本發(fā)明涉及催化領(lǐng)域，尤其涉及一種氨氧化催化劑及其制備方法和應(yīng)用以及丙烯氨氧化制丙烯腈的方法。

背景技術(shù)：

1、丙烯腈(an)是用于合成纖維腈綸的原料單體，也是abs、san等熱塑性合成樹(shù)酯、丁腈橡膠、己二腈、丙烯酰胺及其他衍生物的原料，是石油化工重要產(chǎn)品之一。丙烯氨氧化生產(chǎn)丙烯腈的工藝技術(shù)已日趨成熟，研制性能優(yōu)良的丙烯腈催化劑是丙烯腈行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)。

2、目前烯烴氨氧化制備不飽和腈的工業(yè)生產(chǎn)仍普遍采用流化床氨氧化工藝，催化劑作為該工藝的核心技術(shù)之一，其研究、改進(jìn)一直得到重視。當(dāng)前工業(yè)丙烯氨氧化制丙烯腈的催化劑主要有兩類(lèi)：mo-bi系和sb系，其中mo-bi系催化劑占主導(dǎo)地位，達(dá)到烯烴氧化市場(chǎng)的95％，前人研究和探索也主要集中在mo-bi系催化劑上。通過(guò)在催化劑中引入具有可變價(jià)態(tài)的金屬組分如fe、ce等元素提高催化劑的氧化-還原性能，加快恢復(fù)催化劑活性組分的有效狀態(tài)；通過(guò)引入離子半徑大于0.8nm和小于0.8nm的金屬元素，如cr、ni、mg、mn、zn、al等元素，起到結(jié)構(gòu)和電子助劑作用，改進(jìn)催化劑的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性能；通過(guò)引入稀土元素，提高催化劑的晶格氧數(shù)量，改善催化劑的催化性能；通過(guò)引入cs、rb、p、b、al等元素，對(duì)催化劑進(jìn)行表面修飾和酸堿性的調(diào)節(jié)，改善催化劑的選擇性和活性。

3、cn110557941a中提出通過(guò)控制x射線衍射分析中的特定峰的組成和狀態(tài)，該催化劑具有更高的氨轉(zhuǎn)化率，并且提高作為丙烯腈氨氧化產(chǎn)物的丙烯腈和氰化氫的收率。

4、cn113692315a中提出通過(guò)控制x射線分析中的特定物相的組成，可在抑制丙烯腈的收率降低的同時(shí)，提高氰化氫的收率。但以上均未對(duì)與催化劑的進(jìn)一步氧化還原性能進(jìn)行相關(guān)研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的催化劑反應(yīng)溫度高，長(zhǎng)周期穩(wěn)定性差的問(wèn)題，提供一種氨氧化催化劑及其制備方法和應(yīng)用以及丙烯氨氧化制丙烯腈的方法，該催化劑具有活化起點(diǎn)溫度低，活性組分分布均勻的特點(diǎn)，用于氨氧化特別是丙烯氨氧化制丙烯腈的反應(yīng)中，具有低溫活性高，穩(wěn)定性?xún)?yōu)的特點(diǎn)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供一種氨氧化催化劑，所述催化劑具有通式為moabibfecxdyezfng?oh的活性組分；其中，x選自稀土元素中的至少一種；y選自堿金屬元素中的至少一種；z選自堿土金屬元素中的至少一種；n選自w、v、zr、p、nb、ni、co、cr、mn、ti、au、ag、pt、ru、rh、pd、ti、sb、in、sn和te中的至少一種；b與a的原子比為0.008-0.25；c與b的原子比為1.0-12.0；d、e和f之和與a的原子比為0.05-0.4；g與a的原子比為0.01-1.0；h是除氧以外的元素的原子比和價(jià)態(tài)所決定；所述催化劑的h2-tpr圖譜中至少含兩個(gè)還原峰；所述催化劑的h2-tpr圖譜中，第一還原峰結(jié)束出峰溫度與開(kāi)始出峰溫度的差值≤200℃；第一還原峰最高峰溫度低于560℃。

3、本發(fā)明第二方面提供一種氨氧化催化劑的制備方法，該方法包括：

4、s1.將第一部分mo源、fe源與x源在溶液條件下進(jìn)行混合，形成溶液ⅰ；

5、s2.將z源、bi源、y源、n源在溶液條件下進(jìn)行混合，形成溶液ⅱ；

6、s3.將載體源與第二部分mo源在溶液條件下進(jìn)行混合，形成混合液i；

7、s4.將溶液ⅰ與混合液i混合得到混合液ⅱ；

8、s5.將溶液ⅱ與混合液ⅱ混合得到漿料，將漿料熱處理，成型，焙燒。

9、本發(fā)明第三方面提供本發(fā)明所述的氨氧化催化劑和在烯烴氨氧化反應(yīng)中的應(yīng)用。

10、本發(fā)明第四方面提供一種丙烯氨氧化制丙烯腈的方法，該方法包括：在本發(fā)明所述的催化劑的存在下，丙烯原料、氧源和氨源接觸。

11、通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果：

12、本發(fā)明所述的氨氧化催化劑，該催化劑具有通式為moabibfecxdyezfng?oh的活性組分；其中，x選自稀土元素中的至少一種；y選自堿金屬元素中的至少一種；z選自堿土金屬元素中的至少一種；n選自w、v、zr、p、nb、ni、co、cr、mn、ti、au、ag、pt、ru、rh、pd、ti、sb、in、sn和te中的至少一種；b與a的原子比為0.008-0.25；c與b的原子比為1.0-12.0；d、e和f之和與a的原子比為0.05-0.4；g與a的原子比為0.01-1.0；h是除氧以外的元素的原子比和價(jià)態(tài)所決定；所述催化劑的h2-tpr圖譜中至少含兩個(gè)還原峰；所述催化劑的h2-tpr圖譜中，第一還原峰結(jié)束出峰溫度與開(kāi)始出峰溫度的差值≤200℃；第一還原峰最高峰溫度低于560℃，用于氨氧化特別是丙烯氨氧化制丙烯腈的反應(yīng)中，具有低溫活性高，穩(wěn)定性?xún)?yōu)的特點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種氨氧化催化劑，其特征在于，所述催化劑具有通式為moabibfecxdyezfngoh的活性組分；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨氧化催化劑，其中，

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氨氧化催化劑，其中，

4.一種權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的氨氧化催化劑的制備方法，其特征在于，該方法包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其中，

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其中，步驟s5中，所述熱處理?xiàng)l件包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其中，步驟s5中，

8.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的氨氧化催化劑在烯烴氨氧化反應(yīng)中的應(yīng)用；優(yōu)選地，所述烯烴選自丙烯和/或異丁烯。

9.一種丙烯氨氧化制丙烯腈的方法，其特征在于，該方法包括：在權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的催化劑存在下，丙烯原料、氧源和氨源接觸。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述接觸的條件包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及催化領(lǐng)域，尤其涉及一種氨氧化催化劑及其制備方法和應(yīng)用以及丙烯氨氧化制丙烯腈的方法，所述催化劑具有通式為Mo<subgt;a</subgt;Bi<subgt;b</subgt;Fe<subgt;c</subgt;X<subgt;d</subgt;Y<subgt;e</subgt;Z<subgt;f</subgt;N<subgt;g</subgt;O<subgt;h</subgt;的活性組分；所述催化劑的H<subgt;2</subgt;?TPR圖譜中至少含兩個(gè)還原峰；其中第一還原峰的最高峰位置低于560℃，且第一還原峰結(jié)束出峰溫度與開(kāi)始出峰溫度的差值≤200℃，用于丙烯氨氧化制丙烯腈的反應(yīng)中，具有低溫活性高，穩(wěn)定性?xún)?yōu)的特點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：李靜霞,吳糧華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19