[發(fā)明專利]一種用于丙烷一步氨氧化制丙烯腈反應(yīng)的混合相催化劑

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810936667.0
• 申請(qǐng)日: 2018-08-16
• 公開（公告）號(hào): CN110833828B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊維慎;楚文玲;王紅心;劉延純;王宏奎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號(hào): B01J23/31
• 分類號(hào): B01J23/31;B01J37/10;C07C255/08;C07C253/24
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 毛薇;李馨

1.一種混合相催化劑，其特征在于：催化劑主相為Mo、V、Sb、Te、Nb、Bi、As、Pd中4種或4種以上元素組成的復(fù)合金屬氧化物，輔助相為Mo、V、Bi、Te中3種或3種以上元素組成的復(fù)合金屬氧化物；

所述混合相催化劑的制備方法，采用方法一或方法二制備：

所述方法一包括以下步驟：

(1)將混合結(jié)構(gòu)催化劑所需元素的金屬前驅(qū)體鹽按比例溶于蒸餾水中，在60～80℃下攪拌溶解得到混合溶液；

(2)將上述混合溶液通過水熱合成法、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法或沉淀法反應(yīng)后，過濾，在80～120℃下干燥得到粉體材料；

(3)將上述粉體材料在靜態(tài)N₂氣氛、N₂/H₂或空氣氣氛下500～800℃焙燒2～10h，得到上述混合相催化劑；

所述水熱法的步驟為：將上述步驟(1)中所得混合溶液轉(zhuǎn)移到高壓合成釜中，在150～200℃下水熱合成10～48小時(shí)；

所述旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法的步驟為：將上述步驟(1)中所得混合溶液轉(zhuǎn)移到旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，在抽真空條件下60～80℃將溶液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)2～10小時(shí)；

所述沉淀法的步驟為：在60～80℃劇烈攪拌下，將一定濃度的碳酸氨溶液逐滴加入到上述步驟(1)的混合溶液中，有沉淀逐漸生成；滴加完畢后，在60～80℃溫度下攪拌3～10小時(shí)，

所述方法二包括以下步驟：

(1)主相結(jié)構(gòu)復(fù)合氧化物的制備：選取主相金屬前驅(qū)體，按照方法一改變金屬前驅(qū)體種類以及相應(yīng)的比例制備得到主相結(jié)構(gòu)復(fù)合氧化物；

(2)輔相結(jié)構(gòu)復(fù)合氧化物的制備：選取輔助相金屬前驅(qū)體，按照方法一改變金屬前驅(qū)體種類和相應(yīng)的比例制備得到輔相結(jié)構(gòu)復(fù)合氧化物；

(3)將主相結(jié)構(gòu)復(fù)合氧化物和輔相結(jié)構(gòu)復(fù)合氧化物采用固相球磨法混合球磨獲得混合相催化劑，球磨時(shí)間10～30小時(shí)，球磨速率600～1000轉(zhuǎn)/小時(shí)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述混合相催化劑，其特征在于催化劑的結(jié)構(gòu)為具有主相結(jié)構(gòu)的MoVTeNb或MoVSbNb復(fù)合金屬氧化物和輔相結(jié)構(gòu)的MoVM₁復(fù)合金屬氧化物組成，所述M₁為Te或Bi。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合相催化劑，其特征在于使用方法一將Mo和V和Nb和Bi和Te或Sb的前驅(qū)鹽混合制備出混合氧化物前驅(qū)體，經(jīng)高溫焙燒后可原位獲得同時(shí)具有主相結(jié)構(gòu)的MoVTeNb或MoVSbNb組成和輔相結(jié)構(gòu)的MoVM₁組成的混合相催化劑，M₁為Te或Bi。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述混合相催化劑，其特征在于使用方法二分別制備具有主相結(jié)構(gòu)的MoVM₂以及輔助相結(jié)構(gòu)的MoVM₃，采用固相球磨法將二種晶相混合獲得混合相催化劑，所述M₂為Te、Nb、Sb、Bi、Pd中的2種或2種以上，所述M₃為Te或Bi中的一種。

5.權(quán)利要求1所述混合相催化劑在丙烷一步氨氧化制丙烯腈反應(yīng)中的應(yīng)用，其反應(yīng)特征在于：反應(yīng)溫度400～700℃，反應(yīng)壓力常壓，反應(yīng)氣的體積比V(C₃H₈)/V(air)/V(NH₃)＝1/10～20/0.5～3，反應(yīng)空速為500～1500mL/g-cat/h。