RU2575346C2 - Oxide catalyst - Google Patents

Oxide catalyst Download PDF

Info

Publication number
RU2575346C2
RU2575346C2 RU2013157588/04A RU2013157588A RU2575346C2 RU 2575346 C2 RU2575346 C2 RU 2575346C2 RU 2013157588/04 A RU2013157588/04 A RU 2013157588/04A RU 2013157588 A RU2013157588 A RU 2013157588A RU 2575346 C2 RU2575346 C2 RU 2575346C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
temperature
suspension
oxide
starting material
Prior art date
Application number
RU2013157588/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013157588A (en
Inventor
Дзун ЙОСИДА
Тацуо ЯМАГУТИ
Кендзи ИЗУМИЯМА
Original Assignee
Асахи Касеи Кемикалз Корпорейшн
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 Асахи Касеи Кемикалз Корпорейшн filed Critical Асахи Касеи Кемикалз Корпорейшн
Priority claimed from PCT/JP2012/065139 external-priority patent/WO2013002029A1/en
Publication of RU2013157588A publication Critical patent/RU2013157588A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2575346C2 publication Critical patent/RU2575346C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention discloses an oxide catalyst for use in an olefin and/or alcohol oxidation reaction, a method of producing said catalyst and a method of producing a saturated aldehyde in the presence of said catalyst. The catalyst has the following formula (1): Mo12BiaFebCocCedAeBfOq (1), where Mo is molybdenum, Bi is bismuth, Fe is iron, Co is cobalt, Ce is cerium, A is at least one element selected from a group consisting of cerium and rubidium, B is at least one element selected from a group consisting of copper, nickel, magnesium and lead, a-f denote the atomic ratio of each of the elements to 12 Mo atoms; 2≤a≤6, 2.5<b≤5, 2≤c≤8, 0.4≤b/c≤2.5, 0.5≤d≤6, 0.01≤e≤2 and 0≤f<2, and g is the number of oxygen atoms, defined by the valence of the constituent element other than oxygen, wherein when the parameter d of a cerium and molybdenum composite oxide, which indicates a peak at 33.50° on an X-ray diffraction pattern, is taken as the reference, the level of change of d is 5000-9000 ppm. The method of producing the catalyst includes the following steps: ageing a suspension of the starting material containing molybdenum, bismuth, iron, cobalt and cerium at a temperature higher than room temperature; drying the aged suspension of the starting material; pre-calcining the dried product at 120°C or higher and 350°C or lower; and final calcining of the pre-calcined product at 400°C or higher and 700°C or lower.
EFFECT: oxide catalyst causes less formation of subsequent oxide in an olefin and/or alcohol oxidation reaction and can improve selectivity of unsaturated aldehyde.
3 cl, 2 dwg, 9 tbl, 23 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к оксидному катализатору, используемому в реакции окисления олефина и/или спирта.The present invention relates to an oxide catalyst used in the oxidation of an olefin and / or alcohol.

Предпосылки создания изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

В качестве способа получения метилакрилата или метилметакрилата в соответствии с реакцией окислительной эстерификации, в которой используются по меньше мере один представитель, выбранный из пропилена, изобутилена и трет-бутилового спирта, в качестве исходного материала, и ненасыщенный альдегид в качестве промежуточного соединения, известны два способа: способ, называемый "прямой мета-способ", содержащий две реакционные стадии; и способ, называемый "способ прямого окисления", содержащий три реакционные стадии. Согласно "Sekiyu Kagaku Purosesu (Petrochemical Processes)" (edited by the Japan Petroleum Institute, pages 172-176, Kodansha Scientific, Ltd.) способ прямого окисления представляет собой способ получения метилакрилата или метилметакрилата в три стадии. Первая стадия окисления представляет собой стадию воздействия на по меньше мере один исходный материал, выбранный из пропилена, изобутилена и трет-бутанола, газофазной каталитической реакции окисления молекулярным кислородом в присутствии катализатора с получением акролеина или метакролеина. Вторая стадия окисления представляет собой стадию воздействия на акролеин или метакролеин, полученные на первой стадии окисления, газофазной каталитической реакции окисления молекулярным кислородом в присутствии катализатора с получением акриловой кислоты или метакриловой кислоты. Стадия эстерификации представляет собой стадию дальнейшей обработки акриловой кислоты или метакриловой кислоты, полученных на второй стадии окисления, эстерификацией при использовании метанола в качестве спирта с получением метилакрилата или метилметакрилата. Между тем прямой мета-способ включает две стадии каталитической реакции, где первая реакционная стадия включает обработку пропилена, изобутилена и/или трет-бутанола в качестве исходного материала (материалов) газофазной каталитической реакцией окисления газом, содержащим молекулярный кислород, с получением акролеина или метакролеина, и вторая стадия окисления включает взаимодействие полученных акролеина или метакролеина, например метанола, в качестве спирта и молекулярного кислорода с получением метилакрилата и метилметакрилата в одну стадию.As a method for producing methyl acrylate or methyl methacrylate in accordance with an oxidative esterification reaction in which at least one representative selected from propylene, isobutylene and tert-butyl alcohol is used as a starting material and an unsaturated aldehyde as an intermediate, two methods are known : a method called "direct meta-method", containing two reaction stages; and a method called a “direct oxidation method” comprising three reaction steps. According to "Sekiyu Kagaku Purosesu (Petrochemical Processes)" (edited by the Japan Petroleum Institute, pages 172-176, Kodansha Scientific, Ltd.), the direct oxidation process is a three-step process for producing methyl acrylate or methyl methacrylate. The first oxidation step is the step of exposing at least one starting material selected from propylene, isobutylene and tert-butanol, a gas-phase catalytic oxidation reaction of molecular oxygen in the presence of a catalyst to produce acrolein or methacrolein. The second stage of oxidation is the stage of exposure to acrolein or methacrolein obtained in the first stage of oxidation, a gas-phase catalytic oxidation reaction of molecular oxygen in the presence of a catalyst to produce acrylic acid or methacrylic acid. The esterification step is a step for further processing the acrylic acid or methacrylic acid obtained in the second oxidation step by esterification using methanol as an alcohol to produce methyl acrylate or methyl methacrylate. Meanwhile, the direct meta-method involves two stages of a catalytic reaction, where the first reaction stage involves the treatment of propylene, isobutylene and / or tert-butanol as a starting material (s) with a gas-phase catalytic oxidation reaction with a gas containing molecular oxygen to produce acrolein or methacrolein and the second oxidation step involves reacting the resulting acrolein or methacrolein, for example methanol, as alcohol and molecular oxygen to produce methyl acrylate and methyl methacrylate in bottom stage.

В качестве катализатора для получения ненасыщенного альдегида как главного компонента существует катализатор, найденный очень давно фирмой Sohio Company. Затем были представлены многие сложнооксидные катализаторы, содержащие Mo и Bi в качестве основных компонентов. Например, катализатор, фокусирующийся на Mo, Si, Ce, K, Fe, Co, Mg, Cs и Rb в качестве металлов, содержащихся в катализаторе, описан в патентном документе 1. Катализаторы для получения ненасыщенного альдегида и ненасыщенной кислоты описаны также в патентном документе 2. Среди них катализатор, представленный следующей формулой Sb0,5Cs0,5S0,25Ni2,5Co4,5Fe4Bi1Mo12Ox, обеспечивает максимальный выход за один прогон.As a catalyst for producing an unsaturated aldehyde as the main component, there is a catalyst found a long time ago by Sohio Company. Then, many complex oxide catalysts containing Mo and Bi as main components were introduced. For example, a catalyst focusing on Mo, Si, Ce, K, Fe, Co, Mg, Cs, and Rb as the metals contained in the catalyst is described in Patent Document 1. Catalysts for producing unsaturated aldehyde and unsaturated acid are also described in Patent Document 2. Among them, the catalyst represented by the following formula Sb 0.5 Cs 0.5 S 0.25 Ni 2.5 Co 4.5 Fe 4 Bi 1 Mo 12 O x provides maximum yield in one run.

Перечень прототиповPrototype list

Патентный документPatent document

Патентный документ 1: Международная публикация № WO 95/35273Patent Document 1: International Publication No. WO 95/35273

Патентный документ 2: Патент США № 4001317Patent Document 2: US Patent No. 4001317

Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Проблемы, решаемые изобретениемProblems Solved by the Invention

На производительность реакции окисления, описанной выше, значительно влияет концентрация исходного материала и температура реакции. Теоретически считается, что производительность улучшается, когда концентрация исходного материала является высокой, и температура реакции является высокой. Однако, в действительности, когда температура реакции и концентрация исходного материала устанавливаются чрезмерно высокими, возникает проблема заметно сниженной производительности.The performance of the oxidation reaction described above is significantly affected by the concentration of the starting material and the reaction temperature. It is theoretically believed that productivity improves when the concentration of the starting material is high and the reaction temperature is high. However, in reality, when the reaction temperature and the concentration of the starting material are set excessively high, the problem of markedly reduced productivity arises.

Например, когда ненасыщенный альдегид получается реакцией газофазного каталитического окисления, если концентрация исходного материала является высокой, парциальное давление кислорода, требуемое при генерации тепла, увеличивается, что увеличивает образование последующего оксида. Поэтому селективность по ненасыщенному альдегиду значительно снижается, что заметно снижает производительность. Между тем, если температура реакции составляет примерно 350-370°C, селективность по ненасыщенному альдегиду увеличивается. Однако, если температура реакции составляет примерно 370°C или более, селективность по ненасыщенному альдегиду значительно снижается, что заметно снижает производительность. Поэтому требуется катализатор, имеющий высокую производительность требуемого продукта даже при условиях реакции высокой концентрации исходного материала и высокой температуры реакции.For example, when an unsaturated aldehyde is obtained by a gas-phase catalytic oxidation reaction, if the concentration of the starting material is high, the partial oxygen pressure required during heat generation increases, which increases the formation of the subsequent oxide. Therefore, the selectivity for unsaturated aldehyde is significantly reduced, which significantly reduces productivity. Meanwhile, if the reaction temperature is about 350-370 ° C, selectivity for unsaturated aldehyde increases. However, if the reaction temperature is about 370 ° C or more, the selectivity for the unsaturated aldehyde is significantly reduced, which significantly reduces the productivity. Therefore, a catalyst is required having the high productivity of the desired product even under reaction conditions with a high concentration of the starting material and a high reaction temperature.

В вышеуказанных наблюдениях был исследован оксидный катализатор системы висмут-молибден (Bi-Mo), используемый в технике, и оксидный катализатор системы, в которой железо, церий или т.п. дополнительно вводятся в систему висмут-молибден, как описано в патентном документе 1. Как результат было установлено, что в таком катализаторе все металлы не образуют сложного оксида и металлы существуют также как Bi2Mo3O12, Ce2Mo3O12, Fe2Mo3O12, Bi2O3, Fe2O3 и СеО2 по результатам рентгеноструктурного анализа или т.п. Указанные однокомпонентные оксиды или двухкомпонентные оксиды имеют сравнительно высокую окислительную способность и поэтому образуют последующий оксид, который находится в состоянии, когда требуемый продукт дополнительно окисляется, создавая проблему сниженной производительности по требуемому продукту.In the above observations, the oxide catalyst of the bismuth-molybdenum (Bi-Mo) system used in the art and the oxide catalyst of the system in which iron, cerium or the like were investigated. additionally introduced into the bismuth-molybdenum system, as described in patent document 1. As a result, it was found that in such a catalyst all metals do not form a complex oxide and the metals also exist as Bi 2 Mo 3 O 12 , Ce 2 Mo 3 O 12 , Fe 2 Mo 3 O 12 , Bi 2 O 3 , Fe 2 O 3 and CeO 2 according to the results of X-ray diffraction analysis or the like. These one-component oxides or two-component oxides have a relatively high oxidizing ability and therefore form a subsequent oxide, which is in a state where the desired product is additionally oxidized, creating the problem of reduced productivity on the desired product.

Тогда авторами настоящего изобретения в результате исследований, посвященных оптимизации окислительной способности катализатора, было установлено, что соотношения Mo, Bi, Fe, Co и Се в катализаторе оптимизируются, и образование не образующих сложный оксид компонентов из указанных компонентов подавляется с подавлением образования последующих оксидов, улучшая производительность требуемого продукта. Таким образом, авторами было сформулировано настоящее изобретение.Then, the authors of the present invention as a result of studies on optimizing the oxidizing ability of the catalyst, it was found that the ratios of Mo, Bi, Fe, Co, and Ce in the catalyst are optimized, and the formation of non-complex oxide components from these components is suppressed by suppressing the formation of subsequent oxides, improving performance of the desired product. Thus, the authors have formulated the present invention.

Т.е., настоящее изобретение заключается в следующем.That is, the present invention is as follows.

[1] Оксидный катализатор для использования в реакции окисления олефина и/или спирта, который содержит:[1] An oxide catalyst for use in the oxidation reaction of an olefin and / or alcohol, which contains:

молибден, висмут, железо, кобальт и церий; где атомное отношение a висмута к 12 атомам молибдена составляет 2≤a≤6, атомное отношение b железа к 12 атомам молибдена составляет 2,5<b≤5, атомное отношение c кобальта к 12 атомам молибдена составляет 2≤с≤8, атомное отношение d церия к 12 атомам молибдена составляет 0,5≤d≤6, и атомное отношение железо/кобальт составляет 0,4≤b/c≤2,5.molybdenum, bismuth, iron, cobalt and cerium; where the atomic ratio of a bismuth to 12 molybdenum atoms is 2≤a≤6, the atomic ratio of b iron to 12 molybdenum atoms is 2.5 <b≤5, the atomic ratio of cobalt to 12 molybdenum atoms is 2≤c≤8, the atomic ratio d cerium to 12 molybdenum atoms is 0.5 d d 6 6, and the atomic ratio iron / cobalt is 0.4 b b / c 2 2.5.

в котором, когда параметр d сложного оксида церия и молибдена, показывающего пик при 33,50° на рентгенограмме, принимается за эталон, уровень изменения d составляет 5000-9000 ч/млн.in which, when the parameter d of the complex cerium and molybdenum oxide, showing a peak at 33.50 ° in the X-ray diffraction pattern, is taken as a reference, the level of change of d is 5000-9000 ppm.

[2] Оксидный катализатор по п.[1] выше, где оксидный катализатор имеет состав, представленный следующей формулой состава (1):[2] The oxide catalyst according to [1] above, where the oxide catalyst has a composition represented by the following formula of composition (1):

Mo12BiaFebCocCedAeBfOg (1),Mo 12 Bi a Fe b Co c Ce d A e B f O g (1),

в которой Мо представляет собой молибден, Bi представляет собой висмут, Fe представляет собой железо, Со представляет собой кобальт, Се представляет собой церий, А представляет собой по меньше мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из цезия и рубидия, В представляет собой по меньше мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из меди, никеля, магния и свинца, a-f представляют собой атомное отношение каждого из элементов к 12 атомам Мо и удовлетворяют значениям 2≤a≤6, 2,5<b≤5, 2≤с≤8, 0,4≤b/c≤2,5, 0,5≤d≤6, 0,01≤е≤2 и 0≤f<2, и g представляет собой число атомов кислорода, определенное по валентности составляющего элемента, иного, чем кислород.in which Mo represents molybdenum, Bi represents bismuth, Fe represents iron, Co represents cobalt, Ce represents cerium, A represents at least one element selected from the group consisting of cesium and rubidium, B represents at least one element selected from the group consisting of copper, nickel, magnesium and lead, af represents the atomic ratio of each of the elements to 12 Mo atoms and satisfy the values 2≤a≤6, 2.5 <b≤5, 2≤ s 8 8, 0.4 b b / c 2 2.5, 0.5 d d 6 6, 0.01 е ≤ 2, and 0 f f <2, and g is the number of oxygen atoms, determined by the valency of the constituent element other than oxygen.

[3] Способ получения оксидного катализатора по п.[1] или [2], который включает следующие стадии:[3] A method for producing an oxide catalyst according to [1] or [2] which comprises the following steps:

созревание суспензии исходного материала, содержащей молибден, висмут, железо, кобальт и церий, при температуре выше, чем комнатная температура;ripening a suspension of the starting material containing molybdenum, bismuth, iron, cobalt and cerium at a temperature higher than room temperature;

сушка созревшей суспензии исходного материала;drying the ripened suspension of the starting material;

предварительное прокаливание высушенного продукта при 120°C или выше и 350°C или ниже; иpreliminary calcining the dried product at 120 ° C or higher and 350 ° C or lower; and

последующее окончательное прокаливание предварительно прокаленного продукта при температуре 400°C или выше и 700°C или ниже.subsequent final calcination of the pre-calcined product at a temperature of 400 ° C or higher and 700 ° C or lower.

[4] Способ получения ненасыщенного альдегида, включающий стадию окисления по меньше мере одного олефина, выбранного из группы, состоящей из пропилена и изобутилена и/или трет-бутилового спирта с использованием оксидного катализатора по п.[1] или [2].[4] A method for producing an unsaturated aldehyde comprising the step of oxidizing at least one olefin selected from the group consisting of propylene and isobutylene and / or tert-butyl alcohol using an oxide catalyst according to [1] or 2].

Полезные эффекты изобретенияBeneficial effects of the invention

Настоящее изобретение может предоставить катализатор, обеспечивающий высокую производительность требуемого продукта в условиях реакции высокой концентрации исходного материала и высокой температуры реакции в реакции окисления олефина и/или спирта.The present invention can provide a catalyst that provides high productivity of the desired product under the reaction conditions of a high concentration of the starting material and a high reaction temperature in the oxidation reaction of olefin and / or alcohol.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1 представлены рентгенограммы с соответствующими пиками оксидных катализаторов в примере 2 и сравнительном примере 1.Figure 1 presents the x-ray with the corresponding peaks of the oxide catalysts in example 2 and comparative example 1.

На фиг.2 представлен увеличенный вид интервала 2θ=32,5-35° пиков рентгенограммы с фиг.1.Figure 2 presents an enlarged view of the interval 2θ = 32.5-35 ° of the peaks of the x-ray from figure 1.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Вариант осуществления изобретенияAn embodiment of the invention

Далее подробно описывается вариант осуществления настоящего изобретения (далее называется "настоящий вариант"). Однако настоящее изобретение не ограничивается последующими вариантами и может быть различно модифицировано в объеме сущности изобретения.An embodiment of the present invention is described in detail below (hereinafter referred to as “the present embodiment”). However, the present invention is not limited to the following options and can be variously modified within the scope of the invention.

[1] Оксидный катализатор для реакции окисления[1] Oxidation catalyst for the oxidation reaction

Оксидный катализатор согласно настоящему изобретению представляет собой оксидный катализатор для использования в реакции окисления олефина и/или спирта, причем оксидный катализатор содержит:The oxide catalyst according to the present invention is an oxide catalyst for use in the oxidation reaction of an olefin and / or alcohol, wherein the oxide catalyst comprises:

молибден, висмут, железо, кобальт и церий; атомное отношение a висмута к 12 атомам молибдена составляет 2≤a≤6, атомное отношение b железа к 12 атомам молибдена составляет 2,5<b≤5, атомное отношение c кобальта к 12 атомам молибдена составляет 2≤с≤8, атомное отношение d церия к 12 атомам молибдена составляет 0,5≤d≤6, и атомное отношение железо/кобальт составляет 0,4≤b/c≤2,5.molybdenum, bismuth, iron, cobalt and cerium; the atomic ratio of bismuth to 12 molybdenum atoms is 2≤a≤6, the atomic ratio of iron b to 12 molybdenum atoms is 2.5 <b≤5, the atomic ratio of cobalt to 12 molybdenum atoms is 2≤c≤8, and the atomic ratio is d cerium to 12 molybdenum atoms is 0.5 d d 6 6, and the atomic ratio of iron / cobalt is 0.4 b b / c 2 2.5.

в котором, когда параметр d сложного оксида церия и молибдена, показывающего пик при 33,50° на рентгенограмме, принимается за эталон, уровень изменения d составляет 5000-9000 ч/млн.in which, when the parameter d of the complex cerium and molybdenum oxide, showing a peak at 33.50 ° in the X-ray diffraction pattern, is taken as a reference, the level of change of d is 5000-9000 ppm.

Селективность требуемого продукта и подавление последующего окисления вносят вклад в улучшение производительности требуемого продукта. Авторы настоящего изобретения считают, что сложный оксид, имеющий структуру, в которой уровень изменения параметра d составляет 5000-9000 ч/млн, вносит вклад в стабильность промежуточного соединения. Исключение окисляемого водорода образует π-аллильное промежуточное соединение из олефина и/или спирта. Кроме того, реакция присоединения или реакция дегидрирования изменяет π-аллильное промежуточное соединение с получением требуемого продукта. π-Аллильное промежуточное соединение имеет высокую реакционную способность и является нестабильным, и поэтому π-аллильное промежуточное соединение сразу же изменяется или разлагается в другое соединение в обычных обстоятельствах. Однако считается, что оксидный катализатор согласно настоящему изобретению регулирует стабильность π-аллильного промежуточного соединения, и реакция дает предпочтительно получаемый требуемый продукт. Когда кислород вводится и образует π-аллильное промежуточное соединение, последнее изменяется до альдегида или карбоновой кислоты. Когда в π-аллильное промежуточное соединение вводится аммиак, π-аллильное промежуточное соединение изменяется до нитрила. Когда водород исключается из π-аллильного промежуточного соединения, образуется двойная связь, и из спирта получается олефин, и из олефина получается диолефин или т.п. Поэтому различные требуемые продукты могут быть получены с использованием оксидного катализатора согласно настоящему изобретению при соответствующем выборе исходного материала, подаваемого в реактор.The selectivity of the desired product and the suppression of subsequent oxidation contribute to improving the performance of the desired product. The authors of the present invention believe that a complex oxide having a structure in which the level of variation of the parameter d is 5000-9000 ppm, contributes to the stability of the intermediate. The exclusion of oxidizable hydrogen forms a π-allyl intermediate of olefin and / or alcohol. In addition, the addition reaction or the dehydrogenation reaction modifies the π-allyl intermediate to give the desired product. The π-allyl intermediate is highly reactive and unstable, and therefore the π-allyl intermediate is immediately changed or decomposed into another compound under normal circumstances. However, it is believed that the oxide catalyst according to the present invention regulates the stability of the π-allyl intermediate, and the reaction gives preferably the desired product. When oxygen is introduced and forms a π-allyl intermediate, the latter changes to an aldehyde or carboxylic acid. When ammonia is introduced into the π-allyl intermediate, the π-allyl intermediate is converted to nitrile. When hydrogen is eliminated from the π-allyl intermediate, a double bond is formed, and an olefin is obtained from alcohol, and a diolefin or the like is obtained from an olefin. Therefore, various desired products can be obtained using the oxide catalyst according to the present invention with the appropriate selection of the starting material fed to the reactor.

Хотя причина, по которой оксидный катализатор согласно настоящему изобретению подавляет образование последующего оксида, не ясна, авторы настоящего изобретения провели исследование и подтвердили, что последующий оксид снижается, даже если требуемым продуктом является ненасыщенный альдегид. Ненасыщенный альдегид представляет собой соединение, которое является склонным к чрезвычайно легкому окислению. В качестве неожиданного результата последующий оксид, получаемый из ненасыщенного альдегида, снижается даже в условиях высокой концентрации исходного материала и высокой температуры реакции. Если даже ненасыщенный альдегид, который является склонным к чрезвычайно легкому окислению, может быть подавлен, считается, что образование последующего оксида также подавляется для других требуемых продуктов. Последующий оксид является побочным продуктом, который является непредпочтительным во всех реакциях окисления. Если образование последующего оксида может быть подавлено, может ожидаться значительное улучшение производительности.Although the reason why the oxide catalyst of the present invention inhibits the formation of a subsequent oxide is not clear, the authors of the present invention conducted a study and confirmed that the subsequent oxide is reduced even if the unsaturated aldehyde is the desired product. Unsaturated aldehyde is a compound that is prone to extremely light oxidation. As an unexpected result, the subsequent oxide obtained from the unsaturated aldehyde is reduced even under conditions of a high concentration of the starting material and a high reaction temperature. Even if an unsaturated aldehyde, which is prone to extremely light oxidation, can be suppressed, it is believed that the formation of a subsequent oxide is also suppressed for other desired products. The subsequent oxide is a by-product that is not preferred in all oxidation reactions. If subsequent oxide formation can be suppressed, a significant improvement in performance can be expected.

В настоящем описании последующий оксид означает соединение в состоянии, когда требуемый продукт дополнительно окисляется. Поэтому ненасыщенная карбоновая кислота считается видом последующего оксида, когда требуемым продуктом является ненасыщенный альдегид, так, как на первой стадии реакции прямого мета-способа. Другие примеры последующего оксида могут включать диоксид углерода, пероксиды, дикетоны и эпоксидные соединения.In the present description, the subsequent oxide means a compound in a state where the desired product is additionally oxidized. Therefore, an unsaturated carboxylic acid is considered to be a type of subsequent oxide when the desired product is an unsaturated aldehyde, as in the first reaction step of the direct meta-method. Other examples of the subsequent oxide may include carbon dioxide, peroxides, diketones, and epoxy compounds.

(1) Состав(1) Composition

В оксидном катализаторе настоящего варианта с точки зрения оксидобразующих элементов металла в Mo-Bi системе оксида металла обязательно существуют Mo, Bi, Ce и Fe. Атомное отношение a висмута к 12 атомам молибдена составляет 2≤a≤6. С точки зрения дополнительного улучшения селективности требуемого продукта атомное отношение a составляет 2≤a≤5 и более предпочтительно 2≤a≤4. С такой же точки зрения атомное отношение d цезия составляет 0,5≤d≤6, предпочтительно 1≤d≤5 и более предпочтительно 1≤d≤4. Bi и Мо аналогично образуют сложные оксиды, такие как Bi2Mo3O12 и Bi2Mo3O6, которые являются активными частицами в реакциях газофазного каталитического окисления и аммоксидирования или т.п. и имеют высокую каталитическую активность. Однако Bi и Мо имеют низкую температуру плавления и низкую теплостойкость. Тем не менее, для Се и Мо трудно образовать сложный оксид, такой как Се2Мо3О12. Однако Се и Мо имеют высокую температуру плавления и высокую теплостойкость. Если оба, соответственно, являются оксидобразующими, образуется система сложного оксида Co-Di-Mo-O, которая имеет сложную структуру, где Bi является твердорастворенным в Се2Мо3О12, имеющем высокую теплостойкость, и имеет высокую активность и теплостойкость.In the oxide catalyst of the present embodiment, from the point of view of metal oxide-forming elements in the Mo-Bi metal oxide system, Mo, Bi, Ce, and Fe necessarily exist. The atomic ratio of a bismuth to 12 molybdenum atoms is 2≤a≤6. From the point of view of further improving the selectivity of the desired product, the atomic ratio a is 2 ≤ a и 5, and more preferably 2. A 4 4. From the same point of view, the atomic ratio d of cesium is 0.5 d d 6 6, preferably 1 d d 5 5, and more preferably 1 d d 4 4. Bi and Mo similarly form complex oxides, such as Bi 2 Mo 3 O 12 and Bi 2 Mo 3 O 6 , which are active particles in gas-phase catalytic oxidation and ammoxidation reactions or the like. and have high catalytic activity. However, Bi and Mo have a low melting point and low heat resistance. However, it is difficult for Ce and Mo to form a complex oxide such as Ce 2 Mo 3 O 12 . However, Ce and Mo have a high melting point and high heat resistance. If both, respectively, are oxide-forming, a Co-Di-Mo-O complex oxide system is formed, which has a complex structure, where Bi is solid-soluble in Ce 2 Mo 3 O 12 having high heat resistance and has high activity and heat resistance.

С точки зрения улучшения каталитической активности без снижения селективности требуемого продукта, Fe является обязательным элементом для того, чтобы промышленно синтезировать как в Мо, так и в Bi. Однако, когда содержание Fe увеличивается, образуется Fe2O3 и последующие оксиды, такие как СО и СО2, имеют тенденцию к увеличению. В результате селективность требуемого продукта снижается. В некоторых случаях, даже если содержание Fe увеличивается, Fe2O3 не образуется. Однако в это время образуется сложный оксид двухкомпонентной системы Fe-Mo-O. Он является неактивным компонентом, не показывающим каталитическую активность. Поэтому обычно атомное отношение железа к 12 атомам молибдена устанавливается обычно при 0<Fe≤2,5, для того чтобы показывать высокий выход. Отсутствует намерение увеличения атомного отношения Fe до 2,5 или более для образования эффективной кристаллической фазы. Между тем, авторами настоящего изобретения установлено, что кристаллическая структура с высокими характеристиками четырехкомпонентной системы Ce-Bi-Fe-Mo-O образуется при увеличении не только содержания Fe, но также содержания Bi и Се в области состава, выходящей за верхний предел атомного отношения Fe, что является традиционными общими знаниями. Авторы настоящего изобретения предполагают, что оксидный катализатор, имеющий кристалл системы Ce-Bi-Fe-Mo-O, дает высокий выход требуемого продукта, потому что энергия связи Мо-О связи Bi-О-Мо сложного оксида, такого как Bi2Mo3O12 и Bi2Mo3O6, в качестве активных частиц, является подходящей. Атомное отношение b железа к 12 атомам молибдена оксидного катализатора согласно настоящему варианту составляет 2,5<b≤5, предпочтительно 2,5<b≤4,5 и более предпочтительно 2,5<b≤4.From the point of view of improving catalytic activity without reducing the selectivity of the desired product, Fe is an indispensable element in order to industrially synthesize in both Mo and Bi. However, when the Fe content increases, Fe 2 O 3 is formed and subsequent oxides, such as CO and CO 2 , tend to increase. As a result, the selectivity of the desired product is reduced. In some cases, even if the Fe content increases, Fe 2 O 3 does not form. However, a complex oxide of the bicomponent Fe-Mo-O system is formed at this time. It is an inactive component that does not show catalytic activity. Therefore, usually the atomic ratio of iron to 12 molybdenum atoms is usually set at 0 <Fe≤2.5, in order to show a high yield. There is no intention of increasing the atomic ratio of Fe to 2.5 or more to form an effective crystalline phase. Meanwhile, the authors of the present invention found that the crystal structure with high characteristics of the four-component system Ce-Bi-Fe-Mo-O is formed with an increase not only in the content of Fe, but also in the content of Bi and Ce in the composition region beyond the upper limit of the atomic ratio Fe that is traditional general knowledge. The inventors of the present invention suggest that an oxide catalyst having a crystal of the Ce-Bi-Fe-Mo-O system gives a high yield of the desired product because the Mo-O bond energy of the Bi-O-Mo bond of a complex oxide such as Bi 2 Mo 3 O 12 and Bi 2 Mo 3 O 6 , as active particles, is suitable. The atomic ratio of iron b to 12 atoms of the molybdenum oxide catalyst according to the present embodiment is 2.5 <b≤5, preferably 2.5 <b≤4.5 and more preferably 2.5 <b≤4.

В оксидном катализаторе согласно настоящему варианту Со является обязательным элементом для промышленного синтеза требуемого продукта, как в Mo, Bi и Fe. Со образует сложный оксид СоМоО4. Со служит в качестве носителя для высокодиспергированных активных частиц, таких как Bi-Мо-О, и служит для введения кислорода из газовой фазы и подачи его в Bi-Мо-О или т.п. Для того чтобы получить ненасыщенный альдегид с высоким выходом, необходимо объединить Со с Мо с образованием сложного оксида СоМоО4. С точки зрения снижения образования однокомпонентного оксида, такого как Со3О4 и СоО, атомное отношение c кобальта к 12 атомам молибдена составляет 2≤с≤8, предпочтительно 2,5≤с≤6, более предпочтительно 2,5≤с≤4. С точки зрения улучшения активности катализатора, атомное отношение b/c железо/кобальт составляет 0,4≤b/c≤2,5, предпочтительно 0,7≤b/c≤2,0 и более предпочтительно 1≤b/c≤1,5.In the oxide catalyst according to the present embodiment, Co is an essential element for industrial synthesis of the desired product, as in Mo, Bi and Fe. Co forms a complex oxide CoMoO 4 . Co serves as a carrier for highly dispersed active particles, such as Bi-Mo-O, and serves to introduce oxygen from the gas phase and supply it to Bi-Mo-O or the like. In order to obtain an unsaturated aldehyde in high yield, it is necessary to combine Co with Mo to form the complex oxide CoMoO 4 . From the point of view of reducing the formation of a one-component oxide, such as Co 3 O 4 and CoO, the atomic ratio of cobalt to 12 molybdenum atoms is 2 с s ≤ 8, preferably 2.5 с s 6 6, more preferably 2.5 с s 4 4 . From the point of view of improving the activity of the catalyst, the atomic ratio b / c iron / cobalt is 0.4≤b / c≤2.5, preferably 0.7≤b / c≤2.0 and more preferably 1≤b / c≤1 ,5.

Оксидный катализатор согласно настоящему варианту предпочтительно имеет состав, представленный следующей формулой состава (1):The oxide catalyst according to the present embodiment preferably has a composition represented by the following formula of composition (1):

Mo12BiaFebCocCedAeBfOg (1),Mo 12 Bi a Fe b Co c Ce d A e B f O g (1),

в которой Мо представляет собой молибден, Bi представляет собой висмут, Fe представляет собой железо, Со представляет собой кобальт, Се представляет собой церий, А представляет собой по меньше мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из цезия и рубидия, В представляет собой по меньше мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из меди, никеля, магния и свинца, a-f представляют собой атомное отношение каждого из элементов к 12 атомам Мо; удовлетворяют значениям 2≤a≤6, 2,5<b≤5, 2≤с≤8, 0,4≤b/c≤2,5, 0,5≤d≤6, 0,01≤е≤2 и 0≤f<2, и g представляет собой число атомов кислорода, определенное по валентности составляющего элемента, иного, чем кислород.in which Mo represents molybdenum, Bi represents bismuth, Fe represents iron, Co represents cobalt, Ce represents cerium, A represents at least one element selected from the group consisting of cesium and rubidium, B represents at least one element selected from the group consisting of copper, nickel, magnesium and lead, af represents the atomic ratio of each of the elements to 12 Mo atoms; satisfy the values 2≤a≤6, 2,5 <b≤5, 2≤s≤8, 0,4≤b / c≤2,5, 0,5≤d≤6, 0,01≤е≤2 and 0≤f <2, and g is the number of oxygen atoms, determined by the valency of the constituent element other than oxygen.

В вышеуказанной формуле состава (1) А представляет цезий и/или рубидий, и считается, что А играет роль нейтрализации кислотного участка МоО3 или т.п., который не образует комплекс, катализатором для получения ненасыщенного альдегида. Когда цезий и/или рубидий содержатся/содержится, это не влияет на кристаллическую структуру Ce-Bi-Fe-Mo-O, описанную далее. Атомные отношения указанных элементов к 12 атомам Мо составляют 0,01≤е≤2 с точки зрения каталитической активности. Атомное отношение е элемента А регулируется в указанном числовом интервале, поскольку катализатор является основным, когда количество щелочного элемента увеличивается до интервала или более, и олефин или спирт в качестве исходного материала вряд ли адсорбируется на катализаторе, что имеет тенденцию к блокированию достаточного проявления каталитической активности.In the above formula of composition (1), A represents cesium and / or rubidium, and it is believed that A plays the role of neutralizing the acidic region of MoO 3 or the like, which does not form a complex, as a catalyst for producing an unsaturated aldehyde. When cesium and / or rubidium is / is contained, this does not affect the crystal structure of Ce-Bi-Fe-Mo-O described below. The atomic ratios of these elements to 12 Mo atoms are 0.01 ≤ e ≤ 2 in terms of catalytic activity. The atomic ratio e of element A is controlled in the indicated numerical range, since the catalyst is the main one when the amount of alkaline element increases to an interval or more, and the olefin or alcohol is hardly adsorbed on the catalyst as a starting material, which tends to block a sufficient manifestation of catalytic activity.

В представляет собой по меньше мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из меди, никеля, магния и свинца. Считается, что элемент частично замещает кобальт в оксиде. Медь играет роль улучшения активности катализатора. Однако, с точки зрения поддержания равновесия с образованием кристалла Ce-Bi-Fe-Mo-O, показывающего характеристики катализатора, верхний предел атомного отношения f элемента В составляет предпочтительно f<2. Когда атомное отношение составляет f<2, никель, магний и свинец играют роль стабилизации кристаллической структуры CoMoO4 с подавлением фазового перехода или т.п. в соответствии с давлением и температурой. Поскольку элемент, представленный В, улучшает активность катализатора или стабилизирует кристаллическую структуру CoMoO4 в катализаторе, элемент не влияет на кристаллическую структуру Ce-Bi-Fe-Mo-O и позиционируется как необязательный элемент, чье содержание может быть нулевым (f = 0).B represents at least one element selected from the group consisting of copper, nickel, magnesium and lead. It is believed that the element partially replaces cobalt in the oxide. Copper plays the role of improving catalyst activity. However, from the point of view of maintaining equilibrium with the formation of a Ce-Bi-Fe-Mo-O crystal showing the characteristics of the catalyst, the upper limit of the atomic ratio f of element B is preferably f <2. When the atomic ratio is f <2, nickel, magnesium and lead play the role of stabilizing the crystal structure of CoMoO 4 with suppression of the phase transition or the like. according to pressure and temperature. Since the element represented by B improves the activity of the catalyst or stabilizes the crystal structure of CoMoO 4 in the catalyst, the element does not affect the crystal structure of Ce-Bi-Fe-Mo-O and is positioned as an optional element whose content may be zero (f = 0).

Даже если элементы, представленные А и В, содержатся или не содержатся в катализаторе, образуется кристаллическая структура, кроме кристаллической структуры Ce-Bi-Fe-Mo-O, и, таким образом, элементы не влияют на кристаллическую структуру Ce-Bi-Fe-Mo-O.Even if the elements represented by A and B are contained or not contained in the catalyst, a crystal structure is formed other than the crystal structure of Ce-Bi-Fe-Mo-O, and thus, the elements do not affect the crystal structure of Ce-Bi-Fe- Mo-O.

Оксидный катализатор, имеющий состав, представленный вышеуказанной формулой состава (1), характеризуется тем, что селективность ненасыщенного альдегида является высокой. Оксидный катализатор подходяще используется на первой стадии реакции прямого мета-способа. Поскольку продуктом поледующего окисления является ненасыщенная карбоновая кислота в способе прямого окисления, способ прямого окисления имеет небольшую характеристику снижения метакриловой кислоты на стадии получения ненасыщенного альдегида в качестве промежуточного соединения. Таким образом, поскольку общий выход метакролеина и метакриловой кислоты является выше, можно сказать, что катализатор является желательным. Тем не менее, поскольку прямой мета-способ образует ненасыщенный альдегид на первой стадии реакции и поэтому образует эфир ненасыщенной карбоновой кислоты из ненасыщенного альдегида на второй стадии реакции, стадия образования ненасыщенной карбоновой кислоты в качестве требуемого продукта не существует. Поэтому в способе окисления со сложнооксидным катализатором желательно образуется только ненасыщенный альдегид, а образование ненасыщенной карбоновой кислоты желательно подавляется насколько возможно. Т.е., когда целью является оптимизация катализатора для первой стадии реакции прямого мета-способа, требуется катализатор, который имеет направленное определенное отличие от катализатора для способа прямого окисления, который обеспечивает высокий выход ненасыщенного альдегида в качестве требуемого продукта и низкий выход ненасыщенной карбоновой кислоты в качестве последующего оксида.An oxide catalyst having a composition represented by the above composition formula (1) is characterized in that the selectivity of the unsaturated aldehyde is high. The oxide catalyst is suitably used in the first reaction step of the direct meta process. Since the product of the subsequent oxidation is an unsaturated carboxylic acid in the direct oxidation method, the direct oxidation method has a small characteristic of reducing methacrylic acid in the step of producing an unsaturated aldehyde as an intermediate. Thus, since the total yield of methacrolein and methacrylic acid is higher, it can be said that a catalyst is desirable. However, since the direct meta method forms an unsaturated aldehyde in the first reaction step and therefore forms an unsaturated carboxylic acid ester from the unsaturated aldehyde in the second reaction step, the step of forming an unsaturated carboxylic acid as the desired product does not exist. Therefore, in an oxidation method with a complex oxide catalyst, only unsaturated aldehyde is preferably formed, and the formation of an unsaturated carboxylic acid is desirably suppressed. That is, when the goal is to optimize the catalyst for the first reaction step of the direct meta-method, a catalyst is required that has a specific directional difference from the catalyst for the direct oxidation method, which provides a high yield of unsaturated aldehyde as the desired product and low yield of unsaturated carboxylic acid as a subsequent oxide.

(2) Кристаллическая структура(2) Crystal structure

Когда интервал угла рентгеновской дифракции 2θ=5-60° определяется дифракцией рентгеновских лучей (XRD), оксид, содержащий только церий и молибден, показывает пик при 33,50°. Если железо и висмут дополнительно образуют сложный оксид с оксидом, содержащим только церий и молибден, имеет место сдвиг пика. Поскольку оксидный катализатор согласно настоящему варианту содержит оксид, содержащий церий и молибден, и металл, полученный при образовании комплекса железа с висмутом, оксидный катализатор показывает пик не при 33,50°, а при 33,50°+α° (0<α).When the X-ray diffraction range of 2θ = 5-60 ° is determined by X-ray diffraction (XRD), an oxide containing only cerium and molybdenum shows a peak at 33.50 °. If iron and bismuth additionally form a complex oxide with an oxide containing only cerium and molybdenum, a peak shift occurs. Since the oxide catalyst according to the present embodiment contains an oxide containing cerium and molybdenum and a metal obtained by complexing iron with bismuth, the oxide catalyst shows a peak not at 33.50 °, but at 33.50 ° + α ° (0 <α) .

Когда в соответствии с формулой закона Брэгга ("Kotai Hyoumen Kyarakutarizeshon no Jissai (Actual Condinions of Solid Surface Characterization)", edited by Yasuhiro Tanaka and Hiromi Yamashita, pages 13-25, Kodansha Scientific, Ltd.) параметр d между поверхностями кристалла, угол падения и угол отражения θ рентгеновских лучей на поверхность кристалла и длина волны λ имеют зависимость формулы (II):When according to the formula of Bragg's law ("Kotai Hyoumen Kyarakutarizeshon no Jissai (Actual Condinions of Solid Surface Characterization)", edited by Yasuhiro Tanaka and Hiromi Yamashita, pages 13-25, Kodansha Scientific, Ltd.) the parameter d between the surfaces of the crystal, the angle the incidence and angle of reflection θ of X-rays on the crystal surface and the wavelength λ have the dependence of formula (II):

2dsinθ = nλ (n: целое число) (II),2dsinθ = nλ (n: integer) (II),

т.е. когда разность пути между падающими и рассеянными рентгеновскими лучами равна кратному интегралу длины волны падающих рентгеновских лучей, наблюдается явление дифракции. В настоящем варианте устанавливается первичное отражение и устанавливается дифракция, удовлетворяющая условию отражения n=1. Например, когда элемент твердо растворяется при замещении в многокомпонентной системе сложного оксида и угол (2θ) дифракции рентгеновских лучей сдвигается в сторону более низких углов, параметр d находится в состоянии расхождения. Когда угол (2θ) дифракции рентгеновских лучей сдвигается в сторону более высоких углов, параметр d находится в состоянии укорачивания. По указанной причине сдвиг пика, появляющегося при 33,50° в XDR, в сторону более высоких углов (0<α) означает изменение параметра d в состояние параметра d оксида, укорачивающегося при комплексобразовании металлов.those. when the path difference between the incident and scattered X-rays is equal to a multiple of the integral wavelength of the incident X-rays, a diffraction phenomenon is observed. In the present embodiment, primary reflection is established and diffraction is established that satisfies the reflection condition n = 1. For example, when an element solidly dissolves upon substitution of a complex oxide in a multicomponent system and the x-ray diffraction angle (2θ) shifts to lower angles, the parameter d is in a state of divergence. When the x-ray diffraction angle (2θ) shifts toward higher angles, the parameter d is in a shortened state. For this reason, the shift of the peak that appears at 33.50 ° in the XDR towards higher angles (0 <α) means a change in the parameter d to the state of the parameter d of the oxide, which is shortened during the complexation of metals.

Степень изменения параметра d может быть представлена следующей формулой (III):The degree of change in the parameter d can be represented by the following formula (III):

Степень изменения d (ч/млн) = (d0-d1)/d0×1000000 (III),The degree of change d (ppm) = (d 0 -d 1 ) / d 0 × 1,000,000 (III),

в которой d0 представляет собой параметр сложного оксида церия и молибдена, показывающего пик при 33,50°, и d1 представляет собой параметр оксидного катализатора согласно настоящему варианту. В оксидном катализаторе согласно настоящему варианту степень изменения параметра d составляет 5000-9000 ч/млн. Поскольку оксидный катализатор, близкий к двухкомпонентной системе церия и молибдена, содержится, когда степень изменения параметра d составляет менее 5000, оксидный катализатор имеет высокую окислительную способность, и когда оксидный катализатор используется в качестве катализатора, выход последующего оксида увеличивается. Между тем, когда степень изменения параметра d составляет более 9000, активность снижается. С точки зрения получения требуемого продукта с высокой активностью и высоким выходом, степень изменения параметра d составляет более предпочтительно 5500-8500 ч/млн и еще более предпочтительно 6000-8000 ч/млн.in which d 0 is a parameter of a complex cerium oxide and molybdenum showing a peak at 33.50 °, and d 1 is a parameter of an oxide catalyst according to the present embodiment. In the oxide catalyst according to the present embodiment, the degree of change in the parameter d is 5000-9000 ppm. Since an oxide catalyst close to the two-component system of cerium and molybdenum is contained when the degree of change in the parameter d is less than 5000, the oxide catalyst has a high oxidizing ability, and when the oxide catalyst is used as a catalyst, the yield of the subsequent oxide increases. Meanwhile, when the degree of change in the parameter d is more than 9000, the activity decreases. From the point of view of obtaining the desired product with high activity and high yield, the degree of change in parameter d is more preferably 5500-8500 ppm and even more preferably 6000-8000 ppm.

Механизм, по которому изменяется параметр d, не ясен. Однако считается, что это обусловлено дополнительным твердым растворением Fe в сложном оксиде Ce, Bi и Мо с образованием вновь кристаллической структуры с высокими характеристиками сложнооксидной четырехкомпонентной системы Ce-Bi-Fe-Mo-O. Способ получения катализатора для диспергирования и комплексообразования Bi или т.п. будет описан подробно далее. Однако избыточное соотношение металла является также важным для того, чтобы образовать такую кристаллическую структуру. Когда атомное отношение b железа к 12 атомам Мо удовлетворяет интервалу 2,5<b≤5, образуется кристаллическая структура. Однако, когда атомное отношение b является <2,5, кристаллическая структура не образуется, или даже когда кристаллическая структура образуется, количество кристаллической структуры является чрезвычайно малым, и полученному оксидному катализатору трудно подавлять образование последующего оксида. Т.е., когда атомное отношение b составляет b≤2,5, выход последующего оксида увеличивается. Когда атомное отношение b составляет b>5, выход СОх (СО2 и СО или т.п.) увеличивается. В результате производительность требуемого продукта снижается.The mechanism by which the parameter d changes is not clear. However, it is believed that this is due to additional solid dissolution of Fe in the complex oxide Ce, Bi, and Mo with the formation of a newly crystalline structure with high characteristics of the complex oxide four-component system Ce-Bi-Fe-Mo-O. A method of producing a catalyst for dispersing and complexing Bi or the like will be described in detail below. However, an excess ratio of the metal is also important in order to form such a crystalline structure. When the atomic ratio b of iron to 12 Mo atoms satisfies an interval of 2.5 <b≤5, a crystalline structure is formed. However, when the atomic ratio b is <2.5, the crystalline structure does not form, or even when the crystalline structure is formed, the amount of the crystalline structure is extremely small, and it is difficult for the obtained oxide catalyst to suppress the formation of the subsequent oxide. That is, when the atomic ratio b is b≤2.5, the yield of the subsequent oxide increases. When the atomic ratio b is b> 5, the yield of CO x (CO 2 and CO or the like) increases. As a result, the performance of the desired product is reduced.

В качестве показателя комплексообразования Ce-Bi-Fe-Mo-O сдвиг 33,50° желательно принимается за эталон. Однако влияние, вызванное комплексообразованием, имеет место также для других пиков. Оксидный катализатор согласно настоящему варианту имеет пики при углах дифракции рентгеновских лучей (2θ) 28,17°±0,05°, 33,50°±α° и 25,44°±0,05° в убывающем порядке интенсивности. Среди них пики при 28,17°±0,05° и 33,50°±α° происходят главным образом от Се-Мо-О, а пик при 25,44°±0,05° происходит главным образом от Со-Мо-О. С точки зрения подавления образования последующего оксида, интенсивность каждого из пиков предпочтительно снижается согласно вышеуказанному порядку.As an indicator of the complexation of Ce-Bi-Fe-Mo-O, a shift of 33.50 ° is desirably taken as a reference. However, the effect caused by complexation also occurs for other peaks. The oxide catalyst according to the present embodiment has peaks at x-ray diffraction angles (2θ) of 28.17 ° ± 0.05 °, 33.50 ° ± α ° and 25.44 ° ± 0.05 ° in decreasing order of intensity. Among them, the peaks at 28.17 ° ± 0.05 ° and 33.50 ° ± α ° mainly come from Ce-Mo-O, and the peak at 25.44 ° ± 0.05 ° comes mainly from Co-Mo -ABOUT. From the point of view of suppressing the formation of subsequent oxide, the intensity of each of the peaks is preferably reduced according to the above order.

Так для пика угла дифракции рентгеновских лучей (2θ)=33,50°+α° α представляет собой сдвиг пика от 33,50°. Когда степень сдвига d составляет 5000-9000 ч/млн, устанавливается 0,10°≤α≤0,25°.So for the peak of the x-ray diffraction angle (2θ) = 33.50 ° + α ° α represents the peak shift from 33.50 °. When the shear rate d is 5000-9000 ppm, 0.10 ° ≤α≤0.25 ° is set.

(3) Компоненты, иные, чем оксид металла(3) Components other than metal oxide

Оксидный катализатор для реакции окисления согласно настоящему изобретению может содержать носитель для несения оксида металла. Катализатор, содержащий носитель, является предпочтительным тем, что катализатор обеспечивает высокое диспергирование оксида металла и обеспечивает высокую износостойкость оксида металла на носителе. Здесь, когда катализатор формуется способом экструзионного формования, катализатор предпочтительно содержит носитель. Однако, когда метакролеин получается в реакторе с неподвижным слоем и катализатор формуется в таблетки, катализатор может не содержать носитель. Примеры носителя могут включать, но не ограничиваясь этим, диоксид кремния, оксид алюминия, диоксид титана и диоксид циркония. Обычно сам диоксид кремния является более инертным, чем другие носители, и имеет хорошее связующее действие с оксидом металла без снижения селективности к требуемому продукту, который поэтому является предпочтительным носителем. Кроме того, носитель диоксид кремния является предпочтительным, потому что он аналогично обеспечивает высокую износостойкость оксида металла на носителе. Когда катализатор формуется способом экструзионного формования, содержание носителя по отношению ко всему катализатору составляет предпочтительно 5-10% масс.The oxide catalyst for the oxidation reaction according to the present invention may contain a carrier for carrying metal oxide. A catalyst containing a carrier is preferred in that the catalyst provides high dispersion of the metal oxide and provides high wear resistance of the metal oxide on the carrier. Here, when the catalyst is extrusion molded, the catalyst preferably contains a carrier. However, when methacrolein is obtained in a fixed bed reactor and the catalyst is formed into tablets, the catalyst may not contain a carrier. Examples of a carrier may include, but are not limited to, silica, alumina, titanium dioxide, and zirconia. Typically, silicon dioxide itself is more inert than other carriers and has a good binding effect with metal oxide without compromising selectivity to the desired product, which is therefore the preferred carrier. In addition, a silica support is preferred because it likewise provides high wear resistance of the metal oxide on the support. When the catalyst is extrusion molded, the carrier content with respect to the entire catalyst is preferably 5-10% by weight.

Также в случае катализатора, используемого в реакторе с псевдоожиженным слоем, с той же точки зрения, как указано выше, в качестве носителя используется диоксид кремния. С точки зрения оптимизации влияния Ce-Bi-Fe-Mo-O на кристаллическую структуру и кажущийся удельный вес с улучшением текучести, содержание носителя в катализаторе составляет предпочтительно 80% масс. или менее по отношению к общей массе катализатора, более предпочтительно 70% масс. или менее и еще более предпочтительно 60% масс. или менее. В случае катализатора, требующего прочность для реактора с псевдоожиженным слоем или т.п., с точки зрения показа практически достаточного сопротивления раздавливанию и износостойкости или т.п., содержание носителя в катализаторе составляет предпочтительно 20% масс. или более по отношению к общей массе катализатора, более предпочтительно 30% масс. или более и еще более предпочтительно 40% масс. или более.Also, in the case of the catalyst used in the fluidized bed reactor, from the same point of view, as indicated above, silica is used as the support. From the point of view of optimizing the effect of Ce-Bi-Fe-Mo-O on the crystalline structure and apparent specific gravity with improved fluidity, the content of the carrier in the catalyst is preferably 80% by weight. or less with respect to the total weight of the catalyst, more preferably 70% of the mass. or less and even more preferably 60% of the mass. or less. In the case of a catalyst requiring strength for a fluidized-bed reactor or the like, from the point of view of showing practically sufficient crush resistance and wear resistance or the like, the carrier content in the catalyst is preferably 20% by weight. or more relative to the total weight of the catalyst, more preferably 30% of the mass. or more and even more preferably 40% of the mass. or more.

[2] Способ получения катализатора для реакции окисления[2] A method for producing a catalyst for an oxidation reaction

Как описано выше, авторы настоящего изобретения сконцентрировались на том, что получается не одно- и/или двухкомпонентная система оксида Ct, Bi, Fe и Мо, но сложный оксид системы Ce-Bi-Fe-Mo-O, получаемый комплексообразованием четырех компонентов, и всесторонне исследовали соотношение состава и способ его получения.As described above, the authors of the present invention have focused on the fact that it is not a single and / or two-component system of oxide Ct, Bi, Fe and Mo, but a complex oxide of the Ce-Bi-Fe-Mo-O system obtained by complexation of the four components, and comprehensively investigated the composition ratio and the method of its production.

Поскольку Bi является обязательным элементом для образования активных частиц с Мо, также называемый как катализатор системы висмут-молибден (Bi-Mo), с точки зрения активности предпочтительно содержание большого количества Bi. Однако, когда содержание Bi увеличивается, известно, что катализатор является гетерогенным. Например, нитрат висмута в качестве исходного материала Bi, который традиционно используется в промышленности, является плохо водорастворимым веществом. Для растворения нитрата висмута требуется большое количество азотной кислоты. В результате композиция катализатора после прокаливания является гетерогенной, и поэтому традиционная технология получения катализатора имеет ограничение в увеличении содержания Bi. Т.е., образуется однокомпонентный оксид, такой как Bi2O3, и не получается гомогенный катализатор, что неблагоприятно снижает производительность требуемого продукта. С точки зрения улучшения каталитической активности без снижения селективности требуемого продукта, было зафиксировано в течение многих лет, что Fe является обязательным элементом для того, чтобы промышленно синтезировать требуемый продукт, как в случае Mo и Bi. Однако, как указано в Международной публикации № WO 95/35273 (Pamphlet), оптимально вводится небольшое количество Fe. Когда содержание Fe увеличивается, образование последующего оксида, такого как СО и СО2, имеет тенденцию к увеличению, что снижает селективность требуемого продукта.Since Bi is an indispensable element for the formation of active particles with Mo, also called as a catalyst of the bismuth-molybdenum (Bi-Mo) system, from the point of view of activity, a large amount of Bi is preferred. However, when the Bi content increases, it is known that the catalyst is heterogeneous. For example, bismuth nitrate as a starting material Bi, which is traditionally used in industry, is a poorly soluble substance. Dissolution of bismuth nitrate requires a large amount of nitric acid. As a result, the catalyst composition after calcination is heterogeneous, and therefore, the conventional catalyst preparation technology has a limitation in increasing the Bi content. That is, a one-component oxide is formed, such as Bi 2 O 3 , and a homogeneous catalyst is not obtained, which adversely reduces the productivity of the desired product. From the point of view of improving catalytic activity without reducing the selectivity of the desired product, it has been recorded for many years that Fe is an indispensable element for the industrial synthesis of the desired product, as in the case of Mo and Bi. However, as indicated in International Publication No. WO 95/35273 (Pamphlet), a small amount of Fe is optimally introduced. When the Fe content increases, the formation of a subsequent oxide, such as CO and CO 2 , tends to increase, which reduces the selectivity of the desired product.

В результате многих проб и ошибок для того, чтобы решить проблему, авторами настоящего изобретения было установлено, что Се дополнительно вводится в каталитический компонент, содержащий Bi и Fe, более, чем обычно в катализатор, содержащий большое количество азотной кислоты, с подавлением образования единичного оксида в течение первого времени согласно новой технологии получения катализатора, удовлетворяющей трем требованиям (а) специального соотношения компонентов, (b) способа созревания специальной суспензии соли металла и (с) специальному способу прокаливании, и с образованием заново кристалла Ce-Bi-Fe-Mo-O, полученного комплексообразованием четырех компонентов. Требуемое комплексообразование не происходит только при увеличении нитрата висмута и увеличении азотной кислоты. Т.е., авторами настоящего изобретения установлено, что содержание Bi и Fe увеличивается в катализаторе, содержащем большое количество азотной кислоты, и Се дополнительно вводится в катализатор с получением кристаллической структуры, в которой совмещаются четыре компонента, Ce-Bi-Fe-Mo-O в первое время.As a result of many trial and error, in order to solve the problem, the authors of the present invention found that Ce is additionally introduced into the catalytic component containing Bi and Fe, more than usual in a catalyst containing a large amount of nitric acid, with the suppression of the formation of a single oxide during the first time, according to a new catalyst preparation technology, satisfying the three requirements of (a) a special ratio of components, (b) a method for ripening a special suspension of a metal salt, and (c) specifically method of calcination, and with the formation of the crystal Ce-Bi-Fe-Mo-O, obtained by complexation of four components. The required complexation does not occur only with an increase in bismuth nitrate and an increase in nitric acid. That is, the authors of the present invention found that the content of Bi and Fe increases in the catalyst containing a large amount of nitric acid, and Ce is additionally introduced into the catalyst to obtain a crystalline structure in which four components are combined, Ce-Bi-Fe-Mo- O at first.

Т.е., только когда удовлетворяются все три условия (а) специального соотношения компонентов, (b) способа созревания специальной суспензии соли металла и (с) специального способа прокаливании, образуется кристаллическая структура системы, совмещающей четыре компонента, Ce-Bi-Fe-Mo-O, что дает катализатор, обеспечивающий высокий выход получаемого ненасыщенного альдегида. Когда по меньше мере одно из трех условий не удовлетворяется, образуется сложный оксид двухкомпонентной системы, такой как Ce-Mo-O, Bi-Mo-O и Fe-Mo-O, или одиночный оксид, такой как Fe2O3, Bi2O3, MoO3 и CeO2, и интервал степени изменения параметра d также происходит от интервала 5000-9000 ч/млн, что дает в результате снижение выхода ненасыщенного альдегида.That is, only when all three conditions (a) of the special ratio of the components, (b) of the ripening method of the special suspension of the metal salt and (c) of the special calcination method are satisfied, the crystal structure of the system combining the four components is formed, Ce-Bi-Fe- Mo-O, which gives a catalyst that provides a high yield of unsaturated aldehyde. When at least one of the three conditions is not satisfied, a complex oxide of a two-component system is formed, such as Ce-Mo-O, Bi-Mo-O and Fe-Mo-O, or a single oxide, such as Fe 2 O 3 , Bi 2 O 3 , MoO 3 and CeO 2 , and the interval of the degree of change of parameter d also occurs from the interval of 5000-9000 ppm, which results in a decrease in the yield of unsaturated aldehyde.

Оксидный катализатор согласно настоящему варианту может быть получен способом, который содержит первую стадию получения суспензии исходного материала, вторую стадию сушки распылением суспензии исходного материала и третью стадию прокаливания высушенных частиц, полученных на второй стадии. Предпочтительный аспект способа получения оксидного катализатора, имеющего первую-третью стадии, описывается далее.The oxide catalyst according to the present embodiment can be obtained by a method that comprises a first step for preparing a suspension of the starting material, a second step for spray drying the suspension of the starting material, and a third step for calcining the dried particles obtained in the second step. A preferred aspect of the process for producing an oxide catalyst having a first to third step is described below.

(1) Получение суспензии исходного материала(1) Obtaining a suspension of starting material

На первой стадии исходные материалы элементов металлов, содержащихся в катализаторе, смешиваются с получением суспензии исходного материала. Примеры источников элемента для молибдена, висмута, серия, железа, кобальта, рубидия, цезия, меди, никеля, магния и свинца могут включать соль аммония, соль нитрата, соль гидрохлорида, соль органической кислоты, которые являются растворимыми в воде или азотной кислоте. Источником элемента может быть оксид, гидроксид, карбонатная соль или т.п. В случае оксида предпочтительной является жидкая дисперсия, в которой оксид диспергирован в воде или в органическом растворителе. Оксид, диспергированный в воде, является более предпочтительным. Когда оксид диспергируется в воде, для того чтобы диспергировать оксид, может содержаться стабилизатор дисперсии, такой как полимер. Диаметр частиц оксида составляет предпочтительно 1-500 нм и более предпочтительно 10-80 нм. Когда получают катализатор, содержащий носитель, в суспензию исходного материала предпочтительно вводится силиказоль в качестве исходного материала диоксида кремния.In the first stage, the starting materials of the metal elements contained in the catalyst are mixed to obtain a suspension of the starting material. Examples of element sources for molybdenum, bismuth, series, iron, cobalt, rubidium, cesium, copper, nickel, magnesium and lead may include ammonium salt, nitrate salt, hydrochloride salt, organic acid salt, which are soluble in water or nitric acid. The source of the element may be an oxide, hydroxide, carbonate salt or the like. In the case of an oxide, a liquid dispersion is preferred in which the oxide is dispersed in water or in an organic solvent. An oxide dispersed in water is more preferred. When the oxide is dispersed in water in order to disperse the oxide, a dispersion stabilizer, such as a polymer, may be contained. The particle diameter of the oxide is preferably 1-500 nm and more preferably 10-80 nm. When a catalyst containing a carrier is prepared, silica sol is preferably introduced into the suspension of the starting material as the starting material of silicon dioxide.

С точки зрения гомогенного диспергирования суспензии, в суспензию исходного материала могут также, соответственно, вводиться водорастворимые полимеры, такие как полиэтиленгликоль, метилцеллюлоза, поливиниловый спирт, полиакриловая кислота и полиакриламид, многовалентные карбоновые кислоты, такие как амины, аминокарбоновые кислоты, щавелевая кислота, малоновая кислота и янтарная кислота, и органические кислоты, такие как гликолевая кислота, яблочная кислота, винная кислота и лимонная кислота. Количество вводимой органической кислоты специально не ограничивается. Однако, с точки зрения равновесия между гомогенностью и получаемым количеством, органическая кислота предпочтительно вводится в интервале 0-30% масс. по отношению к массе оксида металла.From the point of view of homogeneous dispersion of the suspension, water-soluble polymers such as polyethylene glycol, methyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid and polyacrylamide, multivalent carboxylic acids such as amines, aminocarboxylic acids, oxalic acid, malonic acid can also be respectively introduced into the suspension of the starting material. and succinic acid, and organic acids such as glycolic acid, malic acid, tartaric acid, and citric acid. The amount of organic acid introduced is not specifically limited. However, from the point of view of the balance between homogeneity and the amount obtained, the organic acid is preferably introduced in the range of 0-30% of the mass. in relation to the mass of metal oxide.

Способ получения суспензии исходного материала специально не ограничивается, если способ представляет собой способ, который обычно используется. Например, суспензия исходного материала может быть получена смешением раствора, в котором аммониевая соль молибдена растворяется в горячей воде, с раствором, полученным при использовании висмута, церия, железа, кобальта или щелочного металла в качестве нитратной соли, и растворением нитратной соли в воде или в водном растворе азотной кислоты. С точки зрения равновесия между гомогенностью и получаемым количеством, концентрация элемента металла в суспензии после смешения составляет обычно 1-50% масс., предпочтительно 10-40% масс. и более предпочтительно 20-40% масс.The method for preparing a suspension of the starting material is not particularly limited if the method is a method that is commonly used. For example, a suspension of the starting material can be obtained by mixing a solution in which the molybdenum ammonium salt is dissolved in hot water, with a solution obtained using bismuth, cerium, iron, cobalt or an alkali metal as a nitrate salt, and dissolving the nitrate salt in water or in aqueous solution of nitric acid. From the point of view of the balance between homogeneity and the amount obtained, the concentration of the metal element in the suspension after mixing is usually 1-50% by weight, preferably 10-40% by weight. and more preferably 20-40% of the mass.

Когда аммониевая соль и нитратная соль смешиваются, получается осадок и, вероятно, с образованием суспензии. Однако суспензия исходного материала предпочтительно созревает в состоянии, когда суспензия исходного материала суспендируется. В настоящем описании "созревание" означает, что суспензия выдерживается в состоянии, когда суспензия исходного материала суспендируется. Предпочтительно, суспензия непрерывно и/или периодически перемешивается, для того чтобы суспендировать суспензию. На данной стадии перемешивания содержащееся твердое вещество измельчается, что способствует образованию предшественника катализатора, который может образовать суспензию, которая является более мелкой и более гомогенной. Когда содержание Bi увеличивается, образуется склонная к образованию суспензия, содержащая большое количество азотной кислоты и имеющая низкую диспергируемость, и поэтому особенно предпочтительно выполняется созревание.When the ammonium salt and nitrate salt are mixed, a precipitate is formed, and probably with the formation of a suspension. However, the suspension of the starting material preferably matures in a state where the suspension of the starting material is suspended. As used herein, “ripening” means that the suspension is maintained in a state where the suspension of the starting material is suspended. Preferably, the suspension is continuously and / or periodically mixed in order to suspend the suspension. At this stage of mixing, the contained solid is crushed, which contributes to the formation of a catalyst precursor, which can form a suspension that is finer and more homogeneous. When the Bi content increases, a susceptible slurry is formed containing a large amount of nitric acid and having low dispersibility, and therefore, maturation is particularly preferably performed.

Когда суспензия созреет, суспензия желательно нагревается до температуры, которая выше комнатной температуры и при которой суспензионная среда остается жидкостью, для того чтобы получить желательный комплексный кристалл и/или его предшественник. В частности, температура составляет предпочтительно 20-90°C, более предпочтительно 30-80°C и еще более предпочтительно 50-70°C. Для перемешивания суспензии может использоваться обычное перемешивающее устройство, такое как перемешивающая лопасть и перемешивающий стержень. Скорость перемешивания является различной в зависимости от вязкости суспензии или т.п. и составляет предпочтительно 50-3000 об/мин. Время созревания, требуемое для образования предшественника катализатора, является различным в зависимости от температуры и энергии перемешивания суспензии. Когда температура является высокой или энергия перемешивания является большой, подходящее время созревания имеет тенденцию быть укороченным. Например, когда температура суспензии составляет 20-90°C и операция перемешивания выполняется с использованием мешалки, время созревания составляет предпочтительно 1-24 ч, с точки зрения производительности, более предпочтительно 1-20 ч и еще более предпочтительно 1-10 ч.When the suspension has matured, the suspension is desirably heated to a temperature that is higher than room temperature and at which the suspension medium remains liquid in order to obtain the desired complex crystal and / or its precursor. In particular, the temperature is preferably 20-90 ° C, more preferably 30-80 ° C, and even more preferably 50-70 ° C. A conventional mixing device, such as a mixing paddle and a stirring bar, can be used to mix the suspension. Mixing speed varies depending on the viscosity of the suspension or the like. and is preferably 50-3000 rpm. The ripening time required for the formation of the catalyst precursor is different depending on the temperature and mixing energy of the suspension. When the temperature is high or the stirring energy is large, a suitable ripening time tends to be shortened. For example, when the temperature of the suspension is 20-90 ° C. and the stirring operation is performed using a stirrer, the ripening time is preferably 1-24 hours, in terms of productivity, more preferably 1-20 hours and even more preferably 1-10 hours

В случае суспензии, содержащей большое количество сухого вещества, сухое вещество в суспензии предпочтительно измельчается с использованием гомогенизатора или т.п. перед созреванием. Когда суспензия имеет состав, имеющий увеличенное содержание Bi, как описано выше, содержание азотной кислоты в суспензии имеет тенденцию быть также увеличенным и диспергируемость является склонной к снижению. Поэтому обработка гомогенизатором является особенно эффективной. С точки зрения дальнейшего тонкого измельчения сухого вещества, число оборотов гомогенизатора составляет предпочтительно 5000-30000 об/мин, более предпочтительно 10000-20000 об/мин и еще более предпочтительно 15000-20000 об/мин. Время обработка гомогенизатором является различным в зависимости от числа оборотов или количества сухого вещества. Предпочтительно, время составляет обычно от 5 мин до 2 ч.In the case of a suspension containing a large amount of dry matter, the dry matter in the suspension is preferably ground using a homogenizer or the like. before ripening. When the suspension has a composition having an increased Bi content, as described above, the nitric acid content of the suspension tends to be also increased and the dispersibility is prone to decrease. Therefore, homogenizing treatment is particularly effective. From the point of view of further fine grinding the dry matter, the speed of the homogenizer is preferably 5000-30000 rpm, more preferably 10000-20000 rpm and even more preferably 15000-20000 rpm. The processing time by the homogenizer is different depending on the number of revolutions or the amount of dry matter. Preferably, the time is usually from 5 minutes to 2 hours

Когда суспензия исходного материала является негомогенной, композиция катализатора после прокаливания является гетерогенной и трудно образоваться гомогенной комплекснообразованной кристаллической структуре. Поэтому когда полученный оксид является недостаточно комплексообразованным, стадия получения суспензии предпочтительно оптимизируется. Вышеуказанная стадия получения суспензии исходного материала является примером и не ограничивается. Методика введения источников элементов может быть изменена; концентрация азотной кислоты может быть откорректирована; или аммиачная вода может быть введена в суспензию для изменения рН и вязкости суспензии. Важно образовать гомогенную суспензию для того, чтобы образовать более кристаллическую структуру Ce-Bi-Fe-Mo-O. C этой точки зрения, рН суспензии исходного материала составляет предпочтительно 2,0 или менее. Значение рН суспензии исходного материала составляет более предпочтительно 1,5 или менее и еще более предпочтительно 1,0 или менее. Когда рН суспензии исходного материала является больше 2,0, может образоваться осадок соединения висмута, препятствуя образованию кристаллической структуры Ce-Bi-Fe-Mo-O.When the suspension of the starting material is not homogeneous, the catalyst composition after calcination is heterogeneous and it is difficult to form a homogeneous complex crystal structure. Therefore, when the obtained oxide is not sufficiently complexed, the step for preparing the suspension is preferably optimized. The above step of preparing a suspension of the starting material is an example and is not limited. The methodology for introducing sources of elements can be changed; nitric acid concentration can be adjusted; or ammonia water may be introduced into the suspension to change the pH and viscosity of the suspension. It is important to form a homogeneous suspension in order to form a more crystalline structure of Ce-Bi-Fe-Mo-O. From this point of view, the pH of the suspension of the starting material is preferably 2.0 or less. The pH of the suspension of the starting material is more preferably 1.5 or less, and even more preferably 1.0 or less. When the pH of the suspension of the starting material is greater than 2.0, a precipitate of the bismuth compound may form, preventing the formation of the crystal structure of Ce-Bi-Fe-Mo-O.

(2) Сушка(2) Drying

На второй стадии суспензия исходного материала, полученная на первой стадии, сушится с получением высушенных частиц. Способ сушки специально не ограничивается, и сушка может выполняться способом, который обычно используется. Способ сушки может осуществляться любым способом, таким как способ сушки выпариванием, способ сушки распылением и способ сушки при пониженном давлении. Способ сушки распылением может осуществляться способом центробежного типа, типа с соплом с двумя жидкостями и типа с соплом высокого давления, который обычно осуществляется в промышленности. Воздух, нагретый водяным паром и электрическим нагревателем или т.п., предпочтительно используется в качестве источника тепла сушки. В данном случае температура на входе сушилки распылением составляет обычно 150-400°C, предпочтительно 180-400°C и более предпочтительно 200-350°C.In the second stage, the suspension of the starting material obtained in the first stage is dried to obtain dried particles. The drying method is not particularly limited, and the drying can be performed in a manner that is commonly used. The drying method can be carried out by any method, such as a method of drying by evaporation, a method of spray drying and a method of drying under reduced pressure. The spray drying method can be carried out by a centrifugal type method, a type with a two-fluid nozzle and a type with a high-pressure nozzle, which is usually carried out in industry. Air heated by steam and an electric heater or the like is preferably used as a drying heat source. In this case, the inlet temperature of the spray dryer is usually 150-400 ° C, preferably 180-400 ° C, and more preferably 200-350 ° C.

(3) Прокаливание(3) Calcination

На третьей стадии высушенные частицы, полученные на второй стадии, прокаливаются. Прокаливание может выполняться с использованием такой печи прокаливания, как вращающаяся печь, туннельная печь и муфельная печь. Высушенные частицы предпочтительно прокаливаются в две стадии предварительного прокаливания и окончательного прокаливания. На первой стадии предварительное прокаливание обычно проводится в температурном интервале 120-350°C, предпочтительно 150-350°C и более предпочтительно 200-350°C. Целью предварительного прокаливания является удаление азотной кислоты, оставшейся в высушенных частицах, и постепенное выгорание нитрата аммония и содержащихся органических веществ, происходящих от исходного материала, которым является аммониевая соль, и исходного материала, которым является нитратная соль. Поэтому высушенные частицы могут быть нагреты в такой степени, когда цель может быть достигнута на первой стадии прокаливания. Время предварительного прокаливания составляет обычно 0,1-72 ч, предпочтительно 1-48 ч и более предпочтительно 3-24 ч. В случае низкой температуры 150°C или ниже предварительное прокаливание проводится в течение длительного периода времени. В случае высокой температуры 330°C или выше предварительное прокаливание предпочтительно проводится в течение короткого периода времени 2 ч или менее. Когда температура предварительного прокаливания является слишком высокой или время является слишком длительным, оксид, вероятно, вырастает только в двухкомпонентную систему церия и молибдена на стадии предварительного прокаливания, и как результат затруднено образование кристаллической структуры Ce-Bi-Fe-Mo-O, образуемой на стадии окончательного прокаливания, описываемой далее. Поэтому верхние пределы температуры и времени предварительного прокаливания устанавливаются в такой степени, когда оксид двухкомпонентной системы церия и молибдена не образуется.In the third stage, the dried particles obtained in the second stage are calcined. Calcination can be carried out using a calcination furnace such as a rotary kiln, a tunnel kiln and a muffle furnace. The dried particles are preferably calcined in two stages of preliminary calcination and final calcination. In the first stage, pre-calcination is usually carried out in the temperature range 120-350 ° C, preferably 150-350 ° C and more preferably 200-350 ° C. The purpose of the preliminary calcination is to remove the nitric acid remaining in the dried particles, and to gradually burn out the ammonium nitrate and the contained organic substances originating from the starting material, which is the ammonium salt, and the starting material, which is the nitrate salt. Therefore, the dried particles can be heated to such an extent that the goal can be achieved in the first calcination step. The pre-calcination time is usually 0.1-72 hours, preferably 1-48 hours, and more preferably 3-24 hours. In the case of a low temperature of 150 ° C or lower, the preliminary calcination is carried out for a long period of time. In the case of a high temperature of 330 ° C or higher, pre-calcination is preferably carried out for a short period of time of 2 hours or less. When the pre-calcination temperature is too high or the time is too long, the oxide probably grows only in the two-component system of cerium and molybdenum in the pre-calcination stage, and as a result, the formation of the Ce-Bi-Fe-Mo-O crystal structure formed in the stage final calcination described below. Therefore, the upper limits of the temperature and time of preliminary calcination are set to such an extent that oxide of a two-component system of cerium and molybdenum is not formed.

В случае предварительного прокаливания скорость повышения температуры является желательно медленной также с точки зрения подавления быстрой реакции горения. Оксидный катализатор в настоящем варианте является многокомпонентной системой. Поэтому, например, когда нитраты металлов используются в качестве исходных материалов, температуры разложения нитратов металлов отличаются друг от друга, и азотная кислота удаляется в процессе прокаливания, и поэтому композиция катализатора после прокаливания является склонной быть гетерогенной. В частности, когда содержание Bi увеличивается, количество нитрата висмута, трудно растворимого в воде, увеличивается, что увеличивает количество азотной кислоты, используемой для растворения. По данной причине, чтобы образовать структуру, которая является более гомогенной, предпочтительно температура повышается медленно для удаления компонентов горения и разложения, таких как азотная кислота и органическое вещество. Скорость повышения температуры обычно составляет 0,1-100°C/мин, более предпочтительно 0,1-75°C/мин и еще более предпочтительно 0,1-50°C/мин.In the case of pre-calcination, the rate of temperature increase is preferably slow also in terms of suppressing a quick combustion reaction. The oxide catalyst in the present embodiment is a multicomponent system. Therefore, for example, when metal nitrates are used as starting materials, the decomposition temperatures of metal nitrates are different from each other, and nitric acid is removed during the calcination, and therefore, the catalyst composition after calcination is prone to be heterogeneous. In particular, when the Bi content increases, the amount of bismuth nitrate, which is hardly soluble in water, increases, which increases the amount of nitric acid used for dissolution. For this reason, in order to form a structure that is more homogeneous, preferably the temperature rises slowly to remove components of combustion and decomposition, such as nitric acid and organic matter. The rate of temperature increase is usually 0.1-100 ° C / min, more preferably 0.1-75 ° C / min, and even more preferably 0.1-50 ° C / min.

После предварительного прокаливания предпочтительно осуществляется окончательное прокаливание в виде второй стадии. Однако целью является облегчение образования требуемой кристаллической структуры. Поскольку на кристаллическую структуру влияет произведение температуры прокаливания и времени прокаливания, как установлено авторами настоящего изобретения, предпочтительно температура прокаливания и время прокаливания устанавливаются соответствующим образом. Температура окончательного прокаливания предпочтительно устанавливается выше температуры предварительного прокаливания при 700°C или ниже с точки зрения образования кристалла Ce-Bi-Fe-Mo-O. С точки зрения облегчения образования кристаллической структуры Ce-Bi-Fe-Mo-O температура прокаливания окончательного прокаливания составляет предпочтительно 400-700°C, более предпочтительно 400-650°C и еще более предпочтительно 450-600°C. С точки зрения оптимизации произведения температуры прокаливания и времени прокаливания, чтобы способствовать образованию кристалла, когда прокаливание выполняется при такой температуре, время окончательного прокаливания составляет обычно 0,1-72 ч, предпочтительно 2-48 ч и более предпочтительно 3-24 ч. С точки зрения оптимизации (температура прокаливания)×(время прокаливания) для образования кристаллической структуры в случае низкой температуры 400°C или ниже, например, окончательное прокаливание предпочтительно проводится в течение длительного периода времени примерно 24-72 ч. В случае высокой температуры 600°C или выше, с точки зрения предотвращения снижения активности катализатора, обусловленного чрезмерным снижением площади поверхности, окончательное прокаливание предпочтительно проводится в течение короткого периода времени 1 ч или менее.After the preliminary calcination, the final calcination is preferably carried out in the form of a second stage. However, the goal is to facilitate the formation of the desired crystalline structure. Since the crystal structure is affected by the product of the calcination temperature and the calcination time, as established by the authors of the present invention, preferably, the calcination temperature and the calcination time are set accordingly. The final calcination temperature is preferably set higher than the preliminary calcination temperature at 700 ° C. or lower from the viewpoint of the formation of a Ce-Bi-Fe-Mo-O crystal. From the point of view of facilitating the formation of the Ce-Bi-Fe-Mo-O crystal structure, the calcination temperature of the final calcination is preferably 400-700 ° C, more preferably 400-650 ° C and even more preferably 450-600 ° C. From the point of view of optimizing the product of the calcination temperature and the calcination time, in order to promote the formation of a crystal when calcination is carried out at such a temperature, the final calcination time is usually 0.1-72 hours, preferably 2-48 hours and more preferably 3-24 hours. optimization view (calcination temperature) × (calcination time) to form a crystalline structure in the case of a low temperature of 400 ° C or lower, for example, the final calcination is preferably carried out over a length of nogo period of about 24-72 hours. In the case of high temperature of 600 ° C or higher, from the viewpoint of preventing a decrease in catalyst activity due to the excessive reduction of the surface area, the final calcination is preferably carried out in a short period of time of 1 h or less.

Кристаллическая структура комплексной четырехкомпонентной системы Ce-Bi-Fe-Mo-O, вероятно, образуется при выполнении всех вышеуказанных стадий.The crystal structure of the complex four-component Ce-Bi-Fe-Mo-O system is likely to form when all of the above steps are performed.

Образование кристаллической структуры четырехкомпонентной системы Ce-Bi-Fe-Mo-O на стадии окончательного прокаливания может быть подтверждено осуществлением рентгеноструктурного анализа после окончательного прокаливания. Если образуется кристаллическая структура четырехкомпонентной системы Ce-Bi-Fe-Mo-O, то, когда рентгеноструктурный анализ проводится после окончательного прокаливания, наблюдается пик при 33,50°+α°. Когда образуется кристалл оксида, содержащего только церий и молибден, пик появляется при 33,50°. Однако в случае четырехкомпонентной системы Ce-Bi-Fe-Mo-O пик сдвигается и поэтому образование кристалла четырехкомпонентной системы может быть подтверждено использованием сдвига в качестве указателя.The formation of the crystal structure of the four-component Ce-Bi-Fe-Mo-O system at the stage of final calcination can be confirmed by X-ray diffraction analysis after the final calcination. If the crystal structure of the four-component system Ce-Bi-Fe-Mo-O is formed, then when the X-ray diffraction analysis is carried out after the final calcination, a peak is observed at 33.50 ° + α °. When an oxide crystal is formed containing only cerium and molybdenum, a peak appears at 33.50 °. However, in the case of a four-component Ce-Bi-Fe-Mo-O system, the peak is shifted and therefore crystal formation of the four-component system can be confirmed by using a shift as an indicator.

Была исследована величина сдвига (α°), и параметр d сложного оксида церия и молибдена, показывающего пик при 33,50°, принимается в качестве эталона. Уровень изменения d исследуется с использованием следующих формул:The shear value (α °) was investigated, and the parameter d of complex cerium oxide and molybdenum, showing a peak at 33.50 °, is taken as a reference. The level of change d is investigated using the following formulas:

2dsin θ = nλ (n: целое число)2dsin θ = nλ (n: integer) (II)(Ii) Степень изменения d (ч/млн) = (d0-d1)/d0×1000000The degree of change d (ppm) = (d 0 -d 1 ) / d 0 × 1,000,000 (III)(III)

Если уровень изменения d составляет 5000-9000 ч/млн в настоящем варианте, кристаллическая структура четырехкомпонентной системы Ce-Bi-Fe-Mo-O считается образованной.If the level of change in d is 5000-9000 ppm in the present embodiment, the crystal structure of the four-component Ce-Bi-Fe-Mo-O system is considered to be formed.

[3] Способ получения ненасыщенного альдегида[3] A method for producing an unsaturated aldehyde

Ненасыщенный альдегид может быть получен при использовании оксидного катализатора согласно настоящему варианту и при окислении по меньше мере одного олефина, выбранного из группы, состоящей их пропилена и изобутилена и/или трет-бутилового спирта. Далее будет описан его отдельный пример. Однако способ получения согласно настоящему варианту не ограничивается последующим отдельным примером.Unsaturated aldehyde can be obtained by using the oxide catalyst according to the present embodiment and by oxidizing at least one olefin selected from the group consisting of propylene and isobutylene and / or tert-butyl alcohol. A separate example will be described below. However, the production method according to the present embodiment is not limited to the following separate example.

(1) Способ получения метакролеина(1) Method for the production of methacrolein

Метакролеин может быть получен, например, воздействием на изобутилен или трет-бутиловый спирт газофазной каталитической реакции окисления с использованием оксидного катализатора согласно настоящему варианту. В газофазной каталитической реакции окисления газообразный исходный материал, содержащий смешанный газ, к которому добавляются газ, содержащий молекулярный кислород, и газ-разбавитель, вводится в каталитический слой в реактор с неподвижным слоем так, что концентрация молекулярного кислорода в изобутилене, трет-бутиловом спирте или смешанном газе их 1-10% об. составляет 1-20% об. Концентрация изобутилена или трет-бутилового спирта обычно составляет 1-10% об., предпочтительно 6-10% об. и более предпочтительно 7-9% об. Температура реакции составляет 300-480°C, предпочтительно 350-450°C и более предпочтительно 400-450°C. Давление составляет нормальное давление до 5 кг/см2, и газообразный исходный материал может быть введен с пространственной скоростью 400-4000 ч-1 (в условиях нормальной температуры/давления (NTP)). С точки зрения регулирования концентрации кислорода на выходе реактора для того, чтобы улучшить выход ненасыщенного альдегида, мольное соотношение кислорода и изобутилена или трет-бутилового спирта, или их смешанного газа составляет обычно 1,0-2,0, предпочтительно 1,1-1,8 и более предпочтительно 1,2-1,8.Methacrolein can be obtained, for example, by exposing isobutylene or tert-butyl alcohol to a gas-phase catalytic oxidation reaction using an oxide catalyst according to the present embodiment. In a gas-phase catalytic oxidation reaction, a gaseous feed material containing a mixed gas to which a gas containing molecular oxygen and a diluent gas are added is introduced into the catalytic bed in a fixed-bed reactor such that the concentration of molecular oxygen in isobutylene, tert-butyl alcohol or mixed gas their 1-10% vol. is 1-20% vol. The concentration of isobutylene or tert-butyl alcohol is usually 1-10% vol., Preferably 6-10% vol. and more preferably 7-9% vol. The reaction temperature is 300-480 ° C, preferably 350-450 ° C, and more preferably 400-450 ° C. The pressure is a normal pressure of up to 5 kg / cm 2 and a gaseous feed can be introduced at a spatial speed of 400-4000 h -1 (under normal temperature / pressure (NTP)). From the point of view of controlling the concentration of oxygen at the outlet of the reactor, in order to improve the yield of unsaturated aldehyde, the molar ratio of oxygen to isobutylene or tert-butyl alcohol or their mixed gas is usually 1.0-2.0, preferably 1.1-1, 8 and more preferably 1.2-1.8.

Примеры газа, содержащего молекулярный кислород, могут включать такие газы, содержащие молекулярный кислород, как чистый газообразный кислород, N2O или воздух. С промышленной точки зрения воздух является предпочтительным. Примеры газа-разбавителя могут включать азот, диоксид углерода, водяной пар и их смешанный газ. В качестве соотношения смешения газа, содержащего молекулярный кислород, и газа-разбавителя в смешанном газе предпочтительно удовлетворяется условие 0,01<молекулярный кислород/((газ, содержащий молекулярный кислород) + газ-разбавитель)<0,3 в объемном соотношении. Кроме того, концентрация молекулярного кислорода в исходном материале составляет предпочтительно 1-20% об.Examples of a gas containing molecular oxygen may include gases containing molecular oxygen, such as pure oxygen gas, N 2 O, or air. From an industrial point of view, air is preferred. Examples of diluent gas may include nitrogen, carbon dioxide, water vapor, and their mixed gas. As the mixing ratio of the molecular oxygen-containing gas and the diluent gas in the mixed gas, the condition 0.01 <molecular oxygen / ((molecular oxygen-containing gas) + diluent gas) <0.3 in a volume ratio is preferably satisfied. In addition, the concentration of molecular oxygen in the starting material is preferably 1-20% vol.

Водяной пар в газообразном исходном материале требуется с точки зрения предотвращения коксования катализатора. Однако концентрация водяного пара в газе-разбавителе предпочтительно снижается насколько возможно для того, чтобы подавлять постобразование карбоновой кислоты, такой как метакриловая кислота и уксусная кислота. Водяной пар в газообразном исходном материале обычно используется в интервале 0-30% об.Water vapor in the gaseous starting material is required in terms of preventing coking of the catalyst. However, the concentration of water vapor in the diluent gas is preferably reduced as low as possible in order to suppress the post-formation of a carboxylic acid such as methacrylic acid and acetic acid. Water vapor in a gaseous feed is typically used in the range of 0-30% by volume.

(2) Способ получения акролеина(2) Method for producing acrolein

Когда акролеин получается газофазным каталитическим окислением пропилена, условие или т.п. специально не ограничивается. Акролеин может быть получен способом, обычно используемым, когда акролеин получается газофазным каталитическим окислением пропилена. Например, смешанный газ, содержащий 1-15% об. пропилена, 3-30% об. молекулярного кислорода, 0-60% об. водяного пара и 20-80% об. инертного газа, такого как азот и газообразный диоксид углерода или т.п., может быть введен в каталитический слой реактора при 250-450°C, давлении 0,1-1 МПа и пространственной скорости (SV) 300-5000 ч-1. В качестве реактора обычно используется реактор с неподвижным слоем, реактор с псевдоожиженным слоем или реактор с подвижным слоем.When acrolein is obtained by gas phase catalytic oxidation of propylene, a condition or the like. not specifically limited. Acrolein can be obtained by the method commonly used when acrolein is obtained by gas-phase catalytic oxidation of propylene. For example, a mixed gas containing 1-15% vol. propylene, 3-30% vol. molecular oxygen, 0-60% vol. water vapor and 20-80% vol. an inert gas, such as nitrogen and gaseous carbon dioxide or the like, can be introduced into the catalytic layer of the reactor at 250-450 ° C, a pressure of 0.1-1 MPa and a spatial velocity (SV) of 300-5000 h -1 . As a reactor, a fixed bed reactor, a fluidized bed reactor or a moving bed reactor are typically used.

ПримерыExamples

Далее настоящий вариант будет дополнительно описан подробно со ссылкой на примеры. Однако настоящий вариант не ограничивается примерами, описанными ниже. Атомное соотношение атомов кислорода в оксидном катализаторе определяется в зависимости от условий валентности других элементов. Поэтому в примерах и сравнительных примерах атомное соотношение атомов кислорода является опущенным в формуле, представляющей каталитическую композицию. Соотношения элементов композиции оксидного катализатора рассчитываются по соотношении зарядов композиции.Further, this option will be further described in detail with reference to examples. However, the present embodiment is not limited to the examples described below. The atomic ratio of oxygen atoms in the oxide catalyst is determined depending on the valence conditions of other elements. Therefore, in the examples and comparative examples, the atomic ratio of oxygen atoms is omitted in the formula representing the catalytic composition. The ratios of the elements of the composition of the oxide catalyst are calculated by the ratio of the charges of the composition.

Определение угла дифракции рентгеновских лучейX-ray diffraction angle determination

В исследовании методом XRD определяется плоскость (111) и плоскость (200) соединения LaB6, определенного в качестве стандартного эталонного вещества 660 Национальным институтом стандартов и технологии. Значения приводятся к 37,441° и 43,506° соответственно.The XRD study determines the (111) plane and (200) plane of the LaB 6 compound, defined as the standard reference substance 660 by the National Institute of Standards and Technology. Values are converted to 37.441 ° and 43.506 °, respectively.

В качестве XDR-прибора используют прибор DS ADVANCE (изготовитель - Bruker Corporation). Установленными параметрами XDR-испытаний являются: выход рентгеновских лучей: 40 кВ - 49 мА, щель расхождения (DS): 0,3°, ширина шага: 0,02°/шаг, время счета: 2,0 с и интервал измерения: 2θ=5-60°.The DS ADVANCE device (manufacturer - Bruker Corporation) is used as an XDR device. The established parameters of the XDR tests are: X-ray output: 40 kV - 49 mA, discrepancy gap (DS): 0.3 °, step width: 0.02 ° / step, counting time: 2.0 s and measurement interval: 2θ = 5-60 °.

В примерах и сравнительных примерах степень конверсии, селективность и выход, используемые для того, чтобы показать результаты реакции, определяются по следующим формулам:In the examples and comparative examples, the degree of conversion, selectivity and yield used to show the reaction results are determined by the following formulas:

Степень конверсии = (число молей прореагировавшего исходного материала/число молей подаваемого исходного материала)×100The degree of conversion = (number of moles of reacted starting material / number of moles of supplied starting material) × 100

Селективность = (число молей образовавшегося соединения/число молей прореагировавшего исходного материала)×100Selectivity = (number of moles of compound formed / number of moles of reacted starting material) × 100

Выход = (число молей образовавшегося соединения/число молей подаваемого исходного материала)×100Yield = (number of moles of compound formed / number of moles of feed) × 100

Производительность требуемого продукта определяется согласно следующей формуле путем расчета количества образованного требуемого продукта на 1 т каждого из катализаторов, и затем с допущением, что выполняется непрерывная операция с использованием 10 т катализатора в течение 8000 ч.The productivity of the desired product is determined according to the following formula by calculating the amount of the desired product formed per 1 ton of each of the catalysts, and then assuming that a continuous operation is performed using 10 tons of catalyst for 8000 hours.

Производительность (т) = ({число молей (моль/ч) исходного материала, подаваемого в час × выход/количество (т) катализатора}×10(т)×8000(ч)/молекулярная масса требуемого продуктаProductivity (t) = ({number of moles (mol / h) of feed per hour × yield / amount (t) of catalyst} × 10 (t) × 8000 (h) / molecular weight of the desired product

Пример 1Example 1

65,7 г гептамолибдата аммония растворяют в 197,0 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость А). 43,8 г нитрата висмута, 25,5 г нитрата церия, 36,4 г нитрата железа, 0,66 г нитрата цезия и 34,5 г нитрата кобальта растворяют в 42,4 г 18% масс. водного раствора азотной кислоты и к этому добавляют 205,0 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость В). Как жидкость А, так и жидкость В смешивают и смесь обрабатывают при 20000 об/мин в течение 1 ч с использованием гомогенизатора. Затем обработанную смесь подвергают созреванию при непрерывном перемешивании с использованием магнитной мешалки при температуре примерно 65°C в течение примерно 4 ч с получением суспензии исходного материала. Суспензию исходного материала подают в сушилку распылением и сушат распылением при температуре на входе 250°C и при температуре на выходе примерно 140°C. Температуру полученного высушенного распылением предшественника катализатора дополнительно повышают со скоростью подъема температуры 1,4°C/мин от комнатной температуры и предшественник катализатора предварительно прокаливают при 250°C в течение 3 ч. Полученный предварительно прокаленный предшественник катализатора прокаливают окончательно при 530°C в течение 8 ч. Состав полученного оксидного катализатора показан в таблице 1, а результаты определения дифракции рентгеновских лучей порошка показаны в таблице 2.65.7 g of ammonium heptamolybdate are dissolved in 197.0 g of hot water at a temperature of about 90 ° C (liquid A). 43.8 g of bismuth nitrate, 25.5 g of cerium nitrate, 36.4 g of iron nitrate, 0.66 g of cesium nitrate and 34.5 g of cobalt nitrate are dissolved in 42.4 g of 18% of the mass. an aqueous solution of nitric acid and 205.0 g of hot water with a temperature of about 90 ° C. (liquid B) are added to this. Both liquid A and liquid B are mixed and the mixture is treated at 20,000 rpm for 1 hour using a homogenizer. The treated mixture is then ripened with continuous stirring using a magnetic stirrer at a temperature of about 65 ° C for about 4 hours to obtain a suspension of the starting material. A suspension of the starting material is fed to a spray dryer and spray dried at an inlet temperature of 250 ° C and an outlet temperature of about 140 ° C. The temperature of the obtained spray dried catalyst precursor was further increased with a temperature rise rate of 1.4 ° C / min from room temperature and the catalyst precursor was preliminarily calcined at 250 ° C for 3 hours. The resulting preliminarily calcined catalyst precursor was calcined finally at 530 ° C for 8 h. The composition of the obtained oxide catalyst is shown in table 1, and the results of determination of x-ray diffraction of the powder are shown in table 2.

Для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор из нержавеющей стали с рубашкой, имеющий диаметр 14 мм, заполняют 4,0 г катализатора. Смешанный газ, содержащий 8% об. изобутилена, 12,8% об. кислорода, 3,0% об. водяного пара и 76,2% об. азота, насыщают воздухом со скоростью потока 120 мл/мин (NTP) при температуре реакции 430°C с осуществлением реакции синтеза метакролеина. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.To assess the reactivity of the catalyst, a jacketed stainless steel tubular reactor having a diameter of 14 mm was filled with 4.0 g of catalyst. Mixed gas containing 8% vol. isobutylene, 12.8% vol. oxygen, 3.0% vol. water vapor and 76.2% vol. nitrogen, saturated with air at a flow rate of 120 ml / min (NTP) at a reaction temperature of 430 ° C with the implementation of the methacrolein synthesis reaction. The results of the reaction assessment are shown in table 3.

Пример 2Example 2

68,8 г гептамолибдата аммония растворяют в 206,3 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость А). 33,2 г нитрата висмута, 29,6 г нитрата церия, 44,7 г нитрата железа, 0,57 г нитрата цезия и 32,3 г нитрата кобальта растворяют в 42,6 г 18% масс. водного раствора азотной кислоты и к этому добавляют 196,2 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость В). Как жидкость А, так и жидкость В смешивают и смесь обрабатывают при 20000 об/мин в течение 1 ч с использованием гомогенизатора. Затем суспензию подвергают созреванию при перемешивании и смешении при температуре примерно 65°C в течение примерно 4 ч с получением суспензии исходного материала. Суспензию исходного материала подают в сушилку распылением и сушат распылением при температуре на входе 250°C и при температуре на выходе примерно 140°C. Температуру полученного высушенного распылением предшественника катализатора дополнительно повышают со скоростью подъема температуры 1,4°C/мин от комнатной температуры и предшественник катализатора предварительно прокаливают при 250°C в течение 3 ч. Полученный предварительно прокаленный предшественник катализатора прокаливают окончательно при 520°C в течение 14 ч. Состав полученного оксидного катализатора показан в таблице 1, а результаты определения дифракции рентгеновских лучей порошка показаны в таблице 2. Рентгенограммы представлены на фигурах 1 и 2. Проводят анализ методом STEM-EDX (сканирующая просвечивающая электронная микроскопия - энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия) Bi-обогащенной фазы катализатора. Как результат, если атомное отношение Bi определяется как 1, атомное отношение Се составляет 0,32, атомное отношение Fe составляет 0,16, атомное отношение Мо составляет 1,1. Ce, Fe и Мо существуют в области, в которой существует большое число Bi, и образуется кристаллическая структура четырехкомпонентной системы Ce-Bi-Fe-Mo-O.68.8 g of ammonium heptamolybdate are dissolved in 206.3 g of hot water at a temperature of about 90 ° C (liquid A). 33.2 g of bismuth nitrate, 29.6 g of cerium nitrate, 44.7 g of iron nitrate, 0.57 g of cesium nitrate and 32.3 g of cobalt nitrate are dissolved in 42.6 g of 18% of the mass. an aqueous solution of nitric acid and 196.2 g of hot water with a temperature of about 90 ° C (liquid B) are added to this. Both liquid A and liquid B are mixed and the mixture is treated at 20,000 rpm for 1 hour using a homogenizer. The suspension is then ripened with stirring and mixing at a temperature of about 65 ° C for about 4 hours to obtain a suspension of the starting material. A suspension of the starting material is fed to a spray dryer and spray dried at an inlet temperature of 250 ° C and an outlet temperature of about 140 ° C. The temperature of the obtained spray dried catalyst precursor was further increased with a temperature rise rate of 1.4 ° C./min from room temperature, and the catalyst precursor was preliminarily calcined at 250 ° C. for 3 hours. The resulting preliminarily calcined catalyst precursor was calcined finally at 520 ° C. for 14 h. The composition of the obtained oxide catalyst is shown in table 1, and the results of determination of x-ray diffraction of the powder are shown in table 2. X-ray diffraction patterns are presented. s in figures 1 and 2. The analysis is carried out using the STEM-EDX method (scanning transmission electron microscopy - energy dispersive x-ray spectroscopy) of the Bi-enriched phase of the catalyst. As a result, if the atomic ratio of Bi is defined as 1, the atomic ratio of Ce is 0.32, the atomic ratio of Fe is 0.16, the atomic ratio of Mo is 1.1. Ce, Fe, and Mo exist in a region in which a large number of Bi exists, and the crystal structure of the four-component Ce-Bi-Fe-Mo-O system is formed.

Для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 3,5 г катализатора и реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.To assess the reactivity of the catalyst, a tubular reactor was filled with 3.5 g of catalyst and the methacrolein synthesis reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1. The results of the reaction assessment are shown in Table 3.

Пример 3Example 3

67,4 г гептамолибдата аммония растворяют в 202,3 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость А). 40,3 г нитрата висмута, 23,5 г нитрата церия, 50,3 г нитрата железа, 0,56 г нитрата цезия и 28,0 г нитрата кобальта растворяют в 42,7 г 18% масс. водного раствора азотной кислоты и к этому добавляют 201,5 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость В). Как жидкость А, так и жидкость В смешивают и смесь обрабатывают при 20000 об/мин в течение 1 ч с использованием гомогенизатора. Затем суспензию подвергают созреванию при перемешивании и смешении при температуре примерно 65°C в течение примерно 4 ч с получением суспензии исходного материала. Суспензию исходного материала подают в сушилку распылением и сушат распылением при температуре на входе 250°C и при температуре на выходе примерно 140°C. Температуру полученного высушенного распылением предшественника катализатора дополнительно повышают со скоростью подъема температуры 1,4°C/мин от комнатной температуры и предшественник катализатора предварительно прокаливают при 250°C в течение 3 ч. Полученный предварительно прокаленный предшественник катализатора прокаливают окончательно при 540°C в течение 3 ч. Состав полученного оксидного катализатора показан в таблице 1, а результаты определения дифракции рентгеновских лучей порошка показаны в таблице 2.67.4 g of ammonium heptamolybdate are dissolved in 202.3 g of hot water at a temperature of about 90 ° C (liquid A). 40.3 g of bismuth nitrate, 23.5 g of cerium nitrate, 50.3 g of iron nitrate, 0.56 g of cesium nitrate and 28.0 g of cobalt nitrate are dissolved in 42.7 g of 18% of the mass. an aqueous solution of nitric acid and 201.5 g of hot water with a temperature of about 90 ° C. (liquid B) are added to this. Both liquid A and liquid B are mixed and the mixture is treated at 20,000 rpm for 1 hour using a homogenizer. The suspension is then ripened with stirring and mixing at a temperature of about 65 ° C for about 4 hours to obtain a suspension of the starting material. A suspension of the starting material is fed to a spray dryer and spray dried at an inlet temperature of 250 ° C and an outlet temperature of about 140 ° C. The temperature of the obtained spray dried catalyst precursor is further increased with a temperature rise rate of 1.4 ° C./min from room temperature and the catalyst precursor is preliminarily calcined at 250 ° C. for 3 hours. The resulting preliminarily calcined catalyst precursor is calcined finally at 540 ° C. for 3 h. The composition of the obtained oxide catalyst is shown in table 1, and the results of determination of x-ray diffraction of the powder are shown in table 2.

Для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 3,5 г катализатора и реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.To assess the reactivity of the catalyst, a tubular reactor was filled with 3.5 g of catalyst and the methacrolein synthesis reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1. The results of the reaction assessment are shown in Table 3.

Пример 4Example 4

67,4 г гептамолибдата аммония растворяют в 202,2 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость А). 40,3 г нитрата висмута, 23,5 г нитрата церия, 55,4 г нитрата железа, 0,56 г нитрата цезия и 24,2 г нитрата кобальта растворяют в 42,9 г 18% масс. водного раствора азотной кислоты и к этому добавляют 202,7 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость В). Как жидкость А, так и жидкость В смешивают и смесь обрабатывают при 20000 об/мин в течение 1 ч с использованием гомогенизатора. Затем суспензию подвергают созреванию при перемешивании и смешении при температуре примерно 65°C в течение примерно 4 ч с получением суспензии исходного материала. Суспензию исходного материала подают в сушилку распылением и сушат распылением при температуре на входе 250°C и при температуре на выходе примерно 140°C. Температуру полученного высушенного распылением предшественника катализатора дополнительно повышают со скоростью подъема температуры 1,4°C/мин от комнатной температуры и предшественник катализатора предварительно прокаливают при 250°C в течение 3 ч. Полученный предварительно прокаленный предшественник катализатора прокаливают окончательно при 530°C в течение 8 ч. Состав полученного оксидного катализатора показан в таблице 1, а результаты определения дифракции рентгеновских лучей порошка показаны в таблице 2.67.4 g of ammonium heptamolybdate are dissolved in 202.2 g of hot water at a temperature of about 90 ° C (liquid A). 40.3 g of bismuth nitrate, 23.5 g of cerium nitrate, 55.4 g of iron nitrate, 0.56 g of cesium nitrate and 24.2 g of cobalt nitrate are dissolved in 42.9 g of 18% of the mass. an aqueous solution of nitric acid and 202.7 g of hot water with a temperature of about 90 ° C (liquid B) are added to this. Both liquid A and liquid B are mixed and the mixture is treated at 20,000 rpm for 1 hour using a homogenizer. The suspension is then ripened with stirring and mixing at a temperature of about 65 ° C for about 4 hours to obtain a suspension of the starting material. A suspension of the starting material is fed to a spray dryer and spray dried at an inlet temperature of 250 ° C and an outlet temperature of about 140 ° C. The temperature of the obtained spray dried catalyst precursor was further increased with a temperature rise rate of 1.4 ° C / min from room temperature and the catalyst precursor was preliminarily calcined at 250 ° C for 3 hours. The resulting preliminarily calcined catalyst precursor was calcined finally at 530 ° C for 8 h. The composition of the obtained oxide catalyst is shown in table 1, and the results of determination of x-ray diffraction of the powder are shown in table 2.

Для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 3,5 г катализатора и реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.To assess the reactivity of the catalyst, a tubular reactor was filled with 3.5 g of catalyst and the methacrolein synthesis reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1. The results of the reaction assessment are shown in Table 3.

Пример 5Example 5

67,2 г гептамолибдата аммония растворяют в 201,6 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость А). 40,2 г нитрата висмута, 23,4 г нитрата церия, 60,4 г нитрата железа, 0,55 г нитрата цезия, 18,6 г нитрата кобальта и 1,0 г нитрата свинца растворяют в 37,9 г 18% масс. водного раствора азотной кислоты и к этому добавляют 203,9 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость В). Как жидкость А, так и жидкость В смешивают и смесь обрабатывают при 20000 об/мин в течение 1 ч с использованием гомогенизатора. Затем суспензию подвергают созреванию при перемешивании и смешении при температуре примерно 65°C в течение примерно 4 ч с получением суспензии исходного материала. Суспензию исходного материала подают в сушилку распылением и сушат распылением при температуре на входе 250°C и при температуре на выходе примерно 140°C. Температуру полученного высушенного распылением предшественника катализатора дополнительно повышают со скоростью подъема температуры 1,4°C/мин от комнатной температуры и предшественник катализатора предварительно прокаливают при 250°C в течение 3 ч. Полученный предварительно прокаленный предшественник катализатора прокаливают окончательно при 540°C в течение 5 ч. Состав полученного оксидного катализатора показан в таблице 1, а результаты определения дифракции рентгеновских лучей порошка показаны в таблице 2.67.2 g of ammonium heptamolybdate are dissolved in 201.6 g of hot water at a temperature of about 90 ° C (liquid A). 40.2 g of bismuth nitrate, 23.4 g of cerium nitrate, 60.4 g of iron nitrate, 0.55 g of cesium nitrate, 18.6 g of cobalt nitrate and 1.0 g of lead nitrate are dissolved in 37.9 g of 18% of the mass . an aqueous solution of nitric acid and 203.9 g of hot water with a temperature of about 90 ° C. (liquid B) are added to this. Both liquid A and liquid B are mixed and the mixture is treated at 20,000 rpm for 1 hour using a homogenizer. The suspension is then ripened with stirring and mixing at a temperature of about 65 ° C for about 4 hours to obtain a suspension of the starting material. A suspension of the starting material is fed to a spray dryer and spray dried at an inlet temperature of 250 ° C and an outlet temperature of about 140 ° C. The temperature of the resulting spray dried catalyst precursor was further increased with a temperature rise rate of 1.4 ° C./min from room temperature, and the catalyst precursor was preliminarily calcined at 250 ° C. for 3 hours. The resulting preliminarily calcined catalyst precursor was calcined finally at 540 ° C. for 5 h. The composition of the obtained oxide catalyst is shown in table 1, and the results of determination of x-ray diffraction of the powder are shown in table 2.

Для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 3,6 г катализатора и реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.To assess the reactivity of the catalyst, 3.6 g of catalyst was filled in the tubular reactor, and the methacrolein synthesis reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1. The reaction evaluation results are shown in Table 3.

Пример 6Example 6

66,2 г гептамолибдата аммония растворяют в 198,56 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость А). 39,6 г нитрата висмута, 23,0 г нитрата церия, 59,5 г нитрата железа, 0,36 г нитрата цезия, 18,3 г нитрата кобальта и 9,1 г нитрата никеля растворяют в 38,4 г 18% масс. водного раствора азотной кислоты и к этому добавляют 210,0 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость В). Как жидкость А, так и жидкость В смешивают и смесь обрабатывают при 20000 об/мин в течение 1 ч с использованием гомогенизатора. Затем суспензию подвергают созреванию при перемешивании и смешении при температуре примерно 65°C в течение примерно 4 ч с получением суспензии исходного материала. Суспензию исходного материала подают в сушилку распылением и сушат распылением при температуре на входе 250°C и при температуре на выходе примерно 140°C. Температуру полученного высушенного распылением предшественника катализатора дополнительно повышают со скоростью подъема температуры 1,4°C/мин от комнатной температуры и предшественник катализатора предварительно прокаливают при 250°C в течение 3 ч. Полученный предварительно прокаленный предшественник катализатора прокаливают окончательно при 520°C в течение 14 ч. Состав полученного оксидного катализатора показан в таблице 1, а результаты определения дифракции рентгеновских лучей порошка показаны в таблице 2.66.2 g of ammonium heptamolybdate are dissolved in 198.56 g of hot water at a temperature of about 90 ° C (liquid A). 39.6 g of bismuth nitrate, 23.0 g of cerium nitrate, 59.5 g of iron nitrate, 0.36 g of cesium nitrate, 18.3 g of cobalt nitrate and 9.1 g of nickel nitrate are dissolved in 38.4 g of 18% of the mass . an aqueous solution of nitric acid and 210.0 g of hot water with a temperature of about 90 ° C (liquid B) are added to this. Both liquid A and liquid B are mixed and the mixture is treated at 20,000 rpm for 1 hour using a homogenizer. The suspension is then ripened with stirring and mixing at a temperature of about 65 ° C for about 4 hours to obtain a suspension of the starting material. A suspension of the starting material is fed to a spray dryer and spray dried at an inlet temperature of 250 ° C and an outlet temperature of about 140 ° C. The temperature of the obtained spray dried catalyst precursor was further increased with a temperature rise rate of 1.4 ° C./min from room temperature, and the catalyst precursor was preliminarily calcined at 250 ° C. for 3 hours. The resulting preliminarily calcined catalyst precursor was calcined finally at 520 ° C. for 14 h. The composition of the obtained oxide catalyst is shown in table 1, and the results of determination of x-ray diffraction of the powder are shown in table 2.

Для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 3,0 г катализатора и реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.To assess the reactivity of the catalyst, a tube reactor was filled with 3.0 g of catalyst and the methacrolein synthesis reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1. The results of the reaction assessment are shown in Table 3.

Пример 7Example 7

67,4 г гептамолибдата аммония растворяют в 202,1 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость А). 40,3 г нитрата висмута, 23,4 г нитрата церия, 55,4 г нитрата железа, 0,56 г нитрата цезия, 22,3 г нитрата кобальта и 1,5 г нитрата меди растворяют в 37,9 г 18% масс. водного раствора азотной кислоты и к этому добавляют 203,1 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость В). Как жидкость А, так и жидкость В смешивают и смесь обрабатывают при 20000 об/мин в течение 1 ч с использованием гомогенизатора. Затем суспензию подвергают созреванию при перемешивании и смешении при температуре примерно 65°C в течение примерно 4 ч с получением суспензии исходного материала. Суспензию исходного материала подают в сушилку распылением и сушат распылением при температуре на входе 250°C и при температуре на выходе примерно 140°C. Температуру полученного высушенного распылением предшественника катализатора дополнительно повышают со скоростью подъема температуры 1,4°C/мин от комнатной температуры и предшественник катализатора предварительно прокаливают при 250°C в течение 3 ч. Полученный предварительно прокаленный предшественник катализатора прокаливают окончательно при 550°C в течение 3 ч. Состав полученного оксидного катализатора показан в таблице 1, а результаты определения дифракции рентгеновских лучей порошка показаны в таблице 2.67.4 g of ammonium heptamolybdate are dissolved in 202.1 g of hot water at a temperature of about 90 ° C (liquid A). 40.3 g of bismuth nitrate, 23.4 g of cerium nitrate, 55.4 g of iron nitrate, 0.56 g of cesium nitrate, 22.3 g of cobalt nitrate and 1.5 g of copper nitrate are dissolved in 37.9 g of 18% of the mass . an aqueous solution of nitric acid and 203.1 g of hot water with a temperature of about 90 ° C. (liquid B) are added to this. Both liquid A and liquid B are mixed and the mixture is treated at 20,000 rpm for 1 hour using a homogenizer. The suspension is then ripened with stirring and mixing at a temperature of about 65 ° C for about 4 hours to obtain a suspension of the starting material. A suspension of the starting material is fed to a spray dryer and spray dried at an inlet temperature of 250 ° C and an outlet temperature of about 140 ° C. The temperature of the resulting spray dried catalyst precursor was further increased with a temperature rise rate of 1.4 ° C./min from room temperature and the catalyst precursor was preliminarily calcined at 250 ° C. for 3 hours. The resulting preliminarily calcined catalyst precursor was calcined finally at 550 ° C. for 3 h. The composition of the obtained oxide catalyst is shown in table 1, and the results of determination of x-ray diffraction of the powder are shown in table 2.

Для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 3,2 г катализатора и реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.To assess the reactivity of the catalyst, a 3.2 g catalyst was filled in the tubular reactor, and the methacrolein synthesis reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1. The reaction evaluation results are shown in Table 3.

Пример 8Example 8

67,0 г гептамолибдата аммония растворяют в 202,1 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость А). 44,7 г нитрата висмута, 26,1 г нитрата церия, 37,2 г нитрата железа, 0,51 г нитрата рубидия, 18,5 г нитрата кобальта и 14,6 г нитрата магния растворяют в 37,7 г 18% масс. водного раствора азотной кислоты и к этому добавляют 203,1 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость В). Как жидкость А, так и жидкость В смешивают и смесь обрабатывают при 20000 об/мин в течение 1 ч с использованием гомогенизатора. Затем суспензию подвергают созреванию при перемешивании и смешении при температуре примерно 65°C в течение примерно 4 ч с получением суспензии исходного материала. Суспензию исходного материала подают в сушилку распылением и сушат распылением при температуре на входе 250°C и при температуре на выходе примерно 140°C. Температуру полученного высушенного распылением предшественника катализатора дополнительно повышают со скоростью подъема температуры 1,4°C/мин от комнатной температуры и предшественник катализатора предварительно прокаливают при 250°C в течение 3 ч. Полученный предварительно прокаленный предшественник катализатора прокаливают окончательно при 540°C в течение 3 ч. Состав полученного оксидного катализатора показан в таблице 1, а результаты определения дифракции рентгеновских лучей порошка показаны в таблице 2.67.0 g of ammonium heptamolybdate are dissolved in 202.1 g of hot water at a temperature of about 90 ° C (liquid A). 44.7 g of bismuth nitrate, 26.1 g of cerium nitrate, 37.2 g of iron nitrate, 0.51 g of rubidium nitrate, 18.5 g of cobalt nitrate and 14.6 g of magnesium nitrate are dissolved in 37.7 g of 18% of the mass . an aqueous solution of nitric acid and 203.1 g of hot water with a temperature of about 90 ° C. (liquid B) are added to this. Both liquid A and liquid B are mixed and the mixture is treated at 20,000 rpm for 1 hour using a homogenizer. The suspension is then ripened with stirring and mixing at a temperature of about 65 ° C for about 4 hours to obtain a suspension of the starting material. A suspension of the starting material is fed to a spray dryer and spray dried at an inlet temperature of 250 ° C and an outlet temperature of about 140 ° C. The temperature of the obtained spray dried catalyst precursor is further increased with a temperature rise rate of 1.4 ° C./min from room temperature and the catalyst precursor is preliminarily calcined at 250 ° C. for 3 hours. The resulting preliminarily calcined catalyst precursor is calcined finally at 540 ° C. for 3 h. The composition of the obtained oxide catalyst is shown in table 1, and the results of determination of x-ray diffraction of the powder are shown in table 2.

Для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 3,1 г катализатора и реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.To assess the reactivity of the catalyst, a tubular reactor was filled with 3.1 g of catalyst and the methacrolein synthesis reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1. The results of the reaction assessment are shown in Table 3.

Пример 9Example 9

67,4 г гептамолибдата аммония растворяют в 202,2 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость А). 40,3 г нитрата висмута, 23,5 г нитрата церия, 55,4 г нитрата железа, 0,56 г нитрата цезия и 24,2 г нитрата кобальта растворяют в 42,9 г 18% масс. водного раствора азотной кислоты и к этому добавляют 202,7 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость В). Как жидкость А, так и жидкость В смешивают и смесь обрабатывают при 20000 об/мин в течение 1 ч с использованием гомогенизатора. Затем суспензию подвергают созреванию при перемешивании и смешении при температуре примерно 65°C в течение примерно 4 ч с получением суспензии исходного материала. Суспензию исходного материала подают в сушилку распылением и сушат распылением при температуре на входе 250°C и при температуре на выходе примерно 140°C. Температуру полученного высушенного распылением предшественника катализатора дополнительно повышают со скоростью подъема температуры 1,4°C/мин от комнатной температуры и предшественник катализатора предварительно прокаливают при 150°C в течение 36 ч. Полученный предварительно прокаленный предшественник катализатора прокаливают окончательно при 520°C в течение 8 ч. Состав полученного оксидного катализатора показан в таблице 1, а результаты определения дифракции рентгеновских лучей порошка показаны в таблице 2.67.4 g of ammonium heptamolybdate are dissolved in 202.2 g of hot water at a temperature of about 90 ° C (liquid A). 40.3 g of bismuth nitrate, 23.5 g of cerium nitrate, 55.4 g of iron nitrate, 0.56 g of cesium nitrate and 24.2 g of cobalt nitrate are dissolved in 42.9 g of 18% of the mass. an aqueous solution of nitric acid and 202.7 g of hot water with a temperature of about 90 ° C (liquid B) are added to this. Both liquid A and liquid B are mixed and the mixture is treated at 20,000 rpm for 1 hour using a homogenizer. The suspension is then ripened with stirring and mixing at a temperature of about 65 ° C for about 4 hours to obtain a suspension of the starting material. A suspension of the starting material is fed to a spray dryer and spray dried at an inlet temperature of 250 ° C and an outlet temperature of about 140 ° C. The temperature of the resulting spray dried catalyst precursor was further increased with a temperature rise rate of 1.4 ° C./min from room temperature and the catalyst precursor was preliminarily calcined at 150 ° C. for 36 hours. The resulting preliminarily calcined catalyst precursor was calcined finally at 520 ° C. for 8 h. The composition of the obtained oxide catalyst is shown in table 1, and the results of determination of x-ray diffraction of the powder are shown in table 2.

Для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 3,9 г катализатора и реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.To assess the reactivity of the catalyst, 3.9 g of catalyst is filled in the tubular reactor and the methacrolein synthesis reaction is carried out under the same reaction conditions as in Example 1. The reaction evaluation results are shown in Table 3.

Пример 10Example 10

67,4 г гептамолибдата аммония растворяют в 202,2 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость А). 40,3 г нитрата висмута, 23,5 г нитрата церия, 55,4 г нитрата железа, 0,56 г нитрата цезия и 24,2 г нитрата кобальта растворяют в 42,9 г 18% масс. водного раствора азотной кислоты и к этому добавляют 202,7 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость В). Как жидкость А, так и жидкость В смешивают и смесь обрабатывают при 20000 об/мин в течение 1 ч с использованием гомогенизатора. Затем суспензию подвергают созреванию при перемешивании и смешении при температуре примерно 65°C в течение примерно 4 ч с получением суспензии исходного материала. Суспензию исходного материала подают в сушилку распылением и сушат распылением при температуре на входе 250°C и при температуре на выходе примерно 140°C. Температуру полученного высушенного распылением предшественника катализатора дополнительно повышают со скоростью подъема температуры 75°C/мин от комнатной температуры и предшественник катализатора предварительно прокаливают при 250°C в течение 3 ч. Полученный предварительно прокаленный предшественник катализатора прокаливают окончательно при 530°C в течение 4 ч. Состав полученного оксидного катализатора показан в таблице 1, а результаты определения дифракции рентгеновских лучей порошка показаны в таблице 2.67.4 g of ammonium heptamolybdate are dissolved in 202.2 g of hot water at a temperature of about 90 ° C (liquid A). 40.3 g of bismuth nitrate, 23.5 g of cerium nitrate, 55.4 g of iron nitrate, 0.56 g of cesium nitrate and 24.2 g of cobalt nitrate are dissolved in 42.9 g of 18% of the mass. an aqueous solution of nitric acid and 202.7 g of hot water with a temperature of about 90 ° C (liquid B) are added to this. Both liquid A and liquid B are mixed and the mixture is treated at 20,000 rpm for 1 hour using a homogenizer. The suspension is then ripened with stirring and mixing at a temperature of about 65 ° C for about 4 hours to obtain a suspension of the starting material. A suspension of the starting material is fed to a spray dryer and spray dried at an inlet temperature of 250 ° C and an outlet temperature of about 140 ° C. The temperature of the obtained spray dried catalyst precursor was further increased with a temperature rise rate of 75 ° C / min from room temperature, and the catalyst precursor was preliminarily calcined at 250 ° C for 3 hours. The resulting preliminarily calcined catalyst precursor was calcined finally at 530 ° C for 4 hours. The composition of the obtained oxide catalyst is shown in table 1, and the results of determination of x-ray diffraction of the powder are shown in table 2.

Для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 3,9 г катализатора и реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.To assess the reactivity of the catalyst, 3.9 g of catalyst is filled in the tubular reactor and the methacrolein synthesis reaction is carried out under the same reaction conditions as in Example 1. The reaction evaluation results are shown in Table 3.

Пример 11Example 11

67,4 г гептамолибдата аммония растворяют в 202,2 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость А). 40,3 г нитрата висмута, 23,5 г нитрата церия, 55,4 г нитрата железа, 0,56 г нитрата цезия и 24,2 г нитрата кобальта растворяют в 42,9 г 18% масс. водного раствора азотной кислоты и к этому добавляют 202,7 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость В). Как жидкость А, так и жидкость В смешивают и смесь обрабатывают при 20000 об/мин в течение 1 ч с использованием гомогенизатора. Затем суспензию подвергают созреванию при перемешивании и смешении при температуре примерно 65°C в течение примерно 4 ч с получением суспензии исходного материала. Суспензию исходного материала подают в сушилку распылением и сушат распылением при температуре на входе 250°C и при температуре на выходе примерно 140°C. Температуру полученного высушенного распылением предшественника катализатора дополнительно повышают со скоростью подъема температуры 1,4°C/мин от комнатной температуры и предшественник катализатора предварительно прокаливают при 250°C в течение 3 ч. Полученный предварительно прокаленный предшественник катализатора прокаливают окончательно при 400°C в течение 48 ч. Состав полученного оксидного катализатора показан в таблице 1, а результаты определения дифракции рентгеновских лучей порошка показаны в таблице 2.67.4 g of ammonium heptamolybdate are dissolved in 202.2 g of hot water at a temperature of about 90 ° C (liquid A). 40.3 g of bismuth nitrate, 23.5 g of cerium nitrate, 55.4 g of iron nitrate, 0.56 g of cesium nitrate and 24.2 g of cobalt nitrate are dissolved in 42.9 g of 18% of the mass. an aqueous solution of nitric acid and 202.7 g of hot water with a temperature of about 90 ° C (liquid B) are added to this. Both liquid A and liquid B are mixed and the mixture is treated at 20,000 rpm for 1 hour using a homogenizer. The suspension is then ripened with stirring and mixing at a temperature of about 65 ° C for about 4 hours to obtain a suspension of the starting material. A suspension of the starting material is fed to a spray dryer and spray dried at an inlet temperature of 250 ° C and an outlet temperature of about 140 ° C. The temperature of the obtained spray dried catalyst precursor is further increased with a temperature rise rate of 1.4 ° C./min from room temperature and the catalyst precursor is preliminarily calcined at 250 ° C. for 3 hours. The resulting preliminarily calcined catalyst precursor is calcined finally at 400 ° C. for 48 h. The composition of the obtained oxide catalyst is shown in table 1, and the results of determination of x-ray diffraction of the powder are shown in table 2.

Для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 3,2 г катализатора и реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.To assess the reactivity of the catalyst, a 3.2 g catalyst was filled in the tubular reactor, and the methacrolein synthesis reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1. The reaction evaluation results are shown in Table 3.

Пример 12Example 12

67,4 г гептамолибдата аммония растворяют в 202,2 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость А). 40,3 г нитрата висмута, 23,5 г нитрата церия, 55,4 г нитрата железа, 0,56 г нитрата цезия и 24,2 г нитрата кобальта растворяют в 42,9 г 18% масс. водного раствора азотной кислоты и к этому добавляют 202,7 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость В). Как жидкость А, так и жидкость В смешивают и смесь обрабатывают при 20000 об/мин в течение 1 ч с использованием гомогенизатора. Затем суспензию подвергают созреванию при перемешивании и смешении при температуре примерно 65°C в течение примерно 4 ч с получением суспензии исходного материала. Суспензию исходного материала подают в сушилку распылением и сушат распылением при температуре на входе 250°C и при температуре на выходе примерно 140°C. Температуру полученного высушенного распылением предшественника катализатора дополнительно повышают со скоростью подъема температуры 1,4°C/мин от комнатной температуры и предшественник катализатора предварительно прокаливают при 250°C в течение 3 ч. Полученный предварительно прокаленный предшественник катализатора прокаливают окончательно при 640°C в течение 30 мин. Состав полученного оксидного катализатора показан в таблице 1, а результаты определения дифракции рентгеновских лучей порошка показаны в таблице 2.67.4 g of ammonium heptamolybdate are dissolved in 202.2 g of hot water at a temperature of about 90 ° C (liquid A). 40.3 g of bismuth nitrate, 23.5 g of cerium nitrate, 55.4 g of iron nitrate, 0.56 g of cesium nitrate and 24.2 g of cobalt nitrate are dissolved in 42.9 g of 18% of the mass. an aqueous solution of nitric acid and 202.7 g of hot water with a temperature of about 90 ° C (liquid B) are added to this. Both liquid A and liquid B are mixed and the mixture is treated at 20,000 rpm for 1 hour using a homogenizer. The suspension is then ripened with stirring and mixing at a temperature of about 65 ° C for about 4 hours to obtain a suspension of the starting material. A suspension of the starting material is fed to a spray dryer and spray dried at an inlet temperature of 250 ° C and an outlet temperature of about 140 ° C. The temperature of the obtained spray dried catalyst precursor is further increased with a temperature rise rate of 1.4 ° C./min from room temperature and the catalyst precursor is preliminarily calcined at 250 ° C. for 3 hours. The resulting preliminarily calcined catalyst precursor is calcined finally at 640 ° C. for 30 min The composition of the obtained oxide catalyst is shown in table 1, and the results of determination of x-ray diffraction of the powder are shown in table 2.

Для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 5,4 г катализатора и реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.To assess the reactivity of the catalyst, a 5.4 g catalyst was filled in the tubular reactor, and the methacrolein synthesis reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1. The reaction evaluation results are shown in Table 3.

Пример 13Example 13

Используют такой же катализатор, как в примере 3. Для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 6,4 г катализатора и реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1, за исключением того, что температура реакции была изменена на 400°C. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.The same catalyst was used as in Example 3. To evaluate the reactivity of the catalyst, 6.4 g of catalyst was filled in the tubular reactor and the methacrolein synthesis reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1, except that the reaction temperature was changed to 400 ° C. The results of the reaction assessment are shown in table 3.

Пример 14Example 14

Используют такой же катализатор, как в примере 3. Для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 3,0 г катализатора и реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1, за исключением того, что температура реакции была изменена на 460°C. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.The same catalyst was used as in Example 3. To evaluate the reactivity of the catalyst, 3.0 g of catalyst was filled in the tubular reactor and the methacrolein synthesis reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1, except that the reaction temperature was changed to 460 ° C. The results of the reaction assessment are shown in table 3.

Пример 15Example 15

69,5 г гептамолибдата аммония растворяют в 208,5 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость А). 32,0 г нитрата висмута, 7,2 г нитрата церия, 39,9 г нитрата железа, 1,3 г нитрата цезия, 43,2 г нитрата кобальта и 24,2 г нитрата никеля растворяют в 38,3 г 18% масс. водного раствора азотной кислоты и к этому добавляют 208,5 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость В). Как жидкость А, так и жидкость В смешивают и смесь обрабатывают при 20000 об/мин в течение 1 ч с использованием гомогенизатора. Затем обработанную смесь подвергают созреванию при перемешивании и смешении при температуре примерно 60°C в течение примерно 4 ч с получением суспензии исходного материала. Суспензию исходного материала подают в сушилку распылением и сушат распылением при температуре на входе 250°C и при температуре на выходе примерно 140°C. Температуру полученного высушенного распылением предшественника катализатора дополнительно повышают со скоростью подъема температуры 1,4°C/мин от комнатной температуры и предшественник катализатора предварительно прокаливают при 280°C в течение 3 ч. Полученный предварительно прокаленный предшественник катализатора прокаливают окончательно при 550°C в течение 10 ч. Состав полученного оксидного катализатора показан в таблице 1, а результаты определения дифракции рентгеновских лучей порошка показаны в таблице 2.69.5 g of ammonium heptamolybdate are dissolved in 208.5 g of hot water at a temperature of about 90 ° C (liquid A). 32.0 g of bismuth nitrate, 7.2 g of cerium nitrate, 39.9 g of iron nitrate, 1.3 g of cesium nitrate, 43.2 g of cobalt nitrate and 24.2 g of nickel nitrate are dissolved in 38.3 g of 18% of the mass . an aqueous solution of nitric acid and 208.5 g of hot water with a temperature of about 90 ° C (liquid B) are added to this. Both liquid A and liquid B are mixed and the mixture is treated at 20,000 rpm for 1 hour using a homogenizer. The treated mixture is then ripened with stirring and mixing at a temperature of about 60 ° C for about 4 hours to obtain a suspension of the starting material. A suspension of the starting material is fed to a spray dryer and spray dried at an inlet temperature of 250 ° C and an outlet temperature of about 140 ° C. The temperature of the obtained spray dried catalyst precursor is further increased with a temperature rise rate of 1.4 ° C./min from room temperature and the catalyst precursor is preliminarily calcined at 280 ° C. for 3 hours. The resulting preliminarily calcined catalyst precursor is calcined finally at 550 ° C. for 10 h. The composition of the obtained oxide catalyst is shown in table 1, and the results of determination of x-ray diffraction of the powder are shown in table 2.

Для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 4,0 г катализатора и реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.To assess the reactivity of the catalyst, 4.0 g of the catalyst was filled in the tubular reactor and the methacrolein synthesis reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1. The results of the reaction assessment are shown in Table 3.

Пример 16Example 16

Как жидкость А, так и жидкость В смешивают в такую же композицию, как в примере 1, и смесь подвергают созреванию при непрерывном перемешивании с использованием магнитной мешалки при температуре примерно 65°C в течение примерно 1 ч без выполнения обработки гомогенизатором с получением суспензии исходного материала. Суспензию исходного материала подают в сушилку распылением и сушат распылением при температуре на входе 250°C и при температуре на выходе примерно 140°C. Температуру полученного высушенного распылением предшественника катализатора дополнительно повышают со скоростью подъема температуры 1,4°C/мин от комнатной температуры и предшественник катализатора предварительно прокаливают при 250°C в течение 3 ч. Полученный предварительно прокаленный предшественник катализатора прокаливают окончательно при 530°C в течение 8 ч. Состав полученного оксидного катализатора показан в таблице 1, а результаты определения дифракции рентгеновских лучей порошка показаны в таблице 2.Both liquid A and liquid B are mixed into the same composition as in example 1, and the mixture is ripened with continuous stirring using a magnetic stirrer at a temperature of about 65 ° C for about 1 hour without performing a homogenizer treatment to obtain a suspension of the starting material . A suspension of the starting material is fed to a spray dryer and spray dried at an inlet temperature of 250 ° C and an outlet temperature of about 140 ° C. The temperature of the obtained spray dried catalyst precursor was further increased with a temperature rise rate of 1.4 ° C / min from room temperature and the catalyst precursor was preliminarily calcined at 250 ° C for 3 hours. The resulting preliminarily calcined catalyst precursor was calcined finally at 530 ° C for 8 h. The composition of the obtained oxide catalyst is shown in table 1, and the results of determination of x-ray diffraction of the powder are shown in table 2.

Для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 4,0 г катализатора и реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.To assess the reactivity of the catalyst, 4.0 g of the catalyst was filled in the tubular reactor and the methacrolein synthesis reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1. The results of the reaction assessment are shown in Table 3.

Пример 17Example 17

Как жидкость А, так и жидкость В смешивают в такую же композицию, как в примере 1, и смесь подвергают созреванию при непрерывном перемешивании с использованием магнитной мешалки при температуре примерно 65°C в течение примерно 24 ч без выполнения обработки гомогенизатором с получением суспензии исходного материала. Суспензию исходного материала подают в сушилку распылением и сушат распылением при температуре на входе 250°C и при температуре на выходе примерно 140°C. Температуру полученного высушенного распылением предшественника катализатора дополнительно повышают со скоростью подъема температуры 1,4°C/мин от комнатной температуры и предшественник катализатора предварительно прокаливают при 250°C в течение 3 ч. Полученный предварительно прокаленный предшественник катализатора прокаливают окончательно при 530°C в течение 8 ч. Состав полученного оксидного катализатора показан в таблице 1, а результаты определения дифракции рентгеновских лучей порошка показаны в таблице 2.Both liquid A and liquid B are mixed into the same composition as in example 1, and the mixture is ripened with continuous stirring using a magnetic stirrer at a temperature of about 65 ° C for about 24 hours without performing homogenizing treatment to obtain a suspension of the starting material . A suspension of the starting material is fed to a spray dryer and spray dried at an inlet temperature of 250 ° C and an outlet temperature of about 140 ° C. The temperature of the obtained spray dried catalyst precursor was further increased with a temperature rise rate of 1.4 ° C / min from room temperature and the catalyst precursor was preliminarily calcined at 250 ° C for 3 hours. The resulting preliminarily calcined catalyst precursor was calcined finally at 530 ° C for 8 h. The composition of the obtained oxide catalyst is shown in table 1, and the results of determination of x-ray diffraction of the powder are shown in table 2.

Для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 4,0 г катализатора и реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.To assess the reactivity of the catalyst, 4.0 g of the catalyst was filled in the tubular reactor and the methacrolein synthesis reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1. The results of the reaction assessment are shown in Table 3.

Пример 18Example 18

Используют такой же катализатор, как в примере 1, и для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 4,5 г катализатора, и реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1, за исключением того, что температуру реакции устанавливают при 350°C. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.The same catalyst was used as in Example 1, and to evaluate the reactivity of the catalyst, 4.5 g of catalyst was filled in the tubular reactor, and the methacrolein synthesis reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1, except that the reaction temperature was set at 350 ° C. The results of the reaction assessment are shown in table 3.

Пример 19Example 19

Используют такой же катализатор, как в примере 1, и для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 4,0 г катализатора, и реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1, за исключением того, что температуру реакции устанавливают при 480°C. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.The same catalyst was used as in Example 1, and to assess the reactivity of the catalyst, 4.0 g of catalyst was filled in the tubular reactor, and the methacrolein synthesis reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1, except that the reaction temperature was set at 480 ° C. The results of the reaction assessment are shown in table 3.

Пример 20Example 20

Используют такой же катализатор, как в примере 1, и для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 4,0 г катализатора. Смешанный газ, содержащий 6% об. изобутилена, 9,6% кислорода, 3,0% об. водяного пара и 81,4% об. азота, насыщают воздухом со скоростью потока 100 мл/мин (NTP) при температуре реакции 430°C с осуществлением реакции синтеза метакролеина. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.The same catalyst was used as in Example 1, and 4.0 g of catalyst was filled in the tubular reactor to evaluate the reactivity of the catalyst. Mixed gas containing 6% vol. isobutylene, 9.6% oxygen, 3.0% vol. water vapor and 81.4% vol. nitrogen, saturated with air at a flow rate of 100 ml / min (NTP) at a reaction temperature of 430 ° C with the implementation of the synthesis reaction of methacrolein. The results of the reaction assessment are shown in table 3.

Пример 21Example 21

Используют такой же катализатор, как в примере 1, и для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 4,0 г катализатора. Реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 20, за исключением того, что температуру реакции устанавливают при 350°C. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.The same catalyst was used as in Example 1, and 4.0 g of catalyst was filled in the tubular reactor to evaluate the reactivity of the catalyst. The methacrolein synthesis reaction is carried out under the same reaction conditions as in Example 20, except that the reaction temperature is set at 350 ° C. The results of the reaction assessment are shown in table 3.

Сравнительный пример 1Comparative Example 1

72,8 г гептамолибдата аммония растворяют в 218,4 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость А). 26,8 г нитрата висмута, 7,5 г нитрата церия, 19,5 г нитрата железа, 2,0 г нитрата цезия и 79,5 г нитрата кобальта растворяют в 42,1 г 18% масс. водного раствора азотной кислоты и к этому добавляют 177,8 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость В). Как жидкость А, так и жидкость В смешивают и смесь обрабатывают при 20000 об/мин в течение 1 ч с использованием гомогенизатора. Затем обработанную смесь подвергают созреванию при перемешивании и смешении при температуре примерно 65°C в течение примерно 4 ч с получением суспензии исходного материала. Суспензию исходного материала подают в сушилку распылением и сушат распылением при температуре на входе 250°C и при температуре на выходе примерно 140°C. Температуру полученного высушенного распылением предшественника катализатора дополнительно повышают со скоростью подъема температуры 1,4°C/мин от комнатной температуры и предшественник катализатора предварительно прокаливают при 250°C в течение 3 ч. Полученный предварительно прокаленный предшественник катализатора прокаливают окончательно при 520°C в течение 5 ч. Состав полученного оксидного катализатора показан в таблице 1, а результаты определения дифракции рентгеновских лучей порошка показаны в таблице 2. Рентгенограммы представлены на фигурах 1 и 2.72.8 g of ammonium heptamolybdate are dissolved in 218.4 g of hot water at a temperature of about 90 ° C (liquid A). 26.8 g of bismuth nitrate, 7.5 g of cerium nitrate, 19.5 g of iron nitrate, 2.0 g of cesium nitrate and 79.5 g of cobalt nitrate are dissolved in 42.1 g of 18% of the mass. an aqueous solution of nitric acid and 177.8 g of hot water with a temperature of about 90 ° C. (liquid B) are added to this. Both liquid A and liquid B are mixed and the mixture is treated at 20,000 rpm for 1 hour using a homogenizer. The treated mixture is then ripened with stirring and mixing at a temperature of about 65 ° C for about 4 hours to obtain a suspension of the starting material. A suspension of the starting material is fed to a spray dryer and spray dried at an inlet temperature of 250 ° C and an outlet temperature of about 140 ° C. The temperature of the obtained spray dried catalyst precursor is further increased with a temperature rise rate of 1.4 ° C./min from room temperature and the catalyst precursor is preliminarily calcined at 250 ° C. for 3 hours. The resulting preliminarily calcined catalyst precursor is calcined finally at 520 ° C. for 5 h. The composition of the obtained oxide catalyst is shown in table 1, and the results of determination of x-ray diffraction of the powder are shown in table 2. X-ray diffraction patterns are presented. in Figures 1 and 2.

Проводят анализ методом STEM-EDX Bi-обогащенной фазы катализатора. Как результат, если атомное отношение Bi определяется как 1, атомное отношение Се составляет 0,07, атомное отношение Fe составляет 0,06, атомное отношение Мо составляет 1,1. Содержание Ce, Fe к Bi является меньше, чем в примере 2, и образуется двухкомпонетная система Bi-Mo-O. Количество образовавшейся четырехкомпонентной кристаллической структуры Ce-Bi-Fe-Mo-O является небольшим.STEM-EDX analysis of the Bi-rich phase of the catalyst is carried out. As a result, if the atomic ratio of Bi is defined as 1, the atomic ratio of Ce is 0.07, the atomic ratio of Fe is 0.06, and the atomic ratio of Mo is 1.1. The content of Ce, Fe to Bi is lower than in Example 2, and a two-component Bi-Mo-O system is formed. The amount of the four-component crystal structure Ce-Bi-Fe-Mo-O formed is small.

Для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 4,2 г катализатора и реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.To assess the reactivity of the catalyst, a tube reactor is filled with 4.2 g of catalyst and the methacrolein synthesis reaction is carried out under the same reaction conditions as in Example 1. The results of the reaction assessment are shown in Table 3.

Сравнительный пример 2Reference Example 2

66,0 г гептамолибдата аммония растворяют в 197,9 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость А). 39,5 г нитрата висмута, 23,0 г нитрата церия, 75,7 г нитрата железа, 0,54 г нитрата цезия и 15,5 г нитрата кобальта растворяют в 42,1 г 18% масс. водного раствора азотной кислоты и к этому добавляют 214,4 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость В). Как жидкость А, так и жидкость В смешивают и смесь обрабатывают при 20000 об/мин в течение 1 ч с использованием гомогенизатора. Затем обработанную смесь подвергают созреванию при перемешивании и смешении при температуре примерно 65°C в течение примерно 4 ч с получением суспензии исходного материала. Суспензию исходного материала подают в сушилку распылением и сушат распылением при температуре на входе 250°C и при температуре на выходе примерно 140°C. Температуру полученного высушенного распылением предшественника катализатора дополнительно повышают со скоростью подъема температуры 1,4°C/мин от комнатной температуры, и предшественник катализатора предварительно прокаливают при 250°C в течение 3 ч. Полученный предварительно прокаленный предшественник катализатора прокаливают окончательно при 540°C в течение 5 ч. Состав полученного оксидного катализатора показан в таблице 1, а результаты определения дифракции рентгеновских лучей порошка показаны в таблице 2.66.0 g of ammonium heptamolybdate are dissolved in 197.9 g of hot water at a temperature of about 90 ° C (liquid A). 39.5 g of bismuth nitrate, 23.0 g of cerium nitrate, 75.7 g of iron nitrate, 0.54 g of cesium nitrate and 15.5 g of cobalt nitrate are dissolved in 42.1 g of 18% of the mass. an aqueous solution of nitric acid and 214.4 g of hot water with a temperature of about 90 ° C (liquid B) are added to this. Both liquid A and liquid B are mixed and the mixture is treated at 20,000 rpm for 1 hour using a homogenizer. The treated mixture is then ripened with stirring and mixing at a temperature of about 65 ° C for about 4 hours to obtain a suspension of the starting material. A suspension of the starting material is fed to a spray dryer and spray dried at an inlet temperature of 250 ° C and an outlet temperature of about 140 ° C. The temperature of the obtained spray dried catalyst precursor is further increased with a temperature rise rate of 1.4 ° C / min from room temperature, and the catalyst precursor is preliminarily calcined at 250 ° C for 3 hours. The resulting preliminarily calcined catalyst precursor is calcined finally at 540 ° C for 5 hours. The composition of the obtained oxide catalyst is shown in table 1, and the results of determination of x-ray diffraction of the powder are shown in table 2.

Для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 4,3 г катализатора и реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.To assess the reactivity of the catalyst, a tube reactor was filled with 4.3 g of catalyst and the methacrolein synthesis reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1. The results of the reaction assessment are shown in Table 3.

Сравнительный пример 3Reference Example 3

67,4 г гептамолибдата аммония растворяют в 202,2 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость А). 40,3 г нитрата висмута, 23,5 г нитрата церия, 55,4 г нитрата железа, 0,56 г нитрата цезия и 24,2 г нитрата кобальта растворяют в 42,9 г 18% масс. водного раствора азотной кислоты и к этому добавляют 202,7 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость В). Как жидкость А, так и жидкость В смешивают с получением суспензии исходного материала. Суспензию исходного материала подают в сушилку распылением и сушат распылением при температуре на входе 250°C и при температуре на выходе примерно 140°C. Температуру полученного высушенного распылением предшественника катализатора дополнительно повышают со скоростью подъема температуры 1,4°C/мин от комнатной температуры и предшественник катализатора предварительно прокаливают при 250°C в течение 3 ч. Полученный предварительно прокаленный предшественник катализатора прокаливают окончательно при 540°C в течение 5 ч. Состав полученного оксидного катализатора показан в таблице 1, а результаты определения дифракции рентгеновских лучей порошка показаны в таблице 2.67.4 g of ammonium heptamolybdate are dissolved in 202.2 g of hot water at a temperature of about 90 ° C (liquid A). 40.3 g of bismuth nitrate, 23.5 g of cerium nitrate, 55.4 g of iron nitrate, 0.56 g of cesium nitrate and 24.2 g of cobalt nitrate are dissolved in 42.9 g of 18% of the mass. an aqueous solution of nitric acid and 202.7 g of hot water with a temperature of about 90 ° C (liquid B) are added to this. Both liquid A and liquid B are mixed to form a suspension of the starting material. A suspension of the starting material is fed to a spray dryer and spray dried at an inlet temperature of 250 ° C and an outlet temperature of about 140 ° C. The temperature of the resulting spray dried catalyst precursor was further increased with a temperature rise rate of 1.4 ° C./min from room temperature, and the catalyst precursor was preliminarily calcined at 250 ° C. for 3 hours. The resulting preliminarily calcined catalyst precursor was calcined finally at 540 ° C. for 5 h. The composition of the obtained oxide catalyst is shown in table 1, and the results of determination of x-ray diffraction of the powder are shown in table 2.

Для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 4,6 г катализатора и реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.To assess the reactivity of the catalyst, a tube reactor was filled with 4.6 g of catalyst and the methacrolein synthesis reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1. The results of the reaction assessment are shown in Table 3.

Сравнительный пример 4Reference Example 4

67,4 г гептамолибдата аммония растворяют в 202,2 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость А). 40,3 г нитрата висмута, 23,5 г нитрата церия, 55,4 г нитрата железа, 0,56 г нитрата цезия и 24,2 г нитрата кобальта растворяют в 42,9 г 18% масс. водного раствора азотной кислоты и к этому добавляют 202,7 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость В). Как жидкость А, так и жидкость В смешивают и смесь обрабатывают при 20000 об/мин в течение 1 ч с использованием гомогенизатора. Затем обработанную смесь подвергают созреванию при перемешивании и смешении при температуре примерно 65°C в течение примерно 4 ч с получением суспензии исходного материала. Суспензию исходного материала подают в сушилку распылением и сушат распылением при температуре на входе 250°C и при температуре на выходе примерно 140°C. Температуру полученного высушенного распылением предшественника катализатора дополнительно повышают со скоростью подъема температуры 1,4°C/мин от комнатной температуры и предшественник катализатора предварительно прокаливают при 105°C в течение 12 ч. Полученный предварительно прокаленный предшественник катализатора прокаливают окончательно при 530°C в течение 8 ч. Состав полученного оксидного катализатора показан в таблице 1, а результаты определения дифракции рентгеновских лучей порошка показаны в таблице 2.67.4 g of ammonium heptamolybdate are dissolved in 202.2 g of hot water at a temperature of about 90 ° C (liquid A). 40.3 g of bismuth nitrate, 23.5 g of cerium nitrate, 55.4 g of iron nitrate, 0.56 g of cesium nitrate and 24.2 g of cobalt nitrate are dissolved in 42.9 g of 18% of the mass. an aqueous solution of nitric acid and 202.7 g of hot water with a temperature of about 90 ° C (liquid B) are added to this. Both liquid A and liquid B are mixed and the mixture is treated at 20,000 rpm for 1 hour using a homogenizer. The treated mixture is then ripened with stirring and mixing at a temperature of about 65 ° C for about 4 hours to obtain a suspension of the starting material. A suspension of the starting material is fed to a spray dryer and spray dried at an inlet temperature of 250 ° C and an outlet temperature of about 140 ° C. The temperature of the obtained spray dried catalyst precursor is further increased with a temperature rise rate of 1.4 ° C./min from room temperature and the catalyst precursor is preliminarily calcined at 105 ° C. for 12 hours. The resulting preliminarily calcined catalyst precursor is calcined finally at 530 ° C. for 8 h. The composition of the obtained oxide catalyst is shown in table 1, and the results of determination of x-ray diffraction of the powder are shown in table 2.

Для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 4,9 г катализатора и реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.To assess the reactivity of the catalyst, 4.9 g of catalyst is filled in the tubular reactor and the methacrolein synthesis reaction is carried out under the same reaction conditions as in Example 1. The results of the reaction assessment are shown in Table 3.

Сравнительный пример 5Reference Example 5

67,4 г гептамолибдата аммония растворяют в 202,2 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость А). 40,3 г нитрата висмута, 23,5 г нитрата церия, 55,4 г нитрата железа, 0,56 г нитрата цезия и 24,2 г нитрата кобальта растворяют в 42,9 г 18% масс. водного раствора азотной кислоты и к этому добавляют 202,7 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость В). Как жидкость А, так и жидкость В смешивают и смесь обрабатывают при 20000 об/мин в течение 1 ч с использованием гомогенизатора. Затем обработанную смесь подвергают созреванию при перемешивании и смешении при температуре примерно 65°C в течение примерно 4 ч с получением суспензии исходного материала. Суспензию исходного материала подают в сушилку распылением и сушат распылением при температуре на входе 250°C и при температуре на выходе примерно 140°C. Температуру полученного высушенного распылением предшественника катализатора дополнительно повышают со скоростью подъема температуры 1,4°C/мин от комнатной температуры и предшественник катализатора предварительно прокаливают при 250°C в течение 3 ч. Полученный предварительно прокаленный предшественник катализатора прокаливают окончательно при 720°C в течение 30 мин. Состав полученного оксидного катализатора показан в таблице 1, а результаты определения дифракции рентгеновских лучей порошка показаны в таблице 2.67.4 g of ammonium heptamolybdate are dissolved in 202.2 g of hot water at a temperature of about 90 ° C (liquid A). 40.3 g of bismuth nitrate, 23.5 g of cerium nitrate, 55.4 g of iron nitrate, 0.56 g of cesium nitrate and 24.2 g of cobalt nitrate are dissolved in 42.9 g of 18% of the mass. an aqueous solution of nitric acid and 202.7 g of hot water with a temperature of about 90 ° C (liquid B) are added to this. Both liquid A and liquid B are mixed and the mixture is treated at 20,000 rpm for 1 hour using a homogenizer. The treated mixture is then ripened with stirring and mixing at a temperature of about 65 ° C for about 4 hours to obtain a suspension of the starting material. A suspension of the starting material is fed to a spray dryer and spray dried at an inlet temperature of 250 ° C and an outlet temperature of about 140 ° C. The temperature of the obtained spray dried catalyst precursor is further increased with a temperature rise rate of 1.4 ° C / min from room temperature and the catalyst precursor is preliminarily calcined at 250 ° C for 3 hours. The resulting preliminarily calcined catalyst precursor is calcined finally at 720 ° C for 30 min The composition of the obtained oxide catalyst is shown in table 1, and the results of determination of x-ray diffraction of the powder are shown in table 2.

Для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 5,9 г катализатора и реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.To assess the reactivity of the catalyst, a tube reactor was filled with 5.9 g of catalyst and the methacrolein synthesis reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1. The reaction evaluation results are shown in Table 3.

Сравнительный пример 6Reference Example 6

Катализатор получают таким же образом, как в примере 15, за исключением того, что суспензию исходного материала не подвергают созреванию. Состав полученного оксидного катализатора показан в таблице 1, а результаты определения дифракции рентгеновских лучей порошка показаны в таблице 2.The catalyst was prepared in the same manner as in Example 15, except that the suspension of the starting material was not ripened. The composition of the obtained oxide catalyst is shown in table 1, and the results of determination of x-ray diffraction of the powder are shown in table 2.

Для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 4,5 г катализатора и реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.To assess the reactivity of the catalyst, a tubular reactor was filled with 4.5 g of catalyst and the methacrolein synthesis reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1. The results of the reaction assessment are shown in Table 3.

Сравнительный пример 7Reference Example 7

Катализатор получают таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что суспензию исходного материала не подвергают созреванию. Используют полученный катализатор и для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 4,0 г катализатора. Реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.The catalyst is obtained in the same manner as in example 1, except that the suspension of the starting material is not subjected to maturation. Using the obtained catalyst, and to evaluate the reactivity of the catalyst, 4.0 g of catalyst was filled in the tubular reactor. The methacrolein synthesis reaction is carried out under the same reaction conditions as in Example 1. The reaction evaluation results are shown in Table 3.

Сравнительный пример 8Reference Example 8

Катализатор получают таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что суспензию исходного материала не подвергают созреванию. Используют полученный катализатор и для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 5,0 г катализатора. Реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 18. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.The catalyst is obtained in the same manner as in example 1, except that the suspension of the starting material is not subjected to maturation. The resulting catalyst was used and 5.0 g of catalyst were filled in to the tube reactor to evaluate the reactivity of the catalyst. The methacrolein synthesis reaction is carried out under the same reaction conditions as in Example 18. The reaction evaluation results are shown in Table 3.

Сравнительный пример 9Reference Example 9

Катализатор получают таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что суспензию исходного материала не подвергают созреванию. Используют полученный катализатор и для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 4,0 г катализатора. Реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 19. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.The catalyst is obtained in the same manner as in example 1, except that the suspension of the starting material is not subjected to maturation. Using the obtained catalyst, and to evaluate the reactivity of the catalyst, 4.0 g of catalyst was filled in the tubular reactor. The methacrolein synthesis reaction is carried out under the same reaction conditions as in Example 19. The reaction evaluation results are shown in Table 3.

Сравнительный пример 10Reference Example 10

Катализатор получают таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что суспензию исходного материала не подвергают созреванию. Используют полученный катализатор и для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 5,0 г катализатора. Реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 20. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.The catalyst is obtained in the same manner as in example 1, except that the suspension of the starting material is not subjected to maturation. The resulting catalyst was used and 5.0 g of catalyst were filled in to the tube reactor to evaluate the reactivity of the catalyst. The methacrolein synthesis reaction is carried out under the same reaction conditions as in Example 20. The reaction evaluation results are shown in Table 3.

Сравнительный пример 11Reference Example 11

Катализатор получают таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что суспензию исходного материала не подвергают созреванию. Используют полученный катализатор и для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 6,0 г катализатора. Реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 21. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.The catalyst is obtained in the same manner as in example 1, except that the suspension of the starting material is not subjected to maturation. The resulting catalyst is used and 6.0 g of catalyst are filled in to the tube reactor to evaluate the reactivity of the catalyst. The methacrolein synthesis reaction is carried out under the same reaction conditions as in Example 21. The reaction evaluation results are shown in Table 3.

Сравнительный пример 12Reference Example 12

71,2 г гептамолибдата аммония растворяют в 213,7 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость А). 32,8 г нитрата висмута, 14,6 г нитрата церия, 34,1 г нитрата железа, 2,6 г нитрата цезия, 49,2 г нитрата кобальта и 0,35 г нитрата калия растворяют в 37,0 г 18% масс. водного раствора азотной кислоты и к этому добавляют 183,2 г горячей воды с температурой примерно 90°C (жидкость В). Как жидкость А, так и жидкость В смешивают с получением суспензии исходного материала. Суспензию исходного материала подают в сушилку распылением и сушат распылением при температуре на входе 250°C и при температуре на выходе примерно 140°C. Температуру полученного высушенного распылением предшественника катализатора дополнительно повышают со скоростью подъема температуры 1,4°C/мин от комнатной температуры и предшественник катализатора предварительно прокаливают при 250°C в течение 3 ч. Полученный предварительно прокаленный предшественник катализатора прокаливают окончательно при 510°C в течение 3 ч. Состав полученного оксидного катализатора показан в таблице 1, а результаты определения дифракции рентгеновских лучей порошка показаны в таблице 2.71.2 g of ammonium heptamolybdate are dissolved in 213.7 g of hot water at a temperature of about 90 ° C (liquid A). 32.8 g of bismuth nitrate, 14.6 g of cerium nitrate, 34.1 g of iron nitrate, 2.6 g of cesium nitrate, 49.2 g of cobalt nitrate and 0.35 g of potassium nitrate are dissolved in 37.0 g of 18% of the mass . an aqueous solution of nitric acid and 183.2 g of hot water with a temperature of about 90 ° C (liquid B) are added to this. Both liquid A and liquid B are mixed to form a suspension of the starting material. A suspension of the starting material is fed to a spray dryer and spray dried at an inlet temperature of 250 ° C and an outlet temperature of about 140 ° C. The temperature of the obtained spray dried catalyst precursor is further increased with a temperature rise rate of 1.4 ° C./min from room temperature and the catalyst precursor is preliminarily calcined at 250 ° C. for 3 hours. The resulting preliminarily calcined catalyst precursor is calcined finally at 510 ° C. for 3 h. The composition of the obtained oxide catalyst is shown in table 1, and the results of determination of x-ray diffraction of the powder are shown in table 2.

Для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 3,8 г катализатора и реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 1. Результаты оценки реакции показаны в таблице 3.To assess the reactivity of the catalyst, 3.8 g of the catalyst was filled in the tubular reactor and the methacrolein synthesis reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1. The reaction evaluation results are shown in Table 3.

Таблица 1Table 1 Номер примераExample Number Атомный составAtomic composition MoMo BiBi FeFe CoCo CeCe AA BB отношение Fe/(Co+B) Fe / (Co + B) ratio отношение Fe/Co Fe / Co ratio Другие элементыOther items Пример 1Example 1 12,012.0 2,92.9 2,92.9 3,83.8 1,91.9 Cs0,11Cs0.11 00 0,760.76 0,760.76 Пример 2Example 2 12,012.0 2,12.1 3,43.4 3,43.4 2,12.1 Cs0,09Cs0.09 00 1,001.00 1,001.00 Пример 3Example 3 12,012.0 2,62.6 3,93.9 3,03.0 1,71.7 Cs0,09Cs0.09 00 1,301.30 1,301.30 Пример 4Example 4 12,012.0 2,62.6 4,34.3 2,62.6 1,71.7 Cs0,09Cs0.09 00 1,651.65 1,651.65 Пример 5Example 5 12,012.0 2,62.6 4,74.7 2,02.0 1,71.7 Cs0,06Cs0.06 Pb0,1Pb0,1 2,242.24 2,352,35 Пример 6Example 6 12,012.0 2,62.6 4,74.7 2,02.0 1,71.7 Cs0,09Cs0.09 Ni1,0Ni1.0 1,571,57 2,352,35 Пример 7Example 7 12,012.0 2,62.6 4,34.3 2,42,4 1,71.7 Cs0,09Cs0.09 Cu0,2Cu0,2 1,651.65 1,791.79 Пример 8Example 8 12,012.0 2,92.9 2,92.9 2,02.0 1,91.9 Rb0,11Rb0.11 Mg1,8Mg1.8 0,760.76 1,451.45 Пример 9Example 9 12,012.0 2,62.6 4,34.3 2,62.6 1,71.7 Cs0,09Cs0.09 00 1,651.65 1,651.65 Пример 10Example 10 12,012.0 2,62.6 4,34.3 2,62.6 1,71.7 Cs0,09Cs0.09 00 1,651.65 1,651.65 Пример 11Example 11 12,012.0 2,62.6 4,34.3 2,62.6 1,71.7 Cs0,09Cs0.09 00 1,651.65 1,651.65 Пример 12Example 12 12,012.0 2,62.6 4,34.3 2,62.6 1,71.7 Cs0,09Cs0.09 00 1,651.65 1,651.65 Пример 13Example 13 12,012.0 2,62.6 3,93.9 3,03.0 1,71.7 Cs0,09Cs0.09 00 1,301.30 1,301.30 Пример 14Example 14 12,012.0 2,62.6 3,93.9 3,03.0 1,71.7 Cs0,09Cs0.09 00 1,301.30 1,301.30 Пример 15Example 15 12,012.0 2,02.0 3,03.0 4,54,5 0,50.5 Cs0,2Cs0.2 Ni2,5Ni2.5 0,430.43 0,670.67 Пример 16Example 16 12,012.0 2,92.9 2,92.9 3,83.8 1,91.9 Cs0,11Cs0.11 00 0,760.76 0,760.76 Пример 17Example 17 12,012.0 2,92.9 2,92.9 3,83.8 1,91.9 Cs0,11Cs0.11 00 0,760.76 0,760.76 Пример 18Example 18 12,012.0 2,92.9 2,92.9 3,83.8 1,91.9 Cs0,11Cs0.11 00 0,760.76 0,760.76 Пример 19Example 19 12,012.0 2,92.9 2,92.9 3,83.8 1,91.9 Cs0,11Cs0.11 00 0,760.76 0,760.76 Пример 20Example 20 12,012.0 2,92.9 2,92.9 3,83.8 1,91.9 Cs0,11Cs0.11 00 0,760.76 0,760.76 Пример 21Example 21 12,012.0 2,92.9 2,92.9 3,83.8 1,91.9 Cs0,11Cs0.11 00 0,760.76 0,760.76 Сравнительный пример 1Comparative Example 1 12,012.0 1,61,6 1,41.4 7,97.9 0,50.5 Cs0,3Cs0.3 00 0,180.18 0,180.18 Сравнительный пример 2Reference Example 2 12,012.0 2,62.6 6,06.0 1,71.7 1,71.7 Cs0,09Cs0.09 00 3,533.53 3,533.53 Сравнительный пример 3Reference Example 3 12,012.0 2,62.6 4,34.3 2,62.6 1,71.7 Cs0,09Cs0.09 00 1,651.65 1,651.65 Сравнительный пример 4Reference Example 4 12,012.0 2,62.6 4,34.3 2,62.6 1,71.7 Cs0,09Cs0.09 00 1,651.65 1,651.65 Сравнительный пример 5Reference Example 5 12,012.0 2,62.6 4,34.3 2,62.6 1,71.7 Cs0,09Cs0.09 00 1,651.65 1,651.65 Сравнительный пример 6Reference Example 6 12,012.0 2,02.0 3,03.0 4,54,5 0,50.5 Cs0,2Cs0.2 Ni2,5Ni2.5 0,430.43 0,670.67 Сравнительный пример 7Reference Example 7 12,012.0 2,92.9 2,92.9 3,83.8 1,91.9 Cs0,11Cs0.11 00 0,760.76 0,760.76 Сравнительный пример 8Reference Example 8 12,012.0 2,92.9 2,92.9 3,83.8 1,91.9 Cs0,11Cs0.11 00 0,760.76 0,760.76 Сравнительный пример 9Reference Example 9 12,012.0 2,92.9 2,92.9 3,83.8 1,91.9 Cs0,11Cs0.11 00 0,760.76 0,760.76 Сравнительный пример 10Reference Example 10 12,012.0 2,92.9 2,92.9 3,83.8 1,91.9 Cs0,11Cs0.11 00 0,760.76 0,760.76 Сравнительный пример 11Reference Example 11 12,012.0 2,92.9 2,92.9 3,83.8 1,91.9 Cs0,11Cs0.11 00 0,760.76 0,760.76 Сравнительный пример 12Reference Example 12 12,012.0 2,02.0 2,52.5 5,05,0 1,01,0 Cs0,4Cs0.4 00 0,500.50 0,500.50 K0,1K0.1

Таблица 2table 2 Угол 2θ дифракции рентгеновских лучей (порядок снижения интенсивности)X-ray diffraction angle 2θ (order of decreasing intensity) Уровень изменения параметра d, ч/млнThe level of change in parameter d, ppm Номер примераExample Number ПервыйThe first ВторойSecond ТретийThird Пример 1Example 1 28,1728.17 33,6433.64 26,4226,42 63856385 Пример 2Example 2 28,1828.18 33,6833.68 26,4426.44 75437543 Пример 3Example 3 28,1228.12 33,6833.68 26,4226,42 75437543 Пример 4Example 4 28,1228.12 33,7033.70 26,4226,42 81038103 Пример 5Example 5 28,1428.14 33,7033.70 26,4226,42 81038103 Пример 6Example 6 28,1428.14 33,7033.70 26,4226,42 81038103 Пример 7Example 7 28,1228.12 33,7033.70 26,4226,42 81038103 Пример 8Example 8 28,1728.17 33,6433.64 26,4226,42 63856385 Пример 9Example 9 28,1228.12 33,7233.72 26,4226,42 86638663 Пример 10Example 10 28,1528.15 33,7233.72 26,4226,42 86638663 Пример 11Example 11 28,1228.12 33,7033.70 26,4326.43 81038103 Пример 12Example 12 28,1628.16 33,7033.70 26,4426.44 81038103 Пример 13Example 13 28,1228.12 33,6833.68 26,4226,42 75437543 Пример 14Example 14 28,1228.12 33,6833.68 26,4226,42 75437543 Пример 15Example 15 28,1228.12 33,6033.60 26,4226,42 52405240 Пример 16Example 16 28,1628.16 33,6233.62 26,4226,42 58155815 Пример 17Example 17 28,1628.16 33,6033.60 26,4226,42 52405240 Сравнительный пример 1Comparative Example 1 26,4026.40 28,1428.14 33,5833.58 46674667 Сравнительный пример 2Reference Example 2 28,1428.14 33,7733.77 26,4226,42 1011910119 Сравнительный пример 3Reference Example 3 28,1228.12 33,5533.55 26,4226,42 38093809 Сравнительный пример 4Reference Example 4 28,1228.12 33,5333.53 26,4226,42 32493249 Сравнительный пример 5Reference Example 5 28,1328.13 33,5133.51 26,4326.43 26512651 Сравнительный пример 6Reference Example 6 28,1228.12 33,5033,50 26,4226,42 23562356 Сравнительный пример 7Reference Example 7 28,1628.16 33,5833.58 26,4226,42 46674667 Сравнительный пример 12Reference Example 12 26,4226,42 28,1428.14 33,5533.55 38093809

Figure 00000001
Figure 00000001

Пример 22Example 22

Используют катализатор, полученный в примере 1, и для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор из нержавеющей стали с рубашкой, имеющий диаметр 14 мм, заполняют 4,0 г катализатора. Смешанный газ, содержащий 8% об. трет-бутилового спирта, 12,8% об. кислорода, 3,0% об. водяного пара и 76,2% об. азота, насыщают воздухом со скоростью потока 120 мл/мин (NTP) при температуре реакции 430°C с осуществлением реакции синтеза метакролеина. Результаты оценки реакции показаны в таблице 4.Using the catalyst obtained in example 1, and to assess the reactivity of the catalyst, a tubular stainless steel jacketed reactor having a diameter of 14 mm was filled with 4.0 g of catalyst. Mixed gas containing 8% vol. tert-butyl alcohol, 12.8% vol. oxygen, 3.0% vol. water vapor and 76.2% vol. nitrogen, saturated with air at a flow rate of 120 ml / min (NTP) at a reaction temperature of 430 ° C with the implementation of the methacrolein synthesis reaction. The results of the reaction assessment are shown in table 4.

Сравнительный пример 12Reference Example 12

Используют катализатор, полученный в сравнительном примере 1, и для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 4,2 г катализатора. Реакцию синтеза метакролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 22. Результаты оценки реакции показаны в таблице 4.Use the catalyst obtained in comparative example 1, and to assess the reactivity of the catalyst, a tube reactor was filled with 4.2 g of catalyst. The methacrolein synthesis reaction is carried out under the same reaction conditions as in Example 22. The reaction evaluation results are shown in Table 4.

Figure 00000002
Figure 00000002

Пример 23Example 23

Используют катализатор, полученный в примере 1, и для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор из нержавеющей стали с рубашкой, имеющий внутренний диаметр 15 мм, заполняют 20 мл катализатора. Исходный материал - газ, имеющий концентрацию пропилена 10% об., концентрацию 17,0% об. водяного пара и концентрацию 73% об. воздуха, пропускают в течение времени контактирования 2,3 сек при нормальном давлении с осуществлением реакции синтеза акролеина при температуре реакции 430°C. Результаты оценки реакции показаны в таблице 5.The catalyst obtained in Example 1 was used and, to evaluate the reactivity of the catalyst, a jacketed stainless steel tubular reactor having an inner diameter of 15 mm was filled with 20 ml of catalyst. The starting material is a gas having a propylene concentration of 10% vol., A concentration of 17.0% vol. water vapor and a concentration of 73% vol. air, pass during the contact time of 2.3 seconds at normal pressure with the implementation of the reaction of synthesis of acrolein at a reaction temperature of 430 ° C. The results of the reaction assessment are shown in table 5.

Сравнительный пример 13Reference Example 13

Используют катализатор, полученный в сравнительном примере 1, и для оценки реакционной способности катализатора трубчатый реактор заполняют 20 мл катализатора. Реакцию синтеза акролеина проводят в таких же условиях реакции, как в примере 23. Результаты оценки реакции показаны в таблице 5.Using the catalyst obtained in comparative example 1, and to assess the reactivity of the catalyst, the tubular reactor is filled with 20 ml of catalyst. The acrolein synthesis reaction is carried out under the same reaction conditions as in Example 23. The results of the reaction assessment are shown in Table 5.

Figure 00000003
Figure 00000003

С целью дополнительной иллюстрации отличий настоящего изобретения и обеспечиваемых им технических результатов представляются также следующие справочные примеры.To further illustrate the differences of the present invention and the technical results it provides, the following reference examples are also provided.

Справочный пример 1Reference example 1

Катализатор получали таким же образом, как описано в примере 9 документа ЕР 1459803 известного уровня техники. Полученный катализатор подвергали тем же измерениям угла дифракции рентгеновских лучей, которые изложены выше. Результаты измерения показаны в таблице А ниже.The catalyst was obtained in the same manner as described in example 9 of document EP 1459803 of the prior art. The resulting catalyst was subjected to the same X-ray diffraction angle measurements as described above. The measurement results are shown in table A below.

Figure 00000004
Figure 00000004

Как видно из таблицы А, в справочном примере 1, где катализатор имеет состав, в котором соотношения компонентов удовлетворяют таковым, указанным в п. 1 формулы настоящего изобретения, но в котором также присутствует сурьма в качестве компонента в составе оксидного катализатора, не удовлетворяется требуемый согласно настоящему изобретению уровень изменения параметра d (шага кристаллической решетки) 5000-9000 ч/млн.As can be seen from table A, in reference example 1, where the catalyst has a composition in which the ratio of the components satisfy those specified in paragraph 1 of the claims of the present invention, but in which antimony is also present as a component in the composition of the oxide catalyst, the required according to the present invention, the level of change in the parameter d (step of the crystal lattice) 5000-9000 ppm

Справочный пример 2Reference example 2

Катализатор получали таким же образом, как описано в примере 4 в JP 2000-237592 (см. JP 2000-237592, абзац [0027]). Полученный катализатор подвергали тем же измерениям угла дифракции рентгеновских лучей, которые изложены выше.The catalyst was obtained in the same manner as described in example 4 in JP 2000-237592 (see JP 2000-237592, paragraph [0027]). The resulting catalyst was subjected to the same X-ray diffraction angle measurements as described above.

В результате полученный катализатор не имел пиков при углах дифракции 2θ 28,17±0,5°, 33,50+а°, в порядке снижения интенсивности, так что величина уровня изменения параметра d не могла быть определена.As a result, the obtained catalyst had no peaks at diffraction angles 2θ of 28.17 ± 0.5 °, 33.50 + a °, in order of decreasing intensity, so that the level of change in parameter d could not be determined.

Справочный пример 3Reference example 3

66,8 г гептамолибдата аммония растворяют в 200,41 г горячей воды с температурой примерно 90°С (жидкость А). 44,6 г нитрата висмута, 26,0 г нитрата церия, 28,1 г нитрата железа, 0,67 г нитрата цезия и 35,1 г нитрата кобальта растворяют в 36,8 г 18% масс. водного раствора азотной кислоты и к этому добавляют 197,0 г горячей воды с температурой примерно 90°С (жидкость В). Как жидкость А, так и жидкость В смешивают и смесь обрабатывают при 20000 об/мин в течение 1 ч с использованием гомогенизатора. Затем обработанную смесь подвергают созреванию при непрерывном перемешивании с использованием магнитной мешалки при температуре примерно 65°С в течение примерно 4 ч с получением суспензии исходного материала. Суспензию исходного материала подают в сушилку распылением и сушат распылением при температуре на входе 250°С и при температуре на выходе примерно 140°С. Температуру полученного высушенного распылением предшественника катализатора дополнительно повышают со скоростью подъема температуры 1,4°С/мин от комнатной температуры и предшественник катализатора предварительно прокаливают при 250°С в течение 3 ч. Полученный предварительно прокаленный предшественник катализатора прокаливают окончательно при 530°С в течение 8 ч.66.8 g of ammonium heptamolybdate are dissolved in 200.41 g of hot water at a temperature of about 90 ° C (liquid A). 44.6 g of bismuth nitrate, 26.0 g of cerium nitrate, 28.1 g of iron nitrate, 0.67 g of cesium nitrate and 35.1 g of cobalt nitrate are dissolved in 36.8 g of 18% of the mass. an aqueous solution of nitric acid and 197.0 g of hot water with a temperature of about 90 ° C. (liquid B) are added to this. Both liquid A and liquid B are mixed and the mixture is treated at 20,000 rpm for 1 hour using a homogenizer. Then, the treated mixture is ripened with continuous stirring using a magnetic stirrer at a temperature of about 65 ° C for about 4 hours to obtain a suspension of the starting material. A suspension of the starting material is fed to a spray dryer and spray dried at an inlet temperature of 250 ° C. and an outlet temperature of about 140 ° C. The temperature of the obtained spray dried catalyst precursor is further increased with a temperature rise rate of 1.4 ° C./min from room temperature and the catalyst precursor is preliminarily calcined at 250 ° C. for 3 hours. The resulting preliminarily calcined catalyst precursor is calcined finally at 530 ° C. for 8 hours

Состав полученного оксидного катализатора определяли на основе масс загруженных исходных компонентов, и он показан в таблице В-1 ниже.The composition of the obtained oxide catalyst was determined based on the masses of the loaded starting components, and it is shown in table B-1 below.

Полученный катализатор подвергали тем же измерениям угла дифракции рентгеновских лучей, которые изложены выше. Результаты данных измерений показаны в таблице В-2.The resulting catalyst was subjected to the same X-ray diffraction angle measurements as described above. The results of these measurements are shown in table B-2.

Для оценки реакционной способности катализатора осуществляли ту же реакцию синтеза метакролеина, что и в примере 1, которая описана выше, но при этом в трубчатый реактор загружали 4,4 г полученного оксидного катализатора. Результаты оценки реакционной способности показаны в таблице В-3.To evaluate the reactivity of the catalyst, the same methacrolein synthesis reaction was carried out as in Example 1, which was described above, but 4.4 g of the obtained oxide catalyst were loaded into the tubular reactor. The results of the reactivity assessment are shown in Table B-3.

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Результаты данного примера подтверждают, что существенным признаком настоящего изобретения является содержание железа в интервале значений b от свыше 2,5 до 5.The results of this example confirm that an essential feature of the present invention is the iron content in the range of b values from above 2.5 to 5.

Как видно из приведенных выше результатов оценки реакции, оксидный катализатор согласно настоящему варианту вызывает меньшее образование последующего оксида в реакции окисления олефина и/или спирта и может улучшить селективность ненасыщенного альдегида.As can be seen from the above reaction evaluation results, the oxide catalyst according to the present embodiment causes less formation of a subsequent oxide in the oxidation of olefin and / or alcohol and can improve the selectivity of the unsaturated aldehyde.

Настоящая заявка основана на заявке на Японский патент, поданной 28 июня 2011 г (заявка на Японский патент № 2011-143284), содержание которой поэтому приводится здесь в качестве ссылки.This application is based on the Japanese Patent Application filed June 28, 2011 (Japanese Patent Application No. 2011-143284), the contents of which are therefore incorporated herein by reference.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Оксидный катализатор согласно настоящему изобретению может использоваться в промышленности в качестве катализатора, используемого в реакции окисления олефина и/или спирта.The oxide catalyst according to the present invention can be used in industry as a catalyst used in the oxidation of olefin and / or alcohol.

Claims (3)

1. Оксидный катализатор для использования в реакции окисления олефина и/или спирта, который имеет состав, представленный следующей формулой состава (1):
M o 12 B i a F e b C o c C e d A e B f O g                                 ( 1 )
Figure 00000007
,
в которой Мо представляет собой молибден, Bi представляет собой висмут, Fe представляет собой железо, Со представляет собой кобальт, Се представляет собой церий, А представляет собой по меньше мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из цезия и рубидия, В представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из меди, никеля, магния и свинца, a-f представляют собой атомное отношение каждого из элементов к 12 атомам Мо; при этом удовлетворяются значения 2≤а≤6, 2,5<b≤5, 2≤с≤8, 0,4≤b/c≤2,5, 0,5≤d≤6, 0,01≤е≤2 и 0≤f<2, и g представляет собой число атомов кислорода, определенное по валентности составляющего элемента, иного, чем кислород,
в котором, когда параметр d сложного оксида церия и молибдена, показывающего пик при 33,50° на рентгенограмме, принимается за эталон, уровень изменения d составляет 5000-9000 ч/млн,
причем указанный оксидный катализатор получен способом, включающим стадию созревания суспензии исходного материала, содержащей молибден, висмут, железо, кобальт и церий, при температуре выше, чем комнатная температура.
1. An oxide catalyst for use in the oxidation reaction of an olefin and / or alcohol, which has a composition represented by the following formula of composition (1):
M o 12 B i a F e b C o c C e d A e B f O g ( one )
Figure 00000007
,
in which Mo represents molybdenum, Bi represents bismuth, Fe represents iron, Co represents cobalt, Ce represents cerium, A represents at least one element selected from the group consisting of cesium and rubidium, B represents at least one element selected from the group consisting of copper, nickel, magnesium and lead, af represents the atomic ratio of each of the elements to 12 Mo atoms; the values 2≤a≤6, 2,5 <b≤5, 2≤s≤8, 0,4≤b / c≤2,5, 0,5≤d≤6, 0,01≤е≤ 2 and 0≤f <2, and g represents the number of oxygen atoms, determined by the valency of the constituent element other than oxygen,
in which, when the parameter d of the complex cerium and molybdenum oxide, showing the peak at 33.50 ° in the x-ray, is taken as a reference, the level of change of d is 5000-9000 ppm,
moreover, the specified oxide catalyst is obtained by a method comprising the step of ripening a suspension of a starting material containing molybdenum, bismuth, iron, cobalt and cerium at a temperature higher than room temperature.
2. Способ получения оксидного катализатора по п. 1, который включает следующие стадии:
созревание суспензии исходного материала, содержащей молибден, висмут, железо, кобальт и церий, при температуре выше, чем комнатная температура;
сушка созревшей суспензии исходного материала;
предварительное прокаливание высушенного продукта при 120°С или выше и 350°С или ниже; и
последующее окончательное прокаливание предварительно прокаленного продукта при температуре 400°С или выше и 700°С или ниже.
2. A method of producing an oxide catalyst according to claim 1, which includes the following stages:
ripening a suspension of the starting material containing molybdenum, bismuth, iron, cobalt and cerium at a temperature higher than room temperature;
drying the ripened suspension of the starting material;
preliminary calcining the dried product at 120 ° C or higher and 350 ° C or lower; and
subsequent final calcination of the pre-calcined product at a temperature of 400 ° C or higher and 700 ° C or lower.
3. Способ получения ненасыщенного альдегида, включающий стадию окисления по меньше мере одного олефина, выбранного из группы, состоящей из пропилена и изобутилена и/или трет-бутилового спирта с использованием оксидного катализатора по п. 1. 3. A method of producing an unsaturated aldehyde, comprising the step of oxidizing at least one olefin selected from the group consisting of propylene and isobutylene and / or tert-butyl alcohol using an oxide catalyst according to claim 1.
RU2013157588/04A 2011-06-28 2012-06-13 Oxide catalyst RU2575346C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-143284 2011-06-28
JP2011143284 2011-06-28
PCT/JP2012/065139 WO2013002029A1 (en) 2011-06-28 2012-06-13 Oxide catalyst

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013157588A RU2013157588A (en) 2015-08-10
RU2575346C2 true RU2575346C2 (en) 2016-02-20

Family

ID=

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2708691C1 (en) * 2016-04-27 2019-12-11 Асахи Касеи Кабусики Кайся Method of producing ammoxidation catalyst and method of producing acrylonitrile
RU2729070C2 (en) * 2016-06-14 2020-08-04 Асахи Касеи Кабусики Кайся Method of producing ammoxidation catalyst and a method of producing acrylonitrile
RU2753508C2 (en) * 2017-03-17 2021-08-17 Мицубиси Кемикал Корпорейшн Method for catalytic oxidation and method for the production of conjugated diene

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1665870A3 (en) * 1986-03-24 1991-07-23 Мицубиси Петрокемикал Компани Лимитед (Фирма) Method of producing oxide catalyst for oxidation of propylene
EP1459803A1 (en) * 2001-12-21 2004-09-22 Asahi Kasei Chemicals Corporation Oxide catalyst composition
RU2266784C2 (en) * 2000-08-17 2005-12-27 Дзе Стэндард Ойл Компани Catalytic composition (options) and a olefin conversion process involving it
US20110077148A1 (en) * 2009-09-30 2011-03-31 Sumitomo Chemical Company, Limited Process for producing complex oxide catalyst

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1665870A3 (en) * 1986-03-24 1991-07-23 Мицубиси Петрокемикал Компани Лимитед (Фирма) Method of producing oxide catalyst for oxidation of propylene
RU2266784C2 (en) * 2000-08-17 2005-12-27 Дзе Стэндард Ойл Компани Catalytic composition (options) and a olefin conversion process involving it
EP1459803A1 (en) * 2001-12-21 2004-09-22 Asahi Kasei Chemicals Corporation Oxide catalyst composition
US20110077148A1 (en) * 2009-09-30 2011-03-31 Sumitomo Chemical Company, Limited Process for producing complex oxide catalyst

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2708691C1 (en) * 2016-04-27 2019-12-11 Асахи Касеи Кабусики Кайся Method of producing ammoxidation catalyst and method of producing acrylonitrile
RU2729070C2 (en) * 2016-06-14 2020-08-04 Асахи Касеи Кабусики Кайся Method of producing ammoxidation catalyst and a method of producing acrylonitrile
US11433383B2 (en) 2016-06-14 2022-09-06 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Method for producing ammoxidation catalyst and method for producing acrylonitrtie
RU2753508C2 (en) * 2017-03-17 2021-08-17 Мицубиси Кемикал Корпорейшн Method for catalytic oxidation and method for the production of conjugated diene
US11452978B2 (en) 2017-03-17 2022-09-27 Mitsubishi Chemical Corporation Catalytic oxidation method and method for producing conjugated diene

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9346036B2 (en) Oxide catalyst
JP3142549B2 (en) Iron / antimony / molybdenum-containing oxide catalyst composition and method for producing the same
JP5794862B2 (en) Oxides containing molybdenum, bismuth, iron and cobalt
JP6205044B2 (en) Method for producing oxide catalyst
JP6271317B2 (en) Oxide catalyst and method for producing the same, and method for producing acrylonitrile
JP4954750B2 (en) Method for producing molybdenum, bismuth, iron, silica-containing composite oxide catalyst
JP6180754B2 (en) Oxide catalyst, method for producing the same, and method for producing unsaturated aldehyde
CN100490973C (en) Catalyst for selectively oxidizing methyl acrylic aldehyde to synthesize methyl propenoic acid and its use
JP6526062B2 (en) Improved selective ammoxidation catalyst
JP6204242B2 (en) Oxide catalyst and method for producing the same, and method for producing unsaturated aldehyde or unsaturated nitrile
JP6122278B2 (en) Oxide catalyst
JP2018140326A (en) Oxide catalyst, method for production thereof, and production method for unsaturated aldehyde
JP6185255B2 (en) Oxide catalyst, method for producing the same, and method for producing unsaturated aldehyde
RU2575346C2 (en) Oxide catalyst
JP2004008834A (en) Method for producing catalyst for use in manufacturing methacrylic acid
US8722940B2 (en) High molybdenum mixed metal oxide catalysts for the production of unsaturated aldehydes from olefins
JP5378041B2 (en) Method for producing composite oxide catalyst for acrylonitrile synthesis
JP2005058909A (en) Production method for catalyst for synthesizing methacrylic acid
JP2005254058A (en) Method for manufacturing metallic oxide catalyst containing iron, antimony, and tellurium
US20190060884A1 (en) Method for preparing catalyst
JPH0133217B2 (en)
CN107398287B (en) Catalyst for acrylonitrile synthesis
JPH0622679B2 (en) Method for preparing catalyst for methacrylic acid production
JP5199044B2 (en) Method for preparing methacrolein and methacrylic acid production catalyst
KR20230099704A (en) Catalyst for gas-phase catalytic ammoxidation and method for preparing catalyst for gas-phase catalytic ammoxidation