[發明專利]Mo-V-Te-Nb-O催化劑的制備方法及應用

在審

• 申請號: 201910036626.0
• 申請日: 2019-01-15
• 公開（公告）號: CN109569668A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 劉長城;景文;崔春生;侯紅霞;王金書
• 申請（專利權）人: 山東玉皇化工有限公司
• 主分類號: B01J27/057
• 分類號: B01J27/057;B01J37/16;C07C57/04;C07C51/215
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 嚴誠

本發明提供了一種Mo?V?Te?Nb?O催化劑的制備方法及應用，涉及催化劑技術領域。該制備方法采用經還原劑還原高價碲化合物得到的還原金屬碲作為碲源，然后再將還原金屬碲與鉬源、釩源、鈮源混合進行反應，干燥，焙燒，得到Mo?V?Te?Nb?O催化劑，相比現有工藝中采用碲酸作為碲源，采用本發明提供的制備方法得到的Mo?V?Te?Nb?O催化劑具有更高的催化活性；另外，制備過程中所選用的還原劑性質較為穩定，操作處理容易，對實驗工作者及環境均不會產生毒害，且價格低廉，適用于工業規模。本發明還提供了將上述制備方法制得的Mo?V?Te?Nb?O催化劑應用于丙烷氧化制丙烯酸的反應中。

技術領域

本發明涉及催化劑制備技術領域，具體而言，涉及Mo-V-Te-Nb-O催化劑的制備方法及應用。

背景技術

丙烯酸是一種重要的石油化工、輕工和醫藥原料，可用來生產吸附劑、凈化劑、纖維、紙漿添加劑、粘合劑、塑料、涂料等，并且其應用范圍仍在不斷擴大。

目前，丙烯酸的主要生產方法為丙烯兩段法，即丙烯與氧氣在一種催化劑存在下反應生成丙烯醛，丙烯醛再與氧氣在另一種催化劑作用下生成丙烯酸。就原料成本而言，丙烯價格要比丙烷高，且隨著丙烯用途的擴大，丙烯的價格會繼續上漲，兩者價格上的差距將會進一步加大。近年來，由于丙烷和丙烯的價格差和為了解決丙烯兩段法氧化法中的許多復雜問題，丙烷為初始原料逐漸引起廣大科研機構及企業的重視，并在相關領域已經做了大量工作，已然成為低碳烷烴開發利用的研究熱點之一。如能實現以丙烷為原料制丙烯酸過程工業化，將極大降低原料成本，且丙烷來源豐富，是油田氣、天然氣、煉廠氣中的主要成分，如能實現丙烷等廉價烷烴的綜合利用具有顯著的經濟意義和現實意義。

但在實際操作中，丙烷選擇氧化制丙烯酸的反應中存在著幾大難點：具體為，丙烷作為飽和烷烴，其反應活性很低，而氧化反應中產物丙烯、丙酮、丙烯醛、乙酸及丙烯酸等的反應活性要高很多，且其他產物的生成與丙烯酸存在競爭關系，因此需選用一種合適催化劑，其可激活丙烷中的強C-H鍵從而表現出高的反應活性，同時又可阻止和抑制副產物的生成和發生過度氧化而提高對丙烯酸的選擇性。解決以上難點的關鍵是尋找一種高效、實用且穩定的催化劑，從而實現丙烷一步法制丙烯酸達到工業化要求，實現丙烷對丙烯原料的替代，降低成本、提高經濟效益及社會效應。

目前，關于丙烷直接制備丙烯酸催化劑的研究一般都是多組分、多功能催化劑，主要集中于V-P-O催化劑、Mn-P-O催化劑、Bi-V-Mo-O催化劑、Bi-V-Nb-Sb-Mo-O催化劑及Mo-V-Te-Nb-O催化劑。其中，Mo-V-Te-Nb-O催化劑受到了研究人員的廣泛關注。但是采用現有方法制備Mo-V-Te-Nb-O催化劑過程中，往往需要使用到高毒類物質，這對實驗工作者及環境均可能產生較大毒害，不利于方法的工業化放大，且采用現有方法制備得到的Mo-V-Te-Nb-O催化劑的催化性能還有待進一步提升。

有鑒于此，特提出本發明以解決上述技術問題中的至少一個。

發明內容

本發明的第一個目的在于提供一種Mo-V-Te-Nb-O催化劑的制備方法，采用經還原劑還原高價碲化合物得到的還原金屬碲作為碲源，使得制備得到的Mo-V-Te-Nb-O催化劑催化性能優異，另外，所采用的還原劑性質較為穩定，操作處理容易，對實驗工作者及環境均不會產生毒害，適合于工業規模生產。

本發明的第二個目的在于提供上述Mo-V-Te-Nb-O催化劑的制備方法的應用。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

本發明提供了一種Mo-V-Te-Nb-O催化劑的制備方法，包括以下步驟：

提供經還原劑還原高價碲化合物得到的還原金屬碲；

將還原金屬碲與鉬源、釩源、鈮源置于溶劑中進行反應，將反應得到的產物干燥，焙燒，得到Mo-V-Te-Nb-O催化劑；