芳烴氨氧化制芳腈用催化劑及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種芳烴氨氧化制芳腈用催化劑及其應(yīng)用，所述芳烴氨氧化制芳腈用催化劑，由以下金屬元素組成：VaPbAcBd。其中V為釩，P為磷，A為堿金屬或堿土金屬，B為Mn、Cu、La、Ce、Nb、Zr、Mo、Ni、Zn、Cr、W、Pd、Sb、Bi、Ti、d,Mn、Fe或Pt中的一種以上；a:b:c:d:=a1:b0.5～4.0:0.01～5.0:0.002～8.0。本發(fā)明的有益效果是：該催化劑生產(chǎn)能力高，適用于工業(yè)生產(chǎn)。
【專利說明】芳烴氨氧化制芳腈用催化劑及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及用于芳烴氨氧化制芳腈合成的催化劑。
【背景技術(shù)】
[0002]芳腈的合成最初是由苯胺與三氯化鋁等作用得到的，其工藝復(fù)雜，成本高，環(huán)境污染大。芳腈衍生物，如2，4- 二氯苯腈、2，6- 二氯苯腈，對氯苯腈、鄰氯苯腈、鄰苯二腈和雜芳腈等，最初的合成方法都是由醛、醛肟、羧酸等經(jīng)過多步反應(yīng)后制得的。但是這些合成方法環(huán)境污染大，合成路線長，難以達(dá)到綠色合成的要求。
[0003]早在上世紀(jì)50年代，AllideChemiacl公司最先開展了芳香烴氣相氨氧化技術(shù)研究。此后，Bayer, Califonia Research, N.V.Philips等公司借鑒芳烴部分氧化制醒、酸所取得的經(jīng)驗(yàn)，也相繼開展了以提高收率為目標(biāo)的催化劑和反應(yīng)條件研究。1963年，日本化學(xué)工業(yè)公司利用自己開發(fā)的催化劑及流化床反應(yīng)工藝，建成了由2，6_ 二氯甲苯氨氧化合成2，6_ 二氯苯甲腈的生產(chǎn)裝置。1970年，日本昭和電工(SDK)和美國DiamondShamroek使用DSK技術(shù)在橫濱建成間苯二甲腈生產(chǎn)裝置。而日本三菱瓦斯化學(xué)公司為充分利用間二甲苯資源，與美國Bgader合作，建成了間二甲苯氣相氨氧化裝置。這期間，東京有機(jī)公司完成了3-腈基吡啶的工業(yè)化生產(chǎn)。從此以后，芳香烴氣相氨氧化技術(shù)，成了制造芳腈的最主要、最經(jīng)濟(jì)的方法。
[0004]芳腈類產(chǎn)品目前國內(nèi)外皆采用上述的氨氧化技術(shù)制得，生產(chǎn)設(shè)備也多為流化床反應(yīng)器。
[0005]目前國內(nèi)外關(guān)于氨氧化制芳腈的文獻(xiàn)專利不是很多，而絕大部分報(bào)道中也未提及催化劑的負(fù)荷。催化劑負(fù)荷的高低直接決定了該催化劑是否能夠應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，同時(shí)也是催化劑的價(jià)值體現(xiàn)。專利`CN1490080A中發(fā)明的V-Cr-Ti系列催化劑，在氨氧化制芳腈工藝中催化劑負(fù)荷僅為0.04-0.08/h ;雖然中國石油化工有限公司專利CN1500774A中的催化劑負(fù)荷提高到了 0.12/h，但都不能很好的滿足工業(yè)大生產(chǎn)的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種芳烴氨氧化制芳腈用催化劑及其應(yīng)用，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷。
[0007]本發(fā)明所述的催化劑，由以下金屬元素組成:
VaPbAcBd。
[0008]其中V為f凡，P為磷，A為堿金屬或堿土金屬，B為Mn、Cu、La、Ce、Nb、Zr、Mo、N1、Zn、Cr、W、Pd、Sb、B1、T1、d, Mn、Fe 或 Pt 中的一種以上；
a:b:c:d: =al:b 0.5 ~4.0: 0.01 ~5.0: 0.002 ~8.0 ;
優(yōu)選的，a:b:c:d: =1:0.9 ~3.2: 0.014 ~2: 0.002 ~6.5 ;
組成催化劑中的各金屬元素可用其對應(yīng)的一系列金屬的氧化物或含氧酸鹽或者其他可溶性鹽制得。例如釩可用五氧化二釩、偏釩酸銨等；磷可用磷酸、三氧化二磷等；鎂可用氧化鎂、硝酸鎂等；鈮可用五氧化二鈮等；鑰可用鑰酸銨等；鐵可用硝酸鐵、氯化鐵等。
[0009]催化劑的制備方法，采用傳統(tǒng)的浸潰法:將所有活性組分溶解于水后得到浸潰液，再將硅膠浸潰一定時(shí)間后烘干、活化。
[0010]本發(fā)明的催化劑，可用于芳烴氨氧化制芳腈。
[0011]該催化劑可裝填在固定床或流化床反應(yīng)器中，原料混合氣中芳烴:氨氣:空氣=1:1.5-6.5:8-60，氨氧化反應(yīng)溫度為 330°C—480°C。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:該催化劑生產(chǎn)能力高，適用于工業(yè)生產(chǎn)。
[0013]本發(fā)明制備的芳烴氨氧化制芳腈。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1
將偏釩酸銨NH4V0321.5克，草酸H2C20434.7克，85%磷酸Η3Ρ0425.2克，鑰酸銨(NH4)6Mo7O24.4Η2013.I克加入水中，待無氣泡產(chǎn)生，再加入硝酸鎂Mg (NO3) 20.66克和硝酸鉍Bi (NO3)20.72克，得到藍(lán)黑色浸潰液。加熱溶液至60°C后，將SiO2IOO克倒入并攪動(dòng)。在室溫下靜置陳化10小時(shí)，然后烘箱80°C烘干。此后在600°C溫度下活化8小時(shí)后，冷至室溫后即得催化劑。
[0015]該催化劑組成如下:
ViP1.4M&1 οηΜο0.4Bi0.008
將500克催化劑裝入直徑30_的流化床反應(yīng)器中，原料混合氣中鄰氯甲苯:氨氣:空氣(摩爾比)=1:6:40,反應(yīng)溫度為410°C。評(píng)價(jià)結(jié)果如表1所示。
[0016]實(shí)施例2
將偏釩酸銨NH4V0324.5克，草酸H2C20439.5克，85%磷酸Η3Ρ0418.5克，硝酸鎂Mg(NO3)20.66克和氧化銻Sb2032.5克一起加入水中，得到藍(lán)黑色浸潰液。加熱溶液至75°C后，將SiO2IOO克倒入并攬動(dòng)。在室溫下靜直陳化5小時(shí)，然后供箱100 C供干。此后在550°C溫度下活化15小時(shí)后，冷至室溫后即得催化劑。
[0017]該催化劑組成如下:
VlP0.9M&1 OnSb0.008
催化劑按照例I的條件進(jìn)行評(píng)價(jià)，鄰氯甲苯換作對氯甲苯。結(jié)果見表1。
[0018]實(shí)施例3
按照實(shí)例I的配方進(jìn)行催化劑配制，區(qū)別在于將硝酸鎂換成硝酸鉀，同時(shí)添加Nb2O5tj評(píng)價(jià)條件同實(shí)例1.催化劑組成及反應(yīng)結(jié)果見表1。
[0019]實(shí)施例4
按照實(shí)例I的配方進(jìn)行催化劑配制，區(qū)別在于將鑰酸銨換成硝酸鎳，評(píng)價(jià)條件同實(shí)例
1.催化劑組成及反應(yīng)結(jié)果見表1。
[0020]實(shí)施例5
按照實(shí)例2的配方進(jìn)行催化劑配制，區(qū)別在于將氧化銻換成氧化鈦，同時(shí)添加鑰酸銨(NH4)6Mo7O24.4H20。評(píng)價(jià)條件同實(shí)例2催化劑組成及反應(yīng)結(jié)果見表1。
[0021]表1
【權(quán)利要求】
1.芳烴氨氧化制芳腈用催化劑，其特征在于，由以下金屬元素組成=VaP1ABdtj 其中V為釩，P為磷，A為堿金屬或堿土金屬，B為Mn、Cu、La、Ce、Nb、Zr、Mo、N1、Zn、Cr、W、Pd、Sb、B1、T1、d，Mn、Fe 或 Pt 中的一種以上；
a:b:c:d: =1: 0.5 ~4.0: 0.01 ~5.0: 0.002 ~8.0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芳烴氨氧化制芳腈用催化劑，其特征在于，優(yōu)選的，a:b:C:d:=1:0.9 ~3.2: 0.014 ~2: 0.002 ~6.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的芳烴氨氧化制芳腈用催化劑的應(yīng)用，其特征在于，用于芳烴氨氧化制芳腈。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于，將該催化劑裝填在固定床或流化床反應(yīng)器中，原料混 合氣中芳烴:氨氣:空氣=1:1.5-6.5:8-60，氨氧化反應(yīng)溫度為330°C—480°C。
【文檔編號(hào)】C07C255/50GK103769184SQ201410034058
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】路霞 申請人:先尼科化工（上海）有限公司