JP3872270B2 - シアン化水素の製造法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メタノールのアンモ酸化によるシアン化水素の製造に適する触媒及び反応方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
メタノールのアンモ酸化によるシアン化水素の製造に関しては、これに適する触媒として、種々の触媒が開示されている。例えば、特公昭３７−１３４６０号公報には錫とアンチモンとを含む酸化物触媒が、特公昭５１−３５４００号公報にはモリブデンとその他多くの元素との複合酸化物触媒が、特公昭５４−３９８３９号公報には鉄、コバルト、ニッケル等の金属元素とアンチモンを含む酸化物触媒が開示されている。
【０００３】
その後も、これらの触媒の改良が精力的に続けられ、例えば、特公昭６１−４７７１号公報、特公昭６３−１６３３０号公報、特開平４−１１８０５１号公報、特公平７−６４５５５号公報等の改良特許が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これら従来技術による触媒は、それなりにシアン化水素収率の改善には効果があったが、なお一層の改良が求められており、特にモリブデン含量の多い触媒については、シアン化水素の初期収率が良好であっても、触媒製造における再現性、構造安定性、あるいは長期間にわたる安定的な反応等の点で未だ不十分なものであった。
【０００５】
このため良好なシアン化水素収率が得られ、かつ反応使用においては経時安定であるという要件を満たした触媒が求められていた。本発明は、これら課題を解決しようとするものであり、特にモリブデン含量の多い触媒に関して、流動層を用いるメタノールのアンモ酸化反応によりシアン化水素を製造するに適した触媒として改良を加えたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、アンチモン酸鉄、モリブデン、ビスマス、鉄、カリウム、Ｍ成分及びＮ成分を必須成分として含有する触媒において、アンチモン酸鉄以外の金属モリブデン酸塩を生成し得る金属元素、即ちビスマス、鉄、カリウム、Ｍ、Ｎ及びＴ成分元素のそれぞれの価数と原子比の積の総和がモリブデンのモリブデン酸としての価数と原子比の積に対し量論値以上の特定の範囲となるように調製することにより良好な性能を発現すること、またモリブデン含有物をこれに適宜添加しつつ反応することにより長期間その性能を効果的に維持できることを見いだした。
【０００７】
この触媒組成物は、高いシアン化水素収率を与えると共に、触媒構造として安定なものなので長期の反応使用に耐え得る。モリブデン成分が前述の計算による量論値より大きい場合は、余剰のモリブデン成分が触媒として機能すべき金属モリブデン酸塩の界面に入り込んで機能阻害を起こしたり、アンチモン酸鉄との間に好ましからざる反応を生じたりする。またモリブデン成分の含有量が少なすぎる場合にはシアン化水素収率が低下すると共に経時変化も大きくなる。
【０００８】
ただし、この触媒も反応を続けていると、主としてモリブデン成分の逃散によると思われるシアン化水素収率の低下が観察される。アンモ酸化反応の反応温度は４００℃を越えるものであり、この種のモリブデン含有量の大きい触媒においては避けがたいものと考えられる。これにはモリブデン含有物を添加補給しつつ反応することにより、高位のシアン化水素収率を長期間維持することが可能となった。本発明の触媒は構造的に安定であり、モリブデン含有物の添加によって反応成績の回復は十分に果たされ、しかもこれを繰り返し適用できるため、この方法を組み合わせることによりさらに長期間の反応使用が可能となった。
【０００９】
またモリブデン含有物の添加は、反応の初期に行っても良い。触媒は組成、調製法等により、触媒表面組成を最適化して反応に供するのが一般的であるが、必ずしも常にそれが実現出来ているとは限らない。最初にモリブデン含有物を添加して反応すると目的生成物収率が高められることがある。これはモリブデン含有物の添加も含めて触媒表面組成、構造の最適化を行ったことになるものと考えられる。
【００１０】
従来の触媒は、前述のようにシアン化水素収率も不十分であり、また長期使用によって収率が低下したときにモリブデン含有物を添加しても性能の回復が不十分であったが、本発明により、高いシアン化水素収率を長期にわたり維持出来る方法が提供された。
【００１１】
すなわち、本発明は、メタノールのアンモ酸化によりシアン化水素を製造するに際し、下記の実験式で表される組成の流動層触媒を用いることを特徴とするシアン化水素の製造法、並びにその製造に当たってモリブデン含有物を添加しながら反応を行うことを特徴とするシアン化水素の製造法に関する。(Fe Sba)b Mo10 Bic Fed Kk Mm Nn Gg Qq Rr Tt Ox (SiO2)y
(式中、(Fe Sba)はアンチモン酸鉄を形成している鉄とアンチモンを示し、Mo、Bi、Fe及びKは、それぞれモリブデン、ビスマス、鉄及びカリウムを示し、Mはマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、マンガン、コバルト、ニッケル、亜鉛及びカドミウムからなる群から選ばれた少なくとも一種の元素、Nはクロム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、アルミニウム、ガリウム及びインジウムからなる群から選ばれた少なくとも一種の元素、Gはルテニウム及びパラジウムからなる群から選ばれた少なくとも一種の元素、Qはチタン、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、タングステン、ゲルマニウム、錫及び鉛からなる群から選ばれた少なくとも一種の元素、Rは硼素、燐及びテルルからなる群から選ばれた少なくとも一種の元素、Tはリチウム、ナトリウム、ルビジウム及びセシウムからなる群から選ばれた少なくとも一種の元素、Oは酸素、Siは珪素を、そして添字a、b、c、d、k、m、n、g、q、r、t、x及びyは原子比を示し、Mo=10の時、a=0.8〜2、b=0.5〜20、c=0.1〜2、d=0.3〜3、k=0.05〜2、m=3〜8、n=0.1〜3、g=0〜0.5、q=0〜3、r=0〜3、t=0〜1、x=上記各成分が結合して生成する金属酸化物の酸素の数、ｙ=20〜200である。更に、モリブデンのモリブデン酸としての価数と原子比の積20を、ビスマス、鉄、カリウム、M、N及びT成分元素の価数と原子比の積の総和ｐで割った数20/pが0.8〜１である。)
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に詳細に説明する。
本発明で用いる触媒には、アンチモン酸鉄が結晶相として存在し、モリブデン、ビスマス、鉄、カリウム、M成分、N成分及びシリカが含まれることが必須であり、それぞれの成分が前記組成範囲になければ本発明の目的を達成することは出来ない。アンチモン酸鉄は、特開平4-118051号公報、特開平10-231125号公報等に記載されているFeSbO4なる化学式で示される化合物であり、触媒のX線回折により存在を確認することが出来る。アンチモン酸鉄はシアン化水素収率向上、触媒物性の向上に必須である。
【００１３】
ビスマスは比較的少ない組成領域で良好な触媒性能を発揮することが出来る。また一般にアンチモン酸鉄に含まれる以外の鉄成分量が多すぎるとシアン化水素収率の低下を来たし、逆に少な過ぎると、反応初期のシアン化水素選択性は高くなるものの経時安定性が悪化する。M成分は触媒構造の安定化のために寄与する。M成分としては、特にマグネシウム、カルシウム、マンガン、コバルト、ニッケル、及び亜鉛などが好ましい。N成分も触媒構造の安定化に有効である。N成分としてはクロム、ランタン、セリウムなどが、そしてこれらのうち2種の元素を含むことが好ましく、クロムと他の元素とを併用することはさらに好ましい。 T成分はカリウム成分と共に触媒の酸性度の調整に寄与しており、シアン化水素選択率向上に、また副生成物の生成抑制などに働く。T成分としては、特にルビジウム及びセシウムが好ましい。
【００１４】
触媒成分としては、更に前記のG、Q及びR成分を加えることが出来る。これらは、それぞれに触媒構造の安定化、酸化還元特性の改善、酸・塩基性の調整等を目的に必要により添加される。 G成分としては、パラジウム、銀等が、Q成分としては、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ、タングステン、錫及びアンチモン等が好ましい。R成分はシアン化水素選択性向上、副生成物の調整等を目的に必要により少量添加する。
【００１５】
本発明の方法は、流動層反応により実施される。従って触媒は流動層反応に適する物性を有している必要がある。そのためには坦体成分として、シリカを用いる。
【００１６】
そして、本発明で重要なことは、原料アンチモン酸鉄とそれ以外の金属モリブデン酸塩を生成し得る金属元素、即ちビスマス、鉄、カリウム、M、N及びT成分原料並びにモリブデン成分原料とを混合し、調製する際、ビスマス、鉄及びN成分元素の価数を3、M成分元素の価数を2、カリウム及びT成分元素の価数を1とし、モリブデンのモリブデン酸としての価数2と原子比10の積20を、アンチモン酸鉄以外の金属モリブデン酸塩を生成し得る金属元素、即ちビスマス、鉄、カリウム、M、N及びT成分元素の価数と原子比の積の総和ｐで割った数20/pが0.8ないし1となる範囲で混合、噴霧乾燥、焼成することによって調製することである。
【００１７】
アンチモン酸鉄の調製法としては、種々提案されている。例えば、特開平4-118051号公報、特開平10-231125号公報等に記載の方法があり、これらの方法から選択して用いればよい。本発明の触媒の製造においては、これらの方法により、あらかじめアンチモン酸鉄を調製した後、他の触媒成分原料と混合することが重要である。このアンチモン酸鉄は、アンチモンと鉄以外の元素を少量含有していてもよい。アンチモン酸鉄の存在は、シアン化水素選択性向上、流動層触媒としての物性向上に寄与する。
【００１８】
このアンチモン酸鉄をそれ以外の成分原料と混合するが、本発明の触媒組成の様に特にビスマス及び鉄が少ない組成領域において、好ましい触媒構造を構築するためには、前記の20/peの値を0.8ないし1とすることは重要である。この系統の触媒は、多相から成っており、しかもそれぞれが有機的な関係を持たねばならない。しかし、20/p値が0.8より小さい場合には、モリブデン酸の対イオンとなるべき金属元素がモリブデン酸塩を形成することなく酸化物等になってしまい、触媒反応において目的生成物の選択性を損なうことになり易い。また1より大きい組成領域では、この多相間の良好な関係を構築することが困難なことがわかった。これが、従来の組成領域での触媒の触媒製造における再現性悪化原因の一つでもあったと考えられる。この値が1より大きいと遊離のモリブデンが酸化物としてこれらの相間に入り込み、触媒機能の阻害要因となったり、触媒調製時にアンチモン酸鉄と好ましくない反応を起こしたりする。
【００１９】
本発明の触媒の調製方法は、前記の従来技術等に開示されている方法を選択し適用すればよい。モリブデン成分の原料としては、酸化モリブデン、パラモリブデン酸アンモニウム等が、ビスマス成分の原料としては、酸化ビスマス、硝酸ビスマス、炭酸ビスマス、蓚酸ビスマス等が、鉄成分原料としては、硝酸鉄、蓚酸鉄等が、カリウム成分原料としては、硝酸カリウム、水酸化カリウム等が、M、N、G及びT成分原料としては、それぞれの酸化物、水酸化物、硝酸塩等が用いられる。Q成分原料としては、それぞれの酸化物、水酸化物、硝酸塩、酸素酸またはその塩等が、R成分原料としては、硼素の場合は硼酸、無水硼酸など、燐の場合はオルト燐酸等が、またテルルの場合は金属テルル、二酸化テルル、三酸化テルル、テルル酸等が用いられる。シリカ原料としては、シリカゾル、ヒュームド・シリカ等が用いられるが、シリカゾルを用いるのが便利である。
【００２０】
アンチモン酸鉄は他の成分原料と混合してスラリーを調製する。触媒原料を混合し、必要によりスラリーのpHを調整し、加熱処理等を加えて触媒スラリーを調製する。pHが比較的高い3〜8に調整して製造するときには、スラリーのゲル化抑制のため特許2747920号公報記載の方法に準じてキレート剤、例えばエチレンジアミン四酢酸、乳酸、クエン酸、酒石酸、グルコン酸等を共存させるのが良い。pHが比較的低い1〜3に調整して製造するときには必ずしもキレート剤の共存は必要ないが、少量加えることにより良好な結果が得られることがある。
【００２１】
この様にして調製したスラリーを噴霧乾燥する。噴霧乾燥装置としては、回転円盤式、ノズル式等一般的なものでよい。条件を調節し、流動層触媒として好ましい粒径の触媒が得られるように行う。乾燥後、200〜500℃で焼成したのち、さらに500〜700℃で0.1〜20時間焼成する。焼成雰囲気は、酸素含有ガスが好ましい。空気中で行うのが便利であるが、酸素と窒素、炭酸ガス、水蒸気等とを混合して用いることも出来る。焼成には箱型炉、トンネル炉、回転炉、流動炉等が用いられる。この様にして製造される流動層触媒の粒径は、5〜200μｍとするのが良い。
【００２２】
モリブデン含有流動層触媒をシアン化水素の製造に用いる際に、前述のようにモリブデン含有物を反応中に添加することによって目的生成物の収率を維持する方法は知られている。しかし、安定な触媒構造を持った触媒に適用するのでなければ、その効果は十分に期待できない。本発明の触媒はこの種の反応が行われる400℃を越える温度で長期間反応使用しても構造的に安定であるので、モリブデン含有物を添加することによって初期と同等ないしはそれ以上の反応成績を維持しつつ反応を継続することが出来る。このような構造的に安定な触媒といえども、反応条件下で少しずつモリブデン成分が触媒から揮発し、おそらく触媒構造が損傷を受けると思われ、これが決定的にならないうちにモリブデン含有物を添加することが必要になる。
【００２３】
ここで用いられるモリブデン含有物としては、金属モリブデン、三酸化モリブデン、モリブデン酸、ジモリブデン酸アンモニウム、パラモリブデン酸アンモニウム、オクタモリブデン酸アンモニウム、ドデカモリブデン酸アンモニウム、燐モリブデン酸等があげられる。また、これらモリブデン含有物を不活性物質または触媒に坦持して用いても良い。ガス状、液体状としても使用出来るが、これら固体のモリブデン成分を紛状として用いるのが実際的である。特にモリブデン成分を触媒に富化して用いる方法は有効である。この方法は添加したモリブデンの利用効率が良く、系内の酸化モリブデン析出などによるトラブル発生が抑制される等好ましい使用形態である。モリブデン富化触媒の製法は、特公平2-56939号公報あるいは特開平11-33400号公報等に記載の方法を適用することが出来る。
【００２４】
これらモリブデン含有物を連続的にまたは断続的に時々反応器に加える。添加時期並びに添加量は反応の推移により適宜決めればよいが、一時に添加する量は、充填触媒に対して、モリブデンとして0.05〜2重量％の範囲とするのが良い。一時に多量に加えても、いたずらに反応系外へ逃散し無駄に消費されてしまう上、反応器内へ沈着堆積したり、熱交換器部へ付着したりして運転上問題を生じたりするので注意が必要である。
【００２５】
メタノールのアンモ酸化は、通常、メタノール/アンモニア/酸素が1/0.9〜1.3/0.8〜10（モル比）の組成範囲の供給ガスを用い、反応温度370〜500℃、反応圧力常圧〜500kPaで行う。見掛け接触時間は0.1〜20秒である。酸素源としては、空気を用いるのが便利であるが、これを水蒸気、炭酸ガス、飽和炭化水素等で希釈して用いても良いし、酸素で富化して用いても良い。
【００２６】
【実施例】
以下、本発明を実施例及び比較例により具体的に説明する。
【００２７】
触媒の活性試験
メタノールのアンモ酸化によるシアン化水素を合成を行って触媒の活性評価をした。
触媒流動部の内径が25mm、高さ400mmの流動層反応器に触媒を充填し、組成がメタノール / アンモニア / 空気 = 1 / 1.2 / 9.5（酸素として2.0）（モル比）の混合ガスをガス線速度4.5cm/secで送入した。反応圧力は１00kPaとした。
なお、反応時にモリブデン成分を適宜添加した。モリブデン成分については、いくつかのモリブデン化合物並びにモリブデン成分を富化した触媒を用いて、充填触媒に対して、モリブデンとして0.1〜0.2重量%を50ないし150時間の間隔で加えた。
【００２８】
実施例、比較例中の接触時間及びシアン化水素収率は下記の式により定義される。
接触時間(sec) = 見掛け嵩密度基準の触媒容積 (ml) / 反応条件に換算した供給ガス流量 (ml/sec)
シアン化水素収率（％）＝生成したシアン化水素のモル数／供給したメタノールのモル数×１００
【００２９】
実施例1
組成が、Fe₃ Sb_3.3 Mo₁₀ Bi_0.4 Fe_1.3 K_0.2 Ni₆ Cr_0.8 Ce_{0. １} P_0.2 B_0.2 O_ｘ (SiO₂)₃₅（酸素の原子比ｘは他の元素の価数により自然に決まる値であるので、以降は酸素の記述を省略する。）である触媒を以下の要領で調製した。
純水3000gにパラモリブデン酸アンモニウム346.９gを溶解し、ついで85%燐酸4.5g及び硼酸2.4gをそれぞれ加える。この液へ3.3%硝酸270gに硝酸ビスマス57.2g、硝酸カリウム4.0g、硝酸ニッケル342.8g、硝酸クロム62.5g、硝酸セリウム8.5g、クエン酸25.0gを溶解した液を混合した。これに純水270gに硝酸鉄104.2gとクエン酸25.0gを溶解した液を加えた。ついで20%シリカゾル2065.8gを加えた。このスラリーを撹拌しつつ15%アンモニア水を加え、pHを2に調整した。これを98℃で1.5時間加熱処理した。さらに別途調製した20%アンチモン酸鉄スラリー733.8gを加えた。この様にして調製したスラリーを回転円盤式噴霧乾燥機で、入口温度330℃、出口温度160℃として噴霧乾燥した。この乾燥粒子を250℃ 2時間、400℃ 2時間熱処理し、最終的に660℃ 3時間流動焼成した。
【００３０】
なお、ここに用いたアンチモン酸鉄スラリーは、次の様にして調製した。
硝酸(65重量%)1110.1gと純水615.3gとを混合し、これに電解鉄粉133.3gを少しずつ加える。鉄粉が完全に溶解した後、三酸化アンチモン粉末384.7gを混合し、撹拌しつつ10%アンモニア水を滴下し、pHを1.8に調製した。このスラリーを撹拌しつつ98℃ 3時間加熱した。このスラリーを噴霧乾燥機により入口温度330℃、出口温度160℃として乾燥後、250℃2時間、400℃2時間焼成した。さらに窒素気流中で850℃ 3時間焼成した。焼成後、粉砕し、純水と混合して20%アンチモン酸鉄スラリーとした。以下の実施例、比較例でもこの様にして調製したアンチモン酸鉄スラリーを用いた。
【００３１】
実施例2
組成がFe₃ Sb_3.3 Mo₁₀ Bi_0.4 Fe_1.1 K_0.3 Ni₄ Co₂ Cr_0.8 Ce_0.5 P_0.2 (SiO₂)₃₅である触媒を実施例1と同様の方法により調製し、表１の条件で焼成した。但し、Co原料は硝酸塩を使用した。
【００３２】
実施例3
組成がFe₃ Sb_3.3 Mo₁₀ Bi_0.4 Fe_1.3 K_0.2 Ni_5.5 Zn_0.2 Cr_1.5 Ce_0.6 La_0.2 Ge_0.2 B_0.2 (SiO₂)₃₅である触媒を実施例1と同様の方法により調製し、表１の条件で焼成した。但し、La, Zn, Ge 原料は硝酸塩を使用した。
【００３３】
実施例4
組成がFe₃ Sb_3.3 Mo₁₀ Bi_0.3 Fe_1.5 K_0.2 Ni₅ Mg₁ Cr_0.5 Ce_0.3 Pr_0.2 (SiO₂)₃₅である触媒を実施例1と同様の方法により調製し、表１の条件で焼成した。但し、Pr, Mg 原料は硝酸塩を使用した。
【００３４】
実施例5
組成がFe₃ Sb_3.3 Mo₁₀ Bi_0.5 Fe_1.3 K_0.1 Ni_5.75 Mn_0.5 Cr_0.8 Ce_0.75 Pd_0.01 Rb_0.1 P_0.1 B_0.1 (SiO₂)₄₀である触媒を以下の様にして調製した。
純水3000gにパラモリブデン酸アンモニウム321.1gを溶解し、ついで85%燐酸2.1g及び硼酸1.1gを加える。この液と3.3%硝酸270gに硝酸ビスマス44.1g、硝酸カリウム1.8g、硝酸ニッケル304.1g、硝酸マンガン26.1g、硝酸クロム58.2g、硝酸セリウム59.2g、硝酸パラジウム0.4g、硝酸ルビジウム2.7g、クエン酸25gを溶解した液とを混合した。ついで20%シリカゾル2185.6gを加えて、撹拌しつつ15%アンモニア水を滴下しpHを7.7に調整した。これを98℃ 1.5時間加熱処理した。これに純水270gに硝酸鉄95.5gとクエン酸25gを溶解した液を加え、さらに、別途調製した20%アンチモン酸鉄スラリー679.3gを加えた。
【００３５】
この様にして調製したスラリーを回転円盤式噴霧乾燥機で、入口温度330℃、出口温度160℃として噴霧乾燥した。この乾燥粒子を250℃2時間、400℃2時間加熱処理し、最終的に670℃ 3時間流動焼成した。
【００３６】
実施例6
組成が、Fe₃ Sb_3.3 Mo₁₀ Bi_0.8 Fe_1.3 K_0.2 Ni_5.5 Cr_0.8 Ce_0.4 In_0.2 W_0.5 P_0.2 (SiO₂)₆₀である触媒を以下の様にして調製した。
純水3000gにパラタングステン酸アンモニウム19.2gを溶解し、ついでパラモリブデン酸アンモニウム260gを混合溶解し、さらに85%燐酸3.4gを加えた。この液へ3.3%硝酸270gに硝酸ビスマス57.2g、硝酸カリウム3.0g、硝酸ニッケル235.5g、硝酸クロム47.1g、硝酸セリウム25.6g、硝酸インジウム3.5g、クエン酸25gを溶解した液を混合した。ついで20%シリカゾル2655.1gを混合した。このスラリーを撹拌しつつ15%アンモニア水を滴下し、pH5に調整した。これを環流下98℃1.5時間加熱処理した。これに純水270gに硝酸鉄77.4gとクエン酸25gを溶解して調製した液を加え、さらに別途調製した20%アンチモン酸鉄スラリー550gを加えた。
【００３７】
この様にして調製したスラリーを回転円盤式噴霧乾燥機で、入口温度330℃、出口温度160℃の条件下に噴霧乾燥した。この乾燥粒子を250℃2時間、400℃2時間熱処理し、最終的に670℃ 3時間流動焼成した。
【００３８】
実施例7
組成がFe₃ Sb_3.3 Mo₁₀ Bi_0.5 Fe₂ K_0.2 Ni₄ Mg_1.5 Cr_0.5 Ce_0.5 Al_0.1 Nb_0.1 (SiO₂)₃₅である触媒を実施例6と同様の方法により調製し、表１の条件で焼成した。但し、Al, Mg原料は硝酸塩を、Nb原料は蓚酸水素ニオブを使用した。
【００３９】
実施例8
組成がFe_1.5 Sb_1.7 Mo₁₀ Bi_0.5 Fe₁ K_0.2 Ni₄ Co_1.5 Cr₂ Ce_0.5 Ru_0.05 Cs_0.05 P_0.3 (SiO₂)₃₅である触媒を実施例6と同様の方法により調製し、表１の条件で焼成した。但し、Co, Ru, Cs 原料は硝酸塩を使用した。
【００４０】
実施例9
組成がFe₅ Sb_5.5 Mo₁₀ Bi_0.5 Fe_1.3 K_0.2 Ni₆ Cr₁ Ce_0.2 Zr_0.2 P_0.1 (SiO₂)₃₅である触媒を実施例6と同様の方法により調製し、表１の条件で焼成した。但し、Zr 原料はオキシ硝酸ジルコニウムを使用した。
【００４１】
実施例10
組成がFe₇ Sb_7.7 Mo₁₀ Bi_0.5 Fe_1.2 K_0.2 Ni_5.75 Cr_1.5 Ce_0.5 Sm_{0. １} Nd_0.1 V_0.1 Te_0.25 (SiO₂)₃₅である触媒を実施例6と同様の方法により調製し、表１の条件で焼成した。但し、Sm 、Nd原料は硝酸塩を、V原料はメタバナジン酸アンモニウムを、Te原料はテルル酸を使用した。
【００４２】
比較例1
組成がFe₃ Sb_3.3 Mo₁₀ Bi_0.4 Fe_0.6 K_0.2 Ni₆ Cr_0.8 Ce_0.4 P_0.2 B_0.2 (SiO₂)₃₅である触媒を実施例1と同様の方法により調製し、表１の条件で焼成した。
【００４３】
比較例2
組成がFe₃ Sb_3.3 Mo₁₀ Bi_0.4 Fe_1.1 K_0.2 Ni₆ P_0.2 B_0.2 (SiO₂)₃₅である触媒を実施例1と同様の方法により調製し、表１の条件で焼成した。
【００４４】
比較例3
組成がFe₃ Sb_3.3 Mo₁₀ Bi_1.2 Fe_1.3 K_0.2 Ni_5.5 Zn_0.2 Cr_1.5 Ce_0.6 La_0.2 Ge_0.2 B_0.2 (SiO₂)₃₅である触媒を実施例6と同様の方法により調製し、表１の条件で焼成した。
【００４５】
比較例4
組成がFe₃ Sb_3.3 Mo₁₀ Bi_0.4 Fe₂ K_0.2 Ni₆ Zn_0.2 Cr_1.5 Ce_0.6 La_0.2 Ge_0.2 B_0.2 (SiO₂)₃₅である触媒を実施例6と同様の方法により調製し、表１の条件で焼成した。
【００４６】
なお、実施例7〜10及び比較例3〜4に用いたモリブデン富化触媒は、それぞれの触媒をベースにパラモリブデン酸アンモニウム水溶液を含浸後、乾燥、焼成して調製したものである。
【００４７】
これら実施例並びに比較例の触媒を用い、前記の反応条件下、メタノールのアンモ酸化反応をおこなった。結果を下表に示した。
【００４８】
【表１】

【００４９】
【発明の効果】
本発明のシアン化水素の製法は、高いシアン化水素収率を与えると共に、触媒構造が安定なものであるため、反応の経時安定性が向上し、モリブデン成分を補給添加する事により長期にわたり触媒性能維持が可能である。

Claims (3)

1. メタノールのアンモ酸化によりシアン化水素を製造するに際し、下記の実験式で表される組成の流動層触媒を用いることを特徴とするシアン化水素の製造法。
   (Fe Sba)b Mo10 Bic Fed Kk Mm Nn Gg Qq Rr Tt Ox (SiO2)y
   (式中、(Fe Sba)はアンチモン酸鉄を形成している鉄とアンチモンを示し、Mo、Bi、Fe及びKは、それぞれモリブデン、ビスマス、鉄及びカリウムを示し、Mはマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、マンガン、コバルト、ニッケル、亜鉛及びカドミウムからなる群から選ばれた少なくとも一種の元素、Nはクロム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、アルミニウム、ガリウム及びインジウムからなる群から選ばれた少なくとも一種の元素、Gはルテニウム及びパラジウムからなる群から選ばれた少なくとも一種の元素、Qはチタン、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、タングステン、ゲルマニウム、錫及び鉛からなる群から選ばれた少なくとも一種の元素、Rは硼素、燐及びテルルからなる群から選ばれた少なくとも一種の元素、Tはリチウム、ナトリウム、ルビジウム及びセシウムからなる群から選ばれた少なくとも一種の元素、Oは酸素、Siは珪素を、そして添字a、b、c、d、k、m、n、g、q、r、t、x及びyは原子比を示し、Mo=10の時、a=0.8〜2、b=0.5〜20、c=0.1〜2、d=0.3〜3、k=0.05〜2、m=3〜8、n=0.1〜3、g=0〜0.5、q=0〜3、r=0〜3、t=0〜1、x=上記各成分が結合して生成する金属酸化物の酸素の数、ｙ=20〜200である。更に、モリブデンのモリブデン酸としての価数と原子比の積20を、ビスマス、鉄、カリウム、M、N及びT成分元素の価数と原子比の積の総和pで割った数20/pが0.8〜１である。)
2. モリブデン含有物を添加しながら反応を行うことを特徴とする請求項１に記載のシアン化水素の製造法。
3. 添加するモリブデン含有物が、モリブデン富化触媒であることを特徴とする請求項２に記載のシアン化水素の製造法。