[发明专利]丙烯氨氧化制丙烯腈催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种丙烯氨氧化制丙烯腈催化剂，包括载体和活性组分，所述活性组分含有以原子比计，化学通式如下：

A_aB_bC_cFe_dNi_eBi_fMo₁₂O_x

式中：

A选自由Li、Na、K、Rb和Cs所组成的元素组中的至少一种；

B选自由Be、Mg、Ca、Sr和Ba所组成的元素组中的至少一种；

C选自由Nd、Pr、Yb、Tm和Er所组成的元素组中的至少一种；

a的取值范围为0.01～2.50；

b的取值范围为0.10～10.00；

c的取值范围为0.01～5.00；

d取值范围为0.01～5.00；

e的取值范围为1.00～10.00；

f的取值范围为0.01～5.00；

x为满足催化剂中各元素化合价所需的氧原子总数。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，以所述丙烯氨氧化制丙烯腈催化剂的重量为基准，所述载体以重量计含量为30～70wt％，所述活性组分以重量计含量为30～70wt％。

3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述载体包括选自由二氧化硅、氧化铝、氧化钛和氧化锆所组成的物质组中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述丙烯氨氧化制丙烯腈催化剂中，a的取值范围为0.05～1.50；b的取值范围为1.50～9.00；c取值范围为0.05～3.50；d的取值范围为0.05～3.00；e的取值范围为1.50～9.00；f的取值范围为0.05～3.00。

5.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述丙烯氨氧化制丙烯腈催化剂中，C同时包括Nd和Yb，或同时包括Nd和Tm，其中Nd与Yb或Tm的原子比是5～200。

6.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述丙烯氨氧化制丙烯腈催化剂中，C同时包括Pr和Er，Pr与Er的原子比是5～200。

7.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述丙烯氨氧化制丙烯腈催化剂中，C同时包括Nd、Yb和Tm，Nd和(Yb+Tm)的原子比是5～200。

8.权利要求1至7中任一项所述催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)所用A的原料溶解后得到物料I；

(2)所用C的原料与钼的原料混合溶解后得到物料II；

(3)所用B和Fe、Bi、Ni的原料溶解后得到物料III；

(4)将物料I与载体溶胶混合，搅拌下依次加入物料II和物料III得到催化剂浆料；

(5)催化剂浆料喷雾干燥得到催化剂前体；

(6)催化剂前体在氧化性气氛中焙烧得到催化剂。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述钼的原料选自氧化钼或钼酸铵中的至少一种；A的原料、B的原料、C的原料、Fe的原料、Ni的原料和Bi的原料各自独立选自其硝酸盐、草酸盐、氢氧化物、氧化物中的至少一种。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)焙烧温度为500～700℃，焙烧时间为0.25～4h。

11.权利要求1-7中任一项所述催化剂在丙烯氨氧化制丙烯腈中的应用。

12.根据权利要求11所述的应用，其特征在于，反应温度420～440℃，反应压力0.084～0.14MPa，原料摩尔配比为丙烯∶氨∶氧气＝1∶1.05～1.30∶1.5～2.5，催化剂的丙烯负荷为0.08～0.11小时^-1。