[发明专利]丙烯、异丁烯氨氧化流化床催化剂

说明书

本发明涉及由烯烃氨氧化制取不饱和腈的催化剂，其活性组份含有钼、铋、铁等多种金属氧化物。

Mo-Bi催化剂是用于烯烃制取不饱和腈(如由丙烯、异丁烯氨氧化制取丙烯腈或甲基丙烯腈)的反应中较成熟和较常用的催化剂，且自诞生以来不断有专利推出新的改进配方。如在活性组份中加入过渡金属或稀土元素以提高活性，增加产物的单收；加入Na、K等碱金属元素以提高催化剂的耐磨性；加入Fe、Co、Ni等元素以抑制Mo的挥发，提高催化剂的稳定性等等。专利CN 94191775.4介绍了一种改进的Mo-Bi催化剂，其优点是不仅能高产率地生产丙烯腈或甲基丙烯腈，而且即使在生产过程中延长反应时间也能使氨氧化反应稳定进行，从而使得期间丙烯腈或甲基丙烯腈产率的降低很小。

本发明的目的是提供一种新的Mo-Bi催化剂，与上述对比文献介绍的同类催化剂相比，除仍具备其拥有的优点外，同时还有较高的丙烯转化率和较高的丙烯腈或甲基丙烯腈单程收率。

本发明提供的Mo-Bi催化剂含有钼、铋、铁、镍、钾，以及任选地含有镁、钴、钙、铍、镧、铈、钐、铷、铯、钠、硼、钨、钒和磷中的一种或多种金属氧化物，其含有的活性组份由下列通式表示：

K_a  Mo_b  Bi_c  Fe_d  Ni_e  X_f  Y_g  Z_h  Q_i  O_x

其中：

X为Mg、Co、Ca、Be中的一种或两种以上的混合物；

Y为La、Ce、Sm中的一种或两种以上的混合物；

Z为Rb、Cs、Na中的一种或两种以上的混合物；

Q为B、W、P、V中的一种或两种以上的混合物；

a＝0～0.5；b＝11～13；c、d、e、f、g＝0.2～10；h、i＝0～2；x为满足其它元素化合价所需的氧原子总数；

催化剂所用的载体为二氧化硅或氧化铝，其含量为催化剂总量的(40～60)％(w.t.)。

其中，X最好为Mg或Co或其混合物；Y最好为La或Ce或其混合物；Z最好为Rb或Cs或其混合物；Q最好为W或V或其混合物。载体最好选用二氧化硅。催化剂可用本领域技术人员熟悉的混浆法制备，用于制备催化剂各组份的原料通常为硝酸盐或其它可溶于水的盐类或酸类，以便各组份混合均匀。

与已有技术相比，本发明提供的催化剂具有较好的氧化还原能力，在范围更宽的反应条件下有很好的氧化还原稳定性，从而可以较低的空气/烯烃比而仍能得到较高的产物单收，在保持较高的烯烃转化率的前提下，丙烯腈或甲基丙烯腈的选择性有较显著的提高。另外，本发明提供的催化剂还具有反应温度低、催化剂负载高等优点。

下面将通过实施例来进一步描述本发明的细节，通过实施例的评价数据可明显地看出本发明的积极效果。

在以下给出的实施例中，对催化剂考察评价的具体条件为：反应器      ：流化床反应器，内径38mm催化剂填装量：550g反应器顶压力：0.84kg/cm²(表压)反应温度    ：425℃反应时间    ：4小时原料比      ：丙烯/氨/空气＝1/1.15/9.5(摩尔比)WWH         ：0.06

反应产物用0℃酸液和水吸收，用气相色谱和化学分析结合分析产物。并计算碳平衡，当碳平衡在(95～105)％时为有效数据。

丙烯转化率、丙烯腈收率和选择性的定义为：实施例1.

将430.4g(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O加入到330g 70℃的温水中，搅拌使其全部溶解，再加入1250g 40％的硅溶胶，制成物料A。