RU2776481C2 - Catalyst - Google Patents

Catalyst Download PDF

Info

Publication number
RU2776481C2
RU2776481C2 RU2019138458A RU2019138458A RU2776481C2 RU 2776481 C2 RU2776481 C2 RU 2776481C2 RU 2019138458 A RU2019138458 A RU 2019138458A RU 2019138458 A RU2019138458 A RU 2019138458A RU 2776481 C2 RU2776481 C2 RU 2776481C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
pore volume
total pore
less
ratio
Prior art date
Application number
RU2019138458A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2019138458A3 (en
RU2019138458A (en
Inventor
Мицунобу ИТО
Хирото ИТО
Original Assignee
Мицубиси Кемикал 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 Мицубиси Кемикал Корпорейшн filed Critical Мицубиси Кемикал Корпорейшн
Priority claimed from PCT/JP2019/012001 external-priority patent/WO2019182089A1/en
Publication of RU2019138458A3 publication Critical patent/RU2019138458A3/ru
Publication of RU2019138458A publication Critical patent/RU2019138458A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2776481C2 publication Critical patent/RU2776481C2/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a catalyst for the production of unsaturated aldehyde and unsaturated carboxylic acid. A catalyst for the production of acrolein and acrylic acid containing molybdenum (Mo), bismuth (Bi), cobalt (Co), nickel (Ni) and iron (Fe) is described, and in this catalyst the total pore volume (A) in this catalyst for pores having a diameter of 1 mcm or more to 100 mcm or less, is from 0.12 ml/g or more to 0.19 ml/g or less, and the ratio (A/B) of the total pore volume (A) to the total pore volume (B) having a pore diameter from 1 mcm or more to 100 mcm or less in the crushed product is not passing through a Tyler 6 mesh (a sieve with a hole size of 3.36 mm), for the crushed product obtained by grinding the catalyst under the condition of grinding A is from 0.30 or more to 0.87 or less.
EFFECT: achieving an excellent degree of olefin conversion and suitable selectivity for unsaturated aldehyde such as acrolein, and suitable selectivity for unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid, in particular, a high selectivity ratio for unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid, as well as increased yields of unsaturated aldehyde such as acrolein, and unsaturated carboxylic acid, such as acrylic acid.
5 cl, 3 ex, 1 tbl

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

[0001] Данное изобретение относится к катализатору для получения ненасыщенного альдегида и ненасыщенной карбоновой кислоты.[0001] This invention relates to a catalyst for producing an unsaturated aldehyde and an unsaturated carboxylic acid.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИPRIOR ART

[0002] В качестве катализаторов для получения ненасыщенного альдегида и ненасыщенной карбоновой кислоты посредством каталитического газофазного окисления олефина, имеющего 3 или 4 атома углерода, и газа, содержащего кислород обычно применяют катализаторы, содержащие молибден в качестве основного компонента применяют. А именно, катализаторы для применения при получении акролеина и акриловой кислоты из пропилена и т.п. в качестве исходных материалов, катализаторы для применения при получении метакролеина и метакриловой кислоты из изобутилена и т.п. в качестве исходных материалов, и способы их получения активно и поступательно улучшались с различных точек зрения.[0002] As catalysts for producing an unsaturated aldehyde and an unsaturated carboxylic acid by catalytic gas-phase oxidation of an olefin having 3 or 4 carbon atoms and an oxygen-containing gas, catalysts containing molybdenum as a main component are generally used. Namely, catalysts for use in the production of acrolein and acrylic acid from propylene, and the like. as raw materials, catalysts for use in the production of methacrolein and methacrylic acid from isobutylene, and the like. as starting materials, and methods for their production have been actively and progressively improved from various points of view.

[0003] Способы получения ненасыщенного альдегида или ненасыщенной карбоновой кислоты включают каталитическое газофазное окисление олефинов и газов, содержащих кислород, в реакторах с неподвижным слоем, заполненных катализаторами.[0003] Methods for producing an unsaturated aldehyde or an unsaturated carboxylic acid include the catalytic gas-phase oxidation of olefins and gases containing oxygen in fixed bed reactors filled with catalysts.

[0004] Такие катализаторы, которыми заполняют реакторы с неподвижным слоем, имеют любую форму, такую как цилиндрическая форма, кольцеобразная форма, форма таблеток или сферическая форма, и такие обычно применяемые катализаторы являются катализаторами, полученными посредством формования порошков каталитически активных компонентов или катализаторов, включающих каталитически активные компоненты, нанесенные на инертные носители, имеющие такую же форму, как указано выше.[0004] Such catalysts that are filled in fixed bed reactors have any shape such as a cylindrical shape, an annular shape, a tablet shape, or a spherical shape, and such commonly used catalysts are catalysts obtained by molding powders of catalytically active components or catalysts comprising catalytically active components deposited on inert carriers having the same shape as above.

[0005] Патентный документ 1 представляет в качестве катализатора для окисления пропилена катализатор, включающий молибден, железо и висмут и имеющий определенную удельную площадь поверхности и определенный объем пор. Патентный документ 2 описывает катализатор для получения ненасыщенного альдегида и ненасыщенной карбоновой кислоты, в котором объем пор по отношению к определенному диаметру пор находится в определенном интервале.[0005] Patent Document 1 presents, as a catalyst for oxidizing propylene, a catalyst comprising molybdenum, iron and bismuth and having a certain specific surface area and a certain pore volume. Patent Document 2 describes a catalyst for producing an unsaturated aldehyde and an unsaturated carboxylic acid in which the pore volume with respect to a certain pore diameter is within a certain range.

ДОКУМЕНТЫ, ОТНОСЯЩИЕСЯ К ПРЕДШЕСТВУЮЩЕМУ УРОВНЮ ТЕХНИКИDOCUMENTS RELATED TO THE PRIOR ART

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫPATENT DOCUMENTS

[0006][0006]

Патентный документ 1: JP S63–200839 APatent Document 1: JP S63-200839 A

Патентный документ 2: JP 2017–176931 APatent Document 2: JP 2017-176931 A

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Техническая проблемаTechnical problem

[0007] Однако катализатор, описанный в Патентном документе 1, является недостаточным в отношении эффективности реакции, именно при каталитическом газофазном окислении олефина, такого как пропилен, и газа, содержащего кислород, посредством применения катализатора, и не может обеспечивать высокие уровни выхода ненасыщенного альдегида, такого как акролеин, и ненасыщенной карбоновой кислоты, такой как акриловая кислота. Более того, катализатор имеет проблему, связанную с вызыванием побочной реакции, происходящей при каталитическом газофазном окислении при высоких температурах для увеличения активности катализатора, приводящего к большему снижению выхода. Кроме того, катализатор является также недостаточным в отношении прочности, и катализатор может быть размельчен в порошок и/или раздроблен, вызывая тем самым то, что реакция каталитического газофазного окисления не является стабильной и эффективным образом выполняется в течение длительного периода времени.[0007] However, the catalyst described in Patent Document 1 is insufficient in terms of reaction efficiency, specifically in the catalytic gas-phase oxidation of an olefin such as propylene and an oxygen-containing gas through the use of a catalyst, and cannot achieve high yield levels of unsaturated aldehyde, such as acrolein; and an unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid. Moreover, the catalyst has the problem of causing a side reaction occurring in catalytic gas phase oxidation at high temperatures to increase the activity of the catalyst resulting in a greater reduction in yield. In addition, the catalyst is also insufficient in terms of strength, and the catalyst may be pulverized and/or crushed, thereby causing the catalytic gas-phase oxidation reaction to be not stable and efficiently performed for a long period of time.

Для катализатора, описанного в Патентном документе 2, также имеется возможность для улучшения выхода ненасыщенной карбоновой кислоты и прочности катализатора.For the catalyst described in Patent Document 2, it is also possible to improve the yield of unsaturated carboxylic acid and the strength of the catalyst.

[0008] Данное изобретение было сделано, чтобы разрешить вышеуказанные проблемы. А именно, целью является предоставление катализатора, который является превосходным в отношении конверсии исходного материала, являющегося олефином, таким как пропилен, и может обеспечивать возможность селективного производства желательных ненасыщенного альдегида и ненасыщенной карбоновой кислоты при высоких уровнях выхода даже при условии, заключающемся в большом количестве подаваемого исходного материала, а именно, при высокой нагрузке, применяемой для катализатора, и который обладает высокой прочностью и может обеспечивать возможность стабильной реакции каталитического газофазного окисления в течение длительного периода времени, в качестве катализатора для применения при каталитическом газофазном окислении олефина, такого как пропилен, и газа, содержащего кислород, и, соответственно, получения соответствующего ненасыщенного альдегида, такого как акролеин, и соответствующей ненасыщенной карбоновой кислоты, такой как акриловая кислота.[0008] The present invention has been made to solve the above problems. Namely, the object is to provide a catalyst that is excellent in the conversion of an olefin feedstock such as propylene and can selectively produce the desired unsaturated aldehyde and unsaturated carboxylic acid at high yield levels even under the condition of a large amount of feed a starting material, namely, under a high load applied to the catalyst, and which has high strength and can enable stable catalytic gas phase oxidation reaction for a long period of time, as a catalyst for use in catalytic gas phase oxidation of an olefin such as propylene, and gas containing oxygen, and, accordingly, obtaining the corresponding unsaturated aldehyde, such as acrolein, and the corresponding unsaturated carboxylic acid, such as acrylic acid.

Решение проблемыSolution

[0009] Авторы данного изобретения провели тщательные исследования для того, чтобы решить вышеуказанные проблемы, и в качестве результата нашли, что может быть изготовлен катализатор, в котором суммарный объем пор (A) для пор, имеющих диаметр от 1 мкм или более до 100 мкм или менее, составляет от 0,12 мл/г или более до 0,19 мл/г или менее, и отношение (A/B) суммарного объема пор (A) к суммарному объему пор (B), имеющих диаметр пор от 1 мкм или более до 100 мкм или менее, в измельченном продукте, не проходящем через сито Тайлера 6 меш, для измельченного продукта, полученного посредством измельчения катализатора при определенном условии, составляет от 0,30 или более до 0,87 или менее, чтобы тем самым предоставить возможность достижения превосходной степени конверсии олефина и подходящей селективности для ненасыщенного альдегида, такого как акролеин, и подходящей селективности для ненасыщенной карбоновой кислоты, такой как акриловая кислота, в особенности, высокого отношения селективности для ненасыщенной карбоновой кислоты, такой как акриловая кислота, а также увеличенных выходов ненасыщенного альдегида, такого как акролеин, и ненасыщенной карбоновой кислоты, такой как акриловая кислота, даже при условиях большого количества исходного олефина и при высокой загрузке, применяемой для катализатора, при каталитическом газофазном окислении олефина и газа, содержащего кислород, посредством применения данного катализатора, что привело к созданию данного изобретению.[0009] The inventors of the present invention have made careful studies in order to solve the above problems, and as a result, found that a catalyst can be produced in which the total pore volume (A) for pores having a diameter of 1 µm or more to 100 µm or less is 0.12 ml/g or more to 0.19 ml/g or less, and the ratio (A/B) of the total pore volume (A) to the total pore volume (B) having a pore diameter of 1 μm or more to 100 µm or less, in the pulverized product not passing through the 6 mesh Tyler sieve, for the pulverized product obtained by grinding the catalyst under a certain condition, is 0.30 or more to 0.87 or less, to thereby provide the possibility of achieving excellent olefin conversion and suitable selectivity for an unsaturated aldehyde such as acrolein and a suitable selectivity for an unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid, in particular a high selectivity ratio for unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid as well as increased yields of unsaturated aldehyde such as acrolein and unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid, even under conditions of high olefin feedstock and high catalyst loading, catalytic gas phase oxidation of an olefin and an oxygen-containing gas through the use of this catalyst, which led to the creation of this invention.

[0010] А именно, данное изобретение состоит в следующем.[0010] Namely, the present invention is as follows.

[1] Катализатор для получения ненасыщенного альдегида и ненасыщенной карбоновой кислоты, в котором[1] A catalyst for producing an unsaturated aldehyde and an unsaturated carboxylic acid, in which

суммарный объем пор (A) в данном катализаторе для пор, имеющих диаметр от 1 мкм или более до 100 мкм или менее, составляет от 0,12 мл/г или более до 0,19 мл/г или менее, иthe total pore volume (A) in this catalyst for pores having a diameter of 1 µm or more to 100 µm or less is 0.12 ml/g or more to 0.19 ml/g or less, and

отношение (A/B) суммарного объема пор (A) к суммарному объему пор (B), имеющих диаметр пор от 1 мкм или более до 100 мкм или менее, в измельченном продукте, не проходящем через сито Тайлера 6 меш, для измельченного продукта, полученного посредством измельчения катализатора при условии измельчения A, составляет от 0,30 или более до 0,87 или менее;the ratio (A/B) of the total pore volume (A) to the total pore volume (B) having a pore diameter of 1 µm or more to 100 µm or less in ground product not passing through a 6 mesh Tyler sieve for ground product, obtained by grinding the catalyst under the grinding condition A is 0.30 or more to 0.87 or less;

Условие измельчения A:Grinding condition A:

сто г катализатора загружают в барабанный гранулятор, который содержит цилиндрический корпус, закрепленный в вертикальном положении, и диск, расположенный горизонтально, на нижнем конце цилиндрического корпуса, и который обеспечивает возможность вращательного перемещения и кругового движения частиц посредством вращения диска вокруг центра цилиндрического корпуса, функционирование диска начинают при относительном центробежном ускорении 12 G и увеличивают до относительного центробежного ускорения 130 G на протяжении 1 минуты, и вращение диска продолжают при относительном центробежном ускорении 130 G в течение 2 минут; гдеone hundred grams of the catalyst is loaded into a drum granulator which comprises a cylindrical body fixed in a vertical position and a disk located horizontally at the lower end of the cylindrical body, and which allows rotational movement and circular movement of the particles by rotating the disk around the center of the cylindrical body, the operation of the disk start at 12 G relative centrifugal acceleration and increase to 130 G relative centrifugal acceleration for 1 minute, and continue disk rotation at 130 G relative centrifugal acceleration for 2 minutes; where

относительное центробежное ускорение определяют как численную величину, выраженную как отношение величины центробежной силы, приложенной к единице массы катализатора, для к ускорению силы тяжести, и представляют посредством следующего Уравнения (X):the relative centrifugal acceleration is defined as a numerical value expressed as the ratio of the amount of centrifugal force applied per unit mass of the catalyst to the acceleration due to gravity, and is represented by the following Equation (X):

F=1118 × r × N2 × 10–8 Уравнение (X), гдеF=1118 × r × N 2 × 10 –8 Equation (X) where

F: относительное центробежное ускорение (G),F: relative centrifugal acceleration (G),

r: расстояние (см) от центра вращения до нижнего конца цилиндрического корпуса,r: distance (cm) from the center of rotation to the lower end of the cylindrical body,

N: скорость вращения (об/мин).N: rotation speed (rpm).

[0011][0011]

[2] Катализатор в соответствии с [1], где катализатор содержит молибден (Mo), висмут (Bi), кобальт (Co), никель (Ni) и железо (Fe), и атомное соотношение молибдена (Mo), висмута (Bi), кобальта (Co), никеля (Ni) и железа (Fe) в катализаторе удовлетворяет следующей Формуле (1):[2] The catalyst according to [1], where the catalyst contains molybdenum (Mo), bismuth (Bi), cobalt (Co), nickel (Ni) and iron (Fe), and the atomic ratio of molybdenum (Mo), bismuth (Bi ), cobalt (Co), nickel (Ni) and iron (Fe) in the catalyst satisfies the following Formula (1):

MoaBibCocNidFee (1)Mo a Bi b Co c Ni d Fe e (1)

где величины от a до e представляют атомное отношение относительно каждого из элементов, и когда a=12, удовлетворяются интервалы b= от 0,5 до 7, c= от 0,1 до 10, d= от 0,1 до 10 и e= от 0,05 до 5.where the values from a to e represent the atomic ratio with respect to each of the elements, and when a=12, the intervals b= 0.5 to 7, c= 0.1 to 10, d= 0.1 to 10 and e = from 0.05 to 5.

[0012][0012]

[3] Катализатор в соответствии с [1] или [2], где катализатор содержит носитель.[3] The catalyst according to [1] or [2], wherein the catalyst contains a carrier.

[4] Катализатор в соответствии с любым одним пунктом от [1] до [3], где катализатор имеет сферическую форму.[4] The catalyst according to any one of [1] to [3], wherein the catalyst has a spherical shape.

[5] Способ получения акролеина и акриловой кислоты, где данный способ включает стадию выполнения каталитического газофазного окисления пропилена и газа, содержащего кислород, с применением катализатора в соответствии с любым одним пунктом от [1] до [4].[5] A method for producing acrolein and acrylic acid, wherein the method includes the step of performing catalytic gas-phase oxidation of propylene and an oxygen-containing gas using a catalyst according to any one of [1] to [4].

Преимущества данного изобретенияAdvantages of the Invention

[0013] Данное изобретение может обеспечить катализатор, который обладает высокими каталитическими характеристиками, который является превосходным в отношении степени конверсии олефина даже при условии высокой загрузки, примененной к катализатору, и который, кроме того, может предоставлять возможность получения ненасыщенного альдегида, такого как акролеин, и ненасыщенной карбоновой кислоты, такой как акриловая кислота, при высокой селективности при сдерживании реакции чрезмерного окисления. Кроме того, катализатор в соответствии с данным изобретением обладает высокой прочностью и в меньшей степени размельчается в порошок. В результате, катализатор может быть эффективно размещен плотным образом в реакторе, и катализатор может быть использован, чтобы тем самым предоставлять возможность получения ненасыщенного альдегида, такого как акролеин, и ненасыщенной карбоновой кислоты, такой как акриловая кислота, в особенности, ненасыщенной карбоновой кислоты, такой как акриловая кислота, при высокой селективности на протяжении длительного периода времени от начала каталитического газофазного окисления.[0013] The present invention can provide a catalyst which has high catalytic performance, which is excellent in olefin conversion rate even under the condition of high loading applied to the catalyst, and which, in addition, can enable the production of an unsaturated aldehyde such as acrolein, and an unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid with high selectivity in suppressing the over-oxidation reaction. In addition, the catalyst according to the present invention has high strength and is less pulverized. As a result, the catalyst can be effectively placed in a dense manner in the reactor, and the catalyst can be used to thereby enable the production of an unsaturated aldehyde such as acrolein and an unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid, especially an unsaturated carboxylic acid such as as acrylic acid, with high selectivity over a long period of time from the start of catalytic gas-phase oxidation.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDESCRIPTION OF EMBODIMENTS

[0014] Далее в данном документе варианты осуществления данного изобретения будут описаны подробно, однако описание каждого компонента, представленного ниже, является типично иллюстративными вариантами осуществления данного изобретения, и данное изобретение не предполагает ограничение содержанием данного описания.[0014] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail, however, the description of each component provided below are typically illustrative embodiments of the present invention, and the present invention is not intended to be limited to the scope of this disclosure.

[0015] [Катализатор][0015] [Catalyst]

Катализатор в соответствии с одним вариантом данного изобретения является катализатором для получения ненасыщенного альдегида и ненасыщенной карбоновой кислоты, где суммарный объем пор (A) в катализаторе для пор, имеющих диаметр от 1 мкм или более до 100 мкм или менее, составляет от 0,12 мл/г или более до 0,19 мл/г или менее, и отношение (A/B) суммарного объема пор (A) к суммарному объему пор (B) для пор, имеющих диаметр от 1 мкм или более до 100 мкм или менее, в не проходящем через сито Тайлера 6 меш измельченном продукте, полученном посредством измельчения катализатора при условии измельчения A, составляет от 0,30 или более до 0,87 или менее. Отношение (A/B) составляет предпочтительно от 0,50 или более до 0,87 или менее, более предпочтительно от 0,60 или более до 0,87 или менее, еще более предпочтительно от 0,65 или более до 0,87 или менее. Отношение (A/B) может находиться в данном интервале, тем самым не только обеспечивая катализатор, который обладает превосходной степенью конверсии исходного материала в каталитическом газофазном окислении олефина (далее в данном документе на которую иногда просто ссылаются как на «степень конверсии») и который может предоставлять возможность получения ненасыщенного альдегида и ненасыщенной карбоновой кислоты при высокой селективности, но также приводя к тенденциям улучшения прочности катализатора и подавления измельчения в порошок.The catalyst according to one embodiment of the present invention is a catalyst for producing an unsaturated aldehyde and an unsaturated carboxylic acid, wherein the total pore volume (A) in the catalyst for pores having a diameter of 1 µm or more to 100 µm or less is 0.12 ml /g or more to 0.19 ml/g or less, and the ratio (A/B) of the total pore volume (A) to the total pore volume (B) for pores having a diameter of 1 μm or more to 100 μm or less, in the non-Tyler 6 mesh pulverized product obtained by pulverizing the catalyst under the pulverizing condition A, is 0.30 or more to 0.87 or less. The ratio (A/B) is preferably 0.50 or more to 0.87 or less, more preferably 0.60 or more to 0.87 or less, even more preferably 0.65 or more to 0.87 or less. The ratio (A/B) may be in this range, thereby not only providing a catalyst that has an excellent feedstock conversion rate in catalytic gas-phase oxidation of an olefin (hereinafter sometimes simply referred to as "conversion rate") and which can enable the production of unsaturated aldehyde and unsaturated carboxylic acid with high selectivity, but also tend to improve catalyst strength and suppress pulverization.

[0016] Далее в данном документе отношение (A/B) будет описано более подробно. Суммарный объем пор (A) отражает объем каждой поры вблизи поверхности катализатора, и суммарный объем пор (B) отражает объем каждой поры внутри катализатора. Иными словами, меньший суммарный объем пор (A), наряду с тем, что он означает более высокую плотность поверхности катализатора и придание более высокой прочности катализатора, вызывает затрудненное достижение газообразным исходным материалом внутренней части катализатора и вызывает то, что каталитически активный компонент, присутствующий внутри катализатора, практически не вносит вклад в каталитическую реакцию, приводя к уменьшению степени превращения. Больший суммарный объем пор (A), наряду с указанием на более низкую плотность поверхности катализатора и вызыванием ухудшения прочности катализатора, делает возможным для газообразного исходного материала достижения легким образом внутренней части катализатора и делает возможным эффективное применение любого каталитически активного компонента, присутствующего не только вблизи поверхности катализатора, но также во внутренней части катализатора, приводя тем самым к улучшению степени конверсии.[0016] Hereinafter, the relationship (A/B) will be described in more detail. The total pore volume (A) reflects the volume of each pore near the surface of the catalyst, and the total pore volume (B) reflects the volume of each pore inside the catalyst. In other words, a lower total pore volume (A), along with the fact that it means a higher surface density of the catalyst and giving a higher strength of the catalyst, makes it difficult for the gaseous feed material to reach the inside of the catalyst and causes the catalytically active component present inside catalyst, practically does not contribute to the catalytic reaction, leading to a decrease in the degree of conversion. A larger total pore volume (A), along with indicating a lower catalyst surface density and causing deterioration in catalyst strength, makes it possible for the gaseous feedstock to easily reach the interior of the catalyst and allows efficient use of any catalytically active component present not only near the surface. of the catalyst, but also in the interior of the catalyst, thereby leading to an improvement in the conversion rate.

В случае, когда отношение (A/B) находится в указанном интервале, баланс между степенью превращения исходного материала и прочностью катализатора является оптимизированным.In the case where the ratio (A/B) is in the specified range, the balance between the degree of conversion of the source material and the strength of the catalyst is optimized.

[0017] Условие измельчения A катализатора означает измельчение, выполненное посредством загрузки 100 г катализатора в барабанный гранулятор, который включает цилиндрический корпус, закрепленный в вертикальном положении, и диск, расположенный горизонтально, на нижнем конце цилиндрического корпуса, и который предоставляет возможность вращательного перемещения и кругового движения частиц посредством вращения диска вокруг центра цилиндрического корпуса, начиная функционирование диска при относительном центробежном ускорении 12 G и увеличении ускорения до относительного центробежного ускорения 130 G на протяжении 1 минуты, и продолжении вращения диска при относительном центробежном ускорении 130 G в течение 2 минут.[0017] Grinding condition A of the catalyst means grinding performed by loading 100 g of catalyst into a drum granulator, which includes a cylindrical body fixed in a vertical position and a disk located horizontally at the lower end of the cylindrical body, and which allows rotational movement and circular movement of particles by rotating the disk around the center of the cylindrical body, starting the functioning of the disk at a relative centrifugal acceleration of 12 G and increasing the acceleration to a relative centrifugal acceleration of 130 G for 1 minute, and continuing to rotate the disk at a relative centrifugal acceleration of 130 G for 2 minutes.

Относительное центробежное ускорение определяют как численную величину, выраженную как отношение величины центробежной силы, приложенной к единице массы катализатора, для ускорения силы тяжести, и представляют посредством следующего Уравнения (X):Relative centrifugal acceleration is defined as a numerical value expressed as the ratio of the amount of centrifugal force applied per unit mass of the catalyst to accelerate the force of gravity, and is represented by the following Equation (X):

F=1118 × r × N2 × 10–8 Уравнение (X), гдеF=1118 × r × N 2 × 10 –8 Equation (X) where

F: относительное центробежное ускорение (G),F: relative centrifugal acceleration (G),

r: расстояние (см) от центра вращения до нижнего конца цилиндрического корпуса,r: distance (cm) from the center of rotation to the lower end of the cylindrical body,

N: скорость вращения (об/мин).N: rotation speed (rpm).

[0018] Измельчение катализатора при условии измельчения A выполняют, в частности, посредством загрузки 100 г катализатора в Marmelizer QJ–230T–2 Model, производства компанией DALTON Corporation, (диаметр цилиндра 23 см), начиная функционирование при скорости вращения 300 об/мин и ускорении его до скорости вращения 1000 об/мин на протяжении 1 минуты, и продолжении функционирования при скорости вращения 1000 об/мин в течение 2 минут.[0018] Grinding of the catalyst under grinding condition A is performed, in particular, by loading 100 g of catalyst into a Marmelizer QJ-230T-2 Model, manufactured by DALTON Corporation, (cylinder diameter 23 cm), starting operation at a rotation speed of 300 rpm and accelerating it to a rotation speed of 1000 rpm for 1 minute, and continuing to operate at a rotation speed of 1000 rpm for 2 minutes.

[0019] Суммарный объем пор может быть измерен в соответствии с методом ртутной интрузионной порометрии. Метод ртутной интрузионной порометрии является методом, включающим подвергание образца декомпрессионной обработке при пониженном давлении (50 мкм Hg или менее) в течение 10 минут, с последующим измерением полученной кривой ртутной интрузионной порометрией посредством применения AutoPore IV 9520 Model, производства компанией Micromeritics Japan G.K., и определение общего объема пор (суммарного объема пор).[0019] the Total pore volume can be measured in accordance with the method of mercury intrusion porosimetry. The mercury intrusion porosimetry method is a method that involves subjecting a sample to a decompression treatment at a reduced pressure (50 µm Hg or less) for 10 minutes, and then measuring the resulting mercury intrusion porosimetry curve using an AutoPore IV 9520 Model manufactured by Micromeritics Japan G.K., and determining total pore volume (total pore volume).

Кроме того, степень превращения исходного материала (олефина), селективность ненасыщенного альдегида и селективность ненасыщенной карбоновой кислоты вычисляют в соответствии с приведенными ниже уравнениями.In addition, the conversion rate of the starting material (olefin), the selectivity of the unsaturated aldehyde, and the selectivity of the unsaturated carboxylic acid are calculated according to the equations below.

Степень превращения олефина (мол.%) = (Молярное количество прореагировавшего олефина/Молярное количество поданного олефина) Ч 100Olefin Conversion (mol %) = (Molar olefin reacted/Molar olefin fed) x 100

Селективность ненасыщенного альдегида (мол.%) = (Молярное количество произведенного ненасыщенного альдегида/Молярное количество прореагировавшего олефина) × 100Selectivity of unsaturated aldehyde (mole%) = (Molar amount of unsaturated aldehyde produced/Molar amount of olefin reacted) × 100

Селективность ненасыщенной карбоновой кислоты (мол.%) = (Молярное количество произведенной ненасыщенной карбоновой кислоты/Молярное количество прореагировавшего олефина) × 100Selectivity of unsaturated carboxylic acid (mole%) = (Molar amount of unsaturated carboxylic acid produced/Molar amount of olefin reacted) × 100

[0020] Суммарный объем пор (A) для пор, имеющих диаметр от 1 мкм или более до 100 мкм или менее составляет от 0,12 мл/г или более до 0,19 мл/г или менее, предпочтительно от 0,12 мл/г или более до 0,18 мл/г или менее, более предпочтительно от 0,15 мл/г или более до 0,18 мл/г или менее. Суммарный объем пор (A) является верхним пределом или менее, тем самым сдерживая разламывание и измельчение катализатора. Суммарный объем пор (A) является нижним пределом или более, тем самым делая возможной реализацию простым образом высокой степени конверсии исходного материала и высокой селективности ненасыщенного альдегида, высокой селективности ненасыщенной карбоновой кислоты и высокого соотношения селективности ненасыщенной карбоновой кислоты.[0020] The total pore volume (A) for pores having a diameter of 1 µm or more to 100 µm or less is 0.12 ml/g or more to 0.19 ml/g or less, preferably 0.12 ml /g or more to 0.18 ml/g or less, more preferably 0.15 ml/g or more to 0.18 ml/g or less. The total pore volume (A) is the upper limit or less, thereby inhibiting the catalyst from breaking and pulverizing. The total pore volume (A) is the lower limit or more, thereby making it possible to realize in a simple manner high raw material conversion and high unsaturated aldehyde selectivity, high unsaturated carboxylic acid selectivity and high unsaturated carboxylic acid selectivity ratio.

Соотношение селективности ненасыщенной карбоновой кислоты здесь означает отношение селективности ненасыщенной карбоновой кислоты относительно общей селективности ненасыщенного альдегида и селективности ненасыщенной карбоновой кислоты.The unsaturated carboxylic acid selectivity ratio here means the ratio of the selectivity of the unsaturated carboxylic acid relative to the overall selectivity of the unsaturated aldehyde and the selectivity of the unsaturated carboxylic acid.

[0021] Катализатор предпочтительно включает молибден (Mo), висмут (Bi), кобальт (Co), никель (Ni) и железо (Fe), и атомное соотношение молибдена (Mo), висмута (Bi), кобальта (Co), никеля (Ni) и железа (Fe) в катализаторе предпочтительно удовлетворяет следующей Формуле (1):[0021] The catalyst preferably includes molybdenum (Mo), bismuth (Bi), cobalt (Co), nickel (Ni) and iron (Fe), and the atomic ratio of molybdenum (Mo), bismuth (Bi), cobalt (Co), nickel (Ni) and iron (Fe) in the catalyst preferably satisfies the following Formula (1):

MoaBibCocNidFee (1)Mo a Bi b Co c Ni d Fe e (1)

где a по e представляют атомное отношение относительно каждого из элементов, и когда a=12, удовлетворяются интервалы b= от 0,5 до 7, c= от 0,1 до 10, d= от 0,1 до 10 и e= от 0,05 до 5 являются.where a through e represent the atomic ratio with respect to each of the elements, and when a=12, the intervals b= 0.5 to 7, c= 0.1 to 10, d= 0.1 to 10 and e= from 0.05 to 5 are.

Формула (1) может быть удовлетворена, тем самым предоставляя превосходную степень конверсии пропилена и делая возможным получение ненасыщенного альдегида, такого как акролеин, и ненасыщенной карбоновой кислоты, такой как акриловая кислота, при высокой селективности.Formula (1) can be satisfied, thereby providing excellent propylene conversion and making it possible to produce an unsaturated aldehyde such as acrolein and an unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid with high selectivity.

[0022] Кроме того, катализатор предпочтительно включает носитель. Носитель является предпочтительно инертным по отношению к реакции каталитического газофазного окисления олефина и газа, содержащего кислород. Примеры носителя включают кремнезем, карбид кремния, глинозем, муллит и алунд, и глинозем является более предпочтительным. Катализатор может включать носитель, проявляя тем самым каталитическую функцию не только на поверхности катализатора, но также во внутренней части катализатора, и делая возможными предполагаемые улучшения в отношении селективности ненасыщенного альдегида и селективности ненасыщенной карбоновой кислоты.[0022] In addition, the catalyst preferably includes a carrier. The support is preferably inert to the catalytic gas-phase oxidation reaction of the olefin and the oxygen-containing gas. Examples of the carrier include silica, silicon carbide, alumina, mullite and alundum, and alumina is more preferred. The catalyst may include a support, thereby exhibiting a catalytic function not only on the surface of the catalyst, but also in the interior of the catalyst, and allowing the intended improvements in unsaturated aldehyde selectivity and unsaturated carboxylic acid selectivity.

[0023] Количество носителя соответствует такому количеству, что отношение количества порошка каталитически активного компонента к общему количеству порошка каталитически активного компонента и количеству носителя (количество порошка каталитически активного компонента / (количество порошка каталитически активного компонента+количество носителя)) составляет обычно от 10% по массе до 90% по массе, предпочтительно от 30% по массе до 80% по массе. Отношение находится в данном интервале, тем самым делая возможным получение суммарного объема пор (A) катализатора, легко соответствующего интервалу по данному изобретению.[0023] The amount of carrier corresponds to such an amount that the ratio of the amount of catalyst component powder to the total amount of catalyst component powder and the amount of carrier (amount of catalyst component powder / (amount of catalyst component powder+amount of carrier)) is usually from 10% to up to 90% by weight, preferably from 30% by weight to 80% by weight. The ratio is in this range, thereby making it possible to obtain a total pore volume (A) of the catalyst easily corresponding to the range of this invention.

[0024] В дополнение, примеры формы катализатора включают кольцеобразную форму, столбчатую форму, форму таблеток и сферическую форму, и сферическая форма является предпочтительной. Такая сферическая форма может означать не только геометрически правильную сферическую форму, но также эллиптическую форму, и более предпочтительно форму, близкую к правильной сферической форме. В представляемом варианте осуществления катализатор, частицы которого имеют отношение наибольшего диаметра (диаметра по большой оси) к наименьшему диаметру (диаметру по малой оси), среди трех диаметров, перпендикулярных один другому, 2 или менее, предпочтительно 1,3 или менее, определяют как имеющий сферическую форму. Катализатор может иметь сферическую форму, тем самым предоставляя возможность подавления увеличения потери давления в плотном слое уложенного катализатора в реакторе с неподвижным слоем.[0024] In addition, examples of the shape of the catalyst include an annular shape, a columnar shape, a tablet shape, and a spherical shape, and the spherical shape is preferred. Such a spherical shape may mean not only a geometrically regular spherical shape, but also an elliptical shape, and more preferably a shape close to a regular spherical shape. In the present embodiment, a catalyst whose particles have a ratio of the largest diameter (major axis diameter) to the smallest diameter (minor axis diameter), among three diameters perpendicular to one another, of 2 or less, preferably 1.3 or less, is defined as having spherical shape. The catalyst may have a spherical shape, thereby making it possible to suppress an increase in pressure loss in a dense bed of packed catalyst in a fixed bed reactor.

Отношение диаметра по большой оси к диаметру по малой оси катализатора может быть получено посредством измерения диаметра по большой оси и диаметра по малой оси по отношению к каждой из 100 частиц катализатора посредством устройства для высокоточного двухмерного измерения VM–8040, производства KEYENCE CORPORATION, и последующего измерения средней величины диаметра по большой оси и средней величины диаметра по малой оси, чтобы вычислить их отношение.The ratio of the major axis diameter to the minor axis diameter of the catalyst can be obtained by measuring the major axis diameter and the minor axis diameter with respect to each of 100 catalyst particles with a VM-8040 high-precision two-dimensional measurement device manufactured by KEYENCE CORPORATION, and then measuring the mean value of the diameter along the major axis and the mean value of the diameter along the minor axis to calculate their ratio.

[0025] Кроме того, степень измельчения в порошок катализатора составляет предпочтительно 3,0% или менее, более предпочтительно 1,0% или менее. В случае, когда степень измельчения в порошок находится в данном интервале, катализатор может быть превосходным в отношении прочности и, соответственно, может быть размещен плотным образом в реакторной трубе реактора с неподвижным слоем, ни размельченным в порошок, ни раздробленным.[0025] In addition, the pulverization ratio of the catalyst is preferably 3.0% or less, more preferably 1.0% or less. In the case where the pulverization ratio is in this range, the catalyst can be excellent in terms of strength, and accordingly can be densely packed in the reactor tube of the fixed bed reactor, neither pulverized nor crushed.

Степень измельчения в порошок катализатора может быть определена посредством, например, введения воронки (150 мм в диаметре в верхней секции конуса, и 25 мм в диаметре в нижней секции конуса) в верхнюю секцию акрилового цилиндра (ц 66 мм), имеющего высоту 1 м, загрузки примерно 20 г катализатора (образец измерения степени измельчения в порошок) через верхнюю секцию конуса воронки, сбрасывания его через цилиндр на лоток, расположенный в нижней части цилиндра, извлечения поданного образца для измерения степени измельчения в порошок из лотка, просеивания извлеченного образца посредством сита, имеющего размер отверстий 2,36 мм, чтобы предоставить тонкие частицы, измерение массы (массы порошкового материала) тонких частиц, и выполнения вычисления в соответствии с приведенным ниже уравнением.The degree of pulverization of the catalyst can be determined by, for example, introducing a funnel (150 mm in diameter in the upper section of the cone, and 25 mm in diameter in the lower section of the cone) into the upper section of an acrylic cylinder (c 66 mm) having a height of 1 m, loading about 20 g of catalyst (powdering sample) through the top section of the funnel cone, dropping it through a cylinder onto a tray located at the bottom of the cylinder, extracting the supplied powdering sample from the tray, sifting the extracted sample with a sieve, having a hole size of 2.36 mm to provide fine particles, measuring the mass (mass of the powder material) of the fine particles, and performing a calculation according to the equation below.

Степень измельчения в порошок (%) = (Масса порошкового материала/Масса образца для измерения степени измельчения в порошок) × 100Powdering ratio (%) = (Weight of powder material/Weight of sample for measuring powdering ratio) × 100

[0026] Далее будет описан подходящий способ получения катализатора.[0026] Next, a suitable method for producing a catalyst will be described.

Способ получения катализатора предпочтительно включает следующие две стадии.The method for producing the catalyst preferably includes the following two steps.

Стадия (a); интегрирование и нагревание соответствующих исходных соединений элементов, включающих молибден, висмут, кобальт, никель и железо (далее в данном документе иногда называемых как «каталитически активные элементы»), в водной системе, предоставляя тем самым порошок каталитически активного компонента.Stage (a); integrating and heating respective parent compounds of elements including molybdenum, bismuth, cobalt, nickel and iron (hereinafter sometimes referred to as "catalytically active elements") in an aqueous system, thereby providing a powder of the catalytically active component.

Стадия (b); формование порошка каталитически активного компонента, полученного на стадии (a), предоставляя тем самым формованный продукт.Step (b); molding the powder of the catalytically active component obtained in step (a), thereby providing a molded product.

[0027] Объединение соответствующих исходных соединений каталитически активных элементов, включающих молибден, висмут, кобальт, никель и железо в водной системе на стадии (a), означающее то, что водные растворы или водные дисперсии соответствующих исходных соединений каталитически активных элементов смешивают совместно одновременно или ступенчатым образом и затем подвергают обработке выдерживанием. А именно, применяют приведенные ниже способы (a1) по (a5), и все способы включены в концепцию объединения соответствующих исходных соединений каталитически активных элементов в водной системе.[0027] Combining the respective catalyst element precursors including molybdenum, bismuth, cobalt, nickel and iron in an aqueous system in step (a), meaning that aqueous solutions or aqueous dispersions of the respective catalyst element precursors are mixed together simultaneously or in steps manner and then subjected to an aging treatment. Namely, the following methods (a1) to (a5) are used, and all methods are included in the concept of combining the respective starting compounds of catalytically active elements in an aqueous system.

(a1) Способ, включающий совместное одновременное смешивание соответствующих исходных соединений(a1) A method comprising co-simultaneous mixing of the respective starting compounds

(a2) Способ, включающий совместное одновременное смешивание соответствующих исходных соединений и подвергание соединений обработке выдерживанием(a2) A method comprising co-simultaneously mixing respective starting compounds and subjecting the compounds to an aging treatment

(a3) Способ, включающий смешивание ступенчатым образом соответствующих исходных соединений(a3) A method comprising stepwise mixing of the respective starting compounds

(a4) Способ, включающий повторение цикла, включающего смешивание ступенчатым образом соответствующих исходных соединений и подвергание соединений обработке выдерживанием(a4) A method comprising repeating a cycle comprising mixing appropriate starting compounds in a stepwise manner and subjecting the compounds to an aging treatment

(a5) Способ, где (a1) по (a4) объединены(a5) Method where (a1) through (a4) are combined

Выдерживание здесь относится к «операции, включающей обработку промышленного исходного материала или частично обработанного продукта при определенных условиях в течение определенного времени, определенной температуре или т.п., для достижения и улучшения требуемых физических свойств или химических свойств или для прогрессирования предопределенной реакции» (Kagaku Daijiten (Encyclopaedia Chimica), Kyoritsu Shuppan Co., Ltd.). В данном изобретении, определенное время относится к интервалу от 10 минут до 24 часов, и определенная температура относится к интервалу от комнатной температуры до температуры кипения каждого из водных растворов или каждой из водных дисперсий.Aging here refers to "an operation involving the processing of an industrial starting material or a partially processed product under certain conditions for a certain time, a certain temperature, or the like, to achieve and improve the desired physical properties or chemical properties, or to progress a predetermined reaction" (Kagaku Daijiten (Encyclopaedia Chimica), Kyoritsu Shuppan Co., Ltd.). In the present invention, the specific time refers to the range from 10 minutes to 24 hours, and the specific temperature refers to the range from room temperature to the boiling point of each of the aqueous solutions or each of the aqueous dispersions.

[0028] Нагревание на стадии (a) относится к обработке нагреванием для формирования сложного оксида металлов из отдельных оксидов металла соответствующих исходных соединений каталитически активных элементов, для формирования сложного оксида металлов из сложного соединения, полученного посредством объединения соответствующих исходных соединений каталитически активных элементов, для формирования конечного получаемого сложного оксида металлов или т.п. Нагревание необязательно выполняют только один раз. А именно, нагревание может быть выполнено произвольным образом между и/или во время соответствующих стадий, в совокупности, показанных выше как стадии от (a1) до (a5), или может быть, при необходимости, дополнительно выполнено после такой совокупности. Температура нагревания обычно находится в интервале от 200°C до 600°C.[0028] The heating in step (a) refers to a heat treatment to form a composite metal oxide from individual metal oxides of the respective catalytically active element precursors, to form a complex metal oxide from a composite compound obtained by combining the respective precursor compounds of the catalytically active elements, to form the resulting composite metal oxide; or the like. Heating is optionally performed only once. Namely, the heating may be performed arbitrarily between and/or during the respective steps collectively shown above as steps (a1) to (a5), or may be additionally performed after such a plurality, if necessary. The heating temperature is usually in the range from 200°C to 600°C.

Сушка, измельчение и т.п. могут быть, при необходимости, дополнительно выполнены перед или после и/или во время объединения и нагревания.Drying, grinding, etc. may optionally be additionally performed before or after and/or during the combination and heating.

[0029] Примеры исходного соединения молибдена (Mo) включают парамолибдат аммония, триоксид молибдена, молибденовую кислоту, фосфомолибдат аммония и фосфорномолибденовую кислоту.[0029] Examples of the starting molybdenum (Mo) compound include ammonium paramolybdate, molybdenum trioxide, molybdic acid, ammonium phosphomolybdate, and phosphomolybdic acid.

[0030] Примеры исходного соединения висмута (Bi) включают хлорид висмута, нитрат висмута, оксид висмута и субкарбонат висмута. Количество загруженного исходного соединения висмута является предпочтительно таким количеством, что результирующий катализатор удовлетворяет Формуле (1), где b=0,5 до 7, более предпочтительно b=0,7 до 5,0, еще более предпочтительно b=1,0 до 4,9, при a=12. Интервал b может являться таким, как указано выше, посредством чего катализатору предоставляется возможность обладания высокими величинами степени конверсии, селективности в отношении ненасыщенного альдегида, селективности в отношении ненасыщенной карбоновой кислоты и соотношения селективности ненасыщенной карбоновой кислоты.[0030] Examples of the starting bismuth compound (Bi) include bismuth chloride, bismuth nitrate, bismuth oxide, and bismuth subcarbonate. The amount of feedstock bismuth compound loaded is preferably such that the resulting catalyst satisfies Formula (1), where b=0.5 to 7, more preferably b=0.7 to 5.0, even more preferably b=1.0 to 4 ,9, for a=12. The range b may be as above, whereby the catalyst is allowed to have high conversion, unsaturated aldehyde selectivity, unsaturated carboxylic acid selectivity, and unsaturated carboxylic acid selectivity ratio.

[0031] Примеры исходного соединения кобальта (Co) включают нитрат кобальта, сульфат кобальта, хлорид кобальта, карбонат кобальта и ацетат кобальта. Количество загруженного исходного соединения кобальта является предпочтительно таким количеством, что результирующий катализатор удовлетворяет Формуле (1), где c=0,1 до 10, более предпочтительно c=0,3 до 5,0, еще более предпочтительно c=0,5 до 3,0, при a=12. Интервал c может являться таким, как указано выше, посредством чего катализатору предоставляется возможность обладания высокими величинами степени конверсии, селективности в отношении ненасыщенного альдегида, селективности в отношении ненасыщенной карбоновой кислоты и соотношения селективности ненасыщенной карбоновой кислоты.[0031] Examples of the parent compound of cobalt (Co) include cobalt nitrate, cobalt sulfate, cobalt chloride, cobalt carbonate and cobalt acetate. The amount of feed cobalt compound loaded is preferably such that the resulting catalyst satisfies Formula (1) where c=0.1 to 10, more preferably c=0.3 to 5.0, even more preferably c=0.5 to 3 ,0, for a=12. The range c may be as above, whereby the catalyst is allowed to have high values of conversion, unsaturated aldehyde selectivity, unsaturated carboxylic acid selectivity, and unsaturated carboxylic acid selectivity ratio.

[0032] Примеры исходного соединения никеля (Ni) включают нитрат никеля, сульфат никеля, хлорид никеля, карбонат никеля и ацетат никеля. Количество загруженного исходного соединения никеля является предпочтительно таким количеством, что результирующий катализатор удовлетворяет Формуле (1), где d=0,1 до 10, более предпочтительно d=0,3 до 8, еще более предпочтительно d=0,5 до 5, при a=12. Интервал d может являться таким, как указано выше, посредством чего катализатору предоставляется возможность обладания высокими величинами степени конверсии, селективности в отношении ненасыщенного альдегида, селективности в отношении ненасыщенной карбоновой кислоты и соотношения селективности ненасыщенной карбоновой кислоты.[0032] Examples of the starting nickel compound (Ni) include nickel nitrate, nickel sulfate, nickel chloride, nickel carbonate, and nickel acetate. The amount of nickel feedstock loaded is preferably such that the resulting catalyst satisfies Formula (1) where d=0.1 to 10, more preferably d=0.3 to 8, even more preferably d=0.5 to 5, with a=12. The range d may be as above, whereby the catalyst is allowed to have high values of conversion, unsaturated aldehyde selectivity, unsaturated carboxylic acid selectivity, and unsaturated carboxylic acid selectivity ratio.

[0033] Примеры исходного соединения железа (Fe) включают нитрат железа, сульфат железа, хлорид железа и ацетат железа. Количество загруженного исходного соединения железа является предпочтительно таким количеством, что результирующий катализатор удовлетворяет Формуле (1), где e=0,05 до 5, более предпочтительно e=0,1 до 3, еще более предпочтительно e=0,2 до 2, при a=12. Интервал e может являться таким, как указано выше, посредством чего катализатору предоставляется возможность обладания высокими величинами степени конверсии, селективности в отношении ненасыщенного альдегида, селективности в отношении ненасыщенной карбоновой кислоты и соотношения селективности ненасыщенной карбоновой кислоты.[0033] Examples of the starting compound of iron (Fe) include iron nitrate, ferrous sulfate, ferric chloride, and ferric acetate. The amount of starting iron compound loaded is preferably such that the resulting catalyst satisfies Formula (1), where e=0.05 to 5, more preferably e=0.1 to 3, even more preferably e=0.2 to 2, with a=12. The range e may be as above, whereby the catalyst is allowed to have high values of conversion, unsaturated aldehyde selectivity, unsaturated carboxylic acid selectivity, and unsaturated carboxylic acid selectivity ratio.

[0034] Катализатор предпочтительно дополнительно включает натрий (Na), калий (K) и кремний (Si). А именно, катализатор предпочтительно включает молибден (Mo), висмут (Bi), кобальт (Co), никель (Ni), железо (Fe), натрий (Na), калий (K) и кремний (Si), и атомное отношение молибдена (Mo), висмута (Bi), кобальта (Co), никеля (Ni), железа (Fe), натрия (Na), калия (K) и кремния (Si) в катализаторе предпочтительно удовлетворяет следующей Формуле (2):[0034] The catalyst preferably further comprises sodium (Na), potassium (K), and silicon (Si). Namely, the catalyst preferably includes molybdenum (Mo), bismuth (Bi), cobalt (Co), nickel (Ni), iron (Fe), sodium (Na), potassium (K) and silicon (Si), and the atomic ratio of molybdenum (Mo), bismuth (Bi), cobalt (Co), nickel (Ni), iron (Fe), sodium (Na), potassium (K) and silicon (Si) in the catalyst preferably satisfies the following Formula (2):

MoaBibCocNidFeeNafKgSih (2)Mo a Bi b Co c Ni d Fe e Na f K g Si h (2)

где a по h представляют атомное отношение относительно каждого из элементов, и когда a=12, удовлетворяются интервалы f = от 0 до 2, g = от 0 до 2 и h = от 0 до 70, b по e являются такими же, что и b по e в Формуле (1) и их предпочтительные варианты являются также такими же, что и в Формуле (1).where a to h represent the atomic ratio with respect to each of the elements, and when a=12, the intervals f=0 to 2, g=0 to 2, and h=0 to 70 are satisfied, b to e are the same as b to e in Formula (1) and their preferred options are also the same as in Formula (1).

[0035] Примеры исходного соединения натрия (Na) включают хлорид натрия, карбонат натрия, нитрат натрия, сульфат натрия, ацетат натрия и борат натрия. Количество исходного соединения натрия является предпочтительно таким количеством, что результирующий катализатор удовлетворяет Формуле (2), где f=0 до 2, более предпочтительно f=0,1 до 1, еще более предпочтительно f=0,2 до 0,5, при a=12. Величина f может являться низким пределом или более, посредством чего катализатору предоставляется возможность обладания более высокой селективностью для ненасыщенного альдегида, селективностью для ненасыщенной карбоновой кислоты и соотношением селективности ненасыщенной карбоновой кислоты, и величина f может являться верхним пределом или менее, тем самым предоставляя возможность катализатору являться превосходным в отношении степени конверсии.[0035] Examples of the starting sodium compound (Na) include sodium chloride, sodium carbonate, sodium nitrate, sodium sulfate, sodium acetate, and sodium borate. The amount of starting sodium compound is preferably such that the resulting catalyst satisfies Formula (2), where f=0 to 2, more preferably f=0.1 to 1, even more preferably f=0.2 to 0.5, with a =12. The f value may be a low limit or more, whereby the catalyst is allowed to have a higher unsaturated aldehyde selectivity, the unsaturated carboxylic acid selectivity, and the unsaturated carboxylic acid selectivity ratio, and the f value may be an upper limit or less, thereby enabling the catalyst to be excellent in terms of conversion rate.

[0036] Примеры исходного соединения калия (K) включают нитрат калия, сульфат калия, хлорид калия, карбонат калия и ацетат калия. Количество загруженного исходного соединения калия является предпочтительно таким количеством, что результирующий катализатор удовлетворяет Формуле (2), где g=0 до 2, более предпочтительно g=0,05 до 1, еще более предпочтительно g=0,05 до 0,5, при a=12. Величина g может являться низким пределом или более, посредством чего катализатору предоставляется возможность обладания более высокой селективностью для ненасыщенного альдегида, селективностью для ненасыщенной карбоновой кислоты и соотношением селективности ненасыщенной карбоновой кислоты, и величина g может являться верхним пределом или менее, тем самым предоставляя возможность катализатору являться превосходным в отношении степени конверсии.[0036] Examples of the starting potassium compound (K) include potassium nitrate, potassium sulfate, potassium chloride, potassium carbonate, and potassium acetate. The amount of starting potassium compound loaded is preferably such that the resulting catalyst satisfies Formula (2), where g=0 to 2, more preferably g=0.05 to 1, even more preferably g=0.05 to 0.5, with a=12. The g value may be a low limit or more, whereby the catalyst is allowed to have a higher unsaturated aldehyde selectivity, the unsaturated carboxylic acid selectivity, and the unsaturated carboxylic acid selectivity ratio, and the g value may be an upper limit or less, thereby enabling the catalyst to be excellent in terms of conversion rate.

[0037] Примеры исходного соединения кремния (Si) включают кремнезем, гранулированный кремнезем, коллоидный кремнезем и тонкодисперсный кремнезем. Количество исходного соединения кремния является предпочтительно таким количеством, что результирующий катализатор удовлетворяет Формуле (2), где h=0 до 70, более предпочтительно h=5 до 50, еще более предпочтительно h=10 до 30, при a=12. Величина h может являться низким пределом или более, посредством чего катализатору предоставляется возможность являться подходящим в отношении дисперсности каждого из компонентов и также являться превосходным в отношении степени конверсии. Величина h может являться верхним пределом или менее, тем самым предоставляя катализатору возможность поддерживать баланс между содержанием кремния и содержаниями других металлов и являться превосходным в отношении степени конверсии.[0037] Examples of the original compound of silicon (Si) include silica, granular silica, colloidal silica and fine silica. The amount of silicon starting compound is preferably such that the resulting catalyst satisfies Formula (2) where h=0 to 70, more preferably h=5 to 50, even more preferably h=10 to 30, with a=12. The value of h may be a low limit or more, whereby the catalyst is allowed to be suitable in terms of dispersity of each of the components and also be excellent in terms of conversion. The value of h may be an upper limit or less, thereby allowing the catalyst to maintain a balance between the content of silicon and the contents of other metals and be excellent in terms of conversion.

[0038] Стадия (b) является стадией формования порошка каталитически активного компонента, полученного на стадии (a), предоставляя тем самым формованный продукт. Порошок каталитически активного компонента на стадии (a), наряду с тем, что имеет каталитическую активность, как таковую, предпочтительно уплотнен, поскольку катализатор обычно размещен плотным образом в реакторе с неподвижным слоем и применяется для каталитического газофазного окисления. Такое формование в катализатор может приводить к улучшению в обрабатываемости во время укладки в реактор и извлечения из него, и соответственно сдерживает увеличение в потере давления в каталитическом газофазном окислении. В случае, когда катализатор, полученный посредством формования, имеет сферическую форму, средний диаметр катализатора составляет предпочтительно от 2 мм до 15 мм, более предпочтительно от 3 мм до 10 мм.[0038] Step (b) is a step of molding the powder of the catalytically active component obtained in step (a), thereby providing a shaped product. The powder of the catalytically active component in step (a), while having catalytic activity as such, is preferably densified because the catalyst is usually packed tightly in a fixed bed reactor and is used for catalytic gas phase oxidation. Such molding into a catalyst can lead to an improvement in workability during stacking and removal from the reactor, and accordingly suppresses an increase in pressure loss in catalytic gas phase oxidation. In the case where the molded catalyst has a spherical shape, the average diameter of the catalyst is preferably 2 mm to 15 mm, more preferably 3 mm to 10 mm.

Средний диаметр катализатора может быть получен посредством измерения среднего диаметра по отношению к каждой из 100 частиц катализатора посредством устройства для высокоточного двухмерного измерения VM–8040, производства KEYENCE CORPORATION, и определения их средней величины.The average diameter of the catalyst can be obtained by measuring the average diameter with respect to each of 100 catalyst particles with a VM-8040 high-precision two-dimensional measurement device manufactured by KEYENCE CORPORATION and determining their average value.

[0039] Способ формования порошка каталитически активного компонента может быть любым обычным известным способом, и его примеры включают указанные ниже два способа. Один способ является способом, включающим предоставление протекания носителю и, в то же самое время, подачу порошка каталитически активного компонента к протекающему носителю, чтобы тем самым поддерживать порошок каталитически активного компонента на поверхности носителя, и выполнение гранулирования и формования, чтобы предоставить формованный продукт, (далее в данном документе иногда называемым как «способ гранулирования во вращающемся барабане»). Другой способ является способом, включающим размещение порошка каталитически активного компонента в форме и его механическое прессование для гранулирования и формования, чтобы тем самым предоставлять формованный продукт (далее в данном документе иногда называемый как «способ таблетирования»).[0039] The method for shaping the powder of the catalytically active component may be any conventional known method, and examples thereof include the following two methods. One method is a method including allowing the carrier to flow and at the same time supplying the catalyst component powder to the flowing carrier to thereby maintain the catalyst component powder on the surface of the carrier, and performing granulation and molding to provide a molded product, ( hereinafter sometimes referred to as "rotary granulation process"). Another method is a method including placing the powder of the catalytically active component in a mold and mechanically pressing it to granulate and mold to thereby provide a molded product (hereinafter, sometimes referred to as "tabletting method").

[0040] Является предпочтительным в способе гранулирования во вращающемся барабане применение связующего для того, чтобы способствовать поддерживанию порошка каталитически активного компонента на носителе и улучшать прочность полученного катализатора. Примеры носителя для применения в способе гранулирования во вращающемся барабане включают сферический носитель, предпочтительно имеющий диаметр по большой оси от 2,5 мм до 10 мм, еще более предпочтительно от 2,5 мм до 6 мм, такой как кремнезем, карбид кремния, глинозем, муллит и алунд. В особенности, пористость носителя составляет предпочтительно от 20% до 60%, более предпочтительно от 30% до 57%, еще более предпочтительно от 40% до 55%. Степень абсорбции воды носителя составляет предпочтительно от 10% до 60%, более предпочтительно от 12% до 50%, еще более предпочтительно от 15% до 40%. Пористость и степень абсорбции воды носителя могут находиться в указанных интервалах, тем самым не только предоставляя возможность каталитически активному компоненту легко поддерживаться на носителе, но также предоставляя для суммарного объема пор (A) полученного катализатора возможность нахождения простым образом в интервале по данному изобретению, и предоставляя возможность для отношения (A/B) суммарного объема пор (A) к суммарному объему пор (B) измельченного продукта, полученного посредством измельчения катализатора, быть легко отрегулированным для нахождения в пределах интервала по данному изобретению.[0040] It is preferable in the rotary drum granulation process to use a binder in order to help support the catalyst component powder on the carrier and improve the strength of the resulting catalyst. Examples of the carrier for use in the rotary drum granulation process include a spherical carrier preferably having a major axis diameter of 2.5 mm to 10 mm, even more preferably 2.5 mm to 6 mm, such as silica, silicon carbide, alumina, mullite and alund. In particular, the porosity of the carrier is preferably 20% to 60%, more preferably 30% to 57%, even more preferably 40% to 55%. The water absorption rate of the carrier is preferably 10% to 60%, more preferably 12% to 50%, even more preferably 15% to 40%. The porosity and water absorption rate of the carrier can be within the above ranges, thereby not only allowing the catalytically active component to be easily supported on the carrier, but also allowing the total pore volume (A) of the resulting catalyst to be easily within the range of this invention, and allowing the possibility for the ratio (A/B) of the total pore volume (A) to the total pore volume (B) of the pulverized product obtained by grinding the catalyst to be easily adjusted to be within the range of the present invention.

[0041] Способ гранулирования во вращающемся барабане является, например, способом, включающим вращение плоского или неровного диска, расположенного в нижней части фиксированного контейнера, включенного в гранулятор, при высокой скорости, тем самым перемешивая энергичным образом носитель в контейнере вследствие повторения вращательного перемещения и кругового движения, и добавление к нему порошка каталитически активного компонента и, подходящим образом, добавки, такой как связующее, добавки, способствующей формованию, и/или материала для увеличения прочности, поддерживая тем самым порошок каталитически активного компонента на носителе. Примеры способа добавления добавки включают (1) способ, включающий смешивание порошка каталитически активного компонента и т.п. с добавкой, чтобы получить гомогенную смесь, и загрузку гомогенной смеси в гранулятор и ее перемешивание, (2) способ, включающий загрузку порошка каталитически активного компонента и т.п. и одновременно добавки в гранулятор, и перемешивание результирующей смеси, (3) способ, включающий перемешивание порошка каталитически активного компонента и т.п. в грануляторе, с последующей загрузкой добавки в гранулятор, и дополнительной перемешивание результирующей смеси, (4) способ, включающий добавление добавки к порошку каталитически активного компонента и т.п., чтобы получить негомогенную смесь, загрузку негомогенной смеси в гранулятор и перемешивание результирующей смеси, (5) способ, включающий перемешивание порошка каталитически активного компонента и т.п., и добавки, которые каждые разделены и загружены в гранулятор одновременно, попеременно или в произвольной последовательности. Способ может также быть произвольным образом адаптирован при объединении способов (1) по (5) подходящим образом для добавления в общем количестве. В частности, способ (5) предпочтительно выполняют, например, при скорости добавления, отрегулированной посредством применения автоматического питателя таким образом, что предопределенное количество порошка каталитически активного компонента и т.п. поддерживают на носителе без присоединения порошка каталитически активного компонента к стенке фиксированного контейнера и без агрегирования порошка каталитически активного компонента. В дополнение, способ (5) является особенно предпочтительным в том, что не только суммарный объем пор (A) полученного катализатора легко попадает в пределы интервала по данному изобретению, но также отношение (A/B) суммарного объема пор (A) к суммарному объему пор (B) измельченного продукта, полученного измельчением катализатора, легко регулируется в пределах интервала по данному изобретению.[0041] The rotary drum granulation method is, for example, a method including rotating a flat or irregular disc disposed at the bottom of a fixed container included in the granulator at a high speed, thereby vigorously agitating the carrier in the container due to repetition of rotational movement and circular motion. motion, and adding the catalyst component powder and, as appropriate, an additive such as a binder, a molding aid and/or a strength material thereto, thereby maintaining the catalyst component powder on the carrier. Examples of the additive addition method include (1) a method including mixing a catalyst component powder and the like. with the additive to obtain a homogeneous mixture, and loading the homogeneous mixture into a granulator and stirring it, (2) a method including loading a catalyst component powder and the like. and at the same time adding to the granulator and stirring the resultant mixture, (3) a method including stirring the powder of the catalytically active component and the like. in the granulator, followed by loading the additive into the granulator, and further mixing the resulting mixture, (4) a method including adding the additive to the powder of the catalytically active component and the like to obtain an inhomogeneous mixture, loading the inhomogeneous mixture into the granulator, and stirring the resultant mixture, (5) a method including mixing the powder of the catalytically active component and the like, and additives, which are each separated and loaded into the granulator at the same time, alternately or in random order. The method can also be arbitrarily adapted by combining the methods (1) to (5) in a suitable way to be added in total. Specifically, the method (5) is preferably carried out, for example, at an addition rate adjusted by using an automatic feeder such that a predetermined amount of the catalyst component powder and the like. supported on the carrier without attaching the powder of the catalytically active component to the wall of the fixed container and without aggregation of the powder of the catalytically active component. In addition, the method (5) is particularly preferred in that not only the total pore volume (A) of the obtained catalyst easily falls within the range of this invention, but also the ratio (A/B) of the total pore volume (A) to the total volume the pore (B) of the pulverized product obtained by pulverizing the catalyst is easily controlled within the range of the present invention.

[0042] Примеры связующего включают органические связующие, такие как этанол, глицерин и поливиниловый спирт, и неорганические связующие, такие как водный раствор золя кремниевой кислоты, и органические связующие являются предпочтительными, глицерин и поливиниловый спирт являются более предпочтительными, и глицерин является особенно предпочтительным. Такое органическое связующее, наряду с тем, что оно может быть применено как есть, предпочтительно применяют в форме водного раствора с точки зрения технологичности. Концентрация водного раствора составляет обычно 0,1% по массе или более, предпочтительно от 2% по массе до 50% по массе, более предпочтительно от 3% по массе до 50% по массе, еще более предпочтительно от 5% по массе до 50% по массе, особенно предпочтительно от 7% по массе до 50% по массе. Количество применяемого связующего составляет обычно от 0,1 части по массе до 50 частей по массе, предпочтительно от 0,5 части по массе до 20 частей по массе в расчете на 100 частей по массе порошка каталитически активного компонента, и составляет предпочтительно от 1% по массе до 40% по массе, более предпочтительно от 2% по массе до 35% по массе, еще более предпочтительно от 7% по массе до 30% по массе, особенно предпочтительно от 10% по массе до 28% по массе, по отношению к катализатору. Связующее, в особенности, такое как органическое связующее применяют при указанной выше концентрации водного раствора и в указанном выше количестве, тем самым не только предоставляя для суммарного объема пор (A) полученного катализатора возможность нахождения простым образом в интервале по данному изобретению, но также предоставляя возможность для отношения (A/B) суммарного объема пор (A) к суммарному объему пор (B) измельченного продукта, полученного посредством измельчения катализатора, быть легко отрегулированным для нахождения в пределах интервала по данному изобретению.[0042] Examples of the binder include organic binders such as ethanol, glycerol and polyvinyl alcohol and inorganic binders such as an aqueous solution of silicic sol, and organic binders are preferred, glycerin and polyvinyl alcohol are more preferred, and glycerin is particularly preferred. Such an organic binder, while it can be used as it is, is preferably used in the form of an aqueous solution from a workability point of view. The concentration of the aqueous solution is usually 0.1% by mass or more, preferably 2% by mass to 50% by mass, more preferably 3% by mass to 50% by mass, even more preferably 5% by mass to 50% by weight, particularly preferably from 7% by weight to 50% by weight. The amount of binder used is usually from 0.1 parts by weight to 50 parts by weight, preferably from 0.5 parts by weight to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the powder of the catalytically active component, and is preferably from 1% by weight. up to 40% by weight, more preferably from 2% by weight to 35% by weight, even more preferably from 7% by weight to 30% by weight, particularly preferably from 10% by weight to 28% by weight, relative to catalyst. The binder, in particular, such as an organic binder, is used at the above aqueous solution concentration and in the above amount, thereby not only allowing the total pore volume (A) of the resulting catalyst to be easily within the range of this invention, but also allowing for the ratio (A/B) of the total pore volume (A) to the total pore volume (B) of the pulverized product obtained by grinding the catalyst, be easily adjusted to be within the range of the present invention.

[0043] Примеры добавки, способствующей формованию, включают кремнезем, диатомовую землю, глинозем, стекло и целлюлозный порошок. Такая добавка, способствующая формованию, может быть применена отдельным образом или в комбинации нескольких ее видов, и ее предпочтительно применяют в комбинации нескольких ее видов. Количество применяемой добавки, способствующей формованию, составляет обычно от 1 части по массе до 20 частей по массе в расчете на 100 частей по массе порошка каталитически активного компонента. Кроме того, полезно для улучшения прочности катализатора применять, при необходимости, материал для увеличения прочности из неорганического волокна, такого как керамическое волокно или нитевидные кристаллы. Количество применяемого материала для увеличения прочности, составляет обычно от 0,5 части по массе до 20 частей по массе в расчете на 100 частей по массе порошка каталитически активного компонента.[0043] Examples of a molding aid include silica, diatomaceous earth, alumina, glass, and cellulose powder. Such a molding aid may be used alone or in combination of several kinds thereof, and it is preferably used in combination of several kinds thereof. The amount of forming aid used is usually 1 part by weight to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the catalyst component powder. In addition, it is useful to use, if necessary, a strength enhancing material made of inorganic fiber such as ceramic fiber or whiskers to improve the strength of the catalyst. The amount of strength material used is generally 0.5 parts by weight to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the catalyst component powder.

[0044] Является предпочтительным в способе гранулирования во вращающемся барабане выполнение гранулирования при высокой загрузке, для того, чтобы суммарный объем пор (A) для пор, имеющих диаметр от 1 мкм или более до 100 мкм или менее, в катализаторе, находился в определенном интервале, и отношение (A/B) суммарного объема пор (A) к суммарному объему пор (B) для пор, имеющих диаметр от 1 мкм или более до 100 мкм или менее, в измельченном продукте, не проходящем через сито Тайлера 6 меш, в измельченном продукте, полученном посредством измельчения катализатора, находилось в определенном интервале. Такая высокая загрузка означает улучшение в ударной прочности между порошком каталитически активного компонента и носителем и увеличение в прочности соединения между порошком каталитически активного компонента и носителем при поддерживании порошка каталитически активного компонента на носителе. Предполагают, что каталитически активный компонент может в результате в меньшей степени проникать в поры носителя, чтобы тем самым предоставлять отношение (A/B), находящееся в определенном интервале и предоставлять суммарный объем пор (A), находящийся в определенном интервале.[0044] It is preferable in the rotary drum granulation process to carry out the granulation at high loading so that the total pore volume (A) for pores having a diameter of 1 µm or more to 100 µm or less in the catalyst is within a certain range , and the ratio (A/B) of the total pore volume (A) to the total pore volume (B) for pores having a diameter of 1 µm or more to 100 µm or less in the ground product not passing through a 6 mesh Tyler sieve, in pulverized product obtained by grinding the catalyst was in a certain range. This high loading means an improvement in impact strength between the catalyst component powder and the carrier and an increase in bond strength between the catalyst component powder and the carrier while maintaining the catalyst component powder on the carrier. It is contemplated that the catalytically active component may, as a result, penetrate the pores of the support to a lesser extent, thereby providing a ratio (A/B) in a certain range and providing a total pore volume (A) in a certain range.

[0045] Кроме того, время, используемое для гранулирования, зависит от масштаба гранулирования и имеет тенденцию быть более продолжительным, когда масштаб гранулирования увеличен, и время составляет предпочтительно, в следующем порядке, от 1 минуты до 140 минут, от 1 минуты до 130 минут, от 1 минуты до 120 минут, от 1 минуты до 110 минут, от 1 минуты до 100 минут, от 1 минуты до 95 минут, от 1 минуты до 90 минут, от 1 минуты до 85 минут, от 1 минуты до 80 минут, от 1 минуты до 70 минут, от 1 минуты до 60 минут, от 1 минуты до 50 минут, от 1 минуты до 40 минут. Время может находиться в данном интервале, посредством чего предоставляется возможность нахождения отношения (A/B) в определенном интервале. Верхний предел времени гранулирования может быть установлен до вышеуказанного времени, тем самым предотвращая уменьшение суммарного объема пор (A) катализатора вследствие чрезмерного прогрессирования объединения на поверхности катализатора и тем самым делая возможным нахождение суммарного объема пор (A) в определенном интервале.[0045] In addition, the time used for granulation depends on the granulation scale, and tends to be longer when the granulation scale is increased, and the time is preferably, in the following order, from 1 minute to 140 minutes, from 1 minute to 130 minutes , 1 minute to 120 minutes, 1 minute to 110 minutes, 1 minute to 100 minutes, 1 minute to 95 minutes, 1 minute to 90 minutes, 1 minute to 85 minutes, 1 minute to 80 minutes, 1 minute to 70 minutes 1 minute to 60 minutes 1 minute to 50 minutes 1 minute to 40 minutes The time may be in a given interval, whereby the possibility of finding the ratio (A/B) in a certain interval is provided. The upper limit of the granulation time can be set up to the above time, thereby preventing the decrease in the total pore volume (A) of the catalyst due to excessive progression of integration on the catalyst surface, and thereby making it possible for the total pore volume (A) to be within a certain range.

[0046] Условия гранулирования в способе гранулирования во вращающемся барабане могут быть установлены до высокой загрузки, делая тем самым возможным интенсивное поддерживание каталитически активного компонента на поверхности носителя и уменьшение времени гранулирования, приводя тем самым к более тонкому плотному слою уложенного катализатора в реакторе с неподвижным слоем.[0046] The granulation conditions in the drum granulation process can be set to high loading, thereby making it possible to intensively maintain the catalytically active component on the surface of the support and reduce the granulation time, thereby resulting in a thinner dense bed of packed catalyst in the fixed bed reactor. .

[0047] Кроме того, важно для контроля суммарного объема пор (A) для пор, имеющих диаметр от 1 мкм или более до 100 мкм или менее, в катализаторе, принимать во внимание сродство между носителем и порошком каталитически активного компонента. Носитель обычно имеет высокую степень абсорбции воды и обладает так называемой гидрофильностью. Порошок каталитически активного компонента, когда он имеет такую же степень гидрофильности, легко проникает в поры носителя и затрудняет контроль суммарного объема пор. Соответственно, проникновение порошка каталитически активного компонента в носитель может контролироваться посредством выбора соответственным образом соединения, обладающего низкой растворимостью в воде, в качестве каждого из исходных соединений на стадии (a), и корректирования гидрофильности порошка каталитически активного компонента. Примеры соединения, обладающего низкой растворимостью в воде, включают субкарбонат висмута и оксид висмута.[0047] In addition, it is important to control the total pore volume (A) for pores having a diameter of 1 µm or more to 100 µm or less in the catalyst to take into account the affinity between the support and the powder of the catalytically active component. The carrier generally has a high degree of water absorption and is so-called hydrophilic. The powder of the catalytically active component, when it has the same degree of hydrophilicity, easily penetrates into the pores of the carrier and makes it difficult to control the total pore volume. Accordingly, the penetration of the catalyst component powder into the carrier can be controlled by appropriately selecting a compound having low water solubility as each of the starting compounds in step (a) and adjusting the hydrophilicity of the catalyst component powder. Examples of the compound having low water solubility include bismuth subcarbonate and bismuth oxide.

[0048] Носителем для применения в способе таблетирования является кремнезем, карбид кремния, глинозем, муллит, алунд или т.п., и размер носителя является предпочтительно таким же, что и размер порошка каталитически активного компонента. Предпочтительным является применение связующего и добавки, способствующей формованию, для того, чтобы способствовать поддерживанию порошка каталитически активного компонента на носителе и улучшать механическую прочность полученного катализатора. Является предпочтительным дополнительное применение материала, придающего поры, и материал, придающий поры, может быть применен, чтобы тем самым регулировать суммарный объем пор (A) для пор, имеющих диаметр от 1 мкм или более до 100 мкм или менее, в полученном катализаторе. Является предпочтительным в способе таблетирования смешивание в достаточной мере связующего, материала, придающего поры, и т.п. с порошком каталитически активного компонента и т.п. предварительно и после этого формование смеси, чтобы предоставить формованный продукт.[0048] The carrier for use in the tabletting process is silica, silicon carbide, alumina, mullite, alundum, or the like, and the size of the carrier is preferably the same as the size of the catalyst component powder. It is preferable to use a binder and a molding aid in order to help support the powder of the catalytically active component on the carrier and improve the mechanical strength of the resulting catalyst. It is preferable to additionally use a pore imparting material, and the pore imparting material can be used to thereby control the total pore volume (A) for pores having a diameter of 1 µm or more to 100 µm or less in the obtained catalyst. It is preferable in the tableting process to sufficiently mix the binder, pore-imparting material, and the like. with powder of the catalytically active component, and the like. pre and post molding the mixture to provide a molded product.

[0049] Связующее и добавка, способствующая формованию, для применения в способе таблетирования являются предпочтительно такими же, что и связующее и добавка, способствующая формованию, для применения в способе гранулирования во вращающемся барабане, соответствующим образом, в отношении типов, режимов применения и количеств.[0049] The binder and molding aid for use in the tabletting process are preferably the same as the binder and molding aid for use in the tumble granulation process, respectively, in terms of types, application modes and amounts.

Примеры материала, придающего поры, включают органическое соединение, и целлюлозный порошок, поливиниловый спирт и глицерин предпочтительно применяют. Материал, придающий поры, высвобождают из сформированного порошка посредством подвергания воздействию высокой температуры и разложения и/или сгорания, во время обжига сформированного порошка, тем самым придавая ему поры.Examples of the pore imparting material include an organic compound, and cellulose powder, polyvinyl alcohol, and glycerin are preferably used. The pore imparting material is released from the shaped powder by subjecting to high temperature and decomposition and/or combustion while the shaped powder is fired, thereby imparting pores thereto.

Давление при таблетировании в способе таблетирования предпочтительно устанавливают до низкого давления для того, чтобы суммарный объем пор (A) для пор, имеющих диаметр от 1 мкм или более до 100 мкм или менее, в катализаторе, являлся контролируемым. Следует заметить, что давление требуется устанавливать до надлежащего давления, принимая во внимание прочность полученного катализатора.The tableting pressure in the tableting process is preferably set to a low pressure so that the total pore volume (A) for pores having a diameter of 1 µm or more to 100 µm or less in the catalyst is controlled. It should be noted that the pressure needs to be set to the proper pressure, taking into account the strength of the resulting catalyst.

[0050] Полученный формованный продукт, предоставленный посредством формования порошка каталитически активного компонента на стадии (b) может затем быть высушен и обожжен, чтобы тем самым предоставить катализатор. Материал, придающий поры, высвобожден из таких частиц катализатора вследствие испарения и/или сгорания при обжиге, и поры при этом сформированы в частицах катализатора. Температура обжига составляет обычно от 250°C до 800°C, предпочтительно от 300°C до 600°C, и время обжига составляет от 1 часа до 50 часов. Такую стадию обжига предпочтительно выполняют в потоке воздуха для того, чтобы быстро удалить материал, придающий поры, высвобожденный из частиц катализатора. Соответственно, может быть получен катализатор, который имеет высокую прочность, с множеством сформированных пор. Более того, катализатор, равномерно обожженный, может быть получен посредством быстрого удаления любого газа, образованного от частиц катализатора, и подачи воздуха к частицам катализатора. Если поток воздуха подают недостаточным образом, катализатор разламывается вследствие изменения в изменения в давлении при высвобождении агента, придающего поры, и тем самым не только ухудшается в прочности, но также ухудшается в степени конверсии, селективности ненасыщенного альдегида и селективности ненасыщенной карбоновой кислоты.[0050] The resulting shaped product provided by powder molding of the catalytically active component in step (b) may then be dried and calcined to thereby provide a catalyst. The pore imparting material is released from such catalyst particles due to evaporation and/or combustion during calcination, and pores are thus formed in the catalyst particles. The firing temperature is usually 250°C to 800°C, preferably 300°C to 600°C, and the firing time is 1 hour to 50 hours. Such a calcination step is preferably carried out in a stream of air in order to quickly remove the pore-imparting material released from the catalyst particles. Accordingly, a catalyst which has a high strength with a plurality of pores formed can be obtained. Moreover, a uniformly fired catalyst can be obtained by quickly removing any gas generated from the catalyst particles and introducing air to the catalyst particles. If the air flow is insufficiently supplied, the catalyst breaks down due to the change in change in pressure when the pore-forming agent is released, and thereby not only deteriorates in strength, but also deteriorates in conversion rate, unsaturated aldehyde selectivity, and unsaturated carboxylic acid selectivity.

[0051] Катализатор, полученный таким образом, подают в реактор с неподвижным слоем и применяют для реакционного взаимодействия для получения ненасыщенного альдегида и ненасыщенной карбоновой кислоты, таких как акролеин и акриловая кислота, посредством каталитического газофазного окисления олефина, такого как пропилен, и газа, содержащего кислород. Содержание олефина в газе, подаваемом в реактор с неподвижным слоем находится предпочтительно в интервале от 5% по объему до 15% по объему, и объемная скорость олефина находится предпочтительно в интервале от 50 ч–1 до 320 ч–1, более предпочтительно в интервале от 80 ч–1 до 320 ч–1.[0051] The catalyst thus obtained is fed into a fixed bed reactor and used to react to produce an unsaturated aldehyde and an unsaturated carboxylic acid such as acrolein and acrylic acid by catalytically gas-phase oxidation of an olefin such as propylene and a gas containing oxygen. The olefin content of the gas fed to the fixed bed reactor is preferably in the range of 5% by volume to 15% by volume, and the space velocity of the olefin is preferably in the range of 50 h -1 to 320 h -1 , more preferably in the range of 80 h– 1 to 320 h– 1 .

Объемная скорость является здесь величиной, представленной приведенным ниже уравнением.The space velocity here is the quantity represented by the equation below.

Объемная скорость SV (ч–1) = Объемный расход газообразного олефина, подаваемого в реактор (при условиях 0°C и 1 атм) / Объем катализатора, размещенного плотным образом в реакторе (не включая любое твердотельное вещество, не обладающее реакционной способностью)Space velocity SV (h -1 ) = Volumetric flow rate of gaseous olefin fed into the reactor (under conditions of 0°C and 1 atm) / Volume of catalyst tightly packed in the reactor (not including any non-reactive solid)

[0052] Например, реакцию получения акролеина и акриловой кислоты посредством каталитического газофазного окисления пропилена и газа, содержащего кислород, выполняют посредством подачи газа, имеющего состав, включающий от 5% по объему до 15% по объему пропилена, от 5% по объему до 18% по объему молекулярного кислорода, от 0 до 40% по объему пара и от 20% по объему до 70% по объему инертного газа, такого как газообразный азот или диоксид углерода, в реактор с неподвижным слоем, где катализатор, полученный как указано выше, размещен плотным образом. Условия реакции предпочтительно включают интервал температуры от 300°C до 450°C, давление от нормального давления до 150 кПа, и время контактирования с катализатором от 0,5 секунды до 5 секунд.[0052] For example, the reaction for producing acrolein and acrylic acid by catalytic gas-phase oxidation of propylene and an oxygen-containing gas is carried out by supplying a gas having a composition comprising 5% by volume to 15% by volume of propylene, 5% by volume to 18 % by volume of molecular oxygen, 0 to 40% by volume of steam, and 20% by volume to 70% by volume of an inert gas such as nitrogen gas or carbon dioxide to a fixed bed reactor where the catalyst prepared as above is placed in a tight manner. The reaction conditions preferably include a temperature range of 300°C to 450°C, a pressure of normal pressure to 150 kPa, and a catalyst contact time of 0.5 seconds to 5 seconds.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

[0053] Далее в данном документе данное изобретение более конкретно описано в деталях со ссылками на Примеры, однако данное изобретение не ограничивается этими Примерами.[0053] Hereinafter, this invention is more specifically described in detail with reference to Examples, however, this invention is not limited to these Examples.

[0054] <Измерение соотношения поддерживания>[0054] <Maintenance Ratio Measurement>

Тридцать частиц катализатора отбирали и измеряли общую массу (масса A). Тридцать частиц носителя отбирали и измеряли общую массу (масса B). Соотношение поддерживания рассичтывали в соответствии с приведенным ниже уравнением.Thirty catalyst particles were taken and the total weight (weight A) was measured. Thirty carrier particles were sampled and the total weight measured (weight B). The maintenance ratio was calculated according to the following equation.

Соотношение поддерживания (%) = (масса A – масса B) / масса A × 100Maintenance ratio (%) = (Mass A - Mass B) / Mass A × 100

[0055] <Измерение спектра распределения пор и суммарного объема пор>[0055] <Measurement of Pore Distribution Spectrum and Total Pore Volume>

Образец подвергали декомпрессионной обработке при пониженном давлении (50 мкм Hg или менее) посредством применения AutoPore IV 9520 Model, производства компанией Micromeritics Japan G.K., в течение 10 минут, и суммарный объем пор для пор, имеющих диаметр от 1 мкм или более до 100 мкм или менее, определяли из полученной кривой ртутной интрузионной порометрии.The sample was decompressed under reduced pressure (50 µm Hg or less) by using an AutoPore IV 9520 Model manufactured by Micromeritics Japan G.K. for 10 minutes, and the total pore volume for pores having a diameter of 1 µm or more to 100 µm or less, determined from the resulting mercury intrusion porosimetry curve.

[0056] <Измерение диаметра по большой оси, диаметра по малой оси и среднего диаметра катализатора>[0056] <Measurement of the major axis diameter, minor axis diameter and average catalyst diameter>

Одну сотню частиц катализатора отбирали, диаметр по большой оси, диаметр по малой оси и средний диаметр каждой из частиц измеряли посредством устройства для высокоточного двухмерного измерения VM–8040, производства компанией KEYENCE CORPORATION, и после этого рассчитывали средний диаметр по большой оси, средний диаметр по малой оси и средний диаметр по отношению к таким 100 частицам. Кроме того, рассчитывали отношение среднего диаметра по большой оси к среднему диаметру по малой оси, и оценивали форму катализатора.One hundred catalyst particles were sampled, the major axis diameter, the minor axis diameter, and the average diameter of each of the particles were measured by a VM-8040 high-precision two-dimensional measurement device manufactured by KEYENCE CORPORATION, and thereafter, the average major axis diameter, the average diameter of minor axis and average diameter with respect to such 100 particles. In addition, the ratio of the major axis average diameter to the minor axis average diameter was calculated, and the shape of the catalyst was evaluated.

[0057] <Измерение степени измельчения в порошок катализатора>[0057] <Measurement of Catalyst Pulverization>

Катализатор просеивали посредством сита, имеющего размер отверстий 2,36 мм, и материла, находящийся на сите, принимали в качестве образца измерения степени измельчения в порошок. Воронку (150 мм в диаметре в верхней части конуса и 25 мм в диаметре в нижней части конуса) вставляли в акриловый цилиндр (ц 66 мм), имеющий высоту 1 м, и лоток был расположен в нижней части цилиндра. Примерно 20 г образца для измерения степени измельчения в порошок точно отвешивали, загружали через верхнюю секцию конуса воронки и сбрасывали через цилиндр на лоток. Загруженный образец для измерения степени измельчения в порошок извлекали из лотка, и просеивали посредством сита, имеющего размер отверстий 2,36 мм, чтобы предоставлять тонкие частицы, и массу (массу порошкового материала) тонких частиц измеряли, чтобы вычислить степень измельчения в порошок катализатора в соответствии с приведенным ниже уравнением.The catalyst was sieved through a sieve having a mesh size of 2.36 mm, and the material on the sieve was taken as a measurement sample for the degree of pulverization. A funnel (150 mm in diameter at the top of the cone and 25 mm in diameter at the bottom of the cone) was inserted into an acrylic cylinder (ø 66 mm) having a height of 1 m, and the tray was placed at the bottom of the cylinder. Approximately 20 g of the sample for measuring the degree of powdering was accurately weighed, loaded through the top section of the cone of the funnel and dropped through the cylinder onto the tray. The loaded sample for measuring the powdering ratio was removed from the tray, and sifted through a sieve having a hole size of 2.36 mm to provide fine particles, and the mass (mass of the powder material) of the fine particles was measured to calculate the powdering ratio of the catalyst according to with the equation below.

Степень измельчения в порошок (%) = (Масса порошкового материала/Масса образца для измерения степени измельчения в порошок) × 100Powdering ratio (%) = (Weight of powder material/Weight of sample for measuring powdering ratio) × 100

[0058] (Пример 1)[0058] (Example 1)

<Получение катализатора><Getting a Catalyst>

Каталитически активный компонент получали в соответствии с процедурой, описанной в Примерах JP 2017–176931 A. Каталитически активный компонент обжигали в воздушной атмосфере при 440°C в течение 6 часов, измельчали и смешивали с 5 частями по массе целлюлозы и 5 частями по массе стеклянного порошка в качестве добавок, способствующих формованию, в расчете на 100 частей по массе каталитически активного компонента, предоставляя тем самым порошок, включающий каталитически активный компонент, (далее в данном документе называемый как «порошок A»).The catalytically active component was prepared according to the procedure described in Examples JP 2017-176931 A. The catalytically active component was calcined in an air atmosphere at 440°C for 6 hours, crushed and mixed with 5 parts by weight of cellulose and 5 parts by weight of glass powder as molding aids based on 100 parts by weight of the catalytically active component, thereby providing a powder including the catalytically active component (hereinafter referred to as "powder A").

[0059] [0059]

Поддерживаемый формованный продукт приготавливали при применении сферического носителя, в основном включающего порошок A, водный раствор 30% по массе глицерина, глинозем и кремнезем, в соответствии со способом гранулирования во вращающемся барабане. А именно, 150 г сферического носителя (пористость 50%, степень абсорбции воды 20%), имеющий диаметр 4,0 мм загружали в Marmelizer QJ–230T–2 Model производства компанией DALTON Corporation (диаметр цилиндра 23 см) и вращали при 150 об/мин. Затем, попеременное добавление порошка A и водного раствора глицерина повторяли в течение 16 минут, поддерживая тем самым порошок A на носителе, чтобы предоставлять поддерживаемый формованный продукт. Количество применяемого при этом водного раствора глицерина составляло 71 часть по массе в расчете на 100 частей по массе порошка A.A supported shaped product was prepared by using a spherical carrier mainly including powder A, an aqueous solution of 30% by mass of glycerol, alumina and silica, in accordance with the rotary drum granulation method. Namely, 150 g of a spherical carrier (50% porosity, 20% water absorption rate) having a diameter of 4.0 mm was loaded into a Marmelizer QJ-230T-2 Model manufactured by DALTON Corporation (cylinder diameter 23 cm) and rotated at 150 rpm. min. Then, alternate addition of powder A and glycerol aqueous solution was repeated for 16 minutes, thereby maintaining powder A on the carrier to provide a supported shaped product. The amount of the aqueous glycerol solution used here was 71 parts by weight based on 100 parts by weight of powder A.

Поддерживаемый формованный продукт сушили и обжигали в цилиндрическом контейнере в потоке воздуха при 505°C в течение 2 часов, предоставляя тем самым катализатор A. Отношение среднего диаметра по большой оси к среднему диаметру по малой оси катализатора A составляло 1,095, форма катализатора могла быть определена как сферическая форма, и средний диаметр составлял 5,53 мм. Степень измельчения в порошок катализатора A измеряли, и результаты представлены в обобщенном виде в Таблице 1.The supported shaped product was dried and fired in a cylindrical container in an air stream at 505° C. for 2 hours, thereby providing Catalyst A. The ratio of the major axis average diameter to the minor axis average diameter of Catalyst A was 1.095, the shape of the catalyst could be determined as spherical shape, and the average diameter was 5.53 mm. The degree of pulverization of catalyst A was measured and the results are summarized in Table 1.

Суммарный объем пор (A) для пор, имеющих диаметр от 1 мкм или более до 100 мкм или менее, в катализаторе A, составлял 0,174 мл/г. Соотношение поддерживания для катализатора A составляло 54%. Атомное отношение каталитически активных элементов в катализаторе A являлось следующим.The total pore volume (A) for pores having a diameter of 1 µm or more to 100 µm or less in Catalyst A was 0.174 ml/g. The maintenance ratio for Catalyst A was 54%. The atomic ratio of the catalytically active elements in Catalyst A was as follows.

Mo/Bi/Co/Ni/Fe=12/2,9/3,4/3,4/0,8Mo/Bi/Co/Ni/Fe=12/2.9/3.4/3.4/0.8

[0060] <Измельчение катализатора A>[0060] <Crushing Catalyst A>

Одну сотню г катализатора A помещали в Marmelizer QJ–230T–2 Model производства компанией DALTON Corporation (диаметр цилиндра 23 см), функционирование начинали при 300 об/мин, и скорость вращения постепенно увеличивали до 1000 об/мин на протяжении 1 минуты, выполняя тем самым измельчение в течение 2 минут. После завершения данной операции, массивное вещество, остающееся на цилиндре Marmelizer, извлекали и просеивали посредством сита Тайлера 6 меш. Суммарный объем пор (B) для пор, имеющих диаметр от 1 мкм или более до 100 мкм или менее, в измельченном продукте на сите, составлял 0,213 мл/г. Исходя из вышеуказанного, отношение (A/B) суммарного объема пор (A) к суммарному объему пор (B) составляло 0,82.One hundred g of Catalyst A was placed in a Marmelizer QJ-230T-2 Model manufactured by DALTON Corporation (cylinder diameter 23 cm), operation was started at 300 rpm, and the rotation speed was gradually increased to 1000 rpm over 1 minute, thus most grinding for 2 minutes. Upon completion of this operation, the bulk material remaining on the Marmelizer barrel was removed and sieved through a 6 mesh Tyler sieve. The total pore volume (B) for pores having a diameter of 1 µm or more to 100 µm or less in the ground product on the sieve was 0.213 ml/g. Based on the above, the ratio (A/B) of the total pore volume (A) to the total pore volume (B) was 0.82.

[0061] <Каталитическое газофазное окисление пропилена>[0061] <Catalytic Gas-Phase Oxidation of Propylene>

Сорок мл катализатора A смешивали с 52 мл шариков муллита, результирующую смесь размещали плотным образом в реакторной трубе из нержавеющей стали, при снабжении оболочкой из селитры, смешанный газ исходных материалов, включающий 10% по объему пропилена, 17% по объему пара, 15% по объему кислорода и 58% по объему азота, вводили в реакторную трубу при давлении 70 кПа, и выполняли реакцию окисления пропилена. Объемная скорость пропилена составляла при этом 100 ч–1. Результаты представлены в обобщенном виде в Таблице 1.Forty ml of Catalyst A was mixed with 52 ml of mullite beads, the resulting mixture was placed tightly in a stainless steel reactor tube, provided with a shell of saltpeter, a mixed feed gas comprising 10% v/v propylene, 17% v/v steam, 15% v/v. volume of oxygen and 58% by volume of nitrogen were introduced into the reactor tube at a pressure of 70 kPa, and the propylene oxidation reaction was carried out. The space velocity of propylene was 100 h– 1 in this case. The results are summarized in Table 1.

[0062] Степень конверсии пропилена и селективность (акролеина+акриловой кислоты) определяют следующим образом.[0062] The degree of conversion of propylene and selectivity (acrolein+acrylic acid) is determined as follows.

Степень конверсии пропилена (мол.%) = (Молярное количество прореагировавшего пропилена/Молярное количество поданного пропилена) × 100Propylene conversion rate (mole%) = (Molar amount of propylene reacted/Molar amount of propylene supplied) × 100

Селективность акролеина (мол.%) = (Молярное количество произведенного акролеина/Молярное количество прореагировавшего пропилена) × 100Selectivity of acrolein (mole%) = (Molar amount of acrolein produced/Molar amount of propylene reacted) × 100

Селективность акриловой кислоты (мол.%) = (Молярное количество произведенной акриловой кислоты/Молярное количество прореагировавшего пропилена) × 100Acrylic acid selectivity (mole%) = (Molar amount of acrylic acid produced/Molar amount of propylene reacted) × 100

[0063] (Пример 2)[0063] (Example 2)

Каталитически активный компонент получали в соответствии с процедурой, описанной в Примерах JP 2017–176931 A. Каталитически активный компонент, без обжига и измельчения, смешивали с 5 частями по массе целлюлозы и 5 частями по массе стеклянного порошка в качестве добавок, способствующих формованию, в расчете на 100 частей по массе каталитически активного компонента, предоставляя тем самым порошок, включающий каталитически активный компонент, (далее в данном документе называемый как «порошок B»).The catalyst component was obtained according to the procedure described in Examples JP 2017-176931 A. The catalyst component, without calcination and grinding, was mixed with 5 parts by weight of cellulose and 5 parts by weight of glass powder as forming aids, in the calculation per 100 parts by weight of the catalytically active component, thereby providing a powder including the catalytically active component (hereinafter referred to as "powder B").

Поддерживаемый формованный продукт приготавливали при применении носителя, в основном включающего порошок B, водный раствор 30% по массе глицерина, глинозем и кремнезем, в соответствии со способом гранулирования во вращающемся барабане. А именно, 5 кг сферического носителя (пористость 50%, степень абсорбции воды 20%), имеющего диаметр 4,0 мм загружали во вращающийся гранулятор с наклонным вращающимся резервуаром, имеющим диаметр цилиндра 58 см, и вращающимся при 30 об/мин, в состоянии, когда его дно наклонено при 45 градусах по отношению к горизонтальному расположению. Затем, попеременное добавление порошка B и водного раствора глицерина повторяли в течение 80 минут, поддерживая тем самым порошок B на носителе, чтобы предоставлять поддерживаемый формованный продукт. Количество применяемого при этом водного раствора глицерина составляло 34 часть по массе в расчете на 100 частей по массе порошка B.A support shaped product was prepared by using a carrier mainly including powder B, an aqueous solution of 30% by mass of glycerol, alumina and silica, in accordance with the rotary drum granulation method. Namely, 5 kg of a spherical carrier (50% porosity, 20% water absorption rate) having a diameter of 4.0 mm was loaded into a rotary granulator with an inclined rotating tank having a cylinder diameter of 58 cm and rotating at 30 rpm, in the state when its bottom is tilted at 45 degrees from horizontal. Then, alternate addition of powder B and glycerol aqueous solution was repeated for 80 minutes, thereby maintaining powder B on the carrier to provide a supported shaped product. The amount of the aqueous glycerol solution used here was 34 parts by weight based on 100 parts by weight of powder B.

Поддерживаемый формованный продукт сушили и обжигали в цилиндрическом контейнере в потоке воздуха при 505°C в течение 2 часов, предоставляя тем самым катализатор B. Отношение среднего диаметра по большой оси к среднему диаметру по малой оси катализатора B составляло 1,071, форма катализатора могла быть определена как сферическая форма, и средний диаметр составлял 5,40 мм. Степень измельчения в порошок катализатора B измеряли, и результаты представлены в обобщенном виде в Таблице 1.The supported shaped product was dried and fired in a cylindrical container in an air stream at 505° C. for 2 hours, thereby providing catalyst B. The ratio of the major axis average diameter to the minor axis average diameter of catalyst B was 1.071, the shape of the catalyst could be determined as spherical shape, and the average diameter was 5.40 mm. The degree of pulverization of catalyst B was measured and the results are summarized in Table 1.

Суммарный объем пор (A) для пор, имеющих диаметр от 1 мкм или более до 100 мкм или менее, в катализаторе B, составлял 0,135 мл/г. Соотношение поддерживания для катализатора B составляло 54%. Атомное отношение каталитически активных элементов в катализаторе B являлось следующим.The total pore volume (A) for pores having a diameter of 1 µm or more to 100 µm or less in Catalyst B was 0.135 ml/g. The maintenance ratio for Catalyst B was 54%. The atomic ratio of the catalytically active elements in Catalyst B was as follows.

Mo/Bi/Co/Ni/Fe=12/2,9/3,4/3,4/0,8Mo/Bi/Co/Ni/Fe=12/2.9/3.4/3.4/0.8

[0064] Катализатор B измельчали при тех же самых условиях, что и в Примере 1. Суммарный объем пор (B) для пор, имеющих диаметр от 1 мкм или более до 100 мкм или менее, в измельченном продукте на сите, составлял 0,210 мл/г. Исходя из вышеуказанного, отношение (A/B) суммарного объема пор (A) к суммарному объему пор (B) составляло 0,64.[0064] Catalyst B was ground under the same conditions as in Example 1. The total pore volume (B) for pores having a diameter of 1 µm or more to 100 µm or less in the ground product on a sieve was 0.210 ml/ G. Based on the above, the ratio (A/B) of the total pore volume (A) to the total pore volume (B) was 0.64.

Катализатор B применяли, чтобы выполнить реакцию окисления пропилена при тех же самых условиях, что и в Примере 1. Результаты представлены в обобщенном виде в Таблице 1.Catalyst B was used to carry out the propylene oxidation reaction under the same conditions as in Example 1. The results are summarized in Table 1.

[0065] (Пример 3)[0065] (Example 3)

Поддерживаемый формованный продукт приготавливали при применении носителя, в основном включающего порошок A, приготовленный в Примере 1, водный раствор 30% по массе глицерина, глинозем и кремнезем, в соответствии со способом гранулирования во вращающемся барабане при условиях, описанных в Примере 1. Количество применяемого при этом носителя составляло 500 г, количество водного раствора глицерина в расчете на 100 частей по массе порошка A составляло 56 частей по массе, и время гранулирования составляло 30 минут.A supported molded product was prepared by using a carrier mainly comprising powder A prepared in Example 1, an aqueous solution of 30% by mass of glycerol, alumina and silica, in accordance with the rotary drum granulation method under the conditions described in Example 1. this carrier was 500 g, the amount of an aqueous solution of glycerol per 100 parts by weight of powder A was 56 parts by weight, and the granulation time was 30 minutes.

Поддерживаемый формованный продукт сушили и обжигали в цилиндрическом контейнере в потоке воздуха при 505°C в течение 2 часов, предоставляя тем самым катализатор C. Отношение среднего диаметра по большой оси к среднему диаметру по малой оси катализатора C составляло 1,070, форма катализатора могла быть определена как сферическая форма, и средний диаметр составлял 5,48 мм. Степень измельчения в порошок катализатора C измеряли, и результаты представлены в обобщенном виде в Таблице 1.The supported shaped product was dried and fired in a cylindrical container in an air stream at 505° C. for 2 hours, thereby providing Catalyst C. The ratio of the major axis average diameter to the minor axis average diameter of Catalyst C was 1.070, the shape of the catalyst could be determined as spherical shape, and the average diameter was 5.48 mm. The degree of pulverization of catalyst C was measured and the results are summarized in Table 1.

Суммарный объем пор (A) для пор, имеющих диаметр от 1 мкм или более до 100 мкм или менее, в катализаторе C, составлял 0,145 мл/г. Соотношение поддерживания для катализатора C составляло 55%. Атомное отношение каталитически активных элементов в катализаторе C являлось следующим.The total pore volume (A) for pores having a diameter of 1 µm or more to 100 µm or less in Catalyst C was 0.145 ml/g. The maintenance ratio for Catalyst C was 55%. The atomic ratio of the catalytically active elements in Catalyst C was as follows.

Mo/Bi/Co/Ni/Fe=12/2,9/3,4/3,4/0,8Mo/Bi/Co/Ni/Fe=12/2.9/3.4/3.4/0.8

[0066] Катализатор C измельчали при тех же самых условиях, что и в Примере 1. Суммарный объем пор (B) для пор, имеющих диаметр от 1 мкм или более до 100 мкм или менее, в измельченном продукте на сите, составлял 0,215 мл/г. Исходя из вышеуказанного, отношение (A/B) суммарного объема пор (A) к суммарному объему пор (B) составляло 0,67.[0066] Catalyst C was pulverized under the same conditions as in Example 1. The total pore volume (B) for pores having a diameter of 1 µm or more to 100 µm or less in the pulverized product on a sieve was 0.215 ml/ G. Based on the above, the ratio (A/B) of the total pore volume (A) to the total pore volume (B) was 0.67.

Катализатор C применяли, чтобы выполнить реакцию окисления пропилена при тех же самых условиях, что и в Примере 1. Результаты представлены в обобщенном виде в Таблице 1.Catalyst C was used to carry out the propylene oxidation reaction under the same conditions as in Example 1. The results are summarized in Table 1.

[0067] (Сравнительный пример 1)[0067] (Comparative Example 1)

Поддерживаемый формованный продукт приготавливали при применении носителя, в основном включающего порошок A, приготовленный в Примере 1, водный раствор 30% по массе глицерина, глинозем и кремнезем, в соответствии со способом гранулирования во вращающемся барабане при условиях, описанных в Примере 2. Количество применяемого при этом носителя составляло 10 кг, количество водного раствора глицерина в расчете на 100 частей по массе порошка A составляло 31 частей по массе, и время гранулирования составляло 140 минут.A supported molded product was prepared by using a carrier mainly comprising powder A prepared in Example 1, an aqueous solution of 30% by mass of glycerol, alumina and silica, in accordance with the rotary drum granulation method under the conditions described in Example 2. this carrier was 10 kg, the amount of the aqueous glycerol solution per 100 parts by weight of powder A was 31 parts by weight, and the granulation time was 140 minutes.

Поддерживаемый формованный продукт сушили и обжигали в цилиндрическом контейнере в потоке воздуха при 505°C в течение 2 часов, предоставляя тем самым катализатор D. Отношение среднего диаметра по большой оси к среднему диаметру по малой оси катализатора D составляло 1,068, форма катализатора могла быть определена как сферическая форма, и средний диаметр составлял 5,44 мм. Степень измельчения в порошок катализатора D измеряли, и результаты представлены в обобщенном виде в Таблице 1.The supported shaped product was dried and fired in a cylindrical container in an air stream at 505° C. for 2 hours, thereby providing catalyst D. The ratio of the major axis average diameter to the minor axis average diameter of catalyst D was 1.068, the shape of the catalyst could be determined as spherical shape, and the average diameter was 5.44 mm. The powdering ratio of catalyst D was measured and the results are summarized in Table 1.

Суммарный объем пор (A) для пор, имеющих диаметр от 1 мкм или более до 100 мкм или менее, в катализаторе D, составлял 0,046 мл/г. Соотношение поддерживания для катализатора D составляло 57%. Атомное отношение каталитически активных элементов в катализаторе D являлось следующим.The total pore volume (A) for pores having a diameter of 1 µm or more to 100 µm or less in catalyst D was 0.046 ml/g. The maintenance ratio for Catalyst D was 57%. The atomic ratio of the catalytically active elements in catalyst D was as follows.

Mo/Bi/Co/Ni/Fe=12/2,9/3,4/3,4/0,8Mo/Bi/Co/Ni/Fe=12/2.9/3.4/3.4/0.8

[0068] Катализатор D применяли для измельчения катализатора при тех же самых условиях, что и в Примере 1. Суммарный объем пор (B) для пор, имеющих диаметр от 1 мкм или более до 100 мкм или менее, в измельченном продукте на сите, составлял 0,208 мл/г. Исходя из вышеуказанного, отношение (A/B) суммарного объема пор (A) к суммарному объему пор (B) составляло 0,22.[0068] Catalyst D was used to pulverize the catalyst under the same conditions as in Example 1. The total pore volume (B) for pores having a diameter of 1 µm or more to 100 µm or less in the pulverized product on a sieve was 0.208 ml/g. Based on the above, the ratio (A/B) of the total pore volume (A) to the total pore volume (B) was 0.22.

Катализатор D применяли, чтобы выполнить реакцию окисления пропилена при тех же самых условиях, что и в Примере 1. Результаты представлены в обобщенном виде в Таблице 1.Catalyst D was used to carry out the propylene oxidation reaction under the same conditions as in Example 1. The results are summarized in Table 1.

[0069] (Сравнительный пример 2)[0069] (Comparative Example 2)

Поддерживаемый формованный продукт приготавливали при применении носителя, в основном включающего порошок A, приготовленный в Примере 1, водный раствор 30% по массе глицерина, глинозем и кремнезем, в соответствии со способом гранулирования во вращающемся барабане при условиях, описанных в Примере 1. Количество применяемого при этом носителя составляло 200 г, количество водного раствора глицерина в расчете на 100 частей по массе порошка A составляло 61 частей по массе, и время гранулирования составляло 15 минут.A supported molded product was prepared by using a carrier mainly comprising powder A prepared in Example 1, an aqueous solution of 30% by mass of glycerol, alumina and silica, in accordance with the rotary drum granulation method under the conditions described in Example 1. this carrier was 200 g, the amount of an aqueous solution of glycerol per 100 parts by weight of Powder A was 61 parts by weight, and the granulation time was 15 minutes.

Поддерживаемый формованный продукт сушили и обжигали в капсуле для обжига, установленной в муфельной печи, при 505°C в течение 2 часов, предоставляя тем самым катализатор E. Отношение среднего диаметра по большой оси к среднему диаметру по малой оси катализатора E составляло 1,079, форма катализатора могла быть определена как сферическая форма, и средний диаметр составлял 5,54 мм. Степень измельчения в порошок катализатора E измеряли, и результаты представлены в обобщенном виде в Таблице 1.The supported molded product was dried and fired in a firing capsule set in a muffle furnace at 505° C. for 2 hours, thereby providing catalyst E. The ratio of the major axis average diameter to the minor axis average diameter of catalyst E was 1.079, catalyst shape could be defined as a spherical shape, and the average diameter was 5.54 mm. The pulverization ratio of catalyst E was measured and the results are summarized in Table 1.

Суммарный объем пор (A) для пор, имеющих диаметр от 1 мкм или более до 100 мкм или менее, в катализаторе E, составлял 0,191 мл/г. Соотношение поддерживания для катализатора E составляло 54%. Атомное отношение каталитически активных элементов в катализаторе E являлось следующим.The total pore volume (A) for pores having a diameter of 1 µm or more to 100 µm or less in catalyst E was 0.191 ml/g. The maintenance ratio for Catalyst E was 54%. The atomic ratio of catalytically active elements in catalyst E was as follows.

Mo/Bi/Co/Ni/Fe=12/2,9/3,4/3,4/0,8Mo/Bi/Co/Ni/Fe=12/2.9/3.4/3.4/0.8

[0070] Катализатор E применяли для измельчения катализатора при тех же самых условиях, что и в Примере 1. Суммарный объем пор (B) для пор, имеющих диаметр от 1 мкм или более до 100 мкм или менее, в измельченном продукте на сите, составлял 0,216 мл/г. Исходя из вышеуказанного, отношение (A/B) суммарного объема пор (A) к суммарному объему пор (B) составляло 0,88.[0070] Catalyst E was used to pulverize the catalyst under the same conditions as in Example 1. The total pore volume (B) for pores having a diameter of 1 µm or more to 100 µm or less in the pulverized product on a sieve was 0.216 ml/g. Based on the above, the ratio (A/B) of the total pore volume (A) to the total pore volume (B) was 0.88.

Катализатор E применяли, чтобы выполнить реакцию окисления пропилена при тех же самых условиях, что и в Примере 1. Результаты представлены в обобщенном виде в Таблице 1.Catalyst E was used to carry out the propylene oxidation reaction under the same conditions as in Example 1. The results are summarized in Table 1.

[0071] [0071]

[Таблица 1][Table 1]

Степень измельчения в порошок катализатора (%)Catalyst pulverization ratio (%) Реакция окисления пропиленаPropylene oxidation reaction Объемная скорость (ч–1)Volumetric velocity (h -1 ) Температура реакции (°C)Reaction temperature (°C) Степень конверсии пропилена (мол.%)Propylene Conversion Rate (mole%) Селективность акролеина (мол.%)Selectivity of acrolein (mol.%) Селективность акриловой кислоты (мол.%)Acrylic acid selectivity (mole%) Селективность акролеина+акриловой кислоты (мол.%)Selectivity of acrolein + acrylic acid (mol.%) Пример 1Example 1 0,20.2 100100 340340 97,697.6 70,870.8 22,622.6 93,493.4 Пример 2Example 2 0,60.6 100100 340340 97,397.3 72,472.4 21,221.2 93,693.6 Пример 3Example 3 0,80.8 100100 340340 98,198.1 67,967.9 24,024.0 91,991.9 Сравнительный пример 1Comparative Example 1 0,00.0 100100 340340 97,097.0 65,565.5 26,626.6 92,192.1 Сравнительный пример 2Comparative Example 2 8,48.4 100100 340340 97,797.7 63,163.1 26,826.8 89,989.9

Claims (16)

1. Катализатор для получения акролеина и акриловой кислоты, содержащий молибден (Mo), висмут (Bi), кобальт (Co), никель (Ni) и железо (Fe), причем в указанном катализаторе1. A catalyst for the production of acrolein and acrylic acid containing molybdenum (Mo), bismuth (Bi), cobalt (Co), nickel (Ni) and iron (Fe), and in the specified catalyst суммарный объем пор (A) в данном катализаторе для пор, имеющих диаметр от 1 мкм или более до 100 мкм или менее, составляет от 0,12 мл/г или более до 0,19 мл/г или менее, иthe total pore volume (A) in this catalyst for pores having a diameter of 1 µm or more to 100 µm or less is 0.12 ml/g or more to 0.19 ml/g or less, and отношение (A/B) суммарного объема пор (A) к суммарному объему пор (B), имеющих диаметр пор от 1 мкм или более до 100 мкм или менее, в измельченном продукте, не проходящем через сито Тайлера 6 меш (сито с размером отверстий 3,36 мм), для измельченного продукта, полученного посредством измельчения катализатора при условии измельчения A, составляет от 0,30 или более до 0,87 или менее;the ratio (A/B) of the total pore volume (A) to the total pore volume (B) having a pore diameter of 1 µm or more to 100 µm or less in the ground product not passing through a 6 mesh Tyler sieve (sieve with opening size 3.36 mm), for the pulverized product obtained by pulverizing the catalyst under the pulverizing condition A, is 0.30 or more to 0.87 or less; где условие измельчения A состоит в следующем:where the refinement condition A is as follows: 100 г катализатора загружают в барабанный гранулятор, который содержит цилиндрический корпус, закрепленный в вертикальном положении, и диск, расположенный горизонтально, на нижнем конце цилиндрического корпуса, и который обеспечивает возможность вращательного перемещения и кругового движения частиц посредством вращения диска вокруг центра цилиндрического корпуса, функционирование диска начинают при относительном центробежном ускорении 12 G и увеличивают до относительного центробежного ускорения 130 G на протяжении 1 минуты и вращение диска продолжают при относительном центробежном ускорении 130 G в течение 2 минут; где100 g of the catalyst is loaded into a drum granulator which comprises a cylindrical body fixed in a vertical position and a disk placed horizontally at the lower end of the cylindrical body, and which allows rotational movement and circular movement of the particles by rotating the disk around the center of the cylindrical body, the operation of the disk start at 12 G relative centrifugal acceleration and increase to 130 G relative centrifugal acceleration for 1 minute and continue disk rotation at 130 G relative centrifugal acceleration for 2 minutes; where относительное центробежное ускорение определяют как численную величину, выраженную как отношение величины центробежной силы, приложенной к единице массы катализатора, к ускорению силы тяжести, и представляют посредством следующего Уравнения (X):relative centrifugal acceleration is defined as a numerical value expressed as the ratio of the amount of centrifugal force applied per unit mass of the catalyst to the acceleration due to gravity, and is represented by the following Equation (X): F=1118 × r × N2 × 10–8 Уравнение (X), гдеF=1118 × r × N 2 × 10 –8 Equation (X) where F: относительное центробежное ускорение (G),F: relative centrifugal acceleration (G), r: расстояние (см) от центра вращения до нижнего конца цилиндрического корпуса,r: distance (cm) from the center of rotation to the lower end of the cylindrical body, N: скорость вращения (об/мин).N: rotation speed (rpm). 2. Катализатор по п. 1, где атомное соотношение молибдена (Mo), висмута (Bi), кобальта (Co), никеля (Ni) и железа (Fe) в катализаторе удовлетворяет следующей Формуле (1):2. The catalyst according to claim 1, wherein the atomic ratio of molybdenum (Mo), bismuth (Bi), cobalt (Co), nickel (Ni) and iron (Fe) in the catalyst satisfies the following Formula (1): MoaBibCocNidFee (1),Mo a Bi b Co c Ni d Fe e (1), где величины от a до e представляют атомное отношение для каждого из элементов и, когда a=12, удовлетворяются интервалы b = от 0,5 до 7, c = от 0,1 до 10, d = от 0,1 до 10 и e = от 0,05 до 5.where the values a to e represent the atomic ratio for each of the elements and, when a=12, the intervals b = 0.5 to 7, c = 0.1 to 10, d = 0.1 to 10 and e are satisfied = from 0.05 to 5. 3. Катализатор по п. 1, где катализатор содержит носитель.3. The catalyst of claim. 1, where the catalyst contains a carrier. 4. Катализатор по п. 1, где катализатор имеет сферическую форму.4. The catalyst of claim. 1, where the catalyst has a spherical shape. 5. Способ получения акролеина и акриловой кислоты, где данный способ включает стадию выполнения каталитического газофазного окисления пропилена и газа, содержащего кислород, с применением катализатора по любому одному из пп. 1–4.5. A method for producing acrolein and acrylic acid, where this method includes the step of performing catalytic gas-phase oxidation of propylene and an oxygen-containing gas using a catalyst according to any one of paragraphs. 1–4.
RU2019138458A 2018-03-23 2019-03-22 Catalyst RU2776481C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018055537 2018-03-23
JP2018-055537 2018-03-23
PCT/JP2019/012001 WO2019182089A1 (en) 2018-03-23 2019-03-22 Catalyst

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019138458A3 RU2019138458A3 (en) 2022-04-25
RU2019138458A RU2019138458A (en) 2022-04-25
RU2776481C2 true RU2776481C2 (en) 2022-07-21

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU574143A3 (en) * 1972-02-15 1977-09-25 Мицубиси Рэйон Компани Лтд (Фирма) Method of preparing acrolein and acrylic acid
EP0293859A1 (en) * 1987-06-05 1988-12-07 Nippon Shokubai Co., Ltd. Catalyst for oxidation of acrolein and process for production thereof
JP3086242B2 (en) * 1989-10-16 2000-09-11 ソイルメク・エス・ピー・エー Boost pump piston type hydraulic pump
EA200500724A1 (en) * 2001-12-27 2005-08-25 Мицубиси Кемикал Корпорейшн METHOD OF GAS-PHASE CATALYTIC OXIDATION
WO2013161702A1 (en) * 2012-04-23 2013-10-31 日本化薬株式会社 Catalyst for producing butadiene, method for producing said catalyst, and method for producing butadiene using said catalyst
JP2015096497A (en) * 2013-10-10 2015-05-21 日本化薬株式会社 Unsaturated carboxylic acid production process and supported catalyst
JP2017176931A (en) * 2016-03-28 2017-10-05 三菱ケミカル株式会社 catalyst

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU574143A3 (en) * 1972-02-15 1977-09-25 Мицубиси Рэйон Компани Лтд (Фирма) Method of preparing acrolein and acrylic acid
EP0293859A1 (en) * 1987-06-05 1988-12-07 Nippon Shokubai Co., Ltd. Catalyst for oxidation of acrolein and process for production thereof
JP3086242B2 (en) * 1989-10-16 2000-09-11 ソイルメク・エス・ピー・エー Boost pump piston type hydraulic pump
EA200500724A1 (en) * 2001-12-27 2005-08-25 Мицубиси Кемикал Корпорейшн METHOD OF GAS-PHASE CATALYTIC OXIDATION
WO2013161702A1 (en) * 2012-04-23 2013-10-31 日本化薬株式会社 Catalyst for producing butadiene, method for producing said catalyst, and method for producing butadiene using said catalyst
JP2015096497A (en) * 2013-10-10 2015-05-21 日本化薬株式会社 Unsaturated carboxylic acid production process and supported catalyst
JP2017176931A (en) * 2016-03-28 2017-10-05 三菱ケミカル株式会社 catalyst

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11285462B2 (en) Catalyst
JP6363464B2 (en) Method for producing unsaturated carboxylic acid, and supported catalyst
JP5628930B2 (en) Catalyst for producing unsaturated aldehyde and / or unsaturated carboxylic acid, and method for producing unsaturated aldehyde and / or unsaturated carboxylic acid using the catalyst
KR102302836B1 (en) Catalyst for producing an unsaturated carboxylic acid by gas phase oxidation of an unsaturated aldehyde
EP0024954B1 (en) Catalyst for production of unsaturated carboxylic acid, preparation thereof and production of unsaturated carboxylic acid
JP2017176931A (en) catalyst
JP2012045516A (en) Method of manufacturing catalyst for manufacturing unsaturated aldehyde and/or unsaturated carboxylic acid and the catalyst, and method of manufacturing acrolein and/or acrylic acid using the catalyst
RU2776481C2 (en) Catalyst
JP2017176932A (en) catalyst
JP5037830B2 (en) Method for producing molybdenum-containing solid shaped catalyst
JPS6048143A (en) Manufacture of catalyst for manufacturing unsaturated acid
JPWO2020196853A1 (en) A catalyst molded body, a catalyst molded body for producing methacrolein and / or methacrylic acid, and a method for producing methacrolein and / or methacrylic acid.
JP7480672B2 (en) Method for producing catalyst for synthesizing unsaturated aldehydes and unsaturated carboxylic acids
JP7468292B2 (en) Method for producing catalyst for synthesizing unsaturated aldehydes and unsaturated carboxylic acids
JP7468291B2 (en) Method for producing catalyst for synthesizing unsaturated aldehydes and unsaturated carboxylic acids
JP7468290B2 (en) Method for producing catalyst for synthesizing unsaturated aldehydes and unsaturated carboxylic acids
JP7480671B2 (en) Method for producing catalyst for synthesizing unsaturated aldehydes and unsaturated carboxylic acids
JP7237268B1 (en) Catalyst for producing unsaturated carboxylic acid, method for producing the same, and method for producing unsaturated carboxylic acid
JP7347282B2 (en) Method for producing catalyst for unsaturated carboxylic acid synthesis
JP7459589B2 (en) Method for producing catalyst for acrylic acid synthesis
JP7347283B2 (en) Method for producing catalyst for unsaturated carboxylic acid synthesis
JP7375639B2 (en) Method for producing catalyst for unsaturated carboxylic acid synthesis
WO2023063349A1 (en) Catalyst for production of unsaturated carboxylic acid, method for producing same, and method for producing unsaturated carboxylic acid
JP2016055271A (en) Method for producing monolithic type spherical catalyst
JP2023140995A (en) Catalyst, manufacturing method of (meth)acrolein and (meth)acrylic acid therewith