丙烯腈的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种丙烯腈的制造方法，其特征在于，包含气相接触氨氧化工序：使包含丙烯、分子状氧以及氨的原料气体与流动层催化剂接触进行气相接触氨氧化而得到丙烯腈，所述流动层催化剂由含有Fe、Sb和Te的粒子构成，一边将B/A维持在2.0～5.0的范围内一边进行所述气相接触氨氧化工序，其中A设为所述流动层催化剂的主体组成中的Te/Sb原子比，B设为所述流动层催化剂粒子的表面组成中的Te/Sb原子比。根据本发明专利技术的丙烯腈的制造方法，能够长期稳定地维持高的丙烯腈收率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】丙烯腈的制造方法
本专利技术涉及一种利用分子状氧和氨对丙烯进行气相接触氨氧化来制造丙烯腈的方法。本专利技术基于2012年2月29日在日本申请的日本特愿2012-042833号主张优先权，将其内容援用于此。
技术介绍
众所周知如下的方法：在流动层反应器中，使用丙烯、氨以及分子状氧(含氧气体)作为原料，通过气相接触氨氧化反应来制造丙烯腈。特别是含有铁和锑的复合氧化物催化剂对氨氧化反应有用，工业上也被广泛使用。以前，关于含有铁和锑的复合氧化物催化剂进行了很多研究，至今已经提出了各种催化剂的方案。例如，专利文献1中公开了一种铁、锑和从由钴、镍所组成的组中选择的至少一种元素的复合氧化物催化剂。另外，专利文献2～8中公开了一种含有铁、锑、碲、以及钒、钼、钨等的复合氧化物催化剂。进一步，专利文献9～11中公开了这些含有铁、锑的催化剂的制造方法。另外，关于能够抑制催化剂性能的经时变化，长期维持高的丙烯腈收率的丙烯腈的制造方法，也提出了一些方案。例如，专利文献12中明确记载了：通过在因反应使用而导致性能降低了的催化剂中富集碲，并在900℃以下的高温进行加热，从而改善目标产物的选择率和催化剂活性。而且，公开了通过用该富集碲的催化剂替换反应器内的催化剂，从而维持高的丙烯腈收率。另外，专利文献13中公开了：在使用了含碲的氧化物催化剂的氨氧化反应中，通过将碲载体、碲化合物、以及钼化合物添加到反应器中，从而改善目标产物的选择率和催化剂活性的经时降低。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特公昭38-19111号公报专利文献2：日本特公昭46-2804号公报专利文献3：日本特公昭47-19765号公报专利文献4：日本特公昭47-19766号公报专利文献5：日本特公昭47-19767号公报专利文献6：日本特开昭50-108219号公报专利文献7：日本特开昭52-125124号公报专利文献8：日本特开平4-118051号公报专利文献9：日本特公昭47-18722号公报专利文献10：日本特公昭47-18723号公报专利文献11：日本特公昭59-139938号公报专利文献12：日本特开昭58-139745号公报专利文献13：日本特开昭58-140056号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，这些以往技术所公开的催化剂、该催化剂的制造方法、以及丙烯腈的制造方法在维持高的丙烯腈收率方面虽然能看到一定程度的效果，但未必充分。因此，期待以进一步高的收率来制造丙烯腈的方法。本专利技术是鉴于上述情况而完成的专利技术，目的在于提供一种能够长期稳定地维持高的丙烯腈收率的丙烯腈的制造方法。解决问题的方法本专利技术的丙烯腈的制造方法的一个方式，其特征在于，其为在流动层反应器中使用由含有铁(Fe)、锑(Sb)和碲(Te)的粒子构成的流动层催化剂，并利用分子状氧和氨对丙烯进行气相接触氨氧化而制造丙烯腈的方法，一边将上述气相接触氨氧化反应中的B/A维持在2.0～5.0的范围内一边进行气相接触氨氧化反应，其中A设为上述流动层催化剂的主体组成中的Te/Sb原子比，B设为粒子的表面组成中的Te/Sb原子比。另外，上述流动层催化剂的主体组成优选由下述通式(1)表示。Fe10SbaAbTecDdEeOx·(SiO2)y···(1)式中，Fe、Sb、Te、O以及SiO2分别表示铁、锑、碲、氧以及二氧化硅，A表示从由钒、钼和钨组成的组中选择的至少一种元素，D表示从由镁、钙、锶、钡、钛、锆、铌、铬、锰、钴、镍、铜、银、锌、硼、铝、镓、铟、铊、锗、锡、铅、磷、砷和铋组成的组中选择的至少一种元素、E表示从由锂、钠、钾、铷和铯组成的组中选择的至少一种元素，a、b、c、d、e、x和y表示原子比，a＝3～100、b＝0.1～5、c＝0.1～10、d＝0～50、e＝0～5、y＝10～200，x是满足除二氧化硅以外的上述各成分的原子价所需要的氧的原子数。另外，本专利技术的丙烯腈的制造方法具有以下的方面。＜1＞一种丙烯腈的制造方法，其特征在于，包含气相接触氨氧化工序：使包含丙烯、分子状氧以及氨的原料气体与流动层催化剂接触而进行气相接触氨氧化，得到丙烯腈，上述流动层催化剂由含有Fe、Sb和Te的粒子构成，一边将B/A维持在2.0～5.0的范围内一边进行上述气相接触氨氧化工序，其中A设为上述流动层催化剂的主体组成中的Te/Sb原子比，B设为上述流动层催化剂的粒子的表面组成中的Te/Sb原子比；＜2＞根据＜1＞所述的丙烯腈的制造方法，其特征在于，上述流动层催化剂的主体组成由下述通式(1)表示；Fe10SbaAbTecDdEeOx·(SiO2)y···(1)式中，Fe、Sb、Te、O以及SiO2分别表示铁、锑、碲、氧以及二氧化硅，A表示从由钒、钼、和钨组成的组中选择的至少一种元素，D表示从由镁、钙、锶、钡、钛、锆、铌、铬、锰、钴、镍、铜、银、锌、硼、铝、镓、铟、铊、锗、锡、铅、磷、砷、和铋组成的组中选择的至少一种元素，E表示从由锂、钠、钾、铷、和铯组成的组中选择的至少一种元素，a、b、c、d、e、x和y表示原子比，a＝3～100、b＝0.1～5、c＝0.1～10、d＝0～50、e＝0～5、y＝10～200，x是满足除二氧化硅以外的上述各成分的原子价所需要的氧的原子数。其中，在A、D、以及E包含2种以上元素的情况下，b、d以及e表示各元素的原子比的合计。专利技术的效果根据本专利技术的丙烯腈的制造方法，能够长期稳定地维持高的丙烯腈收率。具体实施方式下面对本专利技术进行详细说明。本专利技术的一个方式是丙烯腈的制造方法，其特征在于，其为在流动层反应器中使用由含有铁(Fe)、锑(Sb)和碲(Te)的粒子构成的流动层催化剂，并利用分子状氧和氨对丙烯进行气相接触氨氧化而制造丙烯腈的方法，一边将上述气相接触氨氧化反应中的B/A维持在2.0～5.0的范围内一边进行气相接触氨氧化反应，其中A设为上述流动层催化剂的主体组成中的Te/Sb原子比，B设为粒子的表面组成中的Te/Sb原子比。另外，本专利技术的另一个方式是丙烯腈的制造方法，其特征在于，包含气相接触氨氧化工序：使包含丙烯、分子状氧以及氨的原料气体与流动层催化剂接触进行气相接触氨氧化而得到丙烯腈，上述流动层催化剂由含有Fe、Sb和Te的粒子构成，一边将B/A维持在2.0～5.0的范围内一边进行上述气相接触氨氧化工序，其中A设为上述流动层催化剂的主体组成中的Te/Sb原子比，B设为上述流动层催化剂的粒子的表面组成中的Te/Sb原子比。在流动层反应器中使用含有铁和锑的流动层催化剂，通过丙烯的气相接触氨氧化反应来制造丙烯腈的方法中，有丙烯腈收率经时降低的情况。本专利技术人等对其原因进行了深入研究，结果发现：丙烯腈收率的经时降低是由于上述流动层催化剂的粒子的表面组成发生经时变化。由该结果发现：通过将气相接触氨氧化反应中的B/A维持在2.0～5.0的范围内，能够抑制丙烯腈收率的经时降低，其中A设为流动层催化剂的主体组成中的Te/Sb原子比，B设为流动层催化剂的粒子的表面组成中的Te/Sb原子比，从而完成了本专利技术。即，在本专利技术中，通过一边将气相接触氨氧化反应中的B/A(以下也称为“流动层催化剂的B/A”)维持在2.0～5.0的范围内一边进行气相接触氨氧化反应，能够长期稳定地维持高的丙烯腈收率，其中A设为流动层催化剂的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丙烯腈的制造方法，其特征在于，包含气相接触氨氧化工序：使包含丙烯、分子状氧以及氨的原料气体与流动层催化剂接触而进行气相接触氨氧化，得到丙烯腈，所述流动层催化剂由含有Fe、Sb和Te的粒子构成，一边将B/A维持在2.0～5.0的范围内一边进行所述气相接触氨氧化工序，其中将所述流动层催化剂的主体组成中的Te/Sb原子比设为A，将所述流动层催化剂的粒子的表面组成中的Te/Sb原子比设为B。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.29 JP 2012-0428331.一种丙烯腈的制造方法，其特征在于，包含气相接触氨氧化工序：使包含丙烯、分子状氧以及氨的原料气体与流动层催化剂接触而进行气相接触氨氧化，得到丙烯腈，所述流动层催化剂由含有Fe、Sb和Te的粒子构成，所述流动层催化剂的主体组成由下述通式(1)表示，一边将B/A维持在2.4～4.6的范围内一边进行所述气相接触氨氧化工序，其中将所述流动层催化剂的主体组成中的Te/Sb原子比设为A，将所述流动层催化剂的粒子的表面组成中的Te/Sb原子比设为B，Fe10SbaAbTecDdEeOx·(SiO2)y···...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌田隆志，渡边博一，柳田元男，西田和史，
申请(专利权)人：三菱丽阳株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP