JP2003171339A - Method for producing methacrylic acid - Google Patents
Method for producing methacrylic acidInfo
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 メタクロレインを分子状酸素により気相接触
酸化してメタクリル酸を製造する方法において、長期間
に渡って高い触媒活性を維持して効率的にメタクリル酸
を製造する方法を提供する。
【解決手段】 原料ガスの最も出口側の触媒層を除く各
触媒層が、式(1)で表される触媒であって、X元素の
原子比が異なる少なくとも2種類の触媒を含む混合物か
らなる触媒層であり、原料ガスの最も出口側の触媒層
が、式(1)で表される触媒であって、X元素の原子比
が同一の触媒を含む触媒層、またはX元素の原子比が異
なる少なくとも2種類の触媒を含む混合物からなる触媒
層であり、各触媒層の単位質量あたりに含まれるX元素
含有質量が、反応器の入口側から出口側に向かって少な
いことを特徴とするメタクリル酸の製造方法。
MoaPbXcYdOe (1)
(式中Mo,P,Oは夫々モリブテン、リン、酸素を表
し、Xはカリウム、ルビジウム、セシウム、タリウムを
表し、Yは鉄、コバルトなどを表す。)PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing methacrylic acid by subjecting methacrolein to gas-phase catalytic oxidation with molecular oxygen to maintain methacrylic acid efficiently over a long period of time. A method for producing an acid is provided. SOLUTION: Each catalyst layer except for the catalyst layer on the most outlet side of the raw material gas is composed of a mixture containing at least two kinds of catalysts represented by the formula (1) and having different atomic ratios of the element X. The catalyst layer, which is the catalyst layer closest to the outlet of the raw material gas, is the catalyst represented by the formula (1), and the catalyst layer containing the catalyst having the same atomic ratio of the X element, or the catalyst layer having the same atomic ratio of the X element. A methacrylic catalyst layer comprising a mixture containing at least two different types of catalysts, wherein the X element-containing mass per unit mass of each catalyst layer decreases from the inlet side to the outlet side of the reactor. Method for producing acid. Mo a P b X c Y d O e (1) ( wherein Mo, P, O are each molybdenum, phosphorus, represents oxygen, X is potassium, rubidium, cesium, represents thallium, Y is iron, cobalt and the like Represents.)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、メタクロレインを
分子状酸素により気相接触酸化してメタクリル酸を製造
する方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing methacrylic acid by vapor-phase catalytic oxidation of methacrolein with molecular oxygen.
【0002】[0002]
【従来の技術】メタクロレインを気相接触酸化してメタ
クリル酸を製造する際に、モリブデンおよびリンを含む
ヘテロポリ酸のアルカリ金属塩を触媒として用いること
は公知である。例えば、特開平4−210937号公報
には、アルカリ金属の組成比を変えた活性の異なる複数
の触媒を、原料ガスの入口側から出口側に向かって活性
がより高くなるように個別に充填した触媒層でメタクロ
レインを気相接触酸化してメタクリル酸を製造する方法
が記載されている。この方法は、ホットスポット部での
蓄熱を抑制して熱負荷による触媒の劣化を防止するもの
であるが、経時的に触媒活性が大きく低下するという問
題がある。また、触媒のアルカリ金属の含有量が多すぎ
ると触媒活性が低下するという問題もあり、工業的には
更なる改良が望まれているのが現状である。2. Description of the Related Art It is known to use an alkali metal salt of a heteropolyacid containing molybdenum and phosphorus as a catalyst in the production of methacrylic acid by vapor-phase catalytic oxidation of methacrolein. For example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-210937, a plurality of catalysts having different activities with different alkali metal composition ratios are individually filled so that the activity becomes higher from the inlet side to the outlet side of the source gas. A method for producing methacrylic acid by vapor-phase catalytic oxidation of methacrolein in a catalyst layer is described. This method suppresses heat accumulation in the hot spot portion to prevent deterioration of the catalyst due to heat load, but has a problem that the catalytic activity greatly decreases with time. Further, if the content of the alkali metal in the catalyst is too large, there is a problem that the catalytic activity is lowered, so that further improvement is industrially desired.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、メタ
クロレインを分子状酸素により気相接触酸化してメタク
リル酸を製造する方法において、長期間に渡って高い触
媒活性を維持して効率的にメタクリル酸を製造する方法
を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing methacrylic acid by vapor-phase catalytic oxidation of methacrolein with molecular oxygen to efficiently maintain a high catalytic activity for a long period of time. Another object of the present invention is to provide a method for producing methacrylic acid.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、触媒
充填部が原料ガス入口側から出口側に分割された複数の
触媒層からなる固定床管型反応器を用いてメタクロレイ
ンを分子状酸素で気相接触酸化するメタクリル酸の製造
方法において、原料ガスの最も出口側の触媒層を除く各
触媒層が、式(1)で表される触媒であって、X元素の
原子比が異なる少なくとも2種類の触媒を含む混合物か
らなる触媒層であり、原料ガスの最も出口側の触媒層
が、式(1)で表される触媒であって、X元素の原子比
が同一の触媒を含む触媒層、またはX元素の原子比が異
なる少なくとも2種類の触媒を含む混合物からなる触媒
層であり、各触媒層の単位質量あたりに含まれるX元素
含有質量が、反応器の入口側から出口側に向かって少な
いことを特徴とするメタクリル酸の製造方法である。
MoaPbXcYdOe (1)
(式中、Mo、PおよびOはそれぞれモリブデン、リン
および酸素を表し、Xはカリウム、ルビジウム、セシウ
ムおよびタリウムからなる群より選ばれた少なくとも1
種の元素を表し、Yは鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜
鉛、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリ
ウム、チタン、バナジウム、クロム、タングステン、マ
ンガン、銀、ホウ素、ケイ素、アルミニウム、ガリウ
ム、ゲルマニウム、スズ、鉛、ヒ素、アンチモン、ビス
マス、ニオブ、タンタル、ジルコニウム、インジウム、
イオウ、セレン、テルル、ランタンおよびセリウムから
なる群より選ばれた少なくとも1種の元素を表す。a、
b、c、dおよびeは各元素の原子比を表し、a=12
のとき、0.1≦b≦3、0.01≦c≦6、0≦d≦
3であり、eは前記各成分の原子比を満足するのに必要
な酸素の原子比である。)[Means for Solving the Problems] That is, the present invention uses a fixed bed tubular reactor having a catalyst packed portion composed of a plurality of catalyst layers divided from a raw material gas inlet side to a raw gas side, and methacrolein is converted into molecular oxygen. In the method for producing methacrylic acid in which vapor-phase catalytic oxidation is carried out, each catalyst layer except the catalyst layer on the most outlet side of the source gas is the catalyst represented by the formula (1), and at least the atomic ratio of X element is different. A catalyst layer composed of a mixture containing two kinds of catalysts, wherein the catalyst layer on the most outlet side of the source gas is the catalyst represented by the formula (1), and the catalyst contains the same atomic ratio of X elements. A layer, or a catalyst layer comprising a mixture containing at least two types of catalysts having different atomic ratios of X elements, wherein the X element-containing mass contained per unit mass of each catalyst layer is from the inlet side to the outlet side of the reactor. Characterized by less towards It is a manufacturing method of methacrylic acid. Mo a P b X c Y d O e (1) (wherein Mo, P and O represent molybdenum, phosphorus and oxygen, respectively, and X is at least 1 selected from the group consisting of potassium, rubidium, cesium and thallium.
Represents a seed element, Y is iron, cobalt, nickel, copper, zinc, magnesium, calcium, strontium, barium, titanium, vanadium, chromium, tungsten, manganese, silver, boron, silicon, aluminum, gallium, germanium, tin, Lead, arsenic, antimony, bismuth, niobium, tantalum, zirconium, indium,
It represents at least one element selected from the group consisting of sulfur, selenium, tellurium, lanthanum and cerium. a,
b, c, d and e represent the atomic ratio of each element, and a = 12
, 0.1 ≦ b ≦ 3, 0.01 ≦ c ≦ 6, 0 ≦ d ≦
3, and e is the atomic ratio of oxygen required to satisfy the atomic ratio of each component. )
【0005】上記発明において、原料ガスの最も出口側
の触媒層を除く各触媒層が、式(2)で表される触媒と
式(3)で表される触媒を含む混合物からなる触媒層で
あり、原料ガスの最も出口側の触媒層が、式(2)で表
される触媒を含む触媒層、または式(2)および式
(3)で表される触媒を含む混合物からなる触媒層であ
ることが好ましい。各触媒層の式(2)と式(3)で表
される触媒の質量混合比は、原料ガスの最も入口側の触
媒層で1:α(0.05≦α≦3)、原料ガスの最も出
口側の触媒層で1:β(0≦β≦1かつβ<α)である
ことが好ましい。
MofPgXhYiOj (2)
(式中、Mo、P、X、YおよびOは式(1)に同じ。
f、g、h、iおよびjは各元素の原子比を表し、f=
12のとき、0.1≦g≦3、0.01≦h≦3、0≦
i≦3であり、jは前記各成分の原子比を満足するのに
必要な酸素の原子比である。)
MokPlXmYnOo (3)
(式中、Mo、P、X、YおよびOは式(1)に同じ。
k、l、m、nおよびoは各元素の原子比を表し、k=
12のとき、0.1≦l≦3、1.1≦m≦6かつ0.
1≦(m−h)≦5、0≦n≦3であり、oは前記各成
分の原子比を満足するのに必要な酸素の原子比であ
る。)In the above invention, each catalyst layer except the catalyst layer on the most outlet side of the source gas is a catalyst layer comprising a mixture containing the catalyst represented by the formula (2) and the catalyst represented by the formula (3). The catalyst layer on the most outlet side of the source gas is a catalyst layer containing the catalyst represented by the formula (2) or a catalyst layer containing a mixture containing the catalyst represented by the formulas (2) and (3). Preferably there is. The mass mixing ratio of the catalysts represented by the equations (2) and (3) in each catalyst layer is 1: α (0.05 ≦ α ≦ 3) in the catalyst layer closest to the inlet side of the source gas, It is preferable that the catalyst layer on the most outlet side has a ratio of 1: β (0 ≦ β ≦ 1 and β <α). Mo f P g X h Y i O j (2) ( wherein, Mo, P, X, Y and O are as defined formula (1).
f, g, h, i and j represent the atomic ratio of each element, and f =
When 12, 0.1 ≦ g ≦ 3, 0.01 ≦ h ≦ 3, 0 ≦
i ≦ 3, and j is the atomic ratio of oxygen required to satisfy the atomic ratio of each component. ) Mo k P l X m Y n O o (3) ( wherein, Mo, P, X, Y and O Equation (1) Same as.
k, l, m, n and o represent the atomic ratio of each element, and k =
In the case of 12, 0.1 ≦ l ≦ 3, 1.1 ≦ m ≦ 6 and 0.
1 ≦ (m−h) ≦ 5, 0 ≦ n ≦ 3, and o is the atomic ratio of oxygen required to satisfy the atomic ratio of each component. )
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】本発明では、触媒充填部が原料ガ
ス入口側から出口側に分割された複数の触媒層からなる
固定床管型反応器を用いてメタクロレインを分子状酸素
で気相接触酸化してメタクリル酸を製造する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, methacrolein is vaporized with molecular oxygen by using a fixed bed tubular reactor in which a catalyst packing portion is composed of a plurality of catalyst layers divided from a raw material gas inlet side to a gas outlet side. Catalytic oxidation produces methacrylic acid.
【0007】固定床管型反応器としては、反応管が1本
だけの単管型でも複数の反応管を有する多管型でもよい
が、工業的には固定床多管型反応器が通常用いられる。The fixed bed tube type reactor may be a single tube type having only one reaction tube or a multi tube type having a plurality of reaction tubes, but a fixed bed multi tube type reactor is usually used industrially. To be
【0008】反応管内は複数の触媒層に分割されてお
り、原料ガスの最も出口側の触媒層を除く各触媒層に
は、前記式(1)で表される触媒であって、X元素の原
子比が異なる少なくとも2種類の触媒を含む混合物が充
填されている。これらの触媒層では、X元素の原子比が
少なく、活性の高い触媒と、X元素の原子比が多く、熱
安定性の高い触媒の少なくとも2種類の触媒が混合され
た状態で充填されていることが重要である。The inside of the reaction tube is divided into a plurality of catalyst layers, and each of the catalyst layers except for the catalyst layer on the most outlet side of the source gas is the catalyst represented by the above formula (1), It is filled with a mixture containing at least two catalysts with different atomic ratios. In these catalyst layers, a catalyst having a low atomic ratio of X element and a high activity and a catalyst having a high atomic ratio of X element and a high thermal stability are filled in a mixed state. This is very important.
【0009】また、原料ガスの最も出口側の触媒層に
は、前記式(1)で表される触媒であって、X元素の原
子比が同一の触媒を含む触媒、またはX元素の原子比が
異なる少なくとも2種類の触媒を含む混合物が充填され
ている。In the catalyst layer closest to the outlet of the source gas, the catalyst represented by the above formula (1) and containing the same X element atomic ratio, or the X element atomic ratio It is filled with a mixture containing at least two types of catalysts different from each other.
【0010】各触媒層に充填する触媒の種類は、多いほ
ど触媒の製造および充填が煩雑になるので、工業的には
2種類が好ましい。[0010] As the number of types of the catalyst to be filled in each catalyst layer becomes more complicated, the production and filling of the catalyst becomes more complicated. Therefore, two types are industrially preferable.
【0011】また、触媒層の数は特に限定されないが、
多すぎると触媒の充填が煩雑になるので工業的には2〜
3層が好ましい。The number of catalyst layers is not particularly limited,
If the amount is too large, the catalyst filling becomes complicated, so industrially 2 to
Three layers are preferred.
【0012】さらに、各触媒層の単位質量あたりに含ま
れるX元素含有質量は、反応器の入口側から出口側に向
かって少なくする。例えば、2種類の触媒を使用する場
合には、X元素の含有質量の多い触媒を原料ガスの入口
側の触媒層ほど多く、出口側の触媒層ほど少なくするよ
うに充填して触媒層を形成させる。なお、触媒層に希釈
担体が含まれる場合、触媒層の質量とは希釈担体も含め
た質量を意味する。Further, the X element-containing mass per unit mass of each catalyst layer is decreased from the inlet side to the outlet side of the reactor. For example, in the case of using two kinds of catalysts, the catalyst layer having a large content of X element is filled so that the catalyst layer on the inlet side of the raw material gas is larger and the catalyst layer on the outlet side is smaller to form the catalyst layer. Let When the catalyst layer contains a diluent carrier, the mass of the catalyst layer means the mass including the diluent carrier.
【0013】本発明において、原料ガスの最も出口側の
触媒層を除く各触媒層は、前記式(2)で表される触媒
と前記式(3)で表される触媒を含む混合物からなる触
媒層であることが好ましい。また、原料ガスの最も出口
側の触媒層は、式(2)で表される触媒を含む触媒層、
または式(2)および式(3)で表される触媒を含む混
合物からなる触媒層であることが好ましい。In the present invention, each catalyst layer except the catalyst layer on the most outlet side of the raw material gas is a catalyst comprising a mixture containing the catalyst represented by the formula (2) and the catalyst represented by the formula (3). It is preferably a layer. Further, the catalyst layer on the most outlet side of the source gas is a catalyst layer containing the catalyst represented by the formula (2),
Alternatively, the catalyst layer is preferably made of a mixture containing the catalysts represented by the formulas (2) and (3).
【0014】この場合、各触媒層の式(2)と式(3)
で表される触媒の質量混合比は特に限定されないが、原
料ガスの最も入口側の触媒層の混合比を1:αとする
と、αは0.05≦α≦3が好ましく、特に0.1≦α
≦1が好ましい。また、原料ガスの最も出口側の触媒層
の混合比を1:β(ただしβ<α)とすると、βは0≦
β≦1が好ましく、特に0≦β≦0.5が好ましい。触
媒層が3層以上の場合、最も入口側の触媒層と最も出口
側の触媒層を除く中間の触媒層の質量混合比は1:γ
(β<γ<α)である。In this case, equations (2) and (3) of each catalyst layer are used.
The mass mixing ratio of the catalyst represented by is not particularly limited, but when the mixing ratio of the catalyst layer on the most inlet side of the source gas is 1: α, α is preferably 0.05 ≦ α ≦ 3, and particularly 0.1 ≤ α
≦ 1 is preferable. If the mixing ratio of the catalyst layer on the most outlet side of the source gas is 1: β (where β <α), β is 0 ≦
β ≦ 1 is preferable, and 0 ≦ β ≦ 0.5 is particularly preferable. When the number of catalyst layers is three or more, the mass mixing ratio of the catalyst layer on the most inlet side and the catalyst layer in the middle excluding the catalyst layer on the most outlet side is 1: γ.
(Β <γ <α).
【0015】本発明で使用する前記式(2)で表される
触媒としては、式(2’)のものが好ましい。
MofPgXhY’i’CupVqOj (2’)
(式中、Mo、P、Cu、VおよびOはそれぞれモリブ
デン、リン、銅、バナジウムおよび酸素を表し、Xはカ
リウム、ルビジウム、セシウムおよびタリウムからなる
群より選ばれた少なくとも1種の元素を表し、Y’は
鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、マグネシウム、カルシ
ウム、ストロンチウム、バリウム、チタン、クロム、タ
ングステン、マンガン、銀、ホウ素、ケイ素、アルミニ
ウム、ガリウム、ゲルマニウム、スズ、鉛、ヒ素、アン
チモン、ビスマス、ニオブ、タンタル、ジルコニウム、
インジウム、イオウ、セレン、テルル、ランタンおよび
セリウムからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素
を表す。ただし、f、g、h、i’、p、qおよびjは
各元素の原子比を表し、f=12のとき、gは0.1≦
g≦3、好ましくは0.5≦g≦3である。同様にhは
0.01≦h≦3、好ましくは0.1≦h≦3である。
同様にi’は0≦i’≦2.98、好ましくは0≦i’
≦2.5である。同様にpは0.01≦p≦2.99、
好ましくは0.01≦p≦2である。同様にqは0.0
1≦q≦2.99、好ましくは0.01≦q≦2であ
り、jは前記各成分の原子比を満足するのに必要な酸素
の原子比である。ただし、i’+p+qは0.02≦
(i’+p+q)≦3である。)The catalyst represented by the above formula (2) used in the present invention is preferably one represented by the formula (2 '). During Mo f P g X h Y ' i' Cu p V q O j (2 ') ( wherein, represents Mo, P, Cu, V and O represent molybdenum, phosphorus, copper, vanadium and oxygen, X is potassium Represents at least one element selected from the group consisting of, rubidium, cesium and thallium, Y'is iron, cobalt, nickel, zinc, magnesium, calcium, strontium, barium, titanium, chromium, tungsten, manganese, silver, Boron, silicon, aluminum, gallium, germanium, tin, lead, arsenic, antimony, bismuth, niobium, tantalum, zirconium,
It represents at least one element selected from the group consisting of indium, sulfur, selenium, tellurium, lanthanum and cerium. However, f, g, h, i ′, p, q and j represent the atomic ratio of each element, and when f = 12, g is 0.1 ≦
g ≦ 3, preferably 0.5 ≦ g ≦ 3. Similarly, h is 0.01 ≦ h ≦ 3, preferably 0.1 ≦ h ≦ 3.
Similarly, i ′ is 0 ≦ i ′ ≦ 2.98, preferably 0 ≦ i ′
≦ 2.5. Similarly, p is 0.01 ≦ p ≦ 2.99,
Preferably 0.01 ≦ p ≦ 2. Similarly, q is 0.0
1 ≦ q ≦ 2.99, preferably 0.01 ≦ q ≦ 2, and j is the atomic ratio of oxygen required to satisfy the atomic ratio of each component. However, i ′ + p + q is 0.02 ≦
(I ′ + p + q) ≦ 3. )
【0016】また、前記式(2)で表される触媒と併せ
て使用する前記式(3)で表される触媒としては、式
(3’)のものが好ましい。
MokPlXmY’n’CurVsOo (3’)
(式中、Mo、P、Cu、VおよびOはそれぞれモリブ
デン、リン、銅、バナジウムおよび酸素を表し、Xはカ
リウム、ルビジウム、セシウムおよびタリウムからなる
群より選ばれた少なくとも1種の元素を表し、Y’は
鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、マグネシウム、カルシ
ウム、ストロンチウム、バリウム、チタン、クロム、タ
ングステン、マンガン、銀、ホウ素、ケイ素、アルミニ
ウム、ガリウム、ゲルマニウム、スズ、鉛、ヒ素、アン
チモン、ビスマス、ニオブ、タンタル、ジルコニウム、
インジウム、イオウ、セレン、テルル、ランタンおよび
セリウムからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素
を表す。ただし、k、l、m、n’、r、sおよびoは
各元素の原子比を表し、k=12のとき、lは0.1≦
l≦3、好ましくは0.5≦l≦3である。同様にmは
1.1≦m≦6、好ましくは1.5≦m≦4かつ0.1
≦(m−h)≦5、好ましくは0.5≦(m−h)≦3
である。同様にn’は0≦n’≦2.98、好ましくは
0≦n’≦2.5である。同様にrは0.01≦r≦
2.99であり、好ましくは0.01≦r≦2である。
同様にsは0.01≦s≦2.99であり、好ましくは
0.01≦s≦2である。oは前記各成分の原子比を満
足するのに必要な酸素の原子比である。n’+r+sは
0.02≦(n’+r+s)≦3である。)The catalyst represented by the formula (3) used in combination with the catalyst represented by the formula (2) is preferably one represented by the formula (3 '). During Mo k P l X m Y ' n' Cu r V s O o (3 ') ( wherein, Mo, represents P, Cu, V and O represent molybdenum, phosphorus, copper, vanadium and oxygen, X is potassium Represents at least one element selected from the group consisting of, rubidium, cesium and thallium, Y'is iron, cobalt, nickel, zinc, magnesium, calcium, strontium, barium, titanium, chromium, tungsten, manganese, silver, Boron, silicon, aluminum, gallium, germanium, tin, lead, arsenic, antimony, bismuth, niobium, tantalum, zirconium,
It represents at least one element selected from the group consisting of indium, sulfur, selenium, tellurium, lanthanum and cerium. However, k, l, m, n ′, r, s and o represent the atomic ratio of each element, and when k = 12, l is 0.1 ≦
1 ≦ 3, preferably 0.5 ≦ l ≦ 3. Similarly, m is 1.1 ≦ m ≦ 6, preferably 1.5 ≦ m ≦ 4 and 0.1
≦ (m−h) ≦ 5, preferably 0.5 ≦ (m−h) ≦ 3
Is. Similarly, n ′ is 0 ≦ n ′ ≦ 2.98, preferably 0 ≦ n ′ ≦ 2.5. Similarly, r is 0.01 ≦ r ≦
2.99, preferably 0.01 ≦ r ≦ 2.
Similarly, s is 0.01 ≦ s ≦ 2.99, preferably 0.01 ≦ s ≦ 2. o is the atomic ratio of oxygen required to satisfy the atomic ratio of each component. n ′ + r + s is 0.02 ≦ (n ′ + r + s) ≦ 3. )
【0017】本発明に用いる触媒の製造方法は特に限定
されず、共沈法、蒸発乾固法、酸化物混合法等を用いる
ことができる。触媒の調製に用いる原料は、特に限定さ
れず、各元素の硝酸塩、炭酸塩、酢酸塩、アンモニウム
塩、酸化物、ハロゲン化物、酸素酸等を組み合わせて使
用することができる。例えば、モリブデンの原料として
はパラモリブデン酸アンモニウム、三酸化モリブデン、
モリブデン酸、塩化モリブデン等、リンの原料として
は、リン酸、五酸化リン、リン酸アンモニウム等が使用
できる。The method for producing the catalyst used in the present invention is not particularly limited, and a coprecipitation method, an evaporation dryness method, an oxide mixing method and the like can be used. The raw material used for preparing the catalyst is not particularly limited, and nitrates, carbonates, acetates, ammonium salts, oxides, halides, oxyacids and the like of each element can be used in combination. For example, as a raw material of molybdenum, ammonium paramolybdate, molybdenum trioxide,
As a raw material of phosphorus such as molybdic acid and molybdenum chloride, phosphoric acid, phosphorus pentoxide, ammonium phosphate and the like can be used.
【0018】具体的な触媒の調製方法としては、少なく
ともモリブデン、リンおよびXを含む水性スラリーを乾
燥したものを焼成する方法が挙げられる。水性スラリー
の乾燥方法は特に限定されず、箱型乾燥機、噴霧乾燥
機、ドラムドライヤー、スラリードライヤー等を用いる
乾燥方法が使用できる。その際に得られる乾燥物(触媒
前駆体)は成形を考慮して粉体状であることが好まし
い。乾燥物はそのまま成形してもよいし、焼成した後に
成形してもよい。成形方法としては特に限定されず、例
えば、打錠成形、押出成形、造粒、担持等が挙げられ
る。担持触媒の担体としては、例えば、シリカ、アルミ
ナ、シリカ・アルミナ、シリコンカーバイド等の不活性
担体が挙げられる。成形に際しては、成形物の比表面
積、細孔容積および細孔分布を制御したり、機械的強度
を高めたりする目的で、例えば、硫酸バリウム、硝酸ア
ンモニウム等の無機塩類、グラファイト等の滑剤、セル
ロース類、でんぷん、ポリビニルアルコール、ステアリ
ン酸等の有機物、シリカゾル、アルミナゾル等の水酸化
物ゾル、ウィスカー、ガラス繊維、炭素繊維等の無機質
繊維等の添加剤を適宜添加してもよい。As a concrete method of preparing the catalyst, there is a method of calcining a dried aqueous slurry containing at least molybdenum, phosphorus and X. The method for drying the aqueous slurry is not particularly limited, and a drying method using a box dryer, a spray dryer, a drum dryer, a slurry dryer or the like can be used. The dried product (catalyst precursor) obtained at this time is preferably in powder form in consideration of molding. The dried product may be molded as it is, or may be molded after firing. The molding method is not particularly limited, and examples thereof include tablet molding, extrusion molding, granulation, and loading. Examples of the carrier of the supported catalyst include inert carriers such as silica, alumina, silica-alumina, and silicon carbide. At the time of molding, for the purpose of controlling the specific surface area, pore volume and pore distribution of the molded article or increasing the mechanical strength, for example, barium sulfate, inorganic salts such as ammonium nitrate, lubricants such as graphite, and celluloses. Additives such as starch, organic substances such as polyvinyl alcohol and stearic acid, hydroxide sols such as silica sol and alumina sol, whiskers, inorganic fibers such as glass fibers and carbon fibers may be appropriately added.
【0019】本発明において、X元素の原子比が異なる
少なくとも2種類の触媒は、単一の触媒組成を有する別
個の成形体であっても、X元素の原子比が異なる少なく
とも2種類の触媒またはその前駆体の混合物の成形体で
あってもよい。前者の場合は、触媒またはその焼成前の
前駆体の成形体を混合して反応管に充填する必要がある
が、後者の場合は、既に2種類以上の触媒またはその焼
成前の前駆体が混合されているのでこの触媒またはその
焼成前の前駆体の成形体を充填するだけでもよい。反応
管に前駆体を充填した場合、前駆体は反応管内で焼成し
た後、反応に供せられる。In the present invention, the at least two kinds of catalysts having different atomic ratios of the X element are at least two kinds of catalysts having different atomic ratios of the X element even if they are separate molded bodies having a single catalyst composition. It may be a molded product of a mixture of the precursors. In the case of the former, it is necessary to mix the catalyst or the molded body of the precursor before calcination and to fill the reaction tube, but in the case of the latter, two or more types of catalyst or the precursor before calcination thereof have already been mixed. Therefore, it suffices to only fill the molded body of this catalyst or its precursor before calcination. When the reaction tube is filled with the precursor, the precursor is fired in the reaction tube and then subjected to the reaction.
【0020】焼成条件は、用いる触媒原料、触媒組成、
調製条件等によって異なるので一概に言えないが、焼成
は、通常、空気等の酸素含有ガス流通下および/または
不活性ガス流通下で300〜500℃、好ましくは30
0〜450℃で、0.5時間以上、好ましくは1〜40
時間の条件で行われる。焼成後の触媒中には、ヘテロポ
リ酸および/またはヘテロポリ酸塩の構造が含まれてい
ることが好ましい。The calcination conditions are as follows: catalyst raw material used, catalyst composition,
Although it cannot be generally stated because it depends on the preparation conditions and the like, the firing is usually performed at 300 to 500 ° C., preferably 30 at 500 ° C. under an oxygen-containing gas flow such as air and / or an inert gas flow.
0 to 450 ° C., 0.5 hours or more, preferably 1 to 40
It is performed on the condition of time. It is preferable that the catalyst after calcination contains a structure of heteropolyacid and / or heteropolyacid salt.
【0021】本発明におけるメタクリル酸製造方法にお
いては、触媒単位重量あたりに含まれるX元素の含有量
が原料ガスの入口側から出口側に向かって少なくなるよ
うに充填する、すなわち、原料ガスの入口側から出口側
に向かって活性がより高くなるように充填する。これに
より、触媒層のホットスポット部発生が抑制され、逐次
酸化による選択率の低下や蓄熱による触媒の劣化を防止
することができる。更に、各触媒層において、X元素の
含有量が異なる触媒を混合して充填している、すなわ
ち、活性の高い触媒と活性の低い触媒を混合して充填し
ているので、特開平4−210937号公報記載の発明
に比べて長期間に渡って安定にメタクリル酸製造を継続
できる。活性の異なる2種類以上の触媒を混合して充填
することにより、長期間安定に運転を継続できるように
なる原因は明らかではないが、運転中に反応器内で、反
応活性やX成分含有量の違いにより、近接する2種以上
の触媒間で成分の移動が起こったり、使用される活性点
の割合の経時的変化により触媒全体としての劣化防止に
何らかの作用を及ぼしたりするのではないかと考えられ
る。In the method for producing methacrylic acid according to the present invention, the catalyst is filled so that the content of the element X contained in the catalyst per unit weight decreases from the inlet side of the raw material gas toward the outlet side thereof, that is, the inlet of the raw material gas. Fill from the side to the exit side with higher activity. As a result, the generation of hot spots in the catalyst layer is suppressed, and it is possible to prevent a decrease in selectivity due to sequential oxidation and deterioration of the catalyst due to heat storage. Furthermore, in each catalyst layer, catalysts having different X element contents are mixed and filled, that is, a catalyst having high activity and a catalyst having low activity are mixed and filled, and therefore, JP-A-4-210937. The production of methacrylic acid can be continued stably over a long period of time as compared with the invention described in the publication. It is not clear why mixing and packing two or more catalysts with different activities enables stable operation for a long period of time, but the reaction activity and the content of X component in the reactor during operation are not clear. It is thought that the difference may cause migration of components between two or more types of catalysts that are close to each other, or may have some effect on the prevention of deterioration of the catalyst as a whole due to the change in the ratio of active sites used over time. To be
【0022】気相接触酸化に用いる原料ガスのメタクロ
レイン濃度は広い範囲で変えることができるが、好まし
くは1〜20容量%、特に好ましくは3〜10容量%で
ある。原料のメタクロレインには、水、低級飽和アルデ
ヒド等の実質的に反応に影響を与えない不純物が少量含
まれている場合があるが、原料ガスにはこのようなメタ
クロレイン由来の不純物が含まれていてもよい。The methacrolein concentration of the raw material gas used for the vapor phase catalytic oxidation can be varied over a wide range, but it is preferably 1 to 20% by volume, particularly preferably 3 to 10% by volume. The raw material methacrolein may contain a small amount of impurities such as water and lower saturated aldehydes that do not substantially affect the reaction, but the raw material gas contains such impurities derived from methacrolein. May be.
【0023】原料ガスには分子状酸素が含まれている必
要があるが、原料ガス中の分子状酸素の量はメタクロレ
インの0.4〜4倍モルが好ましく、特に0.5〜3倍
モルが好ましい。原料ガスの分子状酸素源には空気を用
いるのが工業的に有利であるが、必要に応じて純酸素で
富化した空気も使用できる。また原料ガスは、窒素、炭
酸ガス等の不活性ガス、水蒸気等で希釈されていること
が好ましい。The source gas must contain molecular oxygen, but the amount of molecular oxygen in the source gas is preferably 0.4 to 4 times mol of methacrolein, particularly 0.5 to 3 times. Molar is preferred. It is industrially advantageous to use air as the molecular oxygen source of the raw material gas, but air enriched with pure oxygen can also be used if necessary. The raw material gas is preferably diluted with an inert gas such as nitrogen or carbon dioxide, or steam.
【0024】気相接触酸化の反応圧力は常圧〜数気圧で
である。反応温度は、通常200〜450℃、好ましく
は250〜400℃である。原料ガスと触媒の接触時間
は通常1.5〜15秒、好ましくは2〜7秒である。The reaction pressure for the vapor phase catalytic oxidation is from atmospheric pressure to several atmospheres. The reaction temperature is generally 200 to 450 ° C, preferably 250 to 400 ° C. The contact time between the raw material gas and the catalyst is usually 1.5 to 15 seconds, preferably 2 to 7 seconds.
【0025】[0025]
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例により説
明する。ただし、実施例および比較例中の「部」は重量
部を意味する。反応試験分析はガスクロマトグラフィー
により行った。また、原料であるメタクロレインの転化
率、生成したメタクリル酸の選択率および収率は以下の
ように定義される。
メタクロレイン転化率(%)=(B/A)×100
メタクリル酸選択率(%)=(C/B)×100
メタクリル酸単流収率(%)=(C/A)×100
ここで、Aは供給したメタクロレインのモル数、Bは反
応したメタクロレインのモル数、Cは生成したメタクリ
ル酸のモル数である。EXAMPLES The present invention will be described below with reference to Examples and Comparative Examples. However, "parts" in Examples and Comparative Examples mean parts by weight. The reaction test analysis was performed by gas chromatography. The conversion of methacrolein as a raw material, the selectivity of methacrylic acid produced, and the yield are defined as follows. Methacrolein conversion rate (%) = (B / A) × 100 Methacrylic acid selectivity (%) = (C / B) × 100 Methacrylic acid single-flow yield (%) = (C / A) × 100 where: A is the number of moles of methacrolein supplied, B is the number of moles of reacted methacrolein, and C is the number of moles of methacrylic acid produced.
【0026】[実施例1]
(触媒1の調製) パラモリブデン酸アンモニウム10
0部を純水200部に溶解し、そこへメタバナジン酸ア
ンモニウム2.8部、85重量%リン酸8.2部を純水
30部に溶解した溶液、硝酸銅1.1部を純水30部に
溶解した溶液および硝酸鉄3.8部を純水10部に溶解
した溶液を順次加え、これを攪拌しながら90℃まで加
熱し、液温を90℃に保ちつつ5時間加熱攪拌した後に
硝酸セシウム6.4部を純水100部に溶解した溶液を
これに加え、混合液を加熱攪拌しながら蒸発乾固した。
得られた固形物を130℃で16時間乾燥させた後に粉
砕した。こうして得られた粉体100部にグラファイト
3部を添加し、続いて打錠成形機により、外形5mm、
内径2mm、長さ5mmのリング状に成形した。得られ
た成形物を空気焼成下に380℃で5時間焼成して触媒
を得た。この触媒の酸素を除く元素の組成を表1に示し
た。[Example 1] (Preparation of catalyst 1) Ammonium paramolybdate 10
A solution prepared by dissolving 0 part in 200 parts of pure water, 2.8 parts of ammonium metavanadate and 8.2 parts of 85 wt% phosphoric acid in 30 parts of pure water, and 1.1 parts of copper nitrate in 30 parts of pure water. Solution dissolved in 10 parts of pure water and a solution of 3.8 parts of iron nitrate dissolved in 10 parts of pure water were sequentially added and heated to 90 ° C. with stirring, and then heated and stirred for 5 hours while maintaining the liquid temperature at 90 ° C. A solution prepared by dissolving 6.4 parts of cesium nitrate in 100 parts of pure water was added thereto, and the mixed liquid was evaporated to dryness while heating and stirring.
The obtained solid was dried at 130 ° C. for 16 hours and then pulverized. 3 parts of graphite was added to 100 parts of the powder obtained in this way, and then a tableting machine was used to give an outer diameter of 5 mm,
It was formed into a ring shape having an inner diameter of 2 mm and a length of 5 mm. The obtained molded product was calcined in air at 380 ° C. for 5 hours to obtain a catalyst. Table 1 shows the composition of elements other than oxygen in this catalyst.
【0027】(触媒2の調製) 触媒1と同様にして表
1に示した組成の触媒2を調製した。(Preparation of catalyst 2) Catalyst 2 having the composition shown in Table 1 was prepared in the same manner as catalyst 1.
【0028】(メタクリル酸の製造) 内径14mmの
反応管1本を有する固定床管型反応器を用いてメタクリ
ル酸の製造を行った。反応管の原料ガス入口側には触媒
1を8gと触媒2を2g混合した混合物10g、出口側
には触媒1を9.5gと触媒2を0.5g混合した混合
物10gを充填し、メタクロレイン5容量%、酸素10
容量%、水蒸気20容量%および窒素65容量%からな
る原料ガスを反応温度290℃、接触時間3.6秒で通
じた。結果を表2に示した。(Production of methacrylic acid) Methacrylic acid was produced using a fixed bed tubular reactor having one reaction tube having an inner diameter of 14 mm. The raw material gas inlet side of the reaction tube was filled with 10 g of a mixture of 8 g of catalyst 1 and 2 g of catalyst 2, and the outlet side was filled with 10 g of a mixture of 9.5 g of catalyst 1 and 0.5 g of catalyst 2 and methacrolein. 5% by volume, 10 oxygen
A raw material gas consisting of vol%, steam 20 vol% and nitrogen 65 vol% was passed through at a reaction temperature of 290 ° C. and a contact time of 3.6 seconds. The results are shown in Table 2.
【0029】[実施例2]
(触媒3の調製) 触媒1と同様にして表1に示した組
成の触媒3を調製した。Example 2 (Preparation of catalyst 3) Catalyst 3 having the composition shown in Table 1 was prepared in the same manner as catalyst 1.
【0030】(メタクリル酸の製造) 触媒1と触媒3
を表2に示したように充填した以外は実施例1と同様に
してメタクリル酸の製造を行った。結果を表2に示し
た。(Production of Methacrylic Acid) Catalyst 1 and Catalyst 3
Methacrylic acid was produced in the same manner as in Example 1 except that the resin was charged as shown in Table 2. The results are shown in Table 2.
【0031】[実施例3]
(触媒4および5の調製) 触媒1と同様にして表1に
示した組成の触媒4および触媒5を調製した。Example 3 (Preparation of catalysts 4 and 5) Catalysts 4 and 5 having the compositions shown in Table 1 were prepared in the same manner as catalyst 1.
【0032】(メタクリル酸の製造) 触媒4と触媒5
を表2に示したように充填した以外は実施例1と同様に
してメタクリル酸の製造を行った。結果を表2に示し
た。(Production of Methacrylic Acid) Catalyst 4 and Catalyst 5
Methacrylic acid was produced in the same manner as in Example 1 except that the resin was charged as shown in Table 2. The results are shown in Table 2.
【0033】[実施例4]
(触媒6および7の調製) 触媒1と同様にして表1に
示した組成の触媒6および触媒7を調製した。[Example 4] (Preparation of catalysts 6 and 7) Catalysts 6 and 7 having the compositions shown in Table 1 were prepared in the same manner as catalyst 1.
【0034】(メタクリル酸の製造) 触媒6と触媒7
を表2に示したように充填した以外は実施例1と同様に
してメタクリル酸の製造を行った。結果を表2に示し
た。(Production of Methacrylic Acid) Catalyst 6 and Catalyst 7
Methacrylic acid was produced in the same manner as in Example 1 except that the resin was charged as shown in Table 2. The results are shown in Table 2.
【0035】[実施例5]
(メタクリル酸の製造) 触媒4と触媒7を表2に示し
たように充填した以外は実施例1と同様にしてメタクリ
ル酸の製造を行った。結果を表2に示した。[Example 5] (Production of methacrylic acid) Methacrylic acid was produced in the same manner as in Example 1 except that the catalysts 4 and 7 were charged as shown in Table 2. The results are shown in Table 2.
【0036】[比較例1]
(触媒8の調製) 触媒1と同様にして表1に示した組
成の触媒8を調製した。なお、触媒8は実施例1の全て
触媒の平均組成とした。Comparative Example 1 (Preparation of catalyst 8) Catalyst 8 having the composition shown in Table 1 was prepared in the same manner as catalyst 1. The catalyst 8 had the average composition of all the catalysts of Example 1.
【0037】(メタクリル酸の製造) 表2に示したよ
うに触媒8だけを充填した以外は実施例1と同様にして
メタクリル酸の製造を行った。結果を表2に示した。(Production of Methacrylic Acid) Methacrylic acid was produced in the same manner as in Example 1 except that only the catalyst 8 was charged as shown in Table 2. The results are shown in Table 2.
【0038】[比較例2]
(メタクリル酸の製造) 触媒1と触媒2を表2に示し
たように充填した以外は実施例1と同様にしてメタクリ
ル酸の製造を行った。結果を表2に示した。Comparative Example 2 (Production of Methacrylic Acid) Methacrylic acid was produced in the same manner as in Example 1 except that the catalyst 1 and the catalyst 2 were charged as shown in Table 2. The results are shown in Table 2.
【0039】[比較例3]
(メタクリル酸の製造) 触媒1と触媒2を表2に示し
たように充填した以外は実施例1と同様にしてメタクリ
ル酸の製造を行った。結果を表2に示した。[Comparative Example 3] (Production of methacrylic acid) Methacrylic acid was produced in the same manner as in Example 1 except that the catalyst 1 and the catalyst 2 were charged as shown in Table 2. The results are shown in Table 2.
【0040】[比較例4]
(メタクリル酸の製造) 触媒1と触媒9を表2に示し
たように充填した以外は実施例1と同様にしてメタクリ
ル酸の製造を行った。結果を表2に示した。[Comparative Example 4] (Production of methacrylic acid) Methacrylic acid was produced in the same manner as in Example 1 except that the catalysts 1 and 9 were charged as shown in Table 2. The results are shown in Table 2.
【0041】[実施例6]
(触媒9および10の調製) 触媒1と同様にして表1
に示した組成の触媒9および触媒10を調製した。[Example 6] (Preparation of catalysts 9 and 10)
Catalysts 9 and 10 having the compositions shown in were prepared.
【0042】(メタクリル酸の製造) 触媒9と触媒1
0を表2に示したように充填した以外は実施例1と同様
にしてメタクリル酸の製造を行った。結果を表2に示し
た。(Production of Methacrylic Acid) Catalyst 9 and Catalyst 1
Methacrylic acid was produced in the same manner as in Example 1 except that 0 was filled as shown in Table 2. The results are shown in Table 2.
【0043】[比較例5]
(触媒11の調製) 触媒1と同様にして表1に示した
組成の触媒11を調製した。なお、触媒11は実施例6
の全て触媒の平均組成とした。[Comparative Example 5] (Preparation of catalyst 11) Catalyst 11 having the composition shown in Table 1 was prepared in the same manner as catalyst 1. In addition, the catalyst 11 is
In all, the average composition of the catalyst was used.
【0044】(メタクリル酸の製造) 表2に示したよ
うに触媒11だけを充填した以外は実施例1と同様にし
てメタクリル酸の製造を行った。結果を表2に示した。(Production of Methacrylic Acid) Methacrylic acid was produced in the same manner as in Example 1 except that only the catalyst 11 was charged as shown in Table 2. The results are shown in Table 2.
【0045】[0045]
【表1】 [Table 1]
【0046】[0046]
【表2】 [Table 2]
【発明の効果】本発明によれば、メタクロレインを分子
状酸素により気相接触酸化してメタクリル酸を製造する
方法において、長期間に渡って高い触媒活性を維持して
効率的にメタクリル酸を製造することができる。INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, in a method for producing methacrylic acid by vapor-phase catalytic oxidation of methacrolein with molecular oxygen, high methacrylic acid can be efficiently produced by maintaining high catalytic activity for a long period of time. It can be manufactured.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4H006 AA02 AC46 BA02 BA04 BA05 BA06 BA07 BA08 BA09 BA10 BA11 BA12 BA13 BA14 BA15 BA16 BA18 BA19 BA20 BA21 BA30 BA31 BA33 BA35 BC13 BC32 BD80 BD81 BE30 BS10 4H039 CA65 CC30 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 4H006 AA02 AC46 BA02 BA04 BA05 BA06 BA07 BA08 BA09 BA10 BA11 BA12 BA13 BA14 BA15 BA16 BA18 BA19 BA20 BA21 BA30 BA31 BA33 BA35 BC13 BC32 BD80 BD81 BE30 BS10 4H039 CA65 CC30
Claims (3)
に分割された複数の触媒層からなる固定床管型反応器を
用いてメタクロレインを分子状酸素で気相接触酸化する
メタクリル酸の製造方法において、 原料ガスの最も出口側の触媒層を除く各触媒層が、式
(1)で表される触媒であって、X元素の原子比が異な
る少なくとも2種類の触媒を含む混合物からなる触媒層
であり、 原料ガスの最も出口側の触媒層が、式(1)で表される
触媒であって、X元素の原子比が同一の触媒を含む触媒
層、またはX元素の原子比が異なる少なくとも2種類の
触媒を含む混合物からなる触媒層であり、 各触媒層の単位質量あたりに含まれるX元素含有質量
が、反応器の入口側から出口側に向かって少ないことを
特徴とするメタクリル酸の製造方法。 MoaPbXcYdOe (1) (式中、Mo、PおよびOはそれぞれモリブデン、リン
および酸素を表し、Xはカリウム、ルビジウム、セシウ
ムおよびタリウムからなる群より選ばれた少なくとも1
種の元素を表し、Yは鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜
鉛、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリ
ウム、チタン、バナジウム、クロム、タングステン、マ
ンガン、銀、ホウ素、ケイ素、アルミニウム、ガリウ
ム、ゲルマニウム、スズ、鉛、ヒ素、アンチモン、ビス
マス、ニオブ、タンタル、ジルコニウム、インジウム、
イオウ、セレン、テルル、ランタンおよびセリウムから
なる群より選ばれた少なくとも1種の元素を表す。a、
b、c、dおよびeは各元素の原子比を表し、a=12
のとき、0.1≦b≦3、0.01≦c≦6、0≦d≦
3であり、eは前記各成分の原子比を満足するのに必要
な酸素の原子比である。)1. A methacrylic acid that undergoes vapor phase catalytic oxidation of methacrolein with molecular oxygen using a fixed-bed tubular reactor having a catalyst filling section composed of a plurality of catalyst layers divided from a raw material gas inlet side to an outlet side. In the production method, each catalyst layer excluding the catalyst layer closest to the outlet of the raw material gas is a catalyst represented by the formula (1), and is composed of a mixture containing at least two kinds of catalysts having different atomic ratios of X elements. The catalyst layer is the catalyst layer on the most outlet side of the source gas, and the catalyst layer is the catalyst represented by the formula (1), and the catalyst layer contains the catalyst having the same atomic ratio of X elements, or the atomic ratio of X element is A methacrylic acid catalyst layer comprising a mixture containing at least two different types of catalysts, wherein the X element-containing mass per unit mass of each catalyst layer decreases from the inlet side to the outlet side of the reactor. Method for producing acid. Mo a P b X c Y d O e (1) (wherein Mo, P and O represent molybdenum, phosphorus and oxygen, respectively, and X is at least 1 selected from the group consisting of potassium, rubidium, cesium and thallium.
Represents a seed element, Y is iron, cobalt, nickel, copper, zinc, magnesium, calcium, strontium, barium, titanium, vanadium, chromium, tungsten, manganese, silver, boron, silicon, aluminum, gallium, germanium, tin, Lead, arsenic, antimony, bismuth, niobium, tantalum, zirconium, indium,
It represents at least one element selected from the group consisting of sulfur, selenium, tellurium, lanthanum and cerium. a,
b, c, d and e represent the atomic ratio of each element, and a = 12
, 0.1 ≦ b ≦ 3, 0.01 ≦ c ≦ 6, 0 ≦ d ≦
3, and e is the atomic ratio of oxygen required to satisfy the atomic ratio of each component. )
触媒層が、式(2)で表される触媒と式(3)で表され
る触媒を含む混合物からなる触媒層であり、 原料ガスの最も出口側の触媒層が、式(2)で表される
触媒を含む触媒層、または式(2)および式(3)で表
される触媒を含む混合物からなる触媒層であることを特
徴とするメタクリル酸の製造方法。 MofPgXhYiOj (2) (式中、Mo、P、X、YおよびOは式(1)に同じ。
f、g、h、iおよびjは各元素の原子比を表し、f=
12のとき、0.1≦g≦3、0.01≦h≦3、0≦
i≦3であり、jは前記各成分の原子比を満足するのに
必要な酸素の原子比である。) MokPlXmYnOo (3) (式中、Mo、P、X、YおよびOは式(1)に同じ。
k、l、m、nおよびoは各元素の原子比を表し、k=
12のとき、0.1≦l≦3、1.1≦m≦6かつ0.
1≦(m−h)≦5、0≦n≦3であり、oは前記各成
分の原子比を満足するのに必要な酸素の原子比であ
る。)2. Each catalyst layer except the catalyst layer on the most outlet side of the raw material gas is a catalyst layer comprising a mixture containing the catalyst represented by formula (2) and the catalyst represented by formula (3), The catalyst layer closest to the outlet of the source gas is a catalyst layer containing the catalyst represented by the formula (2) or a catalyst layer containing a mixture containing the catalyst represented by the formulas (2) and (3). A method for producing methacrylic acid, which comprises: Mo f P g X h Y i O j (2) ( wherein, Mo, P, X, Y and O are as defined formula (1).
f, g, h, i and j represent the atomic ratio of each element, and f =
When 12, 0.1 ≦ g ≦ 3, 0.01 ≦ h ≦ 3, 0 ≦
i ≦ 3, and j is the atomic ratio of oxygen required to satisfy the atomic ratio of each component. ) Mo k P l X m Y n O o (3) ( wherein, Mo, P, X, Y and O Equation (1) Same as.
k, l, m, n and o represent the atomic ratio of each element, and k =
In the case of 12, 0.1 ≦ l ≦ 3, 1.1 ≦ m ≦ 6 and 0.
1 ≦ (m−h) ≦ 5, 0 ≦ n ≦ 3, and o is the atomic ratio of oxygen required to satisfy the atomic ratio of each component. )
る触媒の質量混合比が、原料ガスの最も入口側の触媒層
で1:α(0.05≦α≦3)、原料ガスの最も出口側
の触媒層で1:β(0≦β≦1かつβ<α)であること
を特徴とする請求項2記載のメタクリル酸の製造方法。3. The mass mixing ratio of the catalysts represented by the formulas (2) and (3) in each catalyst layer is 1: α (0.05 ≦ α ≦ 3 in the catalyst layer closest to the source gas). ), And 1: β (0 ≦ β ≦ 1 and β <α) in the catalyst layer at the most outlet side of the raw material gas, The method for producing methacrylic acid according to claim 2.
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JP2005187463A (en) * | 2003-12-05 | 2005-07-14 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Method for producing methacrylic acid |
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