JPS5810369B2 - Tansosu 3-4 Nofuhouwa aldehyde noseizouhou - Google Patents
Tansosu 3-4 Nofuhouwa aldehyde noseizouhouInfo
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- JPS5810369B2 JPS5810369B2 JP50048148A JP4814875A JPS5810369B2 JP S5810369 B2 JPS5810369 B2 JP S5810369B2 JP 50048148 A JP50048148 A JP 50048148A JP 4814875 A JP4814875 A JP 4814875A JP S5810369 B2 JPS5810369 B2 JP S5810369B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はプロピレンあるいはイソブチレンを分子状酸素
によって酸化して対応する不飽和アルデヒドを製造する
新規な方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a novel process for producing the corresponding unsaturated aldehydes by oxidizing propylene or isobutylene with molecular oxygen.
このうちでも本発明は、特にイソブチレンを分子状酸素
によって酸化して極めて好収率でメタクロレインを製造
する新規な方法に関するものである。Among these, the present invention particularly relates to a novel method for producing methacrolein in an extremely good yield by oxidizing isobutylene with molecular oxygen.
炭素数3又は40オレフイン類を種々の触媒の存在下に
気相にて分子状酸素によって酸化して対応する不飽和ア
ルデヒドを製造する方法は、多数知られている。A number of methods are known for producing the corresponding unsaturated aldehydes by oxidizing C3 or C40 olefins with molecular oxygen in the gas phase in the presence of various catalysts.
しかしながらかかる方法の多ぐは炭素数が3のプロピレ
ンを原料にしてアクロレインを有利に製造するものであ
り、炭素数4の例え;ばイソブチレンを原料にしてメタ
クロレインを製造する場合には、実質上はとんど適用で
きない。However, most of these methods advantageously produce acrolein using propylene with a carbon number of 3 as a raw material. is hardly applicable.
例えば原料オレフィンの転化率を工業化に好ましい例え
ば90〜95%にせしめたとき、プロピレンからアクロ
レインを製造する場合、アクロレインの選択率として8
5%以上もの高収率を与える方法も、これをイソブチレ
ンからメタクロレインを製造する方法に適用した多くの
場合にはメタクロレインの選択率は、高々50%以下に
とどまり、工業的製造法としては全く不満足なものであ
る。For example, when producing acrolein from propylene, when the conversion rate of the raw material olefin is set to 90 to 95%, which is preferable for industrialization, the selectivity of acrolein is 8.
Even when a method that provides a high yield of 5% or more is applied to a method for producing methacrolein from isobutylene, the selectivity of methacrolein remains at most 50% or less, making it difficult to use as an industrial production method. It is completely unsatisfactory.
このような反応収率の差違は、同じような不飽和の炭化
水素でも炭素数3のプロピレンと炭素数4のイソブチレ
ンでは、反応活性上大きな違いがるることを意味し、イ
ソブチレンが化学的に極めて活性であり、それだけ目的
物を与える反応だけを選択的に生起させることが難しい
ことを示唆しているものである。This difference in reaction yield means that there is a big difference in reaction activity between propylene, which has 3 carbon atoms, and isobutylene, which has 4 carbon atoms, even though they are similar unsaturated hydrocarbons. This suggests that it is difficult to selectively cause only reactions that are active and give the target product.
本発明は上記の事情に鑑み、これを改良すべく研究され
た結果完成されたもので、本発明によれば新規な触媒系
を使用することによって炭素数4の不飽和アルデヒドで
あるメタクロレインを、従来法と比べ高収率で製造でき
る方法が提供され、また併せて炭素数3のアクロレイン
の場合にも一層有利な収率で製造できる方法が提供され
るものである。In view of the above circumstances, the present invention was completed as a result of research to improve this.According to the present invention, methacrolein, an unsaturated aldehyde having 4 carbon atoms, is produced by using a new catalyst system. , a method is provided that allows production at a higher yield than conventional methods, and also a method that allows production at a more advantageous yield in the case of acrolein having 3 carbon atoms.
即ち本発明は、プロピレンあるいはイソブチレンと分子
状酸素とを、実験式
%式%
〜35、δは他の成分元素の酸化状態によって決まる数
であり、通常39〜126.5である。That is, in the present invention, propylene or isobutylene and molecular oxygen are expressed in an empirical formula of % to 35, and δ is a number determined depending on the oxidation state of other component elements, and is usually 39 to 126.5.
なかでも上記α、β、γはそれぞれ0.5〜3.0.5
〜5゜5〜20のとき特に好ましい)を有する触媒の存
在下に、高温気相状で反応せしめることを特徴とする対
応する不飽和アルデヒドの製造法にある。Among them, the above α, β, and γ are each 0.5 to 3.0.5.
~5° (particularly preferred when 5-20)), the process is characterized in that the reaction is carried out at high temperature in the gas phase.
上記のように本発明は新規な触媒系を使用することにそ
の特徴があるが、本発明の場合、特に触媒中に含まれる
ケイ素の量が他の元素に比較して大きい点に大きな特徴
がある。As mentioned above, the present invention is characterized by the use of a novel catalyst system, but the present invention is particularly characterized by the fact that the amount of silicon contained in the catalyst is large compared to other elements. be.
かかるケイ素の含有により、触媒の活性(原料オレフィ
ンの反応率)が増大するとともに、触媒の熱安定性は顕
著に増大し、触媒寿命は著しく増大する。By containing such silicon, the activity of the catalyst (reaction rate of the raw olefin) increases, the thermal stability of the catalyst increases significantly, and the life of the catalyst increases significantly.
従って目的とする不飽和アルデヒドが長期間、高収率で
得られることになる。Therefore, the desired unsaturated aldehyde can be obtained in high yield over a long period of time.
しかしかかるケイ素を含有させる媒触効果は、上記の如
(モリブデン、テルル及びアンチモンが共存した場合に
顕著に見られ、これらの元素が共存しない場合には、シ
リカの含有の効果は小さいか或いは全くない。However, the catalytic effect of containing silicon is noticeable when molybdenum, tellurium and antimony coexist as described above, and when these elements do not coexist, the effect of containing silica is small or not at all. do not have.
触媒系に対するケイ素の含有量も上記のように限定的で
あり、上記範囲より小さい場合も、また大きい場合にも
その効果は小さくなる。The silicon content in the catalyst system is also limited as mentioned above, and the effect will be reduced if it is smaller or larger than the above range.
これらの点で、従来の如き、ケイ素をシリカなどして単
に触媒の担体として含有する場合と比べて大きく異なる
ものである。In these respects, it is greatly different from the conventional case where silicon is simply contained as a catalyst carrier, such as silica.
本発明の触媒は、上記のようにモリブデン、テルル、ア
ンチモン、ケイ素及び酸素からなるものであるが、かか
る触媒を更に活性化し、ケイ素含有の作用を効果的にす
るためには、ビスマス、コバルト、ニオブ、タンツル、
銅、アルカリ金属、鉄及びニッケルから選ばれる少なく
とも一つの元素を添加することが好ましい。The catalyst of the present invention is composed of molybdenum, tellurium, antimony, silicon, and oxygen as described above, but in order to further activate the catalyst and make the effect of the silicon content more effective, bismuth, cobalt, Niobium, tanzur,
It is preferable to add at least one element selected from copper, alkali metals, iron and nickel.
かかる場合、触媒の好ましい実験式は以下のようになる
。In such a case, a preferred empirical formula for the catalyst is as follows.
ここでXは、ビスマス、コバルト、ニオブ、タンタル、
鉄、ニッケル、銅、及びアルカリ金属から選ばれる少な
くとも一つの元素であり、εは0.01〜15、好まし
くは0.05〜7、α、β、γ、δは上記と同じである
。Here, X is bismuth, cobalt, niobium, tantalum,
It is at least one element selected from iron, nickel, copper, and alkali metals, ε is 0.01 to 15, preferably 0.05 to 7, and α, β, γ, and δ are the same as above.
特にこのなかでも、上記Xとしてビスマス、コバルト、
ニオブ、タンタル、鉄及びニッケルから選ばれる少なく
とも一つの元素と、銅と、アルカリ金属とを同時に併有
する場合には、特に優れた触媒が得られる。Among these, the above-mentioned X includes bismuth, cobalt,
A particularly excellent catalyst can be obtained when at least one element selected from niobium, tantalum, iron, and nickel, copper, and an alkali metal are used together.
なおここでアルカリ金属とは、好ましくはナトリ゛ウム
、ガリウム、セシウム、ルビジウムを表わす。Note that the alkali metal herein preferably represents sodium, gallium, cesium, and rubidium.
かかる触媒の好ましい触媒の実験式は以下のようになる
。The preferred empirical formula for such a catalyst is as follows.
Mo12TeaSbβSi、XaybzcOδここでX
はビスマス、コバルト、ニオブ、タンタル、鉄及びニッ
ケルから選ばれる少なくとも一つの元素を示し、yは銅
を、Zはアルカリ金属の一つ以上を示す。Mo12TeaSbβSi, XaybzcOδ where X
represents at least one element selected from bismuth, cobalt, niobium, tantalum, iron, and nickel, y represents copper, and Z represents one or more alkali metals.
またa、b、cはそれぞれ好ましくは0.1〜12.0
.1〜9.0.01〜3を表す。Moreover, a, b, and c are each preferably 0.1 to 12.0.
.. 1-9. Represents 0.01-3.
なおα、β、γ、δは上記と同じである。Note that α, β, γ, and δ are the same as above.
上記本発明で使用される触媒を調製するに際しては、こ
の種の酸化触媒を調製するための方法が広く採用できる
。When preparing the catalyst used in the present invention, a wide range of methods for preparing this type of oxidation catalyst can be employed.
例えば原料として、モリブテン成分は、パラモリブデン
酸アンモニウム、三酸化モリブデンなどが、アンチモン
成分は、酸化アンチモン、塩化アンチモンなどが、テル
ル成分は、二酸化テルル、テルル酸などが、ケイ素成分
としては、酸化ケイ素、塩化ケイ素、シリコーン油、ケ
イ酸エステルなどが使用される。For example, as raw materials, the molybdenum component is ammonium paramolybdate, molybdenum trioxide, etc., the antimony component is antimony oxide, antimony chloride, etc., the tellurium component is tellurium dioxide, telluric acid, etc., and the silicon component is silicon oxide. , silicon chloride, silicone oil, silicate ester, etc. are used.
このうちケイ素成分については、特にシリカゾルは使用
に便利であるとともに優れた効果が得られる。Among these silicon components, silica sol is particularly convenient to use and provides excellent effects.
またビスマス、コバルト、ニオブ、タンタル、鉄、ニッ
ケル、銅及びアルカリ金属については、これらの酸化物
、水酸化物、硝酸塩、硫酸塩又はハロゲン化物が、それ
ぞれに応じて使用される。For bismuth, cobalt, niobium, tantalum, iron, nickel, copper and alkali metals, their oxides, hydroxides, nitrates, sulfates or halides are used accordingly.
上記のような原料化合物は、各必要量を混合し、水など
の媒体を用いて液状乃至スラリー状にせしめ、なるべく
均一に混合した上、上記媒体を蒸発させ濃縮乃至乾固す
る。The above raw material compounds are mixed in required amounts and made into a liquid or slurry using a medium such as water, mixed as uniformly as possible, and then concentrated or solidified by evaporating the medium.
而る後膣濃縮乃至飽固物を乾燥し、好ましくはこれを4
00〜700℃、更に好ましくは450〜600℃にて
約1〜20時間焼成する。After that, the vaginal concentrate or saturated material is dried, preferably for 4 hours.
It is baked at 00 to 700°C, more preferably at 450 to 600°C for about 1 to 20 hours.
か\る焼成過程を経ることにより、上記各触媒成分は充
分酸素と結合した化合物乃至混合物となり、また前記し
たいづれの化合物の形で触媒系中に導入した場合にも混
合分散が充分材なわれている限り、所期の触媒性能を示
すようになる。Through such a calcination process, each of the catalyst components described above becomes a compound or a mixture that is sufficiently combined with oxygen, and even when introduced into the catalyst system in the form of any of the above-mentioned compounds, mixing and dispersion is sufficiently achieved. As long as the catalyst is hydrated, it will show the desired catalytic performance.
次いで上記の焼成物は、触媒としての使用に適切な大き
さである35〜100メツシユに粉砕される。Next, the above-mentioned calcined product is pulverized into 35 to 100 meshes, which is a size suitable for use as a catalyst.
かくして調製される本発明の触媒は、その表面積が好ま
しくは0.1〜300m2/gの値を有するものにせし
めるのがよい。The catalyst of the present invention prepared in this way preferably has a surface area of 0.1 to 300 m2/g.
上記の本発明の触媒は、コストを減少し、或は好ましい
物理的特性を与えるために担体を使用することが好まし
い。The catalysts of the present invention described above preferably use a support to reduce cost or provide favorable physical properties.
担体を使用するときには例えばシリカ、アルミナ、シリ
コンカーバイド、酸化チタン又はケイソウ土などの如き
種々の担体のいづれも使用できる。When a carrier is used, any of a variety of carriers can be used, such as silica, alumina, silicon carbide, titanium oxide or diatomaceous earth.
担体の使用量は、触媒中に30〜97(重量)%含有す
るように調製するのが好ましい。The amount of the carrier to be used is preferably adjusted so that it is contained in the catalyst in an amount of 30 to 97% (by weight).
触媒の担持方法としては、従来の触媒調製時に行なう混
練法、触媒調製後に行なう混練法などの手段が一般に採
用することができる。As a method for supporting the catalyst, methods such as a conventional kneading method carried out during catalyst preparation, a kneading method carried out after catalyst preparation, etc. can be generally employed.
本発明においてプロピレンあるいはイソブチレンから対
応する不飽和アルデヒドを製造する場合、その反応温度
は、300〜500℃にせしめるのが有利であり、特に
好ましくは320〜450℃である。When producing the corresponding unsaturated aldehyde from propylene or isobutylene in the present invention, the reaction temperature is advantageously 300 to 500°C, particularly preferably 320 to 450°C.
また圧力は常圧〜約10気圧好ましくは常圧〜3気圧が
採用される。Further, the pressure employed is normal pressure to about 10 atm, preferably normal pressure to 3 atm.
圧力が高いときには〉上記に規定した反応温度のうちで
も幾分低い温度を用いることができる。When the pressure is high, it is possible to use somewhat lower reaction temperatures than those specified above.
また反応の際の見かけ上の接触時間は、0.1〜20秒
に到る広い範囲より選択実施することができるが、特に
0.5〜10秒の範囲が最適である。Further, the apparent contact time during the reaction can be selected from a wide range of 0.1 to 20 seconds, but a range of 0.5 to 10 seconds is particularly optimal.
本発明における原料混合ガス中のプロピレンあるいはイ
ソブチレンと酸素とのモル比としては、一般に3:1〜
1:5が好ましい結果を与えるが、特に1:1〜1:3
が最も好適である。In the present invention, the molar ratio of propylene or isobutylene to oxygen in the raw material mixed gas is generally 3:1 to 3:1.
1:5 gives preferable results, especially 1:1 to 1:3
is the most suitable.
また反応に使用する酸素としては、反応条件下に分子状
酸素を提供するものならばいづれでもよく、最も安価な
酸素源としての空気を用いることができる。Further, the oxygen used in the reaction may be any oxygen as long as it provides molecular oxygen under the reaction conditions, and air can be used as the cheapest oxygen source.
原料混合ガス中には、上記原料のほかに水蒸気を共存さ
せた場合には目的物である不飽和アルデヒドの収率が向
上することがある。When water vapor is present in the raw material mixed gas in addition to the above-mentioned raw materials, the yield of the target unsaturated aldehyde may be improved.
この場合例えば水蒸気の共存量は、原料ガス中5〜60
%である。In this case, for example, the coexisting amount of water vapor in the raw material gas is 5 to 60
%.
その他原料混合ガス中にはメタン、エタン、プロパン、
ブタン、窒素などの飽和炭化水素類その他の不活性ガス
を共存せしめることができる。Other raw material mixed gases include methane, ethane, propane,
Saturated hydrocarbons such as butane and nitrogen, as well as other inert gases can coexist.
また本発明方法ケ実施するに際しては、気相酸化反応を
行なうのに適当な如何なる装置も使用することができ、
例えば連続型或は断続型、更には固的床或は流動床形式
のいづれも使用できる。Furthermore, when carrying out the method of the present invention, any apparatus suitable for carrying out a gas phase oxidation reaction can be used.
For example, either a continuous type or an intermittent type, a fixed bed type or a fluidized bed type can be used.
かくして本発明によれば従来反応収率が低いために工業
化が困難であったイソブチレンよりメタクロレインの製
造を特に有利に実施することができる。Thus, according to the present invention, it is possible to particularly advantageously produce methacrolein from isobutylene, which has conventionally been difficult to industrialize due to low reaction yields.
か〜る事実は、メタクロレインを容易に且安価に製造で
きるので、従来のメタクロレインの用途に加えて更に新
しい用途をも開くものである。This fact opens up new uses in addition to the conventional uses of methacrolein, since methacrolein can be produced easily and inexpensively.
以下に本発明を具体的に示すために実施例を挙げるが、
本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるもので
はない。Examples are given below to specifically illustrate the present invention, but
The present invention is not limited in any way by these Examples.
例えば本発明の上記触媒には、その目的を阻害しない限
り、他の元素を添加することもできる。For example, other elements may be added to the catalyst of the present invention as long as they do not impede the purpose.
なお本発明の記載においてオレフィン類の転化率、生成
される不飽和アルデヒドの選択率及び燃焼率は以下のよ
うに定義される。In the description of the present invention, the conversion rate of olefins, the selectivity and combustion rate of the unsaturated aldehyde produced are defined as follows.
実施例 1
パラモリフテン酸アンモニウム
(NH4)6 MO7024・4 H2O,424tを
11の水に溶解した液に、三酸化アンチモン5b203
58、3 fを分散させて激しく攪拌しながら、硝酸(
61%)100mlを水400m/で希釈した液を加え
、生じるスラリーを約1時間加熱攪拌した。Example 1 Ammonium paramolyphthenate (NH4) 6 MO7024.4 Antimony trioxide 5b203 was added to a solution in which 424t of H2O was dissolved in 11 water.
While dispersing 58.3 f and stirring vigorously, add nitric acid (
A solution obtained by diluting 100 ml of 61%) with 400 ml of water was added, and the resulting slurry was heated and stirred for about 1 hour.
次いで二酸化テルル粉末Tea263.8 t、シリカ
ゾル(日量化学社製スノーテックスO)2340gを順
次加えさらに加熱濃縮することにより水の大部分を蒸発
させた。Next, 263.8 t of tellurium dioxide powder Tea and 2340 g of silica sol (Snowtex O, manufactured by Nichichi Kagaku Co., Ltd.) were sequentially added and further heated and concentrated to evaporate most of the water.
これを120℃で20時間乾燥し500℃で5時間焼成
することにより金属成分の原子比Mo12 Te2 S
b2 Si 7.8を有する触媒組成物が得られた。By drying this at 120°C for 20 hours and firing at 500°C for 5 hours, the atomic ratio of the metal component Mo12 Te2 S
A catalyst composition with b2 Si 7.8 was obtained.
これを粉砕、ふるい分けして10〜20メツシユの粒度
の触媒組成物をあつめ、その24m1を内径8Wtv1
1のU字型ステンレス製反応管に充填した。This is crushed and sieved to collect a catalyst composition with a particle size of 10 to 20 mesh, and 24 ml of the catalyst composition is
The mixture was filled into a U-shaped stainless steel reaction tube.
この反応管を420℃に加熱した溶融塩浴に浸し、窒素
85%、酸素10%、イソブチレン5%からなる原料ガ
スを通じ接触時間(NTP換算)5秒で反応を行なった
。This reaction tube was immersed in a molten salt bath heated to 420° C., and a reaction was carried out for a contact time (in terms of NTP) of 5 seconds through a raw material gas consisting of 85% nitrogen, 10% oxygen, and 5% isobutylene.
その結果イソブチレンの転化率は90.3%、メタクロ
レインの選択率は80.6%、燃焼率は17.1%であ
った。As a result, the conversion rate of isobutylene was 90.3%, the selectivity of methacrolein was 80.6%, and the combustion rate was 17.1%.
そのまま反応を続け30日後に性能を測定したところ、
反応温度435℃でイソブチレンの転化率は88.1%
、メタクロレインの選択率は80.2%であった。When the reaction was continued and the performance was measured after 30 days,
At a reaction temperature of 435°C, the conversion rate of isobutylene was 88.1%.
, the selectivity of methacrolein was 80.2%.
比較例 1
シリカゾルを用いなかった他は実施例1と同様な方法で
金属成分原子比Mol□、Te2Sb2 を有する触
媒を調製し、実施例1と同様に420℃で反応させた結
果、イソブチレンの転化率は78.8%で、メタクロレ
インの選択率は81.0%、燃焼率は16.4%であっ
た。Comparative Example 1 A catalyst having a metal component atomic ratio Mol The rate was 78.8%, the methacrolein selectivity was 81.0%, and the combustion rate was 16.4%.
20日間反応を続けたところ反応温度440℃でイソブ
チレンの転化率は53.8%、メタクロレインの選択率
は76.5%、燃焼率は20.3%となり、触媒が著し
く劣化した。When the reaction was continued for 20 days, the conversion rate of isobutylene was 53.8%, the selectivity of methacrolein was 76.5%, and the combustion rate was 20.3% at a reaction temperature of 440°C, and the catalyst deteriorated significantly.
実施例 2
シリカゾルのかわりにシリカゲル(ダビソン社N5−G
el ) 468 tを用いた地は実施例1と同様な方
法で金属成分原子比Mo12Te2 Sb2 Si 7
.Bを有する触媒を調製し、実施例1と同様に420℃
で反応させた結果、イソブチレンの転化率は89.3%
でメタクロレインの選択率は80.1%、燃焼率は18
.0%であった。Example 2 Silica gel (Davison N5-G) was used instead of silica sol.
El ) 468
.. A catalyst containing B was prepared and heated at 420°C in the same manner as in Example 1.
As a result of the reaction, the conversion rate of isobutylene was 89.3%.
The selectivity of methacrolein is 80.1% and the combustion rate is 18.
.. It was 0%.
実施例 3
シリカゾルのかわりに四塩化ケイ素281vを徐々に加
えた他は下記の実施例11と同様な方法で金属成分原子
比Mo12 Te2・S b 5 Cu4 KI St
7−8を有する触媒を調製し、実施例11と同様にし
て、400℃で反応させた。Example 3 Metal component atomic ratio Mo12 Te2 S b 5 Cu4 KI St was prepared in the same manner as in Example 11 below except that 281v of silicon tetrachloride was gradually added instead of silica sol.
A catalyst having 7-8 was prepared and reacted at 400°C in the same manner as in Example 11.
その結果イソブチレンの転化率は82.4%、メタクロ
レインの選択率は85.3%、燃焼率は13.0%であ
った。As a result, the conversion rate of isobutylene was 82.4%, the selectivity of methacrolein was 85.3%, and the combustion rate was 13.0%.
実施例 4
パラモリフテン酸アンモニウム
(NH4)5MO7024” 4 H20424S’を
11の水に溶解した液に三酸化アンチモン粉末5b20
3145.8fを分散させて激しく攪拌しながら、硝酸
(61%)100Iyy7を水400m/で希釈した液
を加え生じるスラリーを約1時間加熱攪拌する。Example 4 Antimony trioxide powder 5b20 was added to a solution in which ammonium paramolyphthenate (NH4) 5MO7024''4 H20424S' was dissolved in 11 water.
3145.8f is dispersed and vigorously stirred, a solution obtained by diluting nitric acid (61%) 100Iyy7 with 400ml of water is added, and the resulting slurry is heated and stirred for about 1 hour.
ついで二酸化テルル粉末TeO□63.8f、硝酸ヒス
マスBi(NO3)3・5H20388vを硝酸(61
%)50mzを水300dで希釈した液に溶解した液、
シリカゾル(日量・化学社製スノーテックス0)234
0Fを順次加え、さらに加熱濃縮することにより水の大
部分を蒸発させた。Next, tellurium dioxide powder TeO□63.8f, hismuth nitrate Bi (NO3)3.
%) 50mz dissolved in a solution diluted with 300d of water,
Silica sol (day dose/manufactured by Kagakusha Snowtex 0) 234
Most of the water was evaporated by sequentially adding 0F and further heating and concentration.
これを120℃で20時間乾燥し、500℃で5時間焼
成することにより金属成分の原子比
Mo 12 Te2 Sb5 Bi 、 S i 7−
8を有する触媒組成物が得られた。By drying this at 120°C for 20 hours and firing at 500°C for 5 hours, the atomic ratio of the metal components Mo12Te2Sb5Bi, Si7-
A catalyst composition having 8 was obtained.
これを粉砕、ふるい分けして10〜20メツシユの粒度
の触媒組成物をあつめ、その ・24m1を内径8*y
aのU字型ステンレス製反応管に充填した。This is pulverized and sieved to collect a catalyst composition with a particle size of 10 to 20 mesh, and 24 ml of the catalyst composition is mixed with an inner diameter of 8*y.
The mixture was filled into the U-shaped stainless steel reaction tube shown in a.
この反応管&410℃に加熱した溶融塩浴に浸し、窒素
85%。This reaction tube is immersed in a molten salt bath heated to 410°C and 85% nitrogen.
酸素10%、イソブチレン5%からなる原料ガスを通じ
、接触時間(NTP換算)5秒で反応を行なった。The reaction was carried out using a raw material gas consisting of 10% oxygen and 5% isobutylene for a contact time (in terms of NTP) of 5 seconds.
その結果、イソブチレン転化率は85.2%、メタクロ
レインの選択率は82.8%、燃焼率は15.6%であ
った。As a result, the isobutylene conversion rate was 85.2%, the methacrolein selectivity was 82.8%, and the combustion rate was 15.6%.
30日反応を続けたところ反応温度430℃でイソブチ
レンの転化率は83.2%、メタクロレインの選択率は
83.5%であった。When the reaction was continued for 30 days, the conversion rate of isobutylene was 83.2% and the selectivity of methacrolein was 83.5% at a reaction temperature of 430°C.
比較例 2
シリカゾルを用いなかった他は実施例4と同様に金属成
分原子比Mo12Te2 Sb5 Bi4 を有する触
媒を調製し、実施例4と同様に410℃で反応させた結
果、イソブチレンの転化率は76.0%で、メタクロレ
インの選択率は82.3%、燃焼率は15.2%であっ
た。Comparative Example 2 A catalyst having a metal component atomic ratio of Mo12Te2 Sb5 Bi4 was prepared in the same manner as in Example 4 except that silica sol was not used, and the reaction was carried out at 410°C in the same manner as in Example 4. As a result, the conversion rate of isobutylene was 76 0%, the methacrolein selectivity was 82.3% and the combustion rate was 15.2%.
20日間反応を続けたところ、反応温度440℃でイソ
ブチレン転化率62.1%、メタクロレインの選択率7
5.3%、燃焼率21.8%となり、触媒が著しく劣化
した。When the reaction was continued for 20 days, the isobutylene conversion rate was 62.1% and the methacrolein selectivity was 7 at a reaction temperature of 440°C.
5.3%, and the combustion rate was 21.8%, indicating that the catalyst had significantly deteriorated.
実施例 5
シリカゾルを用いなかった他は実施例4と同様にして、
金属成分原子比Mo 12 Te 2 Sb5 Bi
4を有する触媒スラリーを調製した。Example 5 Same as Example 4 except that silica sol was not used,
Metal component atomic ratio Mo 12 Te 2 Sb5 Bi
A catalyst slurry having 4 was prepared.
これを120℃で20時間乾燥後、300℃で2時間焼
成し、得られた触媒ケーキをらいかい機で粉砕した。This was dried at 120°C for 20 hours, then calcined at 300°C for 2 hours, and the resulting catalyst cake was pulverized using a sieve.
得られた触媒粉末の15wt%に相当するシリコーン油
(信越化学社KF96) を触媒粉末と混合し、ニー
ダ−でよく練り混ぜた後500℃で6時間焼成すること
によりシリカ含有触媒を調製した。A silica-containing catalyst was prepared by mixing silicone oil (KF96, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) corresponding to 15 wt% of the obtained catalyst powder with the catalyst powder, thoroughly kneading the mixture in a kneader, and then calcining it at 500° C. for 6 hours.
この触媒を用いて実施例4と同様に410℃で反応した
結果、イソブチレンの転化率は81.3%、メタクロレ
インの選択率は80.1%、燃焼率は16.6%であっ
た。Using this catalyst, the reaction was carried out at 410°C in the same manner as in Example 4, and the conversion rate of isobutylene was 81.3%, the selectivity of methacrolein was 80.1%, and the combustion rate was 16.6%.
実施例 6〜10
硝酸ビスマスの酸性水溶液の代わりに硝酸銅Cu (N
Oa )2−3H20193,4?の水溶液、硝酸コバ
ルトCo (NO,3) 2 ・6 H20232,9
f/の水溶液、硝酸ニッケルN 1(NOa)2・6H
20の水溶液、硝酸ナトリウムNaNO316,8tの
水溶液または五酸化ニオブNb20526.5fの懸濁
液を使用した他は実施例4と同様にして触媒を調製し、
400℃で反応した結果を表1に示す。Examples 6 to 10 Copper nitrate Cu (N
Oa)2-3H20193,4? Aqueous solution of cobalt nitrate Co (NO,3) 2 ・6 H20232,9
Aqueous solution of f/, nickel nitrate N1 (NOa)2.6H
A catalyst was prepared in the same manner as in Example 4, except that an aqueous solution of 20, an aqueous solution of sodium nitrate NaNO316.8t, or a suspension of niobium pentoxide Nb20526.5f was used,
Table 1 shows the results of the reaction at 400°C.
これらの触媒は30日連続反応後も活性低下はわずかで
あった。These catalysts showed only a slight decrease in activity even after 30 days of continuous reaction.
実施例 11
ハラモリフテン酸アンモニウム
(NH4)5MO7024・4H20424tを11の
水に溶解した液に三酸化アンチモン5b20□145.
1’を分散させて激しく攪拌しながら硝酸(61%)1
00#l/を水40Qmlで希釈した液を加え、生じる
スラリーを約1時間加熱攪拌した。Example 11 Antimony trioxide 5b20□145.
Disperse nitric acid (61%) 1 with vigorous stirring.
A solution obtained by diluting 00#l/ with 40Qml of water was added, and the resulting slurry was heated and stirred for about 1 hour.
ついで二酸化テルル粉末T e 0263.8 t 、
硝酸銅Cu (NO3)2 ・3H20193,411
の水溶液、硝酸カリウムKNO320,2rの水溶液を
加え1時間加熱攪拌した。Then tellurium dioxide powder T e 0263.8 t,
Copper nitrate Cu (NO3)2 ・3H20193,411
and an aqueous solution of potassium nitrate KNO320.2r were added, and the mixture was heated and stirred for 1 hour.
これにシリカゾル(日量化学社製スノーテックスN)2
349を加え加熱濃縮することにより水の大部分を蒸発
させた。Add 2 silica sol (Snowtex N manufactured by Nichikagaku Co., Ltd.) to this.
Most of the water was evaporated by adding 349 and heating and concentrating.
これを120℃で20時間乾燥し、500℃で5時間焼
成することにより金属成分原子比Mo 12 Te25
b5Cu4 KI Si 7.J+を有する触媒組成物
が得られた。By drying this at 120°C for 20 hours and firing at 500°C for 5 hours, the metal component atomic ratio Mo 12 Te 25
b5Cu4 KI Si 7. A catalyst composition with J+ was obtained.
これを粉砕ふるい分けして10〜20メツシユの粒度の
ものを採取し、その24m1を内径8朋のU字型ステン
レス製反応管に充填した。This was crushed and sieved to collect particles with a particle size of 10 to 20 mesh, and 24 ml of this was filled into a U-shaped stainless steel reaction tube with an inner diameter of 8 mm.
この反応管を400℃に加熱した溶融塩浴に浸し、窒素
85%、酸素10%、イソブチレン5%からなる原料ガ
スを通じ、接触時間(NTP換算)5秒で反応を行なっ
た。This reaction tube was immersed in a molten salt bath heated to 400° C., and a raw material gas consisting of 85% nitrogen, 10% oxygen, and 5% isobutylene was passed through it, and the reaction was carried out for a contact time (in terms of NTP) of 5 seconds.
その結果イソブチレンの転化率は84.8%、メタクロ
レインの選択率は86.8%、燃焼率は11.3%であ
った。As a result, the conversion rate of isobutylene was 84.8%, the selectivity of methacrolein was 86.8%, and the combustion rate was 11.3%.
実施例 12
硝酸銅の代わりに硝酸コバルト
Co (NO3) a ・6 H20232,9S’
ノ水溶液を、硝酸カリウムの代わりに硝酸セシウムCs
NO311,7Vの水溶液を用いた他は実施例11と同
様に触媒を調製し反応した結果、イソブチレンの転化率
は85.2%、メタクロレインの選択率は88.2%、
燃焼率は9.6%であった。Example 12 Cobalt nitrate Co (NO3) a ・6 H20232,9S' instead of copper nitrate
cesium nitrate Cs instead of potassium nitrate.
A catalyst was prepared and reacted in the same manner as in Example 11, except that an aqueous solution of NO311.7V was used. As a result, the conversion rate of isobutylene was 85.2%, the selectivity of methacrolein was 88.2%,
The combustion rate was 9.6%.
実施例 13〜18
表2に示した金属成分原子比を有する触媒組成物な実施
例1〜12の調製法に準じて調製し、350℃で反応し
た結果を表2に示す。Examples 13 to 18 Catalyst compositions having the metal component atomic ratios shown in Table 2 were prepared according to the preparation method of Examples 1 to 12, and the results of the reaction at 350°C are shown in Table 2.
なおこれらの触媒は180日間連続反応後も反応温度3
80℃で充分な活性を示した。Note that these catalysts maintain a reaction temperature of 3 even after 180 days of continuous reaction.
It showed sufficient activity at 80°C.
比叡例 3〜6
シリカゾルを加えなかった他は実施例1〜12の調製法
に準じて、表3に示す金属成分原子比を有する触媒を調
製し、360℃で反応した結果を表3に示す。Hiei Examples 3 to 6 Catalysts having the metal component atomic ratios shown in Table 3 were prepared according to the preparation methods of Examples 1 to 12, except that silica sol was not added, and the results of the reaction at 360°C are shown in Table 3. .
これらの触媒で100日間反応を続けたところ反応温度
430℃でイソブチレンの転化率は70%以下、メタク
ロレインの選択率は80%以下トなり、触媒が著しく劣
化した。When the reaction was continued for 100 days using these catalysts, the conversion of isobutylene was less than 70% and the selectivity of methacrolein was less than 80% at a reaction temperature of 430° C., resulting in significant deterioration of the catalyst.
実施例 19〜22
表4に示す金属成分原子比を有する触媒を調製し、イン
ブチレンの代わりにプロピレンを使用した他は実施例1
と同様に反応した結果を表4に示す。Examples 19 to 22 Same as Example 1 except that a catalyst having the metal component atomic ratio shown in Table 4 was prepared and propylene was used instead of imbutylene.
Table 4 shows the results of the same reaction.
これらの触媒は30日反応後も充分な活性を維持してい
た。These catalysts maintained sufficient activity even after 30 days of reaction.
比較例 7〜8
実施例10の触媒調製法に準じて表5の比較例7に示す
金属成分原子比を有する触媒を調製し、400℃、接媒
時間5秒で実施例6〜10と同様体の反応を行った。Comparative Examples 7-8 Catalysts having the metal component atomic ratios shown in Comparative Example 7 in Table 5 were prepared according to the catalyst preparation method of Example 10, and the same as Examples 6-10 were prepared at 400° C. for 5 seconds. The body reacted.
また、実施例17の触媒調製法に準じて表5の比較例8
に示す金属成分原子比を有する触媒を調製し、360℃
接触時間5秒で実施例13〜18と同様の反応を行った
。In addition, Comparative Example 8 in Table 5 was prepared according to the catalyst preparation method in Example 17.
Prepare a catalyst having the metal component atomic ratio shown in
Reactions similar to Examples 13 to 18 were carried out with a contact time of 5 seconds.
それぞれの結果な第5表に示す。The respective results are shown in Table 5.
Claims (1)
、 実験式 %式% は1〜35、δは他の元素の酸化状態によって決まる数
である)を有する触媒の存在下に、高温気相状で反応せ
しめることを特徴とする不飽和アルデヒドの製造法。 2 プロピレンあるいはイソブチレンと分子状酸素とを
、 実験式 (但しここでXは、ビスマス、コバルト、ニオブ、タン
タル、鉄、ニッケル、銅、及びアルカリ金属から選ばれ
る少(とも一つの元素であり、αは0.2〜9、βは0
.2〜15、γは1〜35、εは0.01〜15、及び
δは他の元素の酸化状態によって決まる数である)を有
する触媒の存在下に、高温気相状で反応せしめることを
特徴とする不飽和アルデヒドの製造法。[Claims] 1 Propylene or isobutylene and molecular oxygen are heated at high temperature in the presence of a catalyst having an empirical formula (% is 1 to 35, δ is a number determined by the oxidation state of other elements). A method for producing unsaturated aldehydes characterized by reaction in a gas phase. 2 Propylene or isobutylene and molecular oxygen are expressed using the empirical formula (where X is one element selected from bismuth, cobalt, niobium, tantalum, iron, nickel, copper, and alkali metals, and α is 0.2 to 9, β is 0
.. 2 to 15, γ is 1 to 35, ε is 0.01 to 15, and δ is a number determined by the oxidation state of other elements). Characteristic method for producing unsaturated aldehydes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50048148A JPS5810369B2 (en) | 1975-04-22 | 1975-04-22 | Tansosu 3-4 Nofuhouwa aldehyde noseizouhou |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50048148A JPS5810369B2 (en) | 1975-04-22 | 1975-04-22 | Tansosu 3-4 Nofuhouwa aldehyde noseizouhou |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51125313A JPS51125313A (en) | 1976-11-01 |
| JPS5810369B2 true JPS5810369B2 (en) | 1983-02-25 |
Family
ID=12795268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50048148A Expired JPS5810369B2 (en) | 1975-04-22 | 1975-04-22 | Tansosu 3-4 Nofuhouwa aldehyde noseizouhou |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5810369B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0247549A (en) * | 1988-08-09 | 1990-02-16 | Nec Corp | Analyzing apparatus of trace gas component |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5323808B2 (en) * | 1972-04-17 | 1978-07-17 | ||
| JPS5624657B2 (en) * | 1973-08-07 | 1981-06-08 | ||
| JPS5037710A (en) * | 1973-08-15 | 1975-04-08 |
-
1975
- 1975-04-22 JP JP50048148A patent/JPS5810369B2/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0247549A (en) * | 1988-08-09 | 1990-02-16 | Nec Corp | Analyzing apparatus of trace gas component |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS51125313A (en) | 1976-11-01 |
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