Los resultados del mismo se dan en la Tabla 4. Ejemplo 23 Se repitieron los procedimientos del Ejemplo 1, excepto que el polvo pre-calcinado obtenido en el Ejemplo 1 se conformó utilizando una solución acuosa al 30% por peso de etilenglicol como un aglutinante. El catalizador se sometió a difractometría de Rayos X. Aunque algunos picos de alúmina basados en el portador alumdum se detectaron, otros picos fueron similares a aquellos observados por el granulo precalcinado. Se midió la distribución de poros del catalizador. Los volúmenes de poro que tienen un diámetro en el rango de 0.01 a 0.1 µm, de 0.1 a 1 µm, de 1 a 10 µm y de 10 a 200 µm fueron de 11%, 10%, 67% y 12%, respectivamente, en base al volumen total de poros que tienen un diámetro en el rango de 0.01 a 200 µm en el catalizador. El catalizador tiene una resistencia a la atrición de 0.6% por peso y un área superficial específica de 2.2 m2/g. El catalizador se sometió a la reacción como en le Ejemplo 1. Los resultados del mismo se dan en la Tabla 4. Ejemplo 24 Veinticuatro (24) partes del polvo pre-calcinado obtenido en el Ejemplo 1, se mezclan con 1.2 partes de fibra de sílice-alúmina con una longitud de fibra promedio de 100 µm y un diámetro de fibra promedio de 2.0 µm para formar una mezcla. En un granulador de tabor giratorio, 34.8 partes de portador alumdum con una porosidad de 34%, una absorción de agua de 17% y un diámetro de 3.5 mm, se recubren con la mezcla, mientras se rocían 3 partes de una solución acuosa al 20% por peso de glicerina en el portador. Mientras se eleva la temperatura del horno de la temperatura ambiente a una velocidad de aproximadamente 70°C por hora, la calcinación se lleva a cabo a 390°C durante 2.5 horas para producir un catalizador. La distribución de poro del catalizador se midió. Los volúmenes de poro que tienen un diámetro en el rango de 0.1 a 1 µm, de 1 a 10 µm y de 10 a 200 µm fueron de 11% 72% y 17%, respectivamente, en base al volumen total de los poros que tienen un diámetro en el rango de 0.1 a 200 µm en el catalizador. El catalizador tuvo una resistencia a la atrición de 0.1% por peso. El catalizador se sometió a la reacción como en el Ejemplo 1. Los resultados del mismo se dan en la Tabla 4. Ejemplo 25 Los procedimientos del ejemplo 24 se repiten excepto que 23 partes de una mezcla de 22 partes del polvo pre-calcinado obtenido en el Ejemplo 1 con 1 parte de filamentos de carburo de silicio, 5 partes de una solución acuosa al 20% por peso de glicerina y 66 partes de portador alumdum con una porosidad de 34%, una absorción de agua de 17% y un diámetro de 3.5 mm se utilizaron para producir un catalizador de la presente invención. La distribución de poro del catalizador se midió. Los volúmenes de poro que tienen un diámetro en el rango de 0.1 a 1 µm, de 1 a 10 µm y de 10 a 200 µm fueron de 15% 73% y 12%, respectivamente, en base al volumen total de los poros que tienen un diámetro en el rango de 0.01 a 200 µm en el catalizador. El catalizador tuvo una resistencia a la atrición de 0.2% por peso. El catalizador se sometió a la reacción como en el Ejemplo 1. Los resultados del mismo se dan en la Tabla 4.
Tabla 4 Ejemplo 21 22 23 24 25 Temperatura de reacción 255 270 265 225 245 CC) Conversión de acroleína 99.3 98.3 98 .7 99.3 98. 9 (% en moles) Selección de ácido acrílico 98.1 98.6 97 .6 98 , 0 98.1 (% en moles) Producción de ácido acrílico 97.4 96.9 96.3 97 .3 97.0 (% en moles) EJEMPLO COMPARATIVO 1 Se repitieron los procedimientos del Ejemplo 1. excepto que no se utilizó trióxido de antimonio para producir un catalizador. El componente catalíticamente activo excepto el oxígeno en el catalizador de la presente invención, tuvo la siguiente composición en relación elemental: Mo12V3W1.2Cu1.2 El catalizador se sometió a la reacción como en el Ejemplo l.Los resultados del mismo se dan en la Tabla 5. EJEMPLO COMPARATIVO 2 Se repitieron los procedimientos del Ejemplo 1. excepto que no se utilizó óxido de cobre para producir un catalizador. El componente catalíticamente activo excepto el oxígeno en el catalizador de la presente invención, tuvo la siguiente composición en relación elemental: Mo12V3W1.2Sb0.5 El catalizador se sometió a la reacción como en el Ejemplo l.Los resultados del mismo se dan en la Tabla 5. Tabla 5 1 2 Ejemplo Comparativo Temperatura de reacción (°C) 280 300 Conversión de acroleína (% en moles) 98.0 96.8 Selección de ácido acrílico (% en moles) 95.0 89.3 Producción de ácido acrílico (% en moles) 93 5 86.4 Co o se ve de los resultados anteriores, el catalizador de la presente invención muestra una actividad de reacción elevada a temperaturas de aproximadamente 10 a 70 °C menores que los catalizadores convencionales.

Claims (12)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un catalizador en el cual un componente catalíticamente activo tiene una composición representada por la fórmula (I) :
  2. Mol2vawbCucsbdxe?fzg°h <D caracterizado porque Mo, V, W, Cu, Sb y O representan molibdeno, vanadio, tungsteno, cobre, antimonio y oxígeno, respectivamente, X representa por lo menos un elemento seleccionado del grupo que consiste de metales alcalinos y talio, Y representa por lo menos un elemento seleccionado del grupo que consiste de magnesio, calcio, estroncio, bario y zinc, Z representa por lo menos un elemento seleccionado del grupo que consiste de niobio, cerio, estaño, cromo, manganeso, fierro, cobalto, samario, germanio, titanio y arsénico, a, b, c, d, e, f, g y h son relaciones atómicas de los elementos respectivos con 0<a=10, O=b=lO, 0<c=6, 0<d=10, 0=e=0.5, O=f=l y 0=g<6, en base a doce (12) átomos de molibdeno y h es el número de átomos de oxígeno requerido para satisfacer la valencia total, en la que el pico más fuerte aparece a 22.2±0.3 (2T) en la difractometría rayos X del componente catalíticamente activo con la línea Ka del cobre, donde ? representa un ángulo de difracción. 2. El catalizador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un polvo obtenido por el secado de una solución acuosa o dispersión que contiene los elementos metálicos que constituyen el componente catalíticamente activo ("eleme? os catalíticamente activos") o sus compuestos y calcinar el polvo seco resultante, en el que una conductividad eléctrica de una mezcla de 5 g de polvo y 75 g de agua pura está en el rango de 100 a 2000 µs/cm como se medio después de agitar durante 5 minutos .
  3. 3. El catalizador de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el polvo seco se obtiene por secado por aspersión.
  4. 4. El catalizador de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la solución acuosa o dispersión que contiene los elementos catalíticamente activos o sus compuestos se obtiene mezclando agua y trióxido de antimonio como una fuente de antimonio.
  5. 5. El catalizador obtenido por compresión, extrusión o recubrimiento de un catalizador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los volúmenes de poro que tienen un diámetro en el rango de 0.01 a 0.1 µm, de 0.1 a 1 µm, de 1 a 10 µm y de 10 a 200 µm son cuando mucho del 20%, cuando mucho 30%, por lo menos 40% y cuando mucho 50%, respectivamente, en base al volumen total de los poros que tienen un diámetro en el rango de 0.01 a 200 µm en el catalizador;
  6. 6. El catalizador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, para utilizarse en la producción de ácido acrílico por oxidación catalítica de acroleína en fase de gas con oxígeno molecular.
  7. 7. El proceso para preparar un catalizador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque comprende las etapas de: (a) secar una solución acuosa o dispersión que contiene a los elementos catalíticamente activos o sus compuestos para proporcionar un polvo seco; (b) calcinar el polvo seco obtenido en la etapa (a) para producir un polvo de un componente catalíticamente activo; y (c) recubrir un portador con el polvo del componente catalíticamente activo obtenido en la etapa (b) , utilizando un granulador de tambor giratorio.
  8. 8. El proceso de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque en la etapa (c) un material de refuerzo se utiliza junto con el polvo del componente catalíticamente activo.
  9. 9. El proceso de conformidad con la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque en la etapa (c) utiliza un aglutinante junto con el polvo del componente catalíticamente activo.
  10. 10. El proceso de conformidad con la reivindicación , caracterizado porque el aglutinante es un diol o triol.
  11. 11. El proceso de conformidad con la reivindicación 0, caracterizado porque el triol es glicerina.
  12. 12. El proceso de conformidad con la reivindicación , caracterizado porque el material de refuerzo es una fibra cerámica.
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