[发明专利]耐磨的钒锑氧化物催化剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种制备耐磨的钒锑氧化物催化剂的方法，它包括向钒锑氧化物催化剂浆液中加入一种通过与催化剂水浆液接触能提供氢氧根离子的锂化合物，例如氢氧化锂或碳酸锂。更具体地说，本发明涉及制备耐磨的钒锑氧化物催化剂的方法，它包括制备一种含钒氧化物、锑氧化物和其它元素的催化剂浆液，将氢氧化物形式的锂加到此催化剂浆液中，将此催化剂浆液浓缩以增加此催化剂浆液中的固体含量，以及将此催化剂浆液干燥，形成耐磨钒锑催化剂的颗粒。

本发明的耐磨钒锑氧化物催化剂可用于任何氧化或氨氧化反应器。本发明制造的催化剂优选用于需要坚硬的微球形催化剂的流化床或传输线反应器。这些流化床或传输线反应器包括各种使用流化催化剂的反应器或使用由快速蒸气流传送催化剂的反应器，如喷注反应器。氨氧化反应器也很适合使用这类钒锑氧化物催化剂，在这类氨氧化反应器中，部分氧由外部发生器供给催化剂。

本发明的催化剂适用于石蜡烃、烯烃和烷基芳族化合物在反应区的氧化和氨氧化。特别是，丙烷或丙烯与氨和氧的氨氧化反应制丙烯腈，甲基吡啶与氨和氧的氨氧化反应制相应的氰基吡啶，间二甲苯与氨和氧的氨氧化反应制间苯二甲腈，以及邻二甲苯的氧化制邻苯二甲酸酐。

美国专利4879264号公开了一种制备可含有锂的钒和锑氧化物催化剂的方法。另外，美国专利5008427号公开了一种制备用于丙烷和异丁烷氨氧化的钒-锑氧化物催化剂的方法，其中锂以硝酸锂的形式加入催化剂。但两者都没有公开通过加锂化合物到钒锑氧化物催化剂水浆液中，经与催化剂水浆液接触，给催化剂浆液提供氢氧化物，从而制备一种钒-锑氧化物催化剂的方法。特别是，这两份专利均没有公开加氢氧化锂或碳酸锂到催化剂浆液中。这些专利没有建议通过加入至少部分能给此催化剂浆液提供氢氧根离子的锂，来改进钒-锑氧化物催化剂的耐磨性能。现已发现，这些确实能提供至少部分锂的钒-锑氧化物催化剂具有高耐磨性，其中的锂在加入催化剂后经与催化剂浆液接触能提供氢氧根离子。

因此提供一种制备改进耐磨性的钒-锑氧化物催化剂的方法是需要的。

本发明的目的之一是提供一种制备改进耐磨性的钒-锑氧化物催化剂的方法。

本发明的另一目的是提供一种通过向催化剂水浆液中加入一种锂化合物，这种锂化合物经与催化剂水浆液接触，给催化剂浆液提供氢氧根离子，来制备改进耐磨性能的钒-锑氧化物催化剂的方法。

本发明的另一目的是提供一种含二氧化硅并改进耐磨性能的钒-锑氧化物催化剂。

本发明还有一个目的就是提供一种改进耐磨性能并对催化剂的氨氧化作用的选择性无重大影响的钒-锑氧化物催化剂。

这些目的及其它目的，以及与先有技术相比的优点，从后续说明书将变得很明显，并由后面描述和申请专利的本发明实现。

根据这里具体而广泛描述的本发明，为实现上述目的，现提供一种耐磨钒-锑氧化物催化剂的制法。该方法包括如下步骤：制备包括钒氧化物和锑氧化物的催化剂浆液，向催化剂浆液中加入与催化剂的水浆液接触能提供氢氧根离子的锂化合物，将催化剂浆液浓缩以增加其中的固体含量，以及将浆液干燥，形成耐磨催化剂颗粒。锂化合物优选为氢氧化锂或碳酸锂，最优选氢氧化锂。

本发明涉及制备耐磨钒-锑氧化物催化剂的方法。该方法包括如下步骤：制备包括钒氧化物和锑氧化物的催化剂浆液，向催化剂浆液中加入与催化剂的水浆液接触能提供氢氧根离子的锂化合物，将催化剂浆液浓缩以增加其中的固体含量，以及将浆液干燥，形成耐磨催化剂颗粒。

本发明的耐磨钒-锑氧化物催化剂是用元素按下列经验式所示的比例制备的

VSb_mLi_nA_aD_dO_x其中Li是作为与催化剂的水浆液接触能提供氢氧根离子的锂化合物加入的；A选自Ti、Sn和其结合；D选自Mg、Ca、Sr、Ba、Co、Ni、Zn、Ge、Nb、Zr、Mo、W、Cu、Te、Ta、Se、Bi、Ce、In、As、B、Mn、Na、Fe、Cr、Ga、P，和其结合；m为0.5-10；n为0.005-0.15，或者说催化剂浆液中每平方米钒和锑氧化物颗粒所加氢氧化锂的量为0.1-3微摩尔；a为0-10；d为0-10；x由存在阳离子的氧化态决定。

耐磨钒-锑氧化物催化剂是由向钒-锑氧化物浆液中加入与催化剂的水浆液接触能提供氢氧根离子的锂化合物制备的。优选锂以氢氧化锂加入。先有技术中任何已知方法可用于制备钒-锑浆液。氢氧化锂可与或不与锂盐一起加入。