催化剂成型体、甲基丙烯醛和/或甲基丙烯酸制造用的催化剂成型体、以及甲基丙烯醛和/或甲基丙烯酸的制造方法技术

本发明专利技术的目的在于提供能够在长期稳定地保持原料化合物的高反应率和高选择率的状态下制造甲基丙烯醛和/或甲基丙烯酸的催化剂以及甲基丙烯醛和/或甲基丙烯酸的制造方法。所述催化剂成型体在将催化剂成型体的密度(g/cm3)设为X、将催化剂成型体的填充体积密度(g/cm3)设为Y并将催化剂成型体的特征长度(cm)设为Z时，满足下述式(1)和(2)。0.700(g/cm3)2≤(X

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】催化剂成型体、甲基丙烯醛和/或甲基丙烯酸制造用的催化剂成型体、以及甲基丙烯醛和/或甲基丙烯酸的制造方法


[0001]本专利技术涉及催化剂成型体、甲基丙烯醛和/或甲基丙烯酸制造用的催化剂成型体、以及甲基丙烯醛和/或甲基丙烯酸的制造方法。

技术介绍

[0002]以往，已知通过在催化剂的存在下，使异丁烯、叔丁醇、甲基叔丁基醚等利用分子氧进行气相催化氧化来制造甲基丙烯醛和/或甲基丙烯酸，作为该催化剂，提出了具有各种组成、形状的催化剂，还提出了多样的催化剂制造方法。
[0003]例如，专利文献1中提出了一种催化剂，是至少含有钼、铋和铁并加入β－1,3－葡聚糖和液体进行混炼、挤出成型而得的。专利文献2中提出了一种催化剂成型体，是中空圆筒形催化剂成型体，使该圆筒形的内径和外径比为特定值。专利文献3中提出了一种调整了累积细孔容积和大孔容积、比表面积和填充体积密度的催化剂。另外，专利文献4和5中提出了在催化剂制备时追加特定的工序。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2002－282695号公报
[0007]专利文献2：日本特表2016－538120号公报
[0008]专利文献3：日本特开2010－188276号公报
[0009]专利文献4：日本特开2008－155126号公报
[0010]专利文献5：日本特开平9－57105号公报

技术实现思路

[0011]然而，根据本专利技术人等的研究，发现使用专利文献1～5中记载的催化剂利用气相氧化反应来制造甲基丙烯醛和/或甲基丙烯酸时，有可能原料化合物的反应率、以及甲基丙烯醛和/或甲基丙烯酸的选择率并不充分。
[0012]本专利技术鉴于上述课题而进行了深入研究，结果，本专利技术人等发现通过使用特定的催化剂成型体而保持了原料化合物的高反应率，而且能以高选择率得到甲基丙烯醛和/或甲基丙烯酸，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的主旨如下。
[0013][1]一种催化剂成型体，将催化剂成型体的密度(g/cm3)设为X、将催化剂成型体的填充体积密度(g/cm3)设为Y、将催化剂成型体的特征长度(cm)设为Z时，满足下述式(1)和(2)。
[0014]0.700(g/cm3)2≤(X
×
Y)≤1.200(g/cm3)2···
式(1)
[0015]0.050g/cm2≤(X
×
Z)≤0.130g/cm2···
式(2)
[0016][2]根据[1]所述的催化剂成型体，其中，上述X为1.300g/cm3～1.800g/cm3。
[0017][3]根据[1]或[2]所述的催化剂成型体，其中，上述Y为0.500g/cm3～0.800g/cm3。
[0018][4]根据[1]～[3]中任一项所述的催化剂成型体，其中，上述Z为0.030cm～0.100cm。
[0019][5]根据[1]～[4]中任一项所述的催化剂成型体，其中，上述催化剂成型体以钼、铋和铁为必需成分。
[0020][6]根据[1]～[5]中任一项所述的催化剂成型体，其中，上述催化剂成型体具有下述式(A)表示的组成。
[0021]Mo
a
Bi
b
Fe
c
M
d
X
e
Y
f
Z
g
Si
h
O
i
ꢀꢀꢀ
(A)
[0022](式(A)中，Mo、Bi、Fe、Si和O分别表示钼、铋、铁、硅和氧。M表示选自钴和镍中的至少1种元素。X表示选自铬、铅、锰、钙、镁、铌、银、钡、锡、钽和锌中的至少1种元素。Y表示选自磷、硼、硫、硒、碲、铈、钨、锑和钛中的至少1种元素。Z表示选自锂、钠、钾、铷、铯和铊中的至少1种元素。a、b、c、d、e、f、g、h和i表示各元素的原子比率，当a＝12时，b＝0.01～3，c＝0.01～5，d＝1～12，e＝0～8，f＝0～5，g＝0.001～2，h＝0～20，i为用于满足上述各成分的原子价所需的氧原子比率。)
[0023][7]根据[1]～[6]中任一项所述的催化剂成型体，其中，所述催化剂成型体为甲基丙烯醛和/或甲基丙烯酸制造用的催化剂成型体。
[0024][8]根据[1]～[7]中任一项所述的催化剂成型体，其中，所述催化剂成型体是由选自异丁烯、叔丁醇和甲基叔丁基醚中的1种以上的化合物制造甲基丙烯醛和/或甲基丙烯酸的催化剂成型体。
[0025][9]一种甲基丙烯醛和/或甲基丙烯酸的制造方法，在[1]～[8]中任一项所述的催化剂成型体的存在下，将选自异丁烯、叔丁醇和甲基叔丁基醚中的1种以上的化合物利用分子氧进行气相催化氧化。
[0026]根据本专利技术，能够在保持原料化合物的高反应率的状态下以高选择率制造甲基丙烯醛和/或甲基丙烯酸。
具体实施方式
[0027]以下，对本专利技术的一个实施方式进行详细说明，以下说明的实施方式为本专利技术的一个实施方式的一个例子(代表例)，本专利技术并不限定于以下的实施方式。以下，对使用本专利技术的一个实施方式的催化剂成型体来制造甲基丙烯醛和/或甲基丙烯酸的方式进行说明。应予说明，本专利技术中，催化剂成型体是指将催化剂成分成型而得到的催化剂。
[0028]＜催化剂成型体＞
[0029]本实施方式的催化剂成型体为将催化剂成型体的密度(g/cm3)设为X、将催化剂成型体的填充体积密度(g/cm3)设为Y、将催化剂成型体的特征长度(cm)设为Z时满足下述式(1)和(2)的催化剂成型体。
[0030]0.700(g/cm3)2≤(X
×
Y)≤1.200(g/cm3)2···
式(1)
[0031]0.050g/cm2≤(X
×
Z)≤0.130g/cm2···
式(2)
[0032]应予说明，本专利技术中，催化剂成型体的密度X、催化剂成型体的填充体积密度Y和催化剂成型体的特征长度Z是指利用后述的实施例中记载的方法而算出的值。
[0033]通过使催化剂成型体满足上述式(1)和(2)，能够在保持高原料反应率的状态下以高选择率制造甲基丙烯醛和/或甲基丙烯酸。其机理尚不明确，但认为满足上述式(1)和(2)
的催化剂成型体由于催化剂成型体的密度和形状得到适当控制的催化剂成型体被适当地填充，因此能够以高原料反应率和高选择性来制造甲基丙烯醛和/或甲基丙烯酸。
[0034]上述式(1)中，从提高原料化合物的反应率和提高目标产物的选择率的观点考虑，(X
×
Y)的值优选为0.750(g/cm3)2以上，更优选为0.790以上，进一步优选为0.800(g/cm3)2以上，另一方面，为了提高甲基丙烯醛和/或甲基丙烯酸的选择率，优选为1.170以下，更优选为1.150(g/cm3)2以下，进一步优选为1.100(g/cm3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种催化剂成型体，将催化剂成型体的密度设为X且单位为g/cm3、将催化剂成型体的填充体积密度设为Y且单位为g/cm3，将催化剂成型体的特征长度设为Z且单位为cm时，满足下述式(1)和(2)，0.700(g/cm3)2≤(X
×
Y)≤1.200(g/cm3)2···
式(1)0.050g/cm2≤(X
×
Z)≤0.130g/cm2···
式(2)。2.根据权利要求1所述的催化剂成型体，其中，所述X为1.300g/cm3～1.800g/cm3。3.根据权利要求1或2所述的催化剂成型体，其中，所述Y为0.500g/cm3～0.800g/cm3。4.根据权利要求1～3中任一项所述的催化剂成型体，其中，所述Z为0.030cm～0.100cm。5.根据权利要求1～4中任一项所述的催化剂成型体，其中，所述催化剂成型体以钼、铋和铁为必需成分。6.根据权利要求1～5中任一项所述的催化剂成型体，其中，所述催化剂成型体具有下述式(A)表示的组成，Mo
a
Bi
b
Fe
c
M
d
X
e
Y
f
Z

【专利技术属性】
技术研发人员：山口哲史，西木健介，渡边拓朗，藤森祐治，
申请(专利权)人：三菱化学株式会社，
类型：发明
国别省市：