プロピレン気相部分酸化反応用触媒及びその製造方法
本発明は、酸素含有ガスとプロピレンからアクロレイン及びアクリル酸を製造する工程に用いられる触媒を製造するに際し、触媒添加剤として尿素（ＮＨ２ＣＯＮＨ２）、メラミン（Ｃ３Ｈ６Ｎ６）、シュウ酸アンモニウム（Ｃ２Ｈ８Ｎ２Ｏ４）、シュウ酸メチル（Ｃ４Ｈ６Ｏ４）またはナフタレン（Ｃ１０Ｈ８）などの昇華性物質を添加して触媒を製造する方法に関する。本発明により製造された触媒を用いれば、高収率でアクロレイン及びアクリル酸を生成することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高収率のアクロレイン及びアクリル酸を生産するために比表面積の大きい触媒を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在まで知られている多くの文献には、触媒存在下においてプロピレンを酸素含有ガスまたは空気と反応させてアクロレイン、アクリル酸、及びその他の副生物である酢酸、一酸化炭素、二酸化炭素を生成する幾つかの方法が提案されている。これら触媒の大半は、その成形時に硝酸アンモニウム、セルロース、澱粉、ポリビニルアルコール、ステアリン酸、成形助剤、補強剤、ガラス繊維、ウィスカー、エチレングリコールまたはポリエチレングリコールを添加して得られ、触媒の密度、作業性及び触媒の比表面積に関する研究が盛んに進められ、触媒の製造及び添加剤に関して多くの技術が特許出願された。
【０００３】
特開昭５７−１１９８３７号、特開平１−２９３３８９号、特開２０００−１６９６１号、特開２０００−３２５７９５号では、Ｍｏ、Ｂｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ組成を有する触媒を成形する前に０．０１〜１０μｍの高分子有機化合物を添加し、次いで成形し、焼成して触媒を得る方法を提案しており、添加した有機高分子化合物としては、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸イソブチルまたはポリスチレンがある。また、特開２００１−４８８１７号では、触媒の強度、分化度の改善のために無機物繊維、各種のウィスカーを添加し、触媒の物性を再現するために硝酸アンモニウム、セルロース、澱粉、ポリビニルアルコール、ステアリン酸などを粉体結合剤として添加することで触媒の耐久性を向上する触媒製造方法を提案している。しかしながら、より高い活性及び高収率の触媒製造に関する研究の必要性が依然として存在している。
【０００４】
Ｍｏ−Ｂｉ−Ｃｏ−Ｆｅの酸化化合物触媒を用いてのアクロレイン及びアクリル酸の製造に関する研究及びその進歩は、目を見張るものがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、より高い活性及び選択度を示す触媒を製造するためには、Ｍｏ−Ｂｉ−Ｃｏ−Ｆｅ及びその他遷移金属を添加して得られる酸化物触媒の製造方法に関する研究が求め続けられている。
【０００６】
本発明の目的は、高収率のアクロレイン及びアクリル酸を生産するために、プロピレンへの転換に高い活性を示し且つアクロレイン及びアクリル酸に対する高い選択度を保ち、安定した工場運転を可能にする触媒を提供することにある。本発明は、上記目的を達成するために、触媒の製造時に触媒製造用添加物を用いることで比表面積の大きい触媒を提供する。
【０００７】
本発明者らは、プロピレンの酸素含有ガスまたは空気雰囲気下において気相酸化反応によるアクリル酸及びアクロレインを製造するのに用いられる複合金属酸化物触媒活性成分を含む触媒を製造するに際し、その添加剤として、尿素、メラミン、シュウ酸アンモニウム、シュウ酸メチルまたはナフタレンなどの昇華性物質を用いる場合、比表面積の大きい触媒を提供可能であることを見いだした。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記知見に基づき、本発明は、（１）複合金属酸化物触媒活性成分、及び、（２）尿素（ＮＨ２ＣＯＮＨ２）、メラミン（Ｃ３Ｈ６Ｎ６）、シュウ酸アンモニウム（Ｃ２Ｈ８Ｎ２Ｏ４）、シュウ酸メチル（Ｃ４Ｈ６Ｏ４）またはナフタレン（Ｃ１０Ｈ８）などの昇華性物質よりなる群から選ばれる触媒添加剤を含む複合金属酸化物触媒活性成分含有触媒の製造組成物を提供する。
【０００９】
また、本発明は、前記複合金属酸化物触媒活性成分含有触媒の製造組成物から、焼成によって尿素（ＮＨ２ＣＯＮＨ２）、メラミン（Ｃ３Ｈ６Ｎ６）、シュウ酸アンモニウム（Ｃ２Ｈ８Ｎ２Ｏ４）、シュウ酸メチル（Ｃ４Ｈ６Ｏ４）またはナフタレン（Ｃ１０Ｈ８）などの昇華性物質よりなる群から選ばれる触媒製造用添加剤を除去することで微細気孔が形成された触媒を提供する。
【００１０】
さらに、本発明は、複合金属酸化物触媒活性成分を含む触媒の製造方法であって、（ａ）複合金属酸化物触媒活性成分としての各金属成分の塩を含有する触媒懸濁液を提供する段階と、（ｂ）前記触媒懸濁液を乾燥し、粉砕して触媒粉体を提供する段階と、（ｃ）前記粉砕された触媒粉体に尿素（ＮＨ２ＣＯＮＨ２）、メラミン（Ｃ３Ｈ６Ｎ６）、シュウ酸アンモニウム（Ｃ２Ｈ８Ｎ２Ｏ４）、シュウ酸メチル（Ｃ４Ｈ６Ｏ４）またはナフタレン（Ｃ１０Ｈ８）などの昇華性物質よりなる群から選ばれる触媒添加剤を混合する段階と、（ｄ）前記（ｃ）段階で得られた結果物を焼成する段階と、を含む触媒製造方法を提供する。
【００１１】
また、本発明は、下記の式１で表される組成を有する触媒成分に尿素（ＮＨ２ＣＯＮＨ２）、メラミン（Ｃ３Ｈ６Ｎ６）、シュウ酸アンモニウム（Ｃ２Ｈ８Ｎ２Ｏ４）、シュウ酸メチル（Ｃ４Ｈ６Ｏ４）またはナフタレン（Ｃ１０Ｈ８）などの昇華性物質よりなる群から選ばれる触媒製造添加剤を添加して成形し、焼成することを特徴とする触媒及びその製造方法を提供する。
ＭｏａＢｉｂＡｃＢｄＣｅＤｆＥｇＯｈ（式１）
【００１２】
上記式１において、Ｍｏは、モリブデンであり、Ｂｉは、ビスマスであり、Ａは鉄元素であり、Ｂは、Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選ばれる１種以上の元素であり、Ｃは、Ｗ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ａｇ及びＳｎよりなる群から選ばれる１種以上の元素であり、Ｄは、Ｐ、Ｔｅ、Ａｓ、Ｂ、Ｓｂ、Ｃｅ、Ｎｂ、Ｐｂ、Ｍｎ、Ｚｎ及びＮｂよりなる群から選ばれる１種以上の元素であり、Ｅは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｔａ、Ｃａ及びＭｇよりなる群から選ばれる１種以上の元素であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ及びｇは、各元素の原子比を表し、なお、ａ＝１２である時、ｂは０．０１〜１０であり、ｃは０．０１〜１０であり、ｄは０．０１〜１０であり、ｅは０．０１〜１０であり、ｆは０．０１〜２０であり、ｇは０．０１〜１０であり、ｈは上記各成分の酸化状態に応じて決められる数値である。
【００１３】
上記式１の触媒は、プロピレン気相接触酸化反応によってアクロレイン及びアクリル酸を製造するのに用いられるものである。
【発明の効果】
【００１４】
以上で説明した本発明による触媒を用いれば、高収率でアクロレイン及びアクリル酸を生成することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を詳しく説明する。
【００１６】
現在、通常方法で製造された複合金属酸化物からなるアクリル酸及びアクロレイン製造用触媒は、その比表面積が小さいと知られている。この種の触媒は、反応物質との接触面積が小さいため触媒活性が低く、高効率の触媒製造に不向きである。このような問題を解決するために、本発明では、尿素、メラミン、シュウ酸アンモニウム、シュウ酸メチル、またはナフタレンなどの昇華性物質を用いて触媒比表面積を容易に調節することにより、高活性触媒を製造することができた。
【００１７】
本発明では、例えば、酸素含有ガスとプロピレンからアクロレイン及びアクリル酸を製造する工程に用いられる上記式１で表される触媒の製造時、尿素、メラミン、シュウ酸アンモニウム、シュウ酸メチル、またはナフタレンなどの昇華性物質よりなる群から選ばれる触媒製造用添加剤を添加することにより触媒の比表面積を増加させ、高活性触媒を製造することができた。
【００１８】
尿素、メラミン、シュウ酸アンモニウム、シュウ酸メチル、またはナフタレンなどの昇華性物質は、触媒製造用組成物中に所定の割合で含まれ、乾燥または焼成によって除去されることで触媒の表面積及び細孔を制御する物質であって、その大きさは０．０１〜１０μｍであることが好ましく、粒状粉体または液状であればよいが、特に形状に制限はない。
【００１９】
使用量は、式１から得られた触媒に対して０．１〜３０重量％の範囲であればよく、触媒の性能と耐久性のために０．１〜２０重量％が適当である。
【００２０】
尿素、メラミン、シュウ酸アンモニウム、シュウ酸メチル、またはナフタレンなどの昇華性物質は、主に酸素、窒素、炭素、水素からなる有機物または有機アミンで、常温で粒状及び粉体であることが好ましい。
【００２１】
本発明によって、（１）複合金属酸化物触媒活性成分、及び、（２）尿素（ＮＨ２ＣＯＮＨ２）、メラミン（Ｃ３Ｈ６Ｎ６）、シュウ酸アンモニウム（Ｃ２Ｈ８Ｎ２Ｏ４）、シュウ酸メチル（Ｃ４Ｈ６Ｏ４）及びナフタレン（Ｃ１０Ｈ８）などの昇華性物質よりなる群から選ばれる触媒添加剤を含む触媒製造組成物を焼成して最終触媒焼成物を提供する時における焼成温度は４００〜５００℃の範囲が好ましく、焼成時間は５時間以上であることが好ましい。
【００２２】
尿素（ＮＨ２ＣＯＮＨ２）、メラミン（Ｃ３Ｈ６Ｎ６）、シュウ酸アンモニウム（Ｃ２Ｈ８Ｎ２Ｏ４）、シュウ酸メチル（Ｃ４Ｈ６Ｏ４）またはナフタレン（Ｃ１０Ｈ８）などの昇華性物質からなる触媒製造用添加物は、２５０℃未満で除去される。
【００２３】
上記焼成のほか、尿素、メラミン、シュウ酸アンモニウム、シュウ酸メチル、またはナフタレンなどの昇華性物質を粉砕された触媒粉体に添加する前に、該粉砕された触媒粉体を酸素雰囲気下において１８０〜２５０℃で３時間乃至５時間焼成する前処理段階を付加することができる。触媒の成形段階の前に吸湿性を有する硝酸塩化合物を除去することにより作業性を良くするためである。
【００２４】
上記触媒製造添加剤の添加対象である触媒粉体は、１５０μｍ以下に粉砕して用いることが好ましい。
【００２５】
触媒の形状には特に制限がなく、円柱状、球状、ペレット状、リング状などの適宜の形状であればよい。
【００２６】
本発明で得られた触媒を用いてプロピレンを気相酸化させる反応は、通常の方法で実施すればよく、特にその方法に制限はない。
【００２７】
（実施例）
以下、本発明の好適な実施例及び比較例に基づいて本発明を詳しく説明する。なお、該実施例は、本発明を例示するものであるに過ぎず、決してそれら実施例により本発明が限定されるものではない。
【００２８】
（触媒の製造）
（比較例１）
蒸溜水２５００ｍｌを７０℃で加熱撹拌しながらモリブデン酸アンモニウム１０００ｇを溶解させて溶液（１）を得た。蒸溜水４００ｍｌに硝酸ビスマス２２８ｇ、硝酸鉄１９０．７０ｇ、及び硝酸カリウム１．７１ｇを加えてよく混合した後、硝酸７１ｇを加え、溶解させて溶液（２）を得た。蒸溜水２００ｍｌに硝酸コバルト６０４．４ｇを溶解させて溶液（３）を得た。溶液（１）を激しく撹拌しながら溶液（３）を混合した後、溶液（２）を用いて触媒懸濁液を得た。該得た溶液を１２０℃の電気オーブンに入れ、１２時間乾燥させた後、１５０μｍ以下に粉砕した。該粉砕した触媒粉体を２時間混合した後、成形し、４５０℃で５時間空気雰囲気下において焼成して触媒活性を検証した。
【００２９】
得られた触媒の組成は、次のとおりである。
Ｍｏ１２Ｂｉ１Ｆｅ１Ｃｏ４．４Ｋ０．０３６（触媒１）
【００３０】
（実施例１）
粉砕した触媒粉体を成形する前に尿素６重量％を更に添加したことを除いては、比較例１と同法で触媒を得た。
【００３１】
（実施例２）
粉砕した触媒粉体を成形する前に尿素８重量％を更に添加したことを除いては、比較例１と同法で触媒を得た。
【００３２】
（実施例３）
粉砕した触媒粉体を成形する前に尿素１０重量％を更に添加したことを除いては、比較例１と同法で触媒を得た。
【００３３】
（実施例４）
粉砕した触媒粉体を成形する前に尿素１２重量％を更に添加したことを除いては、比較例１と同法で触媒を得た。
【００３４】
（実施例５）
粉砕した触媒粉体を成形する前にナフタレン６重量％を更に添加したことを除いては、比較例１と同法で触媒を得た。
【００３５】
（実施例６）
粉砕した触媒粉体を成形する前にナフタレン８重量％を更に添加したことを除いては、比較例１と同法で触媒を得た。
【００３６】
（実施例７）
粉砕した触媒粉体を成形する前にナフタレン１０重量％を更に添加したことを除いては、比較例１と同法で触媒を得た。
【００３７】
（実施例８）
粉砕した触媒粉体を成形する前にナフタレン１２重量％を更に添加したことを除いては、比較例１と同法で触媒を得た。
【００３８】
（比較例２）
蒸溜水２５００ｍｌを７０℃で加熱撹拌しながらモリブデン酸アンモニウム１０００ｇを溶解させて溶液（１）を得た。蒸溜水４００ｍｌに硝酸ビスマス２２８ｇ、硝酸鉄１９０．７０ｇ、硝酸カリウム１．７１ｇ、及び塩化アルミニウム６２．２５ｇを加えてよく混合した後、硝酸７１ｇを加え、溶解させて溶液（２）を得た。蒸溜水２００ｍｌに硝酸コバルト６０４．４ｇを溶解させて溶液（３）を得た。溶液（１）を激しく撹拌しながら溶液（３）を混合した後、溶液（２）を用いて触媒懸濁液を得た。該得た溶液を１２０℃の電気オーブンに入れ、１２時間乾燥させた後、１５０μｍ以下に粉砕した。該粉砕した触媒粉体を２時間混合した後、成形し、４５０℃で５時間空気雰囲気下において焼成して触媒活性を検証した。
【００３９】
得られた触媒の組成は、次のとおりである。
Ｍｏ１２Ｂｉ１Ｆｅ１Ｃｏ４．４Ａｌ１Ｋ０．０３６（触媒２）
【００４０】
（実施例９）
粉砕した触媒粉体を成形する前にメラミン６重量％を更に添加したことを除いては、比較例２と同法で触媒を得た。
【００４１】
（実施例１０）
粉砕した触媒粉体を成形する前にメラミン８重量％を更に添加したことを除いては、比較例２と同法で触媒を得た。
【００４２】
（実施例１１）
粉砕した触媒粉体を成形する前にメラミン１０重量％を更に添加したことを除いては、比較例２と同法で触媒を得た。
【００４３】
（実施例１２）
粉砕した触媒粉体を成形する前にメラミン１２重量％を更に添加したことを除いては、比較例２と同法で触媒を得た。
【００４４】
（比較例３）
蒸溜水２５００ｍｌを７０℃で加熱撹拌しながらモリブデン酸アンモニウム１０００ｇを溶解させて溶液（１）を得た。蒸溜水４００ｍｌに硝酸ビスマス２２８ｇ、硝酸鉄１９０．７０ｇ、硝酸セリウム１５ｇ、硝酸マンガン２１ｇ、及び硝酸カリウム１．７１ｇを加えてよく混合した後、硝酸７１ｇを加え、溶解させて溶液（２）を得た。蒸溜水２００ｍｌに硝酸コバルト６０４．４ｇを溶解させて溶液（３）を得た。溶液（１）を激しく撹拌しながら溶液（３）を混合した後、溶液（２）を用いて触媒懸濁液を得た。該得た溶液を１２０℃の電気オーブンに入れ、１２時間乾燥させた後、１５０μｍ以下に粉砕した。該粉砕した触媒粉体を２時間混合した後、成形し、４５０℃で５時間空気雰囲気下において焼成して触媒活性を検証した。
【００４５】
得られた触媒の組成は、次のとおりである。
Ｍｏ１２Ｂｉ１Ｆｅ１Ｃｏ４．４Ｋ０．０３６Ｃｅ０．１Ｍｎ０．１（触媒３）
【００４６】
（実施例１３）
粉砕した触媒粉体を成形する前にシュウ酸アンモニウム６重量％を更に添加したことを除いては、比較例３と同法で触媒を得た。
【００４７】
（実施例１４）
粉砕した触媒粉体を成形する前にシュウ酸アンモニウム８重量％を更に添加したことを除いては、比較例３と同法で触媒を得た。
【００４８】
（実施例１５）
粉砕した触媒粉体を成形する前にシュウ酸アンモニウム１０重量％を更に添加したことを除いては、比較例３と同法で触媒を得た。
【００４９】
（実施例１６）
粉砕した触媒粉体を成形する前にシュウ酸アンモニウム１２重量％を更に添加したことを除いては、比較例３と同法で触媒を得た。
【００５０】
（比較例４）
蒸溜水２５００ｍｌを７０℃で加熱撹拌しながらモリブデン酸アンモニウム１０００ｇを溶解させて溶液（１）を得た。蒸溜水４００ｍｌに硝酸ビスマス２２８ｇ、硝酸鉄１９０．７０ｇ、硝酸ニッケル１４９ｇ、及び硝酸カリウム１．７１ｇを加えてよく混合した後、硝酸７１ｇを加え、溶解させて溶液（２）を得た。蒸溜水２００ｍｌに硝酸コバルト３２１．５６ｇを溶解させて溶液（３）を得た。溶液（１）を激しく撹拌しながら溶液（３）を混合した後、溶液（２）を用いて触媒懸濁液を得た。該得た溶液を１２０℃の電気オーブンに入れ、１２時間乾燥させた後、１５０μｍ以下に粉砕した。該粉砕した触媒粉体を２時間混合した後、成形し、４５０℃で５時間空気雰囲気下において焼成して触媒活性を検証した。
【００５１】
得られた触媒の組成は、次のとおりである。
Ｍｏ１２Ｂｉ１Ｆｅ１Ｃｏ３Ｎｉ１．４Ｋ０．０３６（触媒４）
【００５２】
（実施例１７）
粉砕した触媒粉体を成形する前にシュウ酸メチル６重量％を更に添加したことを除いては、比較例４と同法で触媒を得た。
【００５３】
（実施例１８）
粉砕した触媒粉体を成形する前にシュウ酸メチル８重量％を更に添加したことを除いては、比較例４と同法で触媒を得た。
【００５４】
（実施例１９）
粉砕した触媒粉体を成形する前にシュウ酸メチル１０重量％を更に添加したことを除いては、比較例４と同法で触媒を得た。
【００５５】
（実施例２０）
粉砕した触媒粉体を成形する前にシュウ酸メチル１２重量％を更に添加したことを除いては、比較例４と同法で触媒を得た。
【００５６】
（試験例）
（触媒活性試験）
本発明の方法に従って得た触媒の活性を測定するために、触媒を所定のペレット形状にし、反応機に装入してプロピレンの酸化反応を行うことでアクロレイン及びアクリル酸を製造した。アクロレイン及びアクリル酸の製造時、反応温度２００〜３７０℃、反応圧力０．５〜３気圧下において、プロピレン１〜１０体積％、酸素１〜１５体積％、水蒸気５〜６０体積％及び不活性ガス２０〜８０％の原料ガスを空間速度５００〜５０００時間（ＳＴＰ）で触媒上に導入して行った。上記実施例及び比較例の反応実験の結果を、次の表１に表した。
【００５７】
本発明において用いられた転換率、選択度、及び収率を、以下の数式１、数式２及び数式３で定義した。
【００５８】
プロピレン転換率（％）＝（反応したプロピレンのモル数／供給されたプロピレンのモル数）×１００（数式１）
【００５９】
アクロレイン選択度（％）＝（生成されたアクロレインのモル数／反応されたプロピレンのモル数）×１００（数式２）
【００６０】
収率（％）＝（生成されたアクロレイン及びアクリル酸のモル数／供給されたプロピレンのモル数）×１００（数式３）
【００６１】
【表１】
【００６２】
以上で説明したように、本発明における触媒組成及び触媒添加剤として尿素（ＮＨ２ＣＯＮＨ２）、メラミン（Ｃ３Ｈ６Ｎ６）、シュウ酸アンモニウム（Ｃ２Ｈ８Ｎ２Ｏ４）、シュウ酸メチル（Ｃ４Ｈ６Ｏ４）またはナフタレン（Ｃ１０Ｈ８）などの昇華性物質を所定量添加することにより触媒に微細気孔を多く生成させることでプロピレンの転換率を高め、高収率のアクロレイン及びアクリル酸を得ることができた。
【００６３】
以上、本発明の具体的な実施の形態に関して詳細に説明したが、本発明の範囲を外れない限り、様々な変形が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には自明なことであろう。したがって、本発明の範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲及びこの特許請求の範囲と均等なものに基づいて定められるべきである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高収率のアクロレイン及びアクリル酸を生産するために比表面積の大きい触媒を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在まで知られている多くの文献には、触媒存在下においてプロピレンを酸素含有ガスまたは空気と反応させてアクロレイン、アクリル酸、及びその他の副生物である酢酸、一酸化炭素、二酸化炭素を生成する幾つかの方法が提案されている。これら触媒の大半は、その成形時に硝酸アンモニウム、セルロース、澱粉、ポリビニルアルコール、ステアリン酸、成形助剤、補強剤、ガラス繊維、ウィスカー、エチレングリコールまたはポリエチレングリコールを添加して得られ、触媒の密度、作業性及び触媒の比表面積に関する研究が盛んに進められ、触媒の製造及び添加剤に関して多くの技術が特許出願された。
【０００３】
特開昭５７−１１９８３７号、特開平１−２９３３８９号、特開２０００−１６９６１号、特開２０００−３２５７９５号では、Ｍｏ、Ｂｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ組成を有する触媒を成形する前に０．０１〜１０μｍの高分子有機化合物を添加し、次いで成形し、焼成して触媒を得る方法を提案しており、添加した有機高分子化合物としては、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸イソブチルまたはポリスチレンがある。また、特開２００１−４８８１７号では、触媒の強度、分化度の改善のために無機物繊維、各種のウィスカーを添加し、触媒の物性を再現するために硝酸アンモニウム、セルロース、澱粉、ポリビニルアルコール、ステアリン酸などを粉体結合剤として添加することで触媒の耐久性を向上する触媒製造方法を提案している。しかしながら、より高い活性及び高収率の触媒製造に関する研究の必要性が依然として存在している。
【０００４】
Ｍｏ−Ｂｉ−Ｃｏ−Ｆｅの酸化化合物触媒を用いてのアクロレイン及びアクリル酸の製造に関する研究及びその進歩は、目を見張るものがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、より高い活性及び選択度を示す触媒を製造するためには、Ｍｏ−Ｂｉ−Ｃｏ−Ｆｅ及びその他遷移金属を添加して得られる酸化物触媒の製造方法に関する研究が求め続けられている。
【０００６】
本発明の目的は、高収率のアクロレイン及びアクリル酸を生産するために、プロピレンへの転換に高い活性を示し且つアクロレイン及びアクリル酸に対する高い選択度を保ち、安定した工場運転を可能にする触媒を提供することにある。本発明は、上記目的を達成するために、触媒の製造時に触媒製造用添加物を用いることで比表面積の大きい触媒を提供する。
【０００７】
本発明者らは、プロピレンの酸素含有ガスまたは空気雰囲気下において気相酸化反応によるアクリル酸及びアクロレインを製造するのに用いられる複合金属酸化物触媒活性成分を含む触媒を製造するに際し、その添加剤として、尿素、メラミン、シュウ酸アンモニウム、シュウ酸メチルまたはナフタレンなどの昇華性物質を用いる場合、比表面積の大きい触媒を提供可能であることを見いだした。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記知見に基づき、本発明は、（１）複合金属酸化物触媒活性成分、及び、（２）尿素（ＮＨ２ＣＯＮＨ２）、メラミン（Ｃ３Ｈ６Ｎ６）、シュウ酸アンモニウム（Ｃ２Ｈ８Ｎ２Ｏ４）、シュウ酸メチル（Ｃ４Ｈ６Ｏ４）またはナフタレン（Ｃ１０Ｈ８）などの昇華性物質よりなる群から選ばれる触媒添加剤を含む複合金属酸化物触媒活性成分含有触媒の製造組成物を提供する。
【０００９】
また、本発明は、前記複合金属酸化物触媒活性成分含有触媒の製造組成物から、焼成によって尿素（ＮＨ２ＣＯＮＨ２）、メラミン（Ｃ３Ｈ６Ｎ６）、シュウ酸アンモニウム（Ｃ２Ｈ８Ｎ２Ｏ４）、シュウ酸メチル（Ｃ４Ｈ６Ｏ４）またはナフタレン（Ｃ１０Ｈ８）などの昇華性物質よりなる群から選ばれる触媒製造用添加剤を除去することで微細気孔が形成された触媒を提供する。
【００１０】
さらに、本発明は、複合金属酸化物触媒活性成分を含む触媒の製造方法であって、（ａ）複合金属酸化物触媒活性成分としての各金属成分の塩を含有する触媒懸濁液を提供する段階と、（ｂ）前記触媒懸濁液を乾燥し、粉砕して触媒粉体を提供する段階と、（ｃ）前記粉砕された触媒粉体に尿素（ＮＨ２ＣＯＮＨ２）、メラミン（Ｃ３Ｈ６Ｎ６）、シュウ酸アンモニウム（Ｃ２Ｈ８Ｎ２Ｏ４）、シュウ酸メチル（Ｃ４Ｈ６Ｏ４）またはナフタレン（Ｃ１０Ｈ８）などの昇華性物質よりなる群から選ばれる触媒添加剤を混合する段階と、（ｄ）前記（ｃ）段階で得られた結果物を焼成する段階と、を含む触媒製造方法を提供する。
【００１１】
また、本発明は、下記の式１で表される組成を有する触媒成分に尿素（ＮＨ２ＣＯＮＨ２）、メラミン（Ｃ３Ｈ６Ｎ６）、シュウ酸アンモニウム（Ｃ２Ｈ８Ｎ２Ｏ４）、シュウ酸メチル（Ｃ４Ｈ６Ｏ４）またはナフタレン（Ｃ１０Ｈ８）などの昇華性物質よりなる群から選ばれる触媒製造添加剤を添加して成形し、焼成することを特徴とする触媒及びその製造方法を提供する。
ＭｏａＢｉｂＡｃＢｄＣｅＤｆＥｇＯｈ（式１）
【００１２】
上記式１において、Ｍｏは、モリブデンであり、Ｂｉは、ビスマスであり、Ａは鉄元素であり、Ｂは、Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選ばれる１種以上の元素であり、Ｃは、Ｗ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ａｇ及びＳｎよりなる群から選ばれる１種以上の元素であり、Ｄは、Ｐ、Ｔｅ、Ａｓ、Ｂ、Ｓｂ、Ｃｅ、Ｎｂ、Ｐｂ、Ｍｎ、Ｚｎ及びＮｂよりなる群から選ばれる１種以上の元素であり、Ｅは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｔａ、Ｃａ及びＭｇよりなる群から選ばれる１種以上の元素であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ及びｇは、各元素の原子比を表し、なお、ａ＝１２である時、ｂは０．０１〜１０であり、ｃは０．０１〜１０であり、ｄは０．０１〜１０であり、ｅは０．０１〜１０であり、ｆは０．０１〜２０であり、ｇは０．０１〜１０であり、ｈは上記各成分の酸化状態に応じて決められる数値である。
【００１３】
上記式１の触媒は、プロピレン気相接触酸化反応によってアクロレイン及びアクリル酸を製造するのに用いられるものである。
【発明の効果】
【００１４】
以上で説明した本発明による触媒を用いれば、高収率でアクロレイン及びアクリル酸を生成することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を詳しく説明する。
【００１６】
現在、通常方法で製造された複合金属酸化物からなるアクリル酸及びアクロレイン製造用触媒は、その比表面積が小さいと知られている。この種の触媒は、反応物質との接触面積が小さいため触媒活性が低く、高効率の触媒製造に不向きである。このような問題を解決するために、本発明では、尿素、メラミン、シュウ酸アンモニウム、シュウ酸メチル、またはナフタレンなどの昇華性物質を用いて触媒比表面積を容易に調節することにより、高活性触媒を製造することができた。
【００１７】
本発明では、例えば、酸素含有ガスとプロピレンからアクロレイン及びアクリル酸を製造する工程に用いられる上記式１で表される触媒の製造時、尿素、メラミン、シュウ酸アンモニウム、シュウ酸メチル、またはナフタレンなどの昇華性物質よりなる群から選ばれる触媒製造用添加剤を添加することにより触媒の比表面積を増加させ、高活性触媒を製造することができた。
【００１８】
尿素、メラミン、シュウ酸アンモニウム、シュウ酸メチル、またはナフタレンなどの昇華性物質は、触媒製造用組成物中に所定の割合で含まれ、乾燥または焼成によって除去されることで触媒の表面積及び細孔を制御する物質であって、その大きさは０．０１〜１０μｍであることが好ましく、粒状粉体または液状であればよいが、特に形状に制限はない。
【００１９】
使用量は、式１から得られた触媒に対して０．１〜３０重量％の範囲であればよく、触媒の性能と耐久性のために０．１〜２０重量％が適当である。
【００２０】
尿素、メラミン、シュウ酸アンモニウム、シュウ酸メチル、またはナフタレンなどの昇華性物質は、主に酸素、窒素、炭素、水素からなる有機物または有機アミンで、常温で粒状及び粉体であることが好ましい。
【００２１】
本発明によって、（１）複合金属酸化物触媒活性成分、及び、（２）尿素（ＮＨ２ＣＯＮＨ２）、メラミン（Ｃ３Ｈ６Ｎ６）、シュウ酸アンモニウム（Ｃ２Ｈ８Ｎ２Ｏ４）、シュウ酸メチル（Ｃ４Ｈ６Ｏ４）及びナフタレン（Ｃ１０Ｈ８）などの昇華性物質よりなる群から選ばれる触媒添加剤を含む触媒製造組成物を焼成して最終触媒焼成物を提供する時における焼成温度は４００〜５００℃の範囲が好ましく、焼成時間は５時間以上であることが好ましい。
【００２２】
尿素（ＮＨ２ＣＯＮＨ２）、メラミン（Ｃ３Ｈ６Ｎ６）、シュウ酸アンモニウム（Ｃ２Ｈ８Ｎ２Ｏ４）、シュウ酸メチル（Ｃ４Ｈ６Ｏ４）またはナフタレン（Ｃ１０Ｈ８）などの昇華性物質からなる触媒製造用添加物は、２５０℃未満で除去される。
【００２３】
上記焼成のほか、尿素、メラミン、シュウ酸アンモニウム、シュウ酸メチル、またはナフタレンなどの昇華性物質を粉砕された触媒粉体に添加する前に、該粉砕された触媒粉体を酸素雰囲気下において１８０〜２５０℃で３時間乃至５時間焼成する前処理段階を付加することができる。触媒の成形段階の前に吸湿性を有する硝酸塩化合物を除去することにより作業性を良くするためである。
【００２４】
上記触媒製造添加剤の添加対象である触媒粉体は、１５０μｍ以下に粉砕して用いることが好ましい。
【００２５】
触媒の形状には特に制限がなく、円柱状、球状、ペレット状、リング状などの適宜の形状であればよい。
【００２６】
本発明で得られた触媒を用いてプロピレンを気相酸化させる反応は、通常の方法で実施すればよく、特にその方法に制限はない。
【００２７】
（実施例）
以下、本発明の好適な実施例及び比較例に基づいて本発明を詳しく説明する。なお、該実施例は、本発明を例示するものであるに過ぎず、決してそれら実施例により本発明が限定されるものではない。
【００２８】
（触媒の製造）
（比較例１）
蒸溜水２５００ｍｌを７０℃で加熱撹拌しながらモリブデン酸アンモニウム１０００ｇを溶解させて溶液（１）を得た。蒸溜水４００ｍｌに硝酸ビスマス２２８ｇ、硝酸鉄１９０．７０ｇ、及び硝酸カリウム１．７１ｇを加えてよく混合した後、硝酸７１ｇを加え、溶解させて溶液（２）を得た。蒸溜水２００ｍｌに硝酸コバルト６０４．４ｇを溶解させて溶液（３）を得た。溶液（１）を激しく撹拌しながら溶液（３）を混合した後、溶液（２）を用いて触媒懸濁液を得た。該得た溶液を１２０℃の電気オーブンに入れ、１２時間乾燥させた後、１５０μｍ以下に粉砕した。該粉砕した触媒粉体を２時間混合した後、成形し、４５０℃で５時間空気雰囲気下において焼成して触媒活性を検証した。
【００２９】
得られた触媒の組成は、次のとおりである。
Ｍｏ１２Ｂｉ１Ｆｅ１Ｃｏ４．４Ｋ０．０３６（触媒１）
【００３０】
（実施例１）
粉砕した触媒粉体を成形する前に尿素６重量％を更に添加したことを除いては、比較例１と同法で触媒を得た。
【００３１】
（実施例２）
粉砕した触媒粉体を成形する前に尿素８重量％を更に添加したことを除いては、比較例１と同法で触媒を得た。
【００３２】
（実施例３）
粉砕した触媒粉体を成形する前に尿素１０重量％を更に添加したことを除いては、比較例１と同法で触媒を得た。
【００３３】
（実施例４）
粉砕した触媒粉体を成形する前に尿素１２重量％を更に添加したことを除いては、比較例１と同法で触媒を得た。
【００３４】
（実施例５）
粉砕した触媒粉体を成形する前にナフタレン６重量％を更に添加したことを除いては、比較例１と同法で触媒を得た。
【００３５】
（実施例６）
粉砕した触媒粉体を成形する前にナフタレン８重量％を更に添加したことを除いては、比較例１と同法で触媒を得た。
【００３６】
（実施例７）
粉砕した触媒粉体を成形する前にナフタレン１０重量％を更に添加したことを除いては、比較例１と同法で触媒を得た。
【００３７】
（実施例８）
粉砕した触媒粉体を成形する前にナフタレン１２重量％を更に添加したことを除いては、比較例１と同法で触媒を得た。
【００３８】
（比較例２）
蒸溜水２５００ｍｌを７０℃で加熱撹拌しながらモリブデン酸アンモニウム１０００ｇを溶解させて溶液（１）を得た。蒸溜水４００ｍｌに硝酸ビスマス２２８ｇ、硝酸鉄１９０．７０ｇ、硝酸カリウム１．７１ｇ、及び塩化アルミニウム６２．２５ｇを加えてよく混合した後、硝酸７１ｇを加え、溶解させて溶液（２）を得た。蒸溜水２００ｍｌに硝酸コバルト６０４．４ｇを溶解させて溶液（３）を得た。溶液（１）を激しく撹拌しながら溶液（３）を混合した後、溶液（２）を用いて触媒懸濁液を得た。該得た溶液を１２０℃の電気オーブンに入れ、１２時間乾燥させた後、１５０μｍ以下に粉砕した。該粉砕した触媒粉体を２時間混合した後、成形し、４５０℃で５時間空気雰囲気下において焼成して触媒活性を検証した。
【００３９】
得られた触媒の組成は、次のとおりである。
Ｍｏ１２Ｂｉ１Ｆｅ１Ｃｏ４．４Ａｌ１Ｋ０．０３６（触媒２）
【００４０】
（実施例９）
粉砕した触媒粉体を成形する前にメラミン６重量％を更に添加したことを除いては、比較例２と同法で触媒を得た。
【００４１】
（実施例１０）
粉砕した触媒粉体を成形する前にメラミン８重量％を更に添加したことを除いては、比較例２と同法で触媒を得た。
【００４２】
（実施例１１）
粉砕した触媒粉体を成形する前にメラミン１０重量％を更に添加したことを除いては、比較例２と同法で触媒を得た。
【００４３】
（実施例１２）
粉砕した触媒粉体を成形する前にメラミン１２重量％を更に添加したことを除いては、比較例２と同法で触媒を得た。
【００４４】
（比較例３）
蒸溜水２５００ｍｌを７０℃で加熱撹拌しながらモリブデン酸アンモニウム１０００ｇを溶解させて溶液（１）を得た。蒸溜水４００ｍｌに硝酸ビスマス２２８ｇ、硝酸鉄１９０．７０ｇ、硝酸セリウム１５ｇ、硝酸マンガン２１ｇ、及び硝酸カリウム１．７１ｇを加えてよく混合した後、硝酸７１ｇを加え、溶解させて溶液（２）を得た。蒸溜水２００ｍｌに硝酸コバルト６０４．４ｇを溶解させて溶液（３）を得た。溶液（１）を激しく撹拌しながら溶液（３）を混合した後、溶液（２）を用いて触媒懸濁液を得た。該得た溶液を１２０℃の電気オーブンに入れ、１２時間乾燥させた後、１５０μｍ以下に粉砕した。該粉砕した触媒粉体を２時間混合した後、成形し、４５０℃で５時間空気雰囲気下において焼成して触媒活性を検証した。
【００４５】
得られた触媒の組成は、次のとおりである。
Ｍｏ１２Ｂｉ１Ｆｅ１Ｃｏ４．４Ｋ０．０３６Ｃｅ０．１Ｍｎ０．１（触媒３）
【００４６】
（実施例１３）
粉砕した触媒粉体を成形する前にシュウ酸アンモニウム６重量％を更に添加したことを除いては、比較例３と同法で触媒を得た。
【００４７】
（実施例１４）
粉砕した触媒粉体を成形する前にシュウ酸アンモニウム８重量％を更に添加したことを除いては、比較例３と同法で触媒を得た。
【００４８】
（実施例１５）
粉砕した触媒粉体を成形する前にシュウ酸アンモニウム１０重量％を更に添加したことを除いては、比較例３と同法で触媒を得た。
【００４９】
（実施例１６）
粉砕した触媒粉体を成形する前にシュウ酸アンモニウム１２重量％を更に添加したことを除いては、比較例３と同法で触媒を得た。
【００５０】
（比較例４）
蒸溜水２５００ｍｌを７０℃で加熱撹拌しながらモリブデン酸アンモニウム１０００ｇを溶解させて溶液（１）を得た。蒸溜水４００ｍｌに硝酸ビスマス２２８ｇ、硝酸鉄１９０．７０ｇ、硝酸ニッケル１４９ｇ、及び硝酸カリウム１．７１ｇを加えてよく混合した後、硝酸７１ｇを加え、溶解させて溶液（２）を得た。蒸溜水２００ｍｌに硝酸コバルト３２１．５６ｇを溶解させて溶液（３）を得た。溶液（１）を激しく撹拌しながら溶液（３）を混合した後、溶液（２）を用いて触媒懸濁液を得た。該得た溶液を１２０℃の電気オーブンに入れ、１２時間乾燥させた後、１５０μｍ以下に粉砕した。該粉砕した触媒粉体を２時間混合した後、成形し、４５０℃で５時間空気雰囲気下において焼成して触媒活性を検証した。
【００５１】
得られた触媒の組成は、次のとおりである。
Ｍｏ１２Ｂｉ１Ｆｅ１Ｃｏ３Ｎｉ１．４Ｋ０．０３６（触媒４）
【００５２】
（実施例１７）
粉砕した触媒粉体を成形する前にシュウ酸メチル６重量％を更に添加したことを除いては、比較例４と同法で触媒を得た。
【００５３】
（実施例１８）
粉砕した触媒粉体を成形する前にシュウ酸メチル８重量％を更に添加したことを除いては、比較例４と同法で触媒を得た。
【００５４】
（実施例１９）
粉砕した触媒粉体を成形する前にシュウ酸メチル１０重量％を更に添加したことを除いては、比較例４と同法で触媒を得た。
【００５５】
（実施例２０）
粉砕した触媒粉体を成形する前にシュウ酸メチル１２重量％を更に添加したことを除いては、比較例４と同法で触媒を得た。
【００５６】
（試験例）
（触媒活性試験）
本発明の方法に従って得た触媒の活性を測定するために、触媒を所定のペレット形状にし、反応機に装入してプロピレンの酸化反応を行うことでアクロレイン及びアクリル酸を製造した。アクロレイン及びアクリル酸の製造時、反応温度２００〜３７０℃、反応圧力０．５〜３気圧下において、プロピレン１〜１０体積％、酸素１〜１５体積％、水蒸気５〜６０体積％及び不活性ガス２０〜８０％の原料ガスを空間速度５００〜５０００時間（ＳＴＰ）で触媒上に導入して行った。上記実施例及び比較例の反応実験の結果を、次の表１に表した。
【００５７】
本発明において用いられた転換率、選択度、及び収率を、以下の数式１、数式２及び数式３で定義した。
【００５８】
プロピレン転換率（％）＝（反応したプロピレンのモル数／供給されたプロピレンのモル数）×１００（数式１）
【００５９】
アクロレイン選択度（％）＝（生成されたアクロレインのモル数／反応されたプロピレンのモル数）×１００（数式２）
【００６０】
収率（％）＝（生成されたアクロレイン及びアクリル酸のモル数／供給されたプロピレンのモル数）×１００（数式３）
【００６１】
【表１】
【００６２】
以上で説明したように、本発明における触媒組成及び触媒添加剤として尿素（ＮＨ２ＣＯＮＨ２）、メラミン（Ｃ３Ｈ６Ｎ６）、シュウ酸アンモニウム（Ｃ２Ｈ８Ｎ２Ｏ４）、シュウ酸メチル（Ｃ４Ｈ６Ｏ４）またはナフタレン（Ｃ１０Ｈ８）などの昇華性物質を所定量添加することにより触媒に微細気孔を多く生成させることでプロピレンの転換率を高め、高収率のアクロレイン及びアクリル酸を得ることができた。
【００６３】
以上、本発明の具体的な実施の形態に関して詳細に説明したが、本発明の範囲を外れない限り、様々な変形が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には自明なことであろう。したがって、本発明の範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲及びこの特許請求の範囲と均等なものに基づいて定められるべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）複合金属酸化物触媒活性成分、及び、（２）昇華性物質からなる触媒添加剤、を含む複合金属酸化物触媒活性成分含有触媒製造用組成物。
【請求項２】
（１）下記の式１の触媒成分、及び、（２）昇華性物質からなる触媒添加剤、を含む請求項１に記載の触媒製造用組成物。
ＭｏａＢｉｂＡｃＢｄＣｅＤｆＥｇＯｈ（式１）
（上記式１において、Ｍｏは、モリブデンであり、Ｂｉは、ビスマスであり、Ａは鉄元素であり、Ｂは、Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選ばれる１種以上の元素であり、Ｃは、Ｗ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ａｇ及びＳｎよりなる群から選ばれる１種以上の元素であり、Ｄは、Ｐ、Ｔｅ、Ａｓ、Ｂ、Ｓｂ、Ｃｅ、Ｎｂ、Ｐｂ、Ｍｎ、Ｚｎ及びＮｂよりなる群から選ばれる１種以上の元素であり、Ｅは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｔａ、Ｃａ及びＭｇよりなる群から選ばれる１種以上の元素であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ及びｇは、各元素の原子比を表し、なお、ａ＝１２である時、ｂは０．０１〜１０であり、ｃは０．０１〜１０であり、ｄは０．０１〜１０であり、ｅは０．０１〜１０であり、ｆは０．０１〜２０であり、ｇは０．０１〜１０であり、ｈは上記各成分の酸化状態に応じて決められる数値である。）
【請求項３】
前記触媒添加剤は、尿素（ＮＨ２ＣＯＮＨ２）、メラミン（Ｃ３Ｈ６Ｎ６）、シュウ酸アンモニウム（Ｃ２Ｈ８Ｎ２Ｏ４）、シュウ酸メチル（Ｃ４Ｈ６Ｏ４）及びナフタレン（Ｃ１０Ｈ８）よりなる群から選ばれた少なくとも１つである請求項１または２に記載の触媒製造用組成物。
【請求項４】
前記触媒添加剤は、０．０１〜１０μｍ大きさの粒状粉体または液状である請求項１または２に記載の触媒製造用組成物。
【請求項５】
前記触媒添加剤は、前記式１の触媒に対して０．１〜３０重量％の量で添加される請求項２に記載の触媒製造用組成物。
【請求項６】
複合金属酸化物触媒活性成分を含む触媒の製造方法であって、
（ａ）複合金属酸化物触媒活性成分としての各金属成分の塩を含有する触媒懸濁液を提供する段階と、
（ｂ）前記触媒懸濁液を乾燥し、粉砕して触媒粉体を提供する段階と、
（ｃ）前記粉砕された触媒粉体に昇華性物質からなる触媒添加剤を混合する段階と、
（ｄ）前記（ｃ）段階で得られた結果物を焼成する段階と、
を含む触媒製造方法。
【請求項７】
（ａ）下記の式１で表される触媒成分を含有する触媒懸濁液を提供する段階と、
（ｂ）前記触媒懸濁液を乾燥させた後、１５０μｍ以下に粉砕して、触媒粉体を提供する段階と、
（ｃ）前記粉砕した触媒粉体に昇華性物質からなる触媒添加剤を混合する段階と、
（ｄ）酸素または空気雰囲気下において４００〜５００℃で５時間以上焼成する段階と、
を含む下記の式１の触媒を製造する請求項６に記載の触媒製造方法。
ＭｏａＢｉｂＡｃＢｄＣｅＤｆＥｇＯｈ（式１）
（上記式１において、Ｍｏは、モリブデンであり、Ｂｉは、ビスマスであり、Ａは鉄元素であり、Ｂは、Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選ばれる１種以上の元素であり、Ｃは、Ｗ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ａｇ及びＳｎよりなる群から選ばれる１種以上の元素であり、Ｄは、Ｐ、Ｔｅ、Ａｓ、Ｂ、Ｓｂ、Ｃｅ、Ｎｂ、Ｐｂ、Ｍｎ、Ｚｎ及びＮｂよりなる群から選ばれる１種以上の元素であり、Ｅは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｔａ、Ｃａ及びＭｇよりなる群から選ばれる１種以上の元素であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ及びｇは、各元素の原子比を表し、なお、ａ＝１２である時、ｂは０．０１〜１０であり、ｃは０．０１〜１０であり、ｄは０．０１〜１０であり、ｅは０．０１〜１０であり、ｆは０．０１〜２０であり、ｇは０．０１〜１０であり、ｈは上記各成分の酸化状態に応じて決められる数値である。）
【請求項８】
前記触媒添加剤は、尿素（ＮＨ２ＣＯＮＨ２）、メラミン（Ｃ３Ｈ６Ｎ６）、シュウ酸アンモニウム（Ｃ２Ｈ８Ｎ２Ｏ４）、シュウ酸メチル（Ｃ４Ｈ６Ｏ４）及びナフタレン（Ｃ１０Ｈ８）よりなる群から選ばれた少なくとも１つである請求項６または７に記載の触媒製造方法。
【請求項９】
前記（ｂ）段階と（ｃ）段階との間に、前記粉砕された触媒粉体を酸素雰囲気下において１８０〜２５０℃で３時間乃至５時間焼成する段階を更に含む請求項７に記載の触媒製造方法。
【請求項１０】
前記触媒添加剤は、０．０１〜１０μｍ大きさの粒状粉体または液状である請求項６または７に記載の触媒製造方法。
【請求項１１】
前記触媒添加剤は、前記式１の触媒に対して０．１〜３０重量％の量で添加される請求項７に記載の触媒製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の複合金属酸化物触媒活性成分含有触媒製造用組成物から、焼成によって触媒添加剤を除去することで微細気孔が形成された触媒。
【請求項１】
（１）複合金属酸化物触媒活性成分、及び、（２）昇華性物質からなる触媒添加剤、を含む複合金属酸化物触媒活性成分含有触媒製造用組成物。
【請求項２】
（１）下記の式１の触媒成分、及び、（２）昇華性物質からなる触媒添加剤、を含む請求項１に記載の触媒製造用組成物。
ＭｏａＢｉｂＡｃＢｄＣｅＤｆＥｇＯｈ（式１）
（上記式１において、Ｍｏは、モリブデンであり、Ｂｉは、ビスマスであり、Ａは鉄元素であり、Ｂは、Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選ばれる１種以上の元素であり、Ｃは、Ｗ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ａｇ及びＳｎよりなる群から選ばれる１種以上の元素であり、Ｄは、Ｐ、Ｔｅ、Ａｓ、Ｂ、Ｓｂ、Ｃｅ、Ｎｂ、Ｐｂ、Ｍｎ、Ｚｎ及びＮｂよりなる群から選ばれる１種以上の元素であり、Ｅは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｔａ、Ｃａ及びＭｇよりなる群から選ばれる１種以上の元素であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ及びｇは、各元素の原子比を表し、なお、ａ＝１２である時、ｂは０．０１〜１０であり、ｃは０．０１〜１０であり、ｄは０．０１〜１０であり、ｅは０．０１〜１０であり、ｆは０．０１〜２０であり、ｇは０．０１〜１０であり、ｈは上記各成分の酸化状態に応じて決められる数値である。）
【請求項３】
前記触媒添加剤は、尿素（ＮＨ２ＣＯＮＨ２）、メラミン（Ｃ３Ｈ６Ｎ６）、シュウ酸アンモニウム（Ｃ２Ｈ８Ｎ２Ｏ４）、シュウ酸メチル（Ｃ４Ｈ６Ｏ４）及びナフタレン（Ｃ１０Ｈ８）よりなる群から選ばれた少なくとも１つである請求項１または２に記載の触媒製造用組成物。
【請求項４】
前記触媒添加剤は、０．０１〜１０μｍ大きさの粒状粉体または液状である請求項１または２に記載の触媒製造用組成物。
【請求項５】
前記触媒添加剤は、前記式１の触媒に対して０．１〜３０重量％の量で添加される請求項２に記載の触媒製造用組成物。
【請求項６】
複合金属酸化物触媒活性成分を含む触媒の製造方法であって、
（ａ）複合金属酸化物触媒活性成分としての各金属成分の塩を含有する触媒懸濁液を提供する段階と、
（ｂ）前記触媒懸濁液を乾燥し、粉砕して触媒粉体を提供する段階と、
（ｃ）前記粉砕された触媒粉体に昇華性物質からなる触媒添加剤を混合する段階と、
（ｄ）前記（ｃ）段階で得られた結果物を焼成する段階と、
を含む触媒製造方法。
【請求項７】
（ａ）下記の式１で表される触媒成分を含有する触媒懸濁液を提供する段階と、
（ｂ）前記触媒懸濁液を乾燥させた後、１５０μｍ以下に粉砕して、触媒粉体を提供する段階と、
（ｃ）前記粉砕した触媒粉体に昇華性物質からなる触媒添加剤を混合する段階と、
（ｄ）酸素または空気雰囲気下において４００〜５００℃で５時間以上焼成する段階と、
を含む下記の式１の触媒を製造する請求項６に記載の触媒製造方法。
ＭｏａＢｉｂＡｃＢｄＣｅＤｆＥｇＯｈ（式１）
（上記式１において、Ｍｏは、モリブデンであり、Ｂｉは、ビスマスであり、Ａは鉄元素であり、Ｂは、Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選ばれる１種以上の元素であり、Ｃは、Ｗ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ａｇ及びＳｎよりなる群から選ばれる１種以上の元素であり、Ｄは、Ｐ、Ｔｅ、Ａｓ、Ｂ、Ｓｂ、Ｃｅ、Ｎｂ、Ｐｂ、Ｍｎ、Ｚｎ及びＮｂよりなる群から選ばれる１種以上の元素であり、Ｅは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｔａ、Ｃａ及びＭｇよりなる群から選ばれる１種以上の元素であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ及びｇは、各元素の原子比を表し、なお、ａ＝１２である時、ｂは０．０１〜１０であり、ｃは０．０１〜１０であり、ｄは０．０１〜１０であり、ｅは０．０１〜１０であり、ｆは０．０１〜２０であり、ｇは０．０１〜１０であり、ｈは上記各成分の酸化状態に応じて決められる数値である。）
【請求項８】
前記触媒添加剤は、尿素（ＮＨ２ＣＯＮＨ２）、メラミン（Ｃ３Ｈ６Ｎ６）、シュウ酸アンモニウム（Ｃ２Ｈ８Ｎ２Ｏ４）、シュウ酸メチル（Ｃ４Ｈ６Ｏ４）及びナフタレン（Ｃ１０Ｈ８）よりなる群から選ばれた少なくとも１つである請求項６または７に記載の触媒製造方法。
【請求項９】
前記（ｂ）段階と（ｃ）段階との間に、前記粉砕された触媒粉体を酸素雰囲気下において１８０〜２５０℃で３時間乃至５時間焼成する段階を更に含む請求項７に記載の触媒製造方法。
【請求項１０】
前記触媒添加剤は、０．０１〜１０μｍ大きさの粒状粉体または液状である請求項６または７に記載の触媒製造方法。
【請求項１１】
前記触媒添加剤は、前記式１の触媒に対して０．１〜３０重量％の量で添加される請求項７に記載の触媒製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の複合金属酸化物触媒活性成分含有触媒製造用組成物から、焼成によって触媒添加剤を除去することで微細気孔が形成された触媒。
【公表番号】特表２００７−５２０３２８（Ｐ２００７−５２０３２８Ａ）
【公表日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５０９４８２（Ｐ２００５−５０９４８２）
【出願日】平成１５年１０月１４日（２００３．１０．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００３／００２１１５
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０３５１１５
【国際公開日】平成１７年４月２１日（２００５．４．２１）
【出願人】（５００２３９８２３）エルジー・ケム・リミテッド (1,221)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年１０月１４日（２００３．１０．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００３／００２１１５
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０３５１１５
【国際公開日】平成１７年４月２１日（２００５．４．２１）
【出願人】（５００２３９８２３）エルジー・ケム・リミテッド (1,221)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]