[发明专利]一种用于生产3-氰基吡啶的催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1、一种用于生产3-氰基吡啶的催化剂，其特征在于：该催化剂载体采用颗粒度为40～200目的锐钛相TiO₂，活性组分采用V₂O₅，助剂采用过渡金属氧化物或碱金属氧化物的一种或一种以上；其中，活性组分V₂O₅的含量为催化剂重量的1～50％，助剂含量为催化剂重量的0.1％～1％。

2、根据权利要求1所述的一种用于生产3-氰基吡啶的催化剂，其特征在于：过渡金属氧化物为Cr、Mn、Cu、Zn、Bi、Ni、Mo和Fe的氧化物。

3、根据权利要求1所述的一种用于生产3-氰基吡啶的催化剂，其特征在于：碱金属氧化物为Na、K和Cs的氧化物。

4、根据权利要求2或3所述的一种用于生产3-氰基吡啶的催化剂，其特征在于：活性组分V₂O₅的含量为催化剂重量的5～10％。

5、根据权利要求2或3所述的一种用于生产3-氰基吡啶的催化剂，其特征在于：助剂含量为催化剂重量的0.1％～0.5％。

6、根据权利要求1所述的一种用于生产3-氰基吡啶的催化剂的制备方法，其特征在于：制备该催化剂活性组分和助剂的前驱物为无机盐和有机盐，无机盐采用硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐、铵盐、磷酸盐中的一种或一种以上，有机盐采用草酸盐、醋酸盐、酒石酸盐中的一种或一种以上。

7、根据权利要求6所述的一种用于生产3-氰基吡啶的催化剂的制备方法，其特征在于，其步骤为：按配比称取载体、活性组分和助剂的前驱物，将载体、活性组分和助剂的前驱物放入草酸溶液中20～80℃下混合均匀，用草酸控制混合液的pH值在2～6，将混合均匀的混合液经90～150℃蒸发后得到的固体粉末，固体粉末经200～800℃温度焙烧3～72h，即得一种用于3-甲基吡啶氨氧化生产3-氰基吡啶的催化剂。

8、根据权利要求1所述的一种用于生产3-氰基吡啶的催化剂的应用，其特征在于：以权利要求1所述的一种用于生产3-氰基吡啶的催化剂用于3-甲基吡啶气相氨氧化生产3-氰基吡啶。

9、根据权利要求8所述的一种用于生产3-氰基吡啶的催化剂的应用，其特征在于：生产3-氰基吡啶过程是在常压固定床微型反应装置中进行，经石英砂稀释的催化剂装入固定床微型反应装置中，催化剂与石英砂颗粒大小均为40～60目；反应工艺条件为：反应混合物中3-甲基吡啶与H₂O和摩尔比为1:5～15，流速为0.01～0.1ml/min，经高压恒流泵注入到预热炉中；反应气NH₃和空气流速分别为2～10ml/min与20～40ml/min，反应液与反应气混合加热后一并进入反应炉中进行氨氧化催化反应，反应温度控制在260～300℃；反应产物以及未反应的3-甲基吡啶经设定温度<-20℃条件下冷凝回流收集。