一种邻(对)甲基苯腈催化剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及催化剂制造技术领域，以邻（对）二甲苯为原料，氨催化氧化法生产邻（对）甲基苯腈生产装置用催化剂的制备方法，用钼酸铵溶液中和硝酸铋、硝酸镍、硝酸铁、硝酸钴和稀硝酸混合溶液形成沉淀，同时加入载体二氧化硅，将沉淀物加热脱水，烘干，煅烧，成型，烘干，煅烧制得邻（对）甲基苯腈催化剂。工艺技术路线独特，产品强度好，使用寿命长，催化剂无论在选择性、转化率方面都优于现有的催化剂。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂制造
，确切地说为以邻(对)二甲苯为原料，氨催化氧化法生产邻(对)甲基苯腈生产装置用催化剂的制备方法。本专利技术以前的技术，如CA80:3281e；Ger2314151都是以小试试验为基础的，其缺陷是强度极差，评价在10小时左右即已全部粉化，其副产物对苯二腈产率在11％以上，因此，以往催化剂在工业化的应用难以进行，同时，为调整催化剂的氧化特性，其催化剂组份及助催化剂组份有待得到更合理的改善。本专利技术针对以往催化剂存在的缺陷，目的在于提供一种生产邻(对)甲基苯腈催化剂的制备方法，本专利技术制备工艺技术路线独特，制备的产品强度好，使用寿命长，而且制得的成品催化剂无论在选择性、转化率方面都优于现有的催化剂。本专利技术是通过以下方式实现的将钼酸铵用氨水溶解，制备成溶液A。硝酸铋、硝酸镍、硝酸铁、硝酸钴用稀硝酸溶解，加入磷酸，制备成溶液B，将A缓慢加入B中进行共沉淀，同时加入载体二氧化硅，得沉淀物C。将C加热脱水，烘干，煅烧，得结块但较松散的物料D，将D粉碎至约200目，即得本专利技术的粉状催化剂。加入粘合剂捏合，成型，烘干，煅烧得本专利技术形状催化剂成品。制备的工艺过程为(1)用氨水或水溶解一定量的钼酸铵，得到15％-70％浓度的钼酸铵溶液A。(2)用0.5-10％的稀硝酸溶解计算量的硝酸铋、硝酸钴、硝酸铁以及硝酸镍，加入计算量的磷酸，得溶液B。(3)在B中边搅拌边加入二氧化硅、A溶液，得浆状沉淀物C。(4)将C在100℃-180℃下加热浓缩，烘干，在300-550℃下煅烧1.5-16小时，得一结块但较松散的物料D。(5)将D用粉碎机粉碎至200目以下，即得粉状催化剂。(6)在内粉状催化剂中加入粘合剂，捏合，可以用挤条机挤成条状、三叶草状等各种形状的湿物料，将此物料在100℃-200℃下烘干，在350℃-600℃下煅烧16小时以上，即得本专利技术的成品形状催化剂。上述(1)中钼酸铵也可用水加热溶解。上述(2)、(3)中磷酸及载体二氧化硅加入的时间也可以在捏合中加入，其中载体二氧化硅的加入是为了降低成本，也可以不加入。上述(2)中稀酸的浓度最好在2.5-3.5％。上述(4)中加热浓缩、烘干温度最好在120-140℃，煅烧温度最好在350-600℃，煅烧时间最好在16小时以上。上述(5)中的粉碎机的材质不受限制，粉碎的细度最好控制在200目以下。上述(6)中粉状催化剂可在挤条机上挤条成型，其形状由孔板确定，可为条形、环形、三叶草形等，其外形尺寸最好是直径φ2.5-5×15mm，或者冲压成型，用石墨做滑润剂，形状由模板决定。本专利技术制备得的催化剂具有以下性能侧压强度≥80N/cm；比表面积30m2/g；堆积比重0.9-1.2g/ml对甲基苯腈转化率≥45％；选择率≥98％；邻甲基苯腈转化率≥40％；选择率≥98％。本专利技术的特性在于1．用一定浓度的氨水溶解钼酸铵，制成15-70％的钼酸铵稳定溶液。2．用钼酸铵溶液中和硝酸铋、硝酸镍、硝酸铁、硝酸钴的混合溶液，沉淀物经煅烧粉碎形成粉状催化剂，再加入粘合剂捏合，挤条成型，得形状催化剂。3．本专利技术方法制备的催化剂，用于邻(对)二甲苯氨催化氧化制备邻(对)二甲基苯腈时具有较高的转化率、选择率和收率。4．本专利技术制备的催化剂，特别适用于由邻(对)二甲苯制备邻(对)二甲基苯腈。经过实验考核，本专利技术的催化剂其强度大于80N/cm，明显高于工业应用要求。选择性和转化率有所提高(见实施例评价结果)，已达到工业化实施的必要条件。实施例1第一步称取40公斤钼酸铵，用120公斤18％的氨水溶解，得钼酸铵溶液。第二步用3％的稀硝酸175升溶解硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)9.1公斤，加入硝酸镍(Ni(NO3)2·6H2O)13.7公斤、硝酸铁(Fe(NO3)·9H2O)22.7公斤、硝酸钴(Co(NO3)2·6H2O)24.6公斤，搅拌溶解，加入磷酸1.1公斤，慢慢加入第一步溶解的钼酸铵溶液，搅拌，逐渐形成沉淀，边搅拌边加入SiO29.3公斤，呈浆状，加热脱水，在120-150℃下烘干，在420℃下煅烧4小时，得粉状催化剂。第三步将粉状催化剂粉碎至200目，捏合，挤条成φ3mm圆柱形，在120℃烘干4小时，在550℃煅烧12小时得成品催化剂。此催化剂在用邻二甲苯做原料氨催化氧化制备邻二甲基苯腈时，转化率可达67％，收率99％，选择率98％。此催化剂在用对二甲苯做原料氨催化氧化制备对二甲基苯腈时，转化率可达66％，收率99％，选择率97％。实施例2第一步改用200升水，加热至80-90℃溶解钼酸铵，其它同实施例1。此催化剂在用邻二甲苯做原料氨催化氧化制备邻二甲基苯腈时，转化率可达68％，收率99％，选择率97％。此催化剂在用对二甲苯做原料氨催化氧化制备对二甲基苯腈时，转化率可达69％，收率99％，选择率97％。实施例3除磷酸改在第三步中捏合时加入，其它同实施例1。此催化剂在用邻二甲苯做原料氨催化氧化制备邻二甲基苯腈时，转化率可达72％，收率99％，选择率98％。此催化剂在用对二甲苯做原料氨催化氧化制备对二甲基苯腈时，转化率可达73％，收率99％，选择率97％。实施例4除载体二氧化硅改在捏合时加入外，其它同实施例1。此催化剂在用邻二甲苯做原料氨催化氧化制备邻二甲基苯腈时，转化率可达70％，收率99％，选择率97％。此催化剂在用对二甲苯做原料氨催化氧化制备对二甲基苯腈时，转化率可达73％，收率99％，选择率98％。实施例5除不加载体二氧化硅外，其它同实施例1。此催化剂在用邻二甲苯做原料氨催化氧化制备邻二甲基苯腈时，转化率可达75％，收率99％，选择率98.7％。此催化剂在用对二甲苯做原料氨催化氧化制备对二甲基苯腈时，转化率可达76％，收率98.5％，选择率98.5％。实施例6硝酸铁的量改为30公斤，其它同实施例1。此催化剂在用邻二甲苯做原料氨催化氧化制备邻二甲基苯腈时，转化率可达74％，收率99％，选择率98.8％。此催化剂在用对二甲苯做原料氨催化氧化制备对二甲基苯腈时，转化率可达76％，收率99％，选择率98.1％。实施例7磷酸的量改为1.4公斤，其它同实施例1。此催化剂在用邻二甲苯做原料氨催化氧化制备邻二甲基苯腈时，转化率可达52％，收率99％，选择率99％。此催化剂在用对二甲苯做原料氨催化氧化制备对二甲基苯腈时，转化率可达53％，收率99％，选择率98.9％。权利要求1．一种邻(对)二甲苯制备邻(对)二甲基苯腈催化剂的制备方法，用钼酸铵溶液中和硝酸溶解的硝酸铋、硝酸镍、硝酸铁、硝酸钴的混合溶液，沉淀物经煅烧制得粉状催化剂，再加入粘合剂捏合，挤条成型、煅烧制得形状成品催化剂，形状由模板决定，其特征在于(1)用氨水或水溶解钼酸铵，钼酸铵溶液的重量浓度控制为15％-70％；(2)用重量浓度0.5-10％的稀硝酸溶解硝酸铋，之后加入硝酸镍、硝酸铁、硝酸钴，搅拌溶解，加入磷酸，继续搅拌；(3)加入溶解的钼酸铵溶液，搅拌，逐渐形成沉淀，呈浆状；(4)加热脱水，烘干，煅烧12小时，得粉状催化剂；(5)将粉状催化剂粉碎至200目，捏合，挤条圆柱形，烘干，煅烧12小时得成品催化剂。2．按照权利要求1的制备方法，其进一步的特征在于钼酸铵可以用水或氨水溶解，两者都可加热，但温度不易超过100℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种邻（对）二甲苯制备邻（对）二甲基苯腈催化剂的制备方法，用钼酸铵溶液中和硝酸溶解的硝酸铋、硝酸镍、硝酸铁、硝酸钴的混合溶液，沉淀物经煅烧制得粉状催化剂，再加入粘合剂捏合，挤条成型、煅烧制得形状成品催化剂，形状由模板决定，其特征在于：（ １）用氨水或水溶解钼酸铵，钼酸铵溶液的重量浓度控制为１５％－７０％；（２）用重量浓度０．５－１０％的稀硝酸溶解硝酸铋，之后加入硝酸镍、硝酸铁、硝酸钴，搅拌溶解，加入磷酸，继续搅拌；（３）加入溶解的钼酸铵溶液，搅拌，逐渐形成沉淀，呈浆 状；（４）加热脱水，烘干，煅烧１２小时，得粉状催化剂；（５）将粉状催化剂粉碎至２００目，捏合，挤条圆柱形，烘干，煅烧１２小时得成品催化剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于海斌，蒋建明，姜雪丹，张永刚，常俊石，
申请(专利权)人：化学工业部天津化工研究设计院，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]