[发明专利]一种氨氧化合成氢氰酸的催化剂、催化剂制备方法和氢氰酸的制备方法

说明书

本发明提供了一种氨氧化合成氢氰酸的催化剂、催化剂制备方法和氢氰酸的制备方法，催化剂的活性成分的表达式为Ti_(a)V_(b)Sb_(c)P_(d)Nb_(e)R_(f)S_(g)O_(h)，活性成分支撑在多孔无机载体上，其中，R为Fe、Cu、Mo或W中的一种或多种；S为Li、Na、K、Rb或Cs中的一种或多种；a‑h代表元素的原子比，h为上述元素结合形成的氧化物所对应的氧原子数。本发明提供的催化剂持久耐用，制备工艺简单，利用此催化剂进行氨氧化反应合成氢氰酸的反应温度低，氢氰酸收率高。

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体而言，涉及一种氨氧化合成氢氰酸的催化剂、催化剂制备方法和氢氰酸的制备方法。

背景技术

氢氰酸，是一种剧毒化学品，其化学性质活泼，可与烯烃、炔烃、芳烃、铵盐、有机醇酸、卤族化合物等发生氰化、加成、亲电取代和卤化反应等，用于制造尼龙66、甘氨酸、丙烯腈、己二腈等精细化工品。

由于氢氰酸的需求量越来越大，因此，更需要一种高效、安全、节能的生产氢氰酸的方式。

目前，合成氢氰酸的生产方法主要由直接合成法和丙烯腈副产物法两种渠道，其中丙烯腈副产物合成氢氰酸的方法成本较低，比较经济，但是副产物氢氰酸仅占主产品的十分之一，产量较低，远远不能满足市场的需要。直接合成法包括安氏法、BMA法、轻油裂解法和甲醇氨氧化法，其中安氏法、BMA法和轻油裂解法均是以天然气或石油为原料，需要在高温下进行，而我国是一个天然气资源短缺，煤炭资源丰富的国家，而以煤化工为源头的甲醇氨氧化法则成为制备氢氰酸的又一途径。

甲醇氨氧化法制备氢氰酸的生产过程，需要在催化剂的催化作用下进行，目前已经开发的催化剂主要有Mo系、Sb系、Mn系和B-P氧化物四类，在实际应用中，现有催化剂的应用并不理想，一方面由于长时间的生产催化剂活性和强度会逐渐降低，导致氢氰酸的生产产率也会降低；另一方面由于氨的燃烧分解活性高，燃烧热会导致催化剂局部过热，反应的温度难以控制，不能够实现安全生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氨氧化合成氢氰酸的催化剂，此催化剂持久耐用活性稳定，还能够抑制氨的燃烧分解，防止催化剂局部过热，使反应温度稳定可控。

为达到上述目的，本发明一方面提供了一种氨氧化合成氢氰酸的催化剂，其活性成分的表达式为Ti_(a)V_(b)Sb_(c)P_(d)Nb_(e)R_(f)S_(g)O_(h)，活性成分支撑在多孔无机载体上，其中，

R为Fe、Cu、Mo和W中的一种或多种；

S为Li、Na、K、Rb和Cs中的一种或多种；

a-h代表元素的原子比，a＝100，b＝0.05-15，c＝1-10，d＝0-10，e＝0.01-0.15，f＝0-5，g＝0-3，h为上述元素结合形成的氧化物所对应的氧原子数。优选地，b＝1-10，c＝3-8，d＝1-5，e＝0.03-0.1，f＝1-3，g＝1-2。

值得一体的是，在本发明中，V组分的起始原料为三氧化钒、钒酸、仲钒酸铵、偏钒酸铵和卤化钒中的一种或多种；Sb组分的起始原料为三氧化二锑、四氧化二锑、五氧化二锑和硝酸锑中的一种或多种；P组分的其实原料为五氧化二磷、正磷酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵和磷酸三铵中的一种或者多种；Fe和Cu组分的起始原料为它们的氧化物、氢氧化物、硝酸盐或氯化物；其他组分的起始原料为它们的硝酸盐、氯化物或氧化物。