丙烯腈制造用催化劑和丙烯腈的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及在利用分子狀氧和氨對(duì)丙烯進(jìn)行氣相接觸氨氧化來制造丙烯腈中使 用的丙烯腈制造用催化劑、及使用所述催化劑的丙烯腈的制造方法。
[0002] 本申請(qǐng)基于2013年2月21日在日本申請(qǐng)的日本特愿2013-032047號(hào)主張優(yōu)先權(quán)， 將其內(nèi)容援用于此。
【背景技術(shù)】
[0003] 作為丙烯腈的制造方法，熟知在催化劑的存在下利用分子狀氧和氨對(duì)丙烯進(jìn)行氣 相接觸氨氧化的方法，作為此時(shí)所使用的催化劑，至今為止公開了各種催化劑。例如專利文 獻(xiàn)1公開了銻與選自由鐵、鈷、以及鎳組成的組中的至少一種元素的復(fù)合氧化物催化劑，專 利文獻(xiàn)2~9公開了含有鐵、銻、碲以及釩、鉬、鎢等的復(fù)合氧化物催化劑，專利文獻(xiàn)10~12 公開了這些含有鐵、銻的催化劑的調(diào)制方法。
[0004] 此外，專利文獻(xiàn)13~20公開了含有鉬、鉍和鐵等的復(fù)合氧化物催化劑。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1:日本特公昭38-19111號(hào)公報(bào)
[0008] 專利文獻(xiàn)2:日本特公昭46-2804號(hào)公報(bào)
[0009] 專利文獻(xiàn)3:日本特公昭47-19765號(hào)公報(bào)
[0010] 專利文獻(xiàn)4:日本特公昭47-19766號(hào)公報(bào)
[0011] 專利文獻(xiàn)5:日本特公昭47-19767號(hào)公報(bào)
[0012] 專利文獻(xiàn)6:日本特開昭50-108219號(hào)公報(bào)
[0013] 專利文獻(xiàn)7:日本特開昭52-125124號(hào)公報(bào)
[0014] 專利文獻(xiàn)8:日本特開平4-118051號(hào)公報(bào)
[0015] 專利文獻(xiàn)9:日本國(guó)專利第5011176號(hào)公報(bào)
[0016] 專利文獻(xiàn)10:日本特公昭47-18722號(hào)公報(bào)
[0017] 專利文獻(xiàn)11:日本特公昭47-18723號(hào)公報(bào)
[0018] 專利文獻(xiàn)12:日本特公昭59-139938號(hào)公報(bào)
[0019] 專利文獻(xiàn)13:日本特公昭38-17967號(hào)公報(bào)
[0020] 專利文獻(xiàn)14:日本特開昭59-204163號(hào)公報(bào)
[0021] 專利文獻(xiàn)15:日本特公昭61-13701號(hào)公報(bào)
[0022] 專利文獻(xiàn)16:日本特開平1-228950號(hào)公報(bào)
[0023] 專利文獻(xiàn)17:日本國(guó)專利第3534431號(hào)公報(bào)
[0024] 專利文獻(xiàn)18:日本特開平10-043595號(hào)公報(bào)
[0025] 專利文獻(xiàn)19:日本特開平11-169715號(hào)公報(bào)
[0026] 專利文獻(xiàn)20:日本特開2001-114740號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0027] 發(fā)明所要解決的課題
[0028] 然而，這些催化劑在丙烯腈收率方面仍然不充分，從工業(yè)的角度出發(fā)，期望催化劑 的進(jìn)一步改進(jìn)。
[0029] 本發(fā)明鑒于上述情況而完成，其目的在于，提供與以往的催化劑相比能夠以高收 率制造丙烯腈的丙烯腈制造用催化劑和丙烯腈的制造方法。
[0030] 用于解決課題的方法
[0031] 本發(fā)明人等對(duì)含有鐵、銻和碲的丙烯腈制造用催化劑進(jìn)行了深入研宄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 通過在這些成分中進(jìn)而以特定比率復(fù)合特定的成分，能夠得到丙烯腈收率高的催化劑，由 此完成本發(fā)明。
[0032] S卩，本發(fā)明的丙烯腈制造用催化劑的特征在于，具有由下述通式表示的組成。
[0033] FeaSbbCcD dTeeCofGgXxYyZ zOh(SiO2)i
[0034] 式中，F(xiàn)e表示鐵；Sb表示鋪；Te表示蹄；Co表示鈷；C表示選自由銅、鎳組成的組 中的至少一種元素；D表示選自由鉬、鎢和釩組成的組中的至少一種元素；G表示選自由磷 和硼組成的組中的至少一種元素；X表示選自由錫、鈦、鋯、鈮、鉭、釕、鈀、銀、鋁、鎵、銦、鉈、 鍺、砷、鉍、鑭、鈰、鐠、釹和釤組成的組中的至少一種元素；Y表示選自由鎂、鈣、鍶、鋇、錳、 鋅和鉛組成的組中的至少一種元素；Z表示選自由鋰、鈉、鉀、銣和銫組成的組中的至少一 種元素；〇表示氧；（SiO2)表示二氧化娃；a、b、c、d、e、f、g、x、y、z、h和i表示各元素（針 對(duì)二氧化娃其為娃）的原子比；a為10 ;b為5~60 ;c為1~8 ;d為0. 1~4 ;e為0. 1~ 5 ;f為0? 1~4. 5 ;g為0? 1~5 ;x為0~5 ;y為0~5 ;z為0~2 ;i為10~200 ;h為滿 足除硅以外的上述各元素的原子價(jià)所需氧的原子比；并且，（a+f)/b為0.50以上且0.60以 下。
[0035] 此外，本發(fā)明的丙烯腈制造用催化劑優(yōu)選含有銻酸鐵作為晶相。
[0036] 此外，本發(fā)明的丙烯腈的制造方法的特征在于，在本發(fā)明的丙烯腈制造用催化劑 的存在下使丙烯與分子狀氧和氨反應(yīng)來制造丙烯腈。
[0037] 即，本發(fā)明具有以下方式。
[0038] [1] 一種丙烯腈制造用催化劑，其具有由下述通式表示的組成。
[0039] FeaSbbCcD dTeeCofGgXxYyZ zOh(SiO2)i
[0040] (式中，F(xiàn)e表示鐵；Sb表示鋪；Te表示蹄；Co表示鈷；
[0041] C表示選自由銅和鎳組成的組中的至少一種元素；
[0042] D表示選自由鉬、鎢和釩組成的組中的至少一種元素；
[0043] G表示選自由磷和硼組成的組中的至少一種元素；
[0044] X表不選自由錫、欽、錯(cuò)、銀、組、釘、?巴、銀、錯(cuò)、嫁、銅、銘、錯(cuò)、神、祕(mì)、銅、鋪、錯(cuò)、欽和 釤組成的組中的至少一種元素；
[0045] Y表示選自由鎂、鈣、鍶、鋇、錳、鋅和鉛組成的組中的至少一種元素；
[0046] Z表示選自由鋰、鈉、鉀、銣和銫組成的組中的至少一種元素；
[0047] 0表示氧；
[0048] (SiO2)表示二氧化硅；
[0049] a、b、c、d、e、f、g、x、y、z、h和i表示各元素（針對(duì)二氧化娃其為娃）的原子比；
[0050] a為 10;b為 5 ~60;c為 1 ~8;d為 0? 1 ~4;e為 0? 1 ~5;f為 0? 1 ~4. 5;g 為0. 1~5 ;x為0~5 ;y為0~5 ;z為0~2 ;i為10~200 ;h為滿足除硅以外的所述各 元素的原子價(jià)所需氧的原子比；
[0051] 并且，（a+f)/b為0? 50以上且0? 60以下。）
[0052] [2]如[1]所述的丙烯腈制造用催化劑，所述催化劑含有銻酸鐵作為晶相。
[0053] [3] -種丙烯腈的制造方法，其包含在[1]或[2]所述的丙烯腈制造用催化劑的存 在下使丙烯與分子狀氧和氨反應(yīng)的步驟。
[0054] 發(fā)明的效果
[0055] 根據(jù)本發(fā)明的丙烯腈制造用催化劑，與以往的催化劑相比，副產(chǎn)物的生成得以抑 制，能夠以尚收率制造丙條臆。
【具體實(shí)施方式】
[0056] 以下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0057] 作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，可舉出具有由下述通式表示的組成的丙烯腈制造用 催化劑。
[0058] FeaSbbCcD dTeeCofGgXxYyZ zOh (SiO2)!
[0059] 式中，各符號(hào)如下。
[0060] Fe表示鐵，
[0061] Sb表示鋪，
[0062] Te表示蹄，
[0063] Co表不鈷，
[0064] C表示選自由銅和鎳組成的組中的至少一種元素，
[0065] D表示選自由鉬、鎢和釩組成的組中的至少一種元素，
[0066] G表示選自由磷和硼組成的組中的至少一種元素，
[0067] X表不選自由錫、欽、錯(cuò)、銀、組、釘、?巴、銀、錯(cuò)、嫁、銅、銘、錯(cuò)、神、祕(mì)、銅、鋪、錯(cuò)、欽和 釤組成的組中的至少一種元素，
[0068] Y表示選自由鎂、鈣、鍶、鋇、錳、鋅和鉛組成的組中的至少一種元素，
[0069] Z表示選自由鋰、鈉、鉀、銣和銫組成的組中的至少一種元素，
[0070] 0表示氧，
[0071] (SiO2)表示二氧化硅。
[0072] 此外，式中，a、b、c、d、f、e、g、x、y、z、h和i表示各元素（針對(duì)二氧化娃其為娃） 的原子比，
[0073] a為 10 ;
[0074] b為5~60,優(yōu)選為10~55 ;c為1~8,優(yōu)選為L(zhǎng)5~7. 5 ;d為0? 1~4,優(yōu)選為 0? 3 ~3 ;
[0075] e為 0? 1 ~5,優(yōu)選為 0? 5 ~4. 5 ;
[0076] f為0? 1~4. 5,優(yōu)選為0? 2~3. 5 ;g為0? 1~5,優(yōu)選為0? 3~4 ;x為0~5,優(yōu) 選為0~4. 5 ;y為0~5,優(yōu)選為0~4. 5 ;z為0~2,優(yōu)選為0~L5 ;i為10~200,優(yōu) 選為20~180 ;h為滿足除硅以外的所述各元素的原子價(jià)所需氧的原子比；并且，（a+f)/b 為0. 50以上且0. 60以下，下限值優(yōu)選為0. 52,上限值優(yōu)選為0. 57。
[0077] 如果催化劑所含有的各元素的原子比處于上述范圍外，則丙烯腈收率降低，從而 本發(fā)明的效果不能充分表現(xiàn)，難以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
[0078] 本發(fā)明中，丙烯腈制造用催化劑的組成是指催化劑的總成分，只要不使用揮發(fā)性 顯著高的成分，則可由構(gòu)成催化劑的各元素原料的加入量算出催化劑的組成（原子比）。
[0079]S卩，本發(fā)明中的丙烯腈制造用催化劑的組成可以是作為構(gòu)成催化劑的各元素由原 料的加入量算出的組成（原子比）。
[0080] 此外，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中的催化劑優(yōu)選含有銻酸鐵作為晶相。銻酸鐵的組 成存在多種（參照上述專利文獻(xiàn)8)，？以13