[发明专利]用于混合金属氧化物氨氧化催化剂的预煅烧添加剂

说明书

用于丙烯腈、乙腈和氰化氢生产的催化剂的制备方法，其包含在升高的温度下将丙烯、氨和氧在蒸汽相中在催化剂的存在下接触，所述催化剂包含金属氧化物的复合物，其中在催化剂制备过程期间，添加可热分解的含氮化合物。

发明背景。

发明领域

本发明涉及用于不饱和烃氨氧化为相应的不饱和腈的改进的催化剂。特别地，本发明涉及制造改进的催化剂的方法，所述改进的催化剂用于丙烯和/或异丁烯分别氨氧化为丙烯腈和/或甲基丙烯腈，和丙烯和/或异丁烯分别氧化为丙烯醛/丙烯酸和/或甲基丙烯醛/甲基丙烯酸。更具体地说，本发明涉及生产改进的多组分氨氧化催化剂的方法，所述氨氧化催化剂包含金属氧化物复合物，其中在所述催化剂的制备过程期间，添加可热分解的含氮化合物，然后将催化剂煅烧。

现有技术说明

包含铁、铋和钼氧化物、用适合的元素促进的催化剂，已经长期用于在升高的温度下在氨和氧(通常以空气的形式)存在下丙烯和/或异丁烯的转化，来制造丙烯腈和/或甲基丙烯腈。特别地，英国专利1436475；美国专利4,766,232；4,377,534；4,040,978；4,168,246；5,223,469和4,863,891各自涉及铋-钼-铁催化剂，其可用II族元素促进以产生丙烯腈。此外，美国专利5,093,299、5,212,137、5,658,842和5,834,394涉及铋-钼促进的催化剂，显示了丙烯腈的高产率。

部分地，本发明涉及铋-钼-铁催化剂的制备和作为制备一部分的添加剂的用途。通常，以分批方法，通过将不同的金属组分的源化合物简单组合和反应产生这些催化剂。然而，已经使用更复杂和多步骤的制备。例如，美国专利4,040,978教导了一种催化剂制备方法，其中单独制备每种金属的钼酸盐然后组合和反应；和美国专利4,148,757教导了一种催化剂制备方法，其中铋和钼首先反应形成钼酸铋，然后钼酸铋与不同的其它金属组分的源化合物的混合物组合。

除了助催化剂元素的添加和不同的载体材料（例如二氧化硅）的使用，添加添加剂以促进钼酸铋铁氨氧化催化剂为非典型的。对于其它的催化剂体系较少如此。例如，US 5,128,114教导了添加柠檬酸铵或尿素至含水二氧化硅溶胶中，干燥所述混合物，然后将干燥的粉末煅烧以去除挥发性组分。添加剂的使用产生了耐磨的微球颗粒。US 5,128,114描述了使用这种方法制备担载在的二氧化硅上的钯和铂-钯催化剂，适合作为氢和氧反应生产过氧化氢的催化剂。US 7,288,669和US 6,943,135教导了将NO_x源添加到催化剂制备所用的其它成分中，所述催化剂用于丙烷氧化为丙烯酸或丙烷氨氧化为丙烯腈(Mo-V-Te-Nb-O型催化剂体系，作为示例)。

发明概要

本发明涉及用于丙烯和/或异丁烯氨氧化的改进的混合金属氧化物催化剂。该改进的催化剂，如本文所述制备，提供了丙烯和/或异丁烯至腈(即，具有官能团“-CN”的化合物，例如丙烯腈、甲基丙烯腈、乙腈和氰化氢)的更大的总体转化率，更高的氰化氢产量和更高的氨利用效率。本发明还涉及用于丙烯和/或异丁烯氧化的改进的混合金属氧化物催化剂。

在一个实施方案中，本发明涉及包含金属氧化物复合物的催化剂的制备方法，其中在所述催化剂中元素的相对比率通过下式表示：

Mo₁₂Bi_aFe_bA_cD_dE_eF_fG_gCe_hO_x

其中A为选自钠、钾、铷和铯的至少一种元素；和

D为选自镍、钴、锰、锌、镁、钙、锶、镉和钡的至少一种元素；

E为选自铬、钨、硼、铝、镓、铟、磷、砷和钒的至少一种元素；