[发明专利]一种氨氧化催化剂颗粒、其制造方法及其应用

说明书

本发明涉及一种氨氧化催化剂颗粒、其制造方法及其在丙烯氨氧化制丙烯腈领域的应用。所述氨氧化催化剂颗粒的组成至少包含Mo元素、Bi元素和载体，其中所述催化剂颗粒的表面Mo元素含量与体相Mo元素含量的比例为0.2‑0.98∶1。所述氨氧化催化剂颗粒能够在长时间内维持较高的丙烯腈单程收率。

技术领域

本发明涉及一种催化剂颗粒，特别是一种氨氧化催化剂颗粒。本发明还涉及所述氨氧化催化剂颗粒的制造方法及其在丙烯氨氧化制丙烯腈领域的应用。

背景技术

丙烯腈合成用催化剂，作为通过流化床氨氧化过程由丙烯合成丙烯腈的催化剂已成功在全世界丙烯腈装置进行工业化，但该催化剂作为该工艺的核心技术之一，其研究、改进从未间断。

目前，作为比较成熟的氨氧化催化剂，Mo-Bi系催化剂已经在工业上得到广泛的应用。例如，CN102371156A公开了一种氨氧化催化剂，该催化剂在430℃左右的温度下具有较好的丙烯腈选择性和较为稳定的丙烯腈单程收率。

然而，随着国际市场上对丙烯腈需求量的不断增加，对丙烯腈生产技术提出了更高的要求。而且，对于氨氧化催化剂的性能，尤其是在丙烯腈生产装置长期运行的情况下如何更好地保持氨氧化催化剂的稳定性，也存在着进一步改进的要求。

发明内容

发明人通过长期研究发现，在至少包括Mo元素、Bi元素和载体的氨氧化催化剂颗粒中，通过将颗粒的表面Mo元素含量与体相Mo元素含量之比控制在一定范围内，能够有效地控制催化剂中Mo元素从催化剂体相到催化剂表面的迁移速率，从而有效地抑制在长周期运行中催化剂中Mo组分的升华，进而使催化剂维持较高的丙烯腈单程收率，并在此基础上完成了本发明。

具体而言，本发明涉及以下方面的内容：

1.一种氨氧化催化剂颗粒，其组成至少包含Mo元素、Bi元素和载体(优选选自难熔氧化物中的至少一种，优选选自二氧化硅、二氧化锆和二氧化钛中的至少一种，更优选二氧化硅)，其中所述催化剂颗粒的表面Mo元素含量与体相Mo元素含量的比例为0.2-0.98∶1，优选0.3-0.98∶1，更优选0.4-0.9∶1，更优选0.5-0.8∶1或0.45-0.65∶1。2.前述或后述任一方面所述的氨氧化催化剂颗粒，其中以所述催化剂颗粒的总重量计，所述Mo元素(以MoO₃计)的重量百分含量为15-55wt％(优选20-45wt％)，所述Bi元素(以Bi₂O₃计)的重量百分含量为0.5-3.5wt％(优选1.0-3.5wt％)，所述载体(干基或以氧化物计)的重量百分含量为30-70wt％(优选40-60wt％)。

3.前述或后述任一方面所述的氨氧化催化剂颗粒，其中所述组成还包含Fe元素、A元素、B元素和C元素，所述A元素选自Li、Na、K、Rb、Cs、Tl和Ag中的至少一种(优选选自Na、K、Rb、Cs、Tl和Ag中的至少一种)，所述B元素选自Ca、Mn、Co、Ni、Mg、Cr、W、Zr、P、V、Ba、Ti、Pt和Nb中的至少一种(优选选自Ca、Mn、Co、Ni、Mg、Cr、W、Zr、P和Nb中的至少一种)，所述C元素选自稀土元素中的至少一种(优选选自La、Ce、Pr、Nd、Sm和Eu中的至少一种)。

4.前述或后述任一方面所述的氨氧化催化剂颗粒，其中以所述催化剂颗粒的总重量计，所述Mo元素(以MoO₃计)的重量百分含量为15-55wt％，所述Bi元素(以Bi₂O₃计)的重量百分含量为0.5-3.5wt％，所述Fe元素(以Fe₂O₃计)的重量百分含量为1.0-5.0wt％，所述A元素(以氧化物计)的重量百分含量为0.03-10wt％，所述B元素(以氧化物计)的重量百分含量为0.01-40wt％，所述C元素(以氧化物计)的重量百分含量为0.05-20wt％，所述载体(干基或以氧化物计)的重量百分含量为30-70wt％(优选40-60wt％)。