JPH0596183A - 成型触媒の製造方法 - Google Patents

成型触媒の製造方法

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JPH0596183A
JPH0596183A JP3244363A JP24436391A JPH0596183A JP H0596183 A JPH0596183 A JP H0596183A JP 3244363 A JP3244363 A JP 3244363A JP 24436391 A JP24436391 A JP 24436391A JP H0596183 A JPH0596183 A JP H0596183A
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啓幸 内藤
Masato Otani
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 気孔を有し成型性に優れ機械的強度の高い成
型触媒の製造。 【構成】 触媒原料組成物、ポリビニールアルコール、
吸水能140重量倍以下の樹脂及び水を混練した後、押
出し成型する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は気孔を有し、成型性に優
れ、かつ機械的強度の高い成型触媒の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、工業的に用いられる成型触媒
は、触媒原料組成物と成型助剤とを混合し、成型した後
に熱処理して使用されるが、これを輸送したり、反応器
に充填する際に粉化・崩壊することがない機械的強度を
有する必要がある。
【0003】成型触媒の機械的強度を上げる方法として
は、触媒原料組成物に成型助剤を添加した乾式打錠成型
法が挙げられる。例えば、特公昭56−38261号公
報にはタルクとグラファイトを添加成型する方法が提案
されている。しかし、乾式打錠成型法は、触媒に強度を
持たせるために成型圧力を上げると、反応やガスの拡散
に有効な細孔を潰し易いという欠点を有する。
【0004】これを解決する方法として押出成型法が挙
げられる。押出成型するに際しては、種々の成型助剤が
用いられており、例えば、特開昭60−150834号
公報には成型助剤としてグラファイトを添加する方法、
特公平2−36296号公報にはウィスカを添加する方
法が提案されている。これらの成型助剤を添加したもの
は、押出成型を行うことにより機械的強度に優れた成型
触媒が得られることを報告している。
【0005】しかしながら、これらの公報には成型性に
ついての記載は見られない。また、特公昭63−221
87号公報には吸水能が150重量倍以上の樹脂と珪藻
土を含有させて押出成型し、成型性に優れた触媒を得る
方法を提案しているが、機械的強度の向上に対しての記
載は見られない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、気孔を有
し、成型性に優れかつ機械的強度の高い成型触媒の製造
方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、触媒原料組成
物、ポリビニールアルコール及び吸水能が140重量倍
以下の樹脂からなる成型助剤並びに水とを混練した後、
押出成型することを特徴とする成型触媒の製造方法にあ
る。
【0008】本発明に用いられる触媒原料組成物の種類
については特に限定されるものではない。例えば、公知
の不飽和アルデヒドを気相接触酸化して不飽和カルボン
酸を製造する際の触媒、例えば、メタクロレインを酸化
してメタクリル酸を製造する際の触媒として用いられ
る、リン、モリブデン、バナジウムを含むヘテロポリ酸
をベースとした触媒や、また、アクロレインを酸化して
アクリル酸を製造する際に用いられるモリブデン、バナ
ジウムを含む触媒などが挙げられる。
【0009】本発明は成型助剤として、ポリビニールア
ルコールと吸水能が140重量倍以下の樹脂を用いる。
ポリビニールアルコールとしては、水に溶解した形で使
用されるので水溶性であれば特に限定はなく、例えば、
ナカライテスク(株)製商品番号283−10,283
−11、和光純薬(株)製160−03055等が挙げ
られる。
【0010】吸水能を持つ樹脂とは、水に溶解せず、水
中(脱イオン水)において自重の最大140重量倍の水
を吸収して膨潤するものである。吸水能を持つ樹脂には
多くの種類が存在し、例えばポリアクリル酸ソーダ、酢
酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体ケン化物、澱粉
−アクリル酸グラフト重合体、イソブチレン−無水マレ
イン酸共重合架橋物、澱粉−アクリロニトリルグラフト
共重合体などがある。
【0011】これらの中には吸水能が自重の1000重
量倍以上になるものもあるが、本発明においては、特に
吸水能が比較的小さい140重量倍以下の樹脂からなる
ものが必要である。吸水能が140重量倍を超えると成
型触媒の機械的強度の点で好ましくない。吸水能の下限
としては自重の70重量倍程度のものまで使用できる。
【0012】本発明においては成型助剤の添加量は特に
制限はなく、目的に応じて任意に選択することができる
が、触媒原料組成物100重量部に対して0.5〜10
重量部の範囲、特に1〜5重量部の範囲で添加するのが
好ましい。0.5重量部未満では押出時の成型性が悪く
なる傾向にあり、また、10重量部を超えると成型触媒
の機械的強度が低下する傾向にある。
【0013】本発明において、触媒原料組成物と成型助
剤を混練する際に添加する水の量は、特に限定はなく、
押出成型がスムーズにおこなえる範囲で適当量を添加す
れば良い。
【0014】次いで混練物は、押出造粒機、真空押出機
等の一般粒体用成型機を用いて、リング状、円柱状、円
筒状、星型状等の任意の形状の触媒に押出成型する。
【0015】このようにして得られた押出成型触媒は次
いで熱処理される。本発明においては熱処理条件には特
に限定はなく、公知の処理条件を適用することができ
る。通常熱処理条件としては60〜150℃の温度で乾
燥後、300〜500℃の温度で窒素や空気気流中で焼
成される。このような熱処理により、反応に有効な気孔
が形成されるものと予想される。
【0016】なお、本発明は上記混合の際に、従来公知
の成型助剤をさらに添加しても差し支えない。ただしそ
の添加量は、本発明が特定する成型助剤の効果を損なう
ほどにしてはならない。
【0017】以下、実施例および比較例によって本発明
をさらに詳細に説明する。文中「部」とあるのは重量部
を意味する。なお、成型触媒の機械的強度の測定は次の
方法で行なった。圧壊強度:成型触媒一個の縦軸方向お
よび縦軸垂直方向に荷重をかけ、ひび割れを生じたとき
の荷重を測定した。落下粉化率:垂直に立てた内径27
mmで長さが5000mmの鉄パイプの上部から成型触
媒2000g(a)を落下させ8メッシュの篩で受け止
め、篩上に残った触媒の重量(b)を計り、次の式によ
り落下粉化率を測定した。
【0018】
【数1】
【0019】また、成型触媒は外径5mm、内径2m
m、平均長さ5mmとなるように切断し、各測定に用い
た。
【0020】
【実施例】
[実施例1]パラモリブデン酸アンモニウム100部、
メタバナジン酸アンモニウム3.3部及び硝酸セシウム
9.2部を純水100部に溶解した。これに85%リン
酸8.2部を純水30部に溶解した溶液を加え、混合液
を加熱しながら蒸発乾固した。得られた固形物を粉末状
に粉砕し、この粉末100部にポリビニールアルコール
(ナカライテスク製283−11)2部、吸水能が70
重量倍のポリアクリル酸ソーダ3部と適量の水を加え、
十分に混練した後、押出成型機より押出し切断した。こ
の成型品を100℃で乾燥後、空気気流中380℃で5
時間焼成して完成触媒を得た。この触媒原料組成物の押
出時の成型性は表1に示すように極めて良好であり、ま
た成型触媒の機械的強度も優れていた。
【0021】[実施例2]実施例1においてポリビニー
ルアルコール、吸水能が70重量倍のポリアクリル酸ソ
ーダの使用量をそれぞれ0.5部、1.5部にする外は
同様にして押出成型を行なった。得られた結果を表1に
示す。
【0022】[実施例3]実施例1においてポリビニー
ルアルコール、吸水能が70重量倍のポリアクリル酸ソ
ーダの使用量をそれぞれ5.0部、4.0部にする外は
同様にして押出成型を行なった。得られた結果を表1に
示す。
【0023】[実施例4]実施例1においてポリビニー
ルアルコール、吸水能が70重量倍のポリアクリル酸ソ
ーダの使用量をそれぞれ0.2部、0.5部にする外は
同様にして押出成型を行なった。得られた結果を表1に
示す。
【0024】[実施例5]実施例1においてポリビニー
ルアルコール、吸水能が70重量倍のポリアクリル酸ソ
ーダの使用量をそれぞれ5.0部、6.0部にする外は
同様にして押出成型を行なった。得られた結果を表1に
示す。
【0025】[実施例6]実施例1においてポリビニー
ルアルコール、吸水能が70重量倍のポリアクリル酸ソ
ーダの使用量をともに0.2部にする外は同様にして押
出成型を行なった。得られた結果を表1に示す。
【0026】[実施例7]パラモリブデン酸アンモニウ
ム100部およびメタバナジン酸アンモニウム16.6
部を純水1000部に溶解した。これに硝酸第二鉄2
1.0部を純水200部に溶解した溶液を加え、更に酸
化ゲルマニウム1.0部を加えた。次に20%シリカゲ
ル61.0部を加え、混合液を加熱撹拌しながら蒸発乾
固した。得られた固形物を粉末状に粉砕し、この粉末1
00部にポリビニールアルコール(和光純薬製160−
03055)2部、吸水能が70重量倍のポリアクリル
酸ソーダ3部と適量の水を加え、十分に混練した後、押
出成型機より押出し切断した。この成型品を130℃で
乾燥後、空気気流中380℃で5時間焼成して完成触媒
を得た。得られた結果を表1に示す。
【0027】[実施例8]実施例7において吸水能が7
0重量倍のポリアクリル酸ソーダの代わりに、吸水能が
120重量倍のポリ酢酸ビニル−アクリル酸エステル共
重合体ケン化物を用いる外は同様にして押出成型を行な
った。
【0028】
【表1】
【0029】[比較例1]実施例1においてポリビニー
ルアルコールと吸水能が70重量倍のポリアクリル酸ソ
ーダを共に用いない外は同様にして押出成型を行なっ
た。得られた結果を表2に示す。
【0030】[比較例2]実施例1においてポリビニー
ルアルコールを用いない外は同様にして押出成型を行な
った。得られた結果を表2に示す。
【0031】[比較例3]実施例1において吸水能が7
0重量倍のポリアクリル酸ソーダを用いない外は同様に
して押出成型を行なった。得られた結果を表2に示す。
【0032】[比較例4]実施例1においてポリビニー
ルアルコールの代わりに水溶性デンプンを用いる外は同
様にして押出成型を行なった。得られた結果を表2に示
す。
【0033】[比較例5]実施例1においてポリビニー
ルアルコールの代わりにヒドロキシプロピルセルロース
を用いる外は同様にして押出成型を行なった。得られた
結果を表2に示す。
【0034】[比較例6]実施例1において吸水能が7
0重量倍のポリアクリル酸ソーダの代わりに吸水能が3
00重量倍のポリアクリル酸ソーダを用いる外は同様に
して押出成型を行なった。得られた結果を表2に示す。
【0035】[比較例7]実施例8において吸水能が1
20重量倍のポリ酢酸ビニル−アクリル酸エステルの代
わりに吸水能が重量1000倍のポリ酢酸ビニル−アク
リル酸エステル共重合体ケン化物を用いる外は同様にし
て押出成型を行なった。得られた結果を表2に示す。
【0036】
【表2】
【0037】表1、表2における成型性のランクづけの
目安は次の通りである。 ○ 押し出しがスムーズで歩留りが良い。 △ 押し出しがスムーズでなく、歩留りがやや悪く、混
練物と水との分離が見られる。 × 押し出しが出来ない。
【手続補正書】
【提出日】平成4年11月4日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0020
【補正方法】変更
【補正内容】
【0020】
【実施例】 [実施例1]パラモリブデン酸アンモニウム100部、
メタバナジン酸アンモニウム3.3部及び硝酸セシウム
9.2部を純水100部に溶解した。これに85%リン
酸8.2部を純水30部に溶解した溶液を加え、混合液
を加熱しながら蒸発乾固した。得られた固形物を粉末状
に粉砕し、この粉末100部にポリビニールアルコール
(ナカライテスク製283−11)2部、吸水能が70
重量倍のポリアクリル酸ソーダ3部と適量の水を加え、
十分に混練した後、押出成型機より押出し切断した。こ
の成型品を100℃で乾燥後、空気気流中380℃で5
時間焼成して完成触媒を得た。この触媒原料組成物の押
出時の成型性は表1に示すように極めて良好であり、ま
た成型触媒の機械的強度も優れていた。得られた触媒の
酸素以外の元素の組成はP1・5Mo12V0.6CS
1.0であった。本成型触媒を反応管に充填し、メタク
ロレイン5%、酸素10%、水蒸気30%、窒素55%
(容量%)の混合ガスを反応温度295℃、接触時間
3.6秒で通じた。生成物を捕集し、ガスクロマトグラ
フィーで分析したところ、メタクロレイン反応率80.
2%、メタクリル酸選択率76.1%であった。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0026
【補正方法】変更
【補正内容】
【0026】[実施例7]パラモリブデン酸アンモニウ
ム100部およびメタバナジン酸アンモニウム16.6
部を純水1000部に溶解した。これに硝酸第二鉄2
1.0部を純水200部に溶解した溶液を加え、更に酸
化ゲルマニウム1.0部を加えた。次に20%シリカゲ
ル61.0部を加え、混合液を加熱撹拌しながら蒸発乾
固した。得られた固形物を粉末状に粉砕し、この粉末1
00部にポリビニールアルコール(和光純薬製160−
03055)2部、吸水能が70重量倍のポリアクリル
酸ソーダ3部と適量の水を加え、十分に混練した後、押
出成型機より押出し切断した。この成型品を130℃で
乾燥後、空気気流中380℃で5時間焼成して完成触媒
を得た。この触媒原料組成物の押出時の成型性は表1に
示すように極めて良好であり、また成型触媒の機械的強
度も優れていた。得られた触媒の酸素以外の元素の組成
はMo12V3Fe1.1Si4.3Ge0.2であっ
た。本成型触媒を反応管に充填し、アクロレイン5%、
酸素10%、水蒸気30%、窒素55%(容量%)の混
合ガスを反応温度270℃、接触時間3.6秒で通じ
た。生成物を捕集し、ガスクロマトグラフィーで分析し
たところ、アクロレイン反応率99.1%,アクリル酸
選択率95.5%であった。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0031
【補正方法】変更
【補正内容】
【0031】[比較例3]実施例1において吸水能が7
0重量倍のポリアクリル酸ソーダを用いない外は同様に
して押出成型及び反応を行なった。得られた結果を表2
に示す。また、メタクロレイン反応率80.0%、メタ
クリル酸選択率75.0%であった。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0035
【補正方法】変更
【補正内容】
【0035】[比較例7]実施例8において吸水能が1
20重量倍のポリ酢酸ビニル−アクリル酸エステルの代
わりに吸水能が重量1000倍のポリ酢酸ビニル−アク
リル酸エステル共重合体ケン化物を用いる外は同様にし
て押出成型及び反応を行なった。得られた結果を表2に
示す。また、アクロレイン反応率99.0%、アクリル
酸選択率95.3%であった。なお、実施例及び比較例
における反応率、選択率は下記の定義に従った。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 触媒原料組成物、ポリビニールアルコー
    ル及び吸水能が140重量倍以下の樹脂からなる成型助
    剤並びに水とを混練した後、押出成型することを特徴と
    する成型触媒の製造方法。
JP3244363A 1991-08-29 1991-08-29 成型触媒の製造方法 Expired - Lifetime JP2892868B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7030269B2 (en) 2002-11-12 2006-04-18 Nippon Shokubai Co., Ltd. Catalyst and process for production of acrylic acid
US7378367B2 (en) 2004-03-25 2008-05-27 Nippon Shokubai Co., Ltd. Catalyst for production of acrylic acid and process for production of acrylic acid using the catalyst
US8426335B2 (en) 2003-02-13 2013-04-23 Nippon Shokubai Co., Ltd. Catalyst and process for production of acrylic acid

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US8426335B2 (en) 2003-02-13 2013-04-23 Nippon Shokubai Co., Ltd. Catalyst and process for production of acrylic acid
US7378367B2 (en) 2004-03-25 2008-05-27 Nippon Shokubai Co., Ltd. Catalyst for production of acrylic acid and process for production of acrylic acid using the catalyst

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