[其他]丙烯腈流化床含鈉催化劑

在審

• 申請號: 101987000003455
• 申請日: 1987-05-14
• 公開（公告）號: CN1005248B
• 公開（公告）日: 1989-09-27
• 發明（設計）人: 陳欣;吳糧華;尹克勤
• 申請（專利權）人: 中國石油化工總公司上海石油化工研究所
• 代理公司: 中國石油化工總公司專利代理服務部
• 代理人: 錢學濂

本發明是一種用于丙烯氨氧化法制造丙烯腈的流化床催化劑。它是由二氧化硅載體和化學式如下的組合物組成：Ａ_aＢ_bＣ↓［ｃ］Ｎｉ_dＣｏ_eＮａ_fＦｅ_gＢｉ_hＭｏ₁₂Ｏ_x（Ａ為Ｋ、Ｐｂ、Ｃｓ或它們的混合物；Ｂ為Ｍｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ或它們的混合物；Ｃ為Ｐ、Ａｓ、Ｂ、Ｓｂ、Ｃｒ或它們的混合物。）使用本發明的組合催化劑，不僅可提高催化劑的活性、選擇性和耐磨強度，減少催化劑的損耗。而且還具有反應溫度低、催化劑負荷大等優點，可完全滿足流化床生產丙烯腈的需要。

本發明是一種用于丙烯、氨和分子氧反應生成丙烯腈的流化床催化劑，由二氧化硅載體和化學式如下的組合物組成：

A_aB_bC_cNi_dCo_eNa_fFe_gBi_hMo₁₂O_x

式中：A是堿金屬（K、Rb、Cs）或它們的混合物;B是二價元素（Mn、Mg、Ca、Sr、Ba）或它們的混合物;C是酸性元素（P、As、B、Sb、Cr）或它們的混合物。

a為0.01-1，最佳為0.03-0.3;b為0.1-3，最佳為0.5-2;c為0.01-2，最佳為0.1-1.5;d為0.01-8，最佳為0.5-5;e為0.01-12，最佳為0.5-8;f為0.2-0.7，最佳為0.3-0.5;g為0.01-8，最佳為0.1-4;h為0.01-6，最佳為0.1-4。

X為滿足催化劑中其他元素化合價所需氧原子數的總和。

本發明的流化床催化劑特征是引入了適量的組份鈉與其它各組份及二氧化硅的載體組合而成。在制備催化劑時，可將組份鈉預先加到載體中，達到提高催化劑的活性與選擇性，還增加了催化劑的耐磨性，可使反應溫度從400-500℃降至380-480℃。

早已證實在鉬鉍系統催化劑中加入堿金屬可改善催化劑的活性和選擇性，但國外專利所提供的催化劑實例中，絕大多數選用的堿金屬均為鉀、銣和銫，不用鈉。例如在已發表的美國專利3907713（1975），3956181（1976），3993680（1976），4123453（1978），4139552（1979），4156660（1979），4162234（1979），4167494（1979），4190556（1980），4192776（1980），4323703（1982），4327037（1982），4377534（1982）和4397771（1983）中，雖然提及堿金屬是催化劑中的一個組分，但其所有實例中均未加鈉，也未提出鈉元素是催化劑的必需組分。

一般認為鈉對鉬鉍系統催化劑有中毒作用，所以絕大多數催化劑中的堿金屬均不用鈉。但經我們詳細研究發現，本發明的催化劑含有適當的鈉元素，不僅對催化劑不會產生中毒作用，反而可以提高催化劑的選擇性。推測是由于鈉離子使催化劑表面上某些過度氧化活性中心被毒化而失去過度氧化能力，使二氧化碳生成量下降，從而提高了催化劑的選擇性。研究結果表明，這種含鈉組合催化劑，其耐磨性比以往的催化劑更好。

在個別專利例如日本專利54-12913和58-2232中也提出加入鈉組分。據稱，鈉組分的加入主要是防止催化劑中鉬組分升華引起損失。這是由于其催化劑組成與本發明有明顯不同，活性較低，須在較高的反應溫度下進行反應，因此鉬的升華嚴重，影響催化劑使用壽命。同時其鈉是以化合物Bi_0.5Na_0.5MoO₄形態存在于催化劑中，所以鈉的含量較高。