[发明专利]改进的选择性氨氧化催化剂

说明书

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，本发明涉及用于使丙烯和/或异丁烯分别氨氧化为丙烯腈和/或甲基丙烯腈的改进的催化组合物，其中所述催化剂包含金属氧化物的复合物，所述金属氧化物包含铋、钼、铁、铈和其它助催化剂，且其中所述催化剂的特征为催化剂中包含的铋:铈比。

现有技术描述

含有铁、铋和钼的氧化物、利用适合的元素助催化的催化剂长期用于使丙烯和/或异丁烯在升高的温度在氨和氧(通常以空气形式)存在下转化，以制造丙烯腈和/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各自涉及可用II族元素助催化以产生丙烯腈的铋-钼-铁催化剂。此外，美国专利5,093,299、5212,137、5,658,842、5,834,394、8,153,546和CN103418400涉及显示高丙烯腈产率的铋-钼助催化催化剂。

部分地，本发明涉及用铈助催化的铋-钼-铁催化剂。已经发现通过控制铋与铈的相对比率影响催化剂的性能。

发明概述

本发明涉及用于使丙烯和/或异丁烯氨氧化的改进的混合金属氧化物催化剂。该改进的催化剂提供较大的丙烯和/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)的总转化率、较高的氰化氢产出和较大的氨利用效率。

在一个实施方案中，本发明涉及包含金属氧化物的复合物的催化组合物，其中所述催化剂中列出元素的相对比率由下式表示：

Mo_m Bi_a Fe_b A_c D_d E_e F_f G_g Ce_h O_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、锑、钒和碲的至少一种元素；

F为选自镧、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇、钛、锆、铪、铌、钽、铝、镓、铟、铊、硅和锗的至少一种元素；

G为选自银、金、钌、铑、钯、锇、铱、铂和汞的至少一种元素；和

a、b、c、d、e、f、g、h和x分别为铋(Bi)、铁(Fe)、A、D、E、F、G、铈(Ce)和氧(O)相对于“m”个钼(Mo)原子的原子比，其中

a为0.05至7，

b为0.1至7，

c为0.01至5，

d为0.1至12，

e为0至5，

f为0至5，

g为0至0.2，

h为0.01至5，

m为10至15，和

x为满足存在的其它组成元素的化合价要求所需的氧原子数；

其中0.45≤a/h<1.5且0.3≤(a+h)/d。

本发明还涉及用于使选自丙烯和异丁烯或其混合物的烯烃转化为丙烯腈和/或甲基丙烯腈和其它副产物腈(即，具有官能团“-CN”的化合物，如乙腈和氰化氢)及其混合物的方法，通过在气相中在升高的温度和压力下使所述烯烃与包含分子氧的气体和氨在上述的混合金属氧化物催化剂存在下反应。

发明详述

本发明涉及用于使丙烯和/或异丁烯氨氧化的改进的混合金属氧化物催化剂。该改进的催化剂提供较大的丙烯和/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)的总转化率、较高的氰化氢产出和较大的氨利用效率。

催化剂：

本发明涉及多组分混合金属氧化物氨氧化催化组合物，其包含催化氧化物的复合物，其中所述催化组合物中的元素和元素相对比率由下式表示：

一种包含金属氧化物的复合物的催化组合物，其中所述催化剂中列出元素的相对比率由下式表示：

Mo_m Bi_a Fe_b A_c D_d E_e F_f G_g Ce_h O_x