[发明专利]一种用固相法合成VPO催化剂的方法

说明书

本发明公开了一种用固相法合成VPO催化剂的方法，在固相中反应一步法合成出具有VPO结构的催化剂单体，具体为将含钒固体原料和含磷固体原料在密闭反应器中搅拌反应；所述含钒固体原料选自五氧化二钒、偏钒酸铵、硝酸钒酐，所述含磷固体原料选自五氧化二磷、磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸联氨盐、磷酸二甲胺盐、磷酸三乙胺盐、磷酸吡啶盐；钒固体原料以钒记、磷固体原料以磷记摩尔比＝0.8～1.0:0.8～1.0；本发明的固相法合成VPO催化剂单体是在无溶剂的条件下合成的，没有废液，不用后处理，操作简单，便捷，环境友好，并且可以直接作为催化剂使用。是一种绿色合成路线。

技术领域

本发明涉及一种用固相法合成VPO催化剂的方法，属于催化剂合成领域。

背景技术

VPO催化剂主要用于丁烷氧化制顺酐，合成方法以五氧化二钒、磷酸在异丁醇、苯甲醇混合溶剂反应得到，有机相的合成的后处理如固液分离，干燥等过程比较困难，环境要求苛刻，实施困难。CN00124999A、CN1059297A等发明专利都是在有机相中合成。

发明内容

本发明的目的是提供一种固相合成VPO催化剂的方法，经本方法制备的VPO催化剂单体，晶体均匀，大小适中，经检测具有VPO结构。晶体以片状结构构成，物料穿透晶体路径短，活性高，不容易失活。见图1，图2。

本发明提供一种用固相法合成VPO催化剂的方法，将含钒固体原料和含磷固体原料在密闭容器中搅拌反应；所述含钒固体原料选自五氧化二钒、偏钒酸铵、硝酸钒酐，所述含磷固体原料选自五氧化二磷、磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸联氨盐、磷酸二甲胺盐、磷酸三乙胺盐、磷酸吡啶盐；钒固体原料以钒记、磷固体原料以磷记摩尔比＝0.8～1.0:0.8～1.0。

当原料中不含使五价钒还原至四价的组分时候，需要添加还原剂，所述还原剂选自多聚甲醛、甲酸、乙二酸，所述还原剂用量为多聚甲醛以甲醛计是钒的四分之一摩尔量、甲酸是钒的二分之一摩尔量、乙二酸是钒的二分之一摩尔量等，也就是还原剂提供的氢量和钒的摩尔量相当。

进一步地，在上述技术方案中，反应温度在150～200℃，反应压力小于0.5兆帕。

由于钒的化合物是氧化反应的催化剂，同时也比较容易和还原剂反应从五价钒转变成四价钒，从而钒化合物结构发生变化，磷酸盐特别是铵类盐容易分解，而变成氨或相应氨、和五氧化二磷，氨或相应氨是优良的还原剂，五氧化二磷容易升华，极易和钒反应，本发明固相法合成VPO催化剂。固相法合成由于没有溶剂，合成比较经济，后处理简单对环境友好。是一种值得推广的方法。

进一步地，在上述技术方案中，所述反应器为密闭反应器，所述反应器带有夹套，所述反应器上部设有加料口，底部设有出料口，所述反应器上部设有导热油出口，下部设有导热油入口，所述反应器内部设有搅拌器，所述搅拌器通过传动轴依次连接设置在反应器外部的减速机、电机。

进一步地，在上述技术方案中，所述进料口和出料口为耐压、耐固体颗粒磨损的球阀。

进一步地，在上述技术方案中，搅拌器的传动轴与反应器接触部分采用耐压、耐固体颗粒磨损的机械密封。

进一步地，在上述技术方案中，所述搅拌器为耙式搅拌器，搅拌间隙小于0.5毫米，使搅拌具有一定的粉碎功能。

进一步地，在上述技术方案中，所述反应器为卧式反应器。

发明有益效果

本发明的固相法合成VPO催化剂单体是在无溶剂的条件下合成的，没有废液，不用后处理，操作简单，便捷，环境友好，并且可以直接作为催化剂使用。是一种绿色合成路线。

附图说明

图1为实施例1制备得到的VPO催化剂的XRD图；

图2为实施例2制备得到的VPO催化剂的XRD图；