[發明專利]一種用于丙烷選擇氧化合成丙烯酸的催化劑的制備方法無效

申請號：	200810012337.9	申請日：	2008-07-16
公開（公告）號：	CN101628232A	公開（公告）日：	2010-01-20
發明（設計）人：	楊維慎;楚文玲;鄧忠華;王紅心	申請（專利權）人：	中國科學院大連化學物理研究所
主分類號：	B01J23/16	分類號：	B01J23/16;B01J23/28;C07C57/05
代理公司：	沈陽晨創科技專利代理有限責任公司	代理人：	張晨
地址：	116023***	國省代碼：	遼寧;21
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種用于丙烷選擇氧化合成丙烯酸催化劑制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種以丙烷為原料合成丙烯酸反應中所用的催化劑的制備方法，具體提供了一種用于丙烷選擇氧化合成丙烯酸的催化劑的制備方法。

背景技術

丙烯酸是重要的石油化工、輕工和醫藥原料，可以用來生產吸附劑、凈化劑、纖維、紙漿添加劑、粘合劑、塑料、涂料等，并且它的新用途還在不斷擴展。現在工業上生產丙烯酸以丙烯氧化為主，就原料成本而言，丙烯的價格比丙烷高，并且隨著丙烯用途的擴大，丙烯的價格將會上漲，這種價格上的差距將會進一步加大。如果能實現以丙烷為原料制丙烯酸過程工業化，那么原料成本將大大降低。因此采用廉價易得的丙烷代替丙烯直接氧化制丙烯酸成為低碳烷烴開發利用的研究熱點之一。同時，丙烷的來源豐富，它是油田氣、天然氣、煉廠氣中的主要成分。在我國，西氣東輸工程的完成必將使原來作為液化氣的C₃-C₄烷烴大量過剩，因此，如何利用這些廉價的烷烴具有顯著的經濟意義和現實意義。

然而在丙烷選擇氧化制丙烯酸的反應中存在著兩大難點：

①丙烷作為飽和烴，其C-H鍵很強。在多數反應條件下，丙烷的反應活性都很低。激活丙烷的甲基C-H鍵所需能量足夠打破部分氧化產物中的C-C鍵，導致低碳產物的產生。所以，面臨難題之一是如何利用催化過程選擇激活丙烷上強的C-H鍵，使較為惰性的丙烷發生部分氧化反應；同時避免打破C3產物中弱的C-C鍵，保護活潑的C3中間產物，阻止其深度氧化。

②丙烯酸是丙烷部分氧化反應的目的產物，在所有C3產物中，有一些中間產物可以進一步氧化生成丙烯酸，如丙烯或丙烯醛；而另外一些中間產物卻不會再生成丙烯酸，如丙酮。所以，面臨難題之二是如何阻止和抑制副產物途徑的發生，提高丙烯酸選擇性。

解決以上兩難點的關鍵是尋找一種高效實用、具有高反應活性、高穩定性的催化劑，提高反應物的轉化率和目的產物的選擇性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于丙烷選擇氧化合成丙烯酸的催化劑的制備方法；該方法是以丙烷為原料合成丙烯酸反應所用催化劑制備的新方法，采用原位水熱合成法制備Mo-V-Te-Nb-O催化劑，該制備方法操作簡單，重復性好；與程序升溫水熱法相比，合成出的催化劑具有更高的丙烯酸選擇性和產率。

本發明提供了一種用于丙烷選擇氧化合成丙烯酸的催化劑的制備方法，其制備過程如下：

(1)采用鉬酸銨、硫酸氧釩、碲酸和草酸鈮作為原料，其活性組分的摩爾配比為：Mo∶V∶Te∶Nb＝1∶0.2～1.0∶0.2～1.0∶0.1～0.5；

(2)將鉬酸銨、硫酸氧釩、碲酸和草酸鈮按照上述配比制成混合液置于帶有聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜中，在烘箱中進行原位老化，老化溫度為170～230℃，老化時間為40～70小時；

(3)老化后取出、抽濾、干燥，于500～700℃焙燒2～5小時，粉碎成20～60目。

本發明提供的用于丙烷選擇氧化合成丙烯酸的催化劑的制備方法，所述活性組分的摩爾配比優選為Mo∶V∶Te∶Nb＝1∶0.2～1.0∶0.2～0.5∶0.1～0.5。

本發明提供的用于丙烷選擇氧化合成丙烯酸的催化劑的晶體結構為正交晶相，微觀形貌為均一的棒狀。

本發明提供的催化劑應用于丙烷選擇氧化合成丙烯酸反應，反應條件：反應溫度為330～430℃，反應壓力為常壓，反應空速為800～1600L?Kg^-1h^-1，催化劑為Mo-V-Te-Nb-O(其中活性組分的摩爾配比Mo∶V∶Te∶Nb＝1∶0.2～1.0∶0.2～1.0∶0.1～0.5)。

本發明提供的用于丙烷選擇氧化合成丙烯酸的催化劑在丙烷為原料合成丙烯酸的反應中，表現出很高的丙烯酸選擇性和產率。