[发明专利]甲基丙烯酸制造用催化剂、其制造方法及使用该催化剂的甲基丙烯酸的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于通过使用具有高活性、高选择性的催化剂对异丁烯醛、异丁醛或异丁酸进行气相催化氧化来制造甲基丙烯酸的催化剂、其制造方法及使用该催化剂的甲基丙烯酸的制造方法。

背景技术

作为用于通过对异丁烯醛、异丁醛或异丁酸进行气相催化氧化来制造甲基丙烯酸的催化剂，提出了数量众多的催化剂。这些催化剂以钼、磷作为主要成分，具有杂多酸和/或其盐的结构。

例如，专利文献1中，作为丙烯醛或异丁烯醛合成用催化剂的制备方法，公开了如下方法：将含有催化剂成分的两种以上的溶液或分散液以尽量短的时间进行混合，然后，将得到的混合物在不进行熟化的情况下立即喷雾干燥，并对得到的干燥物进行煅烧，由此进行制备。

专利文献2中记载了如下内容：在制备磷、钼、钒、砷系的催化剂时，先制备作为催化剂前体的以道森(Dawson)型杂多酸盐作为成分的浆料，并进行浓缩干燥、煅烧，由此得到凯金(Keggin)型杂多酸的催化剂，由此能够提供兼具更高的反应活性、选择性、催化剂强度和长催化剂寿命的催化剂。

专利文献3中，作为钼、铋、铁系复合氧化物催化剂的制备方法，记载了使用含有钼化合物的溶液或分散液作为第一溶液或分散液、使用含有铋化合物的溶液或分散液作为第二溶液或分散液的制备方法，并公开了该制备方法大大依赖于混合方法和后续进行的加热熟化方法、特别是各个过程中的液体的搅拌方法。

这些公知技术通过对催化剂成分的添加步骤进行各种研究而实现了所得催化剂的高活性化，但催化剂成分的添加步骤复杂，因此，需要建立简便的制造方法。而且，对于通过这些方法得到的催化剂而言，反应活性低，对目标物质的选择性也低，寿命也短，因此，虽然提出的催化剂的一部分实现了工业化，但要求对这些催化剂的性能进行改良。

专利文献4中公开了如下方法：在将至少含有钼、钒、磷的溶液或浆料与含有铵根的溶液或浆料混合来制备催化剂时，在相对于任意一种溶液或浆料液面的总面积具有0.01～10％的面积的连续的液面区域中，在0.01～3.5[kW/m³]的搅拌动力下搅拌的同时投入另一种溶液或浆料，并将产物干燥，由此制备催化剂。

但是，上述的调节方法中，在满足反应收率(活性和选择性)和催化剂寿命这两者的方面也不充分，要求进一步进行改良。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第2847150号公报

专利文献2：日本专利第3391532号公报

专利文献3：日本专利第3288197号公报

专利文献4：国际公开第05/039760号小册子

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的目的在于提供用于通过对异丁烯醛、异丁醛或异丁酸进行气相催化氧化而以高收率、高选择率制造甲基丙烯酸的催化剂的制造方法、通过该制造方法制造的催化剂及使用该催化剂的甲基丙烯酸的制造方法。

用于解决问题的手段

关于本发明的催化剂，发现利用特定的方法在以Mo、V、P、Cs和NH₄作为必要活性成分的杂多酸部分中和盐中添加Cs原料而得到的催化剂具有极高的催化性能，从而完成了本发明。

即，本发明涉及：

(1)一种甲基丙烯酸制造用催化剂的制造方法，其包括下述步骤：

步骤a)：制备至少含有钼、磷和钒的浆料液的步骤；

步骤b)：将步骤a)中得到的浆料液冷却后，在对该浆料液进行搅拌的同时添加碱金属化合物而制备杂多酸部分中和盐的浆料液的步骤；

步骤c)：在步骤b)中得到的浆料液中添加铵化合物的步骤；

步骤d)：将步骤c)中得到的添加有铵化合物的浆料液干燥而得到下述(式1)所示的组成的干燥粉体的步骤；

步骤e)：将步骤d)中得到的干燥粉体成形的步骤；

步骤f)：对步骤e)中得到的成形体进行煅烧的步骤，

Mo₁₀V_aP_b(NH₄)_cX_dY_eO_f  (式1)