丙烯酸制造用催化剂及其制造方法、以及丙烯酸的制造方法技术

一种用于由丙烯醛制造丙烯酸的催化剂，其含有钼、钒及铜作为催化活性成分，催化活性成分在使用Cu

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】丙烯酸制造用催化剂及其制造方法、以及丙烯酸的制造方法


[0001]本专利技术涉及用于由丙烯醛制造丙烯酸的催化剂及其制造方法、以及使用该催化剂的丙烯酸制造方法。

技术介绍

[0002]丙烯酸被广泛用作各种工业品的原料。丙烯酸的制造方法目前通常为使用固定床反应器在催化剂的存在下对丙烯进行气相氧化的方法，根据该制造方法，在第一阶段反应中进行丙烯的催化气相氧化而得到含丙烯醛气体，进而在第二阶段反应中对其进行催化气相氧化而得到丙烯酸。作为这里使用的催化剂，通常为含有钼作为必需成分的催化剂。其中，作为由丙烯醛制造丙烯酸的第二阶段反应中所使用的催化剂，已知有含有钼和钒作为催化活性成分的催化剂、即含有Mo
‑
V系复合氧化物的催化剂。通常，已知催化剂的性能不仅依赖于构成催化活性成分的金属的种类、它们的含有比例，而且还大幅依赖于催化活性成分的晶体结构，例如专利文献1～5公开了具有在X射线衍射分析中显示各种X射线衍射轮廓的晶体结构的催化剂。
[0003]还已知催化活性成分的晶体结构通常会根据催化剂的制造方法及制造时的条件而大幅改变。例如，上述专利文献1～5公开了：将原料化合物的混合液干燥后进行煅烧并被覆于载体的方法(专利文献1)；在于水性介质中使原料化合物发生反应的工序中吹入含氧气体的方法(专利文献2)；在得到起始原料的混合液的工序、将前述混合液干燥而得到干燥物或者将前述干燥物进一步煅烧而得到煅烧物的工序、以及将前述干燥物或煅烧物成型或负载于非活性载体的工序中的任意工序中，添加与起始原料不同的含氮化合物的方法(专利文献3)；在得到起始原料的混合液的工序、将前述混合液干燥而得到干燥物的工序、以及将前述干燥物负载于非活性载体的工序中的任意工序中，添加不同于起始原料的添加物的方法(专利文献4)；在分别制备含有钼及钒的混合液、以及锑化合物与碱性水溶液的混合液之后，将前述两种液体混合的方法(专利文献5)，分别得到如上所述具有显示各种X射线衍射轮廓的晶体结构的催化剂。
[0004]可认为催化活性成分的晶体结构还会受到制造时的煅烧工序的条件的影响，在上述专利文献1～5中，温度总体上是在250～660℃的温度范围内适当调节的。另一方面，专利文献6公开了下述方法：为了制造含有Mo、V及Cu的催化活性多元氧化物材料，在制造含有起始物质的均一干燥混合物并将其在最终为380～450℃的温度下临时煅烧后，将均一干燥混合物在5小时以内冷却到温度100℃以下。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开平8
‑
299797号公报
[0008]专利文献2：日本特开平11
‑
285637号公报
[0009]专利文献3：日本特开2015
‑
120133号公报
[0010]专利文献4：日本特开2016
‑
59898号公报
[0011]专利文献5：日本特开2018
‑
43197号公报
[0012]专利文献6：日本特表2006
‑
526495号公报

技术实现思路

[0013]专利技术要解决的问题
[0014]上述文献公开的具有各种晶体结构的催化剂虽然作为用于由丙烯醛制造丙烯酸的实用催化剂在某种程度上发挥高性能，但是仍然有改良的余地，需要进一步提高性能，具体而言需要高选择率化、高收率化。本专利技术是鉴于前述情况而作出的，其目的在于，提供用于由丙烯醛制造丙烯酸且显示出高丙烯酸选择率或高丙烯酸收率的催化剂，另外，提供能够容易地得到显示高丙烯酸选择率或高丙烯酸收率的催化剂的制造方法。本专利技术还提供由丙烯醛制造丙烯酸的方法，其使用本专利技术的催化剂或通过本专利技术的制造方法得到的催化剂。
[0015]用于解决问题的方案
[0016]为了达到上述目的，本专利技术人着眼于催化活性成分的晶体结构的最优化，另外，作为用于得到具有最佳晶体结构的催化活性成分的方法，特别着眼于煅烧工序后的冷却条件而进行了各种研究。其结果发现，若催化剂含有在X射线衍射分析中在特定的衍射角处具有衍射峰且各峰强度比显示出规定范围内的值的催化活性成分，则会成为在将丙烯醛催化气相氧化而制造丙烯酸时显示出高丙烯酸选择率、高丙烯酸收率的催化剂，并且发现：对于得到具有这样的催化活性成分的催化剂而言，有效的是在煅烧工序后的冷却时适宜地设定冷却时间、气体气氛，从而完成了本专利技术。
[0017]即，本专利技术包括以下的专利技术。
[0018][1]一种丙烯酸制造用催化剂，其为用于由丙烯醛制造丙烯酸的催化剂，所述丙烯酸制造用催化剂含有钼、钒及铜作为催化活性成分，前述催化活性成分在使用Cu
‑
Kα射线的X射线衍射分析中在2θ＝22.2
°±
0.3
°
、28.2
°±
0.3
°
、31.5
°±
0.3
°
、32.6
°±
0.3
°
处具有衍射峰，2θ＝28.2
°±
0.3
°
的峰强度与2θ＝22.2
°±
0.3
°
的峰强度之比I(28.2
°
)/I(22.2
°
)为0.20以上且0.50以下，2θ＝31.5
°±
0.3
°
的峰强度与2θ＝22.2
°±
0.3
°
的峰强度之比I(31.5
°
)/I(22.2
°
)为0.03以上且0.20以下，2θ＝32.6
°±
0.3
°
的峰强度与2θ＝22.2
°±
0.3
°
的峰强度之比I(32.6
°
)/I(22.2
°
)为0.03以上且0.40以下。
[0019][2]根据[1]所述的丙烯酸制造用催化剂，其中，前述催化活性成分在X射线衍射分析中还在2θ＝33.4
°±
0.3
°
处具有衍射峰，2θ＝33.4
°±
0.3
°
的峰强度与2θ＝22.2
°±
0.3
°
的峰强度之比I(33.4
°
)/I(22.2
°
)为0.06以上且0.40以下，2θ＝5
°
～10
°
范围内的最高强度与2θ＝22.2
°±
0.3
°
的峰强度之比I(5
°‑
10
°
)/I(22.2
°
)为0.06以下。
[0020][3]根据[1]或[2]所述的丙烯酸制造用催化剂，其中，前述催化活性成分在X射线衍射分析中还在2θ＝27.3
°±
0.3...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种丙烯酸制造用催化剂，其特征在于，其为用于由丙烯醛制造丙烯酸的催化剂，所述丙烯酸制造用催化剂含有钼、钒及铜作为催化活性成分，所述催化活性成分在使用Cu
‑
Kα射线的X射线衍射分析中在2θ＝22.2
°±
0.3
°
、28.2
°±
0.3
°
、31.5
°±
0.3
°
、32.6
°±
0.3
°
处具有衍射峰，2θ＝28.2
°±
0.3
°
的峰强度与2θ＝22.2
°±
0.3
°
的峰强度之比I(28.2
°
)/I(22.2
°
)为0.20以上且0.50以下，2θ＝31.5
°±
0.3
°
的峰强度与2θ＝22.2
°±
0.3
°
的峰强度之比I(31.5
°
)/I(22.2
°
)为0.03以上且0.20以下，2θ＝32.6
°±
0.3
°
的峰强度与2θ＝22.2
°±
0.3
°
的峰强度之比I(32.6
°
)/I(22.2
°
)为0.03以上且0.40以下。2.根据权利要求1所述的丙烯酸制造用催化剂，其中，所述催化活性成分在X射线衍射分析中还在2θ＝33.4
°±
0.3
°
处具有衍射峰，2θ＝33.4
°±
0.3
°
的峰强度与2θ＝22.2
°±
0.3
°
的峰强度之比I(33.4
°
)/I(22.2
°
)为0.06以上且0.40以下，2θ＝5
°
～10
°
范围内的最高强度与2θ＝22.2
°±
0.3
°
的峰强度之比I(5
°‑
10
°
)/I(22.2
°
)为0.06以下。3.根据权利要求1或2所述的丙烯酸制造用催化剂，其中，所述催化活性成分在X射线衍射分析中还在2θ＝27.3
°±
0.3
°
处具有衍射峰，2θ＝27.3
°±
0.3
°
...

【专利技术属性】
技术研发人员：井口德彦，
申请(专利权)人：株式会社日本触媒，
类型：发明
国别省市：