[发明专利]一种负载型丙烷催化氧化制丙烯酸催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种负载型丙烷催化氧化制丙烯酸的催化剂的制备方法，其特征在于包括以下几个步骤：

(1)催化剂浆液的制备：以一定比例配制钼酸盐、偏钒酸盐、碲化合物和铌盐溶液，按摩尔比计，使Mo:V:Te:Nb＝7.12～7.60：0.98～1.20：0.89～1.15：1.0～1.40；所述溶液混合后在60～80℃、常压下反应50min～2h得催化剂活性组分浆液；

(2)纳米簇导向剂的制备：将四丙基氢氧化铵、钛酸正四丁酯Ti(OC₄H₉)、正硅酸乙酯和去离子水按配比为n(TiO₂)：n(SiO₂)：n(TPAOH)：n(H₂O)＝1.0:x:8:1500混合均匀，然后于30～45℃恒温水浴杯中反应一定时间后装入具有聚四氟乙烯内衬的釜中，于45～140℃下晶化1～24h，得纳米簇导向剂；其中x的数值选自20、30、60或90中的一个；

(3)具有介孔-微孔结构的分子筛浆液的制备：将步骤(2)中制得的纳米簇导向剂与十六烷基三甲基溴化铵、去离子水、25％氨水按1：0.15：50：0.22的比例混合均匀，在45℃～140℃恒温水浴杯中反应1～48h后即得具有介孔-微孔结构的目的分子筛浆液；

(4)负载型多金属催化剂的制备：将步骤(1)得到的催化剂浆液与步骤(3)得到的分子筛浆液混合均匀，于60～80℃恒温蒸干及干燥，然后在100℃～200℃低温焙烧0.5～2h，然后200～600℃高温焙烧1～4h，即可制得负载型多金属催化剂。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述反应的基本原料气组成为丙烷与氧气的体积比为0.5～0.7。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述钼酸盐是钼酸铵、钼酸钠、钼酸铊和钼酸镁中的一种。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述钼酸盐是钼酸铵。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述偏钒酸盐是偏钒酸铵、偏钒酸钾、钒酸钠中的一种。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于所述偏钒酸盐是偏钒酸铵。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述碲化合物是碲酸、硫酸碲中的一种。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述碲化合物是碲酸。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述铌盐是硝酸铌、草酸铌、乙酸铌中的一种。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于所述铌盐是草酸铌。

11.一种如权利要求1所述方法制备的负载型丙烷催化氧化制丙烯酸催化剂，通式为Mo-V-Te-Nb-O，其特征在于组份摩尔比为：Mo：V：Te：Nb＝7.12～7.60：0.98～1.20：0.89～1.15：1.0～1.40；且催化剂载体为既具有介孔结构又具有微孔结构的分子筛。

12.一种采用权利要求11所述催化剂用于丙烷选择氧化制备丙烯酸的方法，其特征在于原料气丙烷与氧气的体积比为0.5～0.7，反应温度为380～420℃，压力为常压，空速为1200～3800ml/(g.h)，进水量为0.3～0.6ml/h。