催化组合物制造技术

适用于从丙烯，氨和氧（或含氧气体）生产丙烯氰的催化剂组合物。其组成为：（Ｍｏ）－［ａ］（Ｗ）－［ｂ］（Ｂｉ）－［ｃ］（Ｐｂ）－［ｄ］（Ｂ）－［ｅ］（Ｓｂ）－［ｆ］（Ｘ）－［ｇ］（Ｏ），其中Ｘ为铬或铁；ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ分别代钼，钨，铋，铅，硼，锑，Ｘ，氧的原子个数；且如给定ａ＋ｂ＝１２，０≤ｂ≤７，０．４≤ｃ≤７，２≤ｄ≤１２，０．２／２２≤ｅ≤／ａ≤４０／２２，０≤ｆ／ａ≤２５／２２，０≤ｇ／ａ≤３／２２；且ｈ＇代表需要使每个非氧组分原子价满足的氧原子个数。（*该技术在2006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组合物;更具体地讲，涉及用丙烯、氨和氧气(或含氧气体)的气相反应生产丙烯氰的反应中表现显著催化效果的催化组合物。对在气相中，通过丙烯、氨和氧(或含氧体)相结触，以生产丙烯氰的所谓“氨解氧化”法以前已经提出了多种催化剂。例如，日本专利公告22138/1963公开了制备P-Mo-Bi-B-O型催化剂的方法;日本未审查专利公开号143843/1983公开了制备其中含有Mo，Bi和B的多组份氧化物催化剂。但是，这些催化剂在抑制副反应方面还不令人满意;并且，当丙烯的转化率提高时，催化剂的选择性降低成这样，使反应变得难以得到满意的高产率的丙烯氰。另外，在丙烯氰的生产中，Mo-Bi-W-Pb-O型催化剂有很高的催化剂效果是人所共知。(参看日本专利公告号32618/1982)。本专利技术人在努力开发把硼加到Mo-Bi-W-Pb-O或Mo-Bi-W-Pb-O型催化剂得到能以高选择性生产丙烯氰的催化剂方面进行了研究和探索。作为研究的结果，他们发现，当使用含有钼，铋，铅，硼和氧在特定的组成范围的催化剂时，或者使用向上述催化剂元素添加一定量的钨，锑，铬和或铁后得到的催化剂时，就可能以很大的改进的产率生产丙烯氰，并且能够在长时期内维持这样的高产率。基于这一发现，他们取得本专利技术。因此，本专利技术的目的是提供一种能够对工业生产丙烯氰有使用效益的催化剂组合物。根据本专利技术，上述目的实现是用有下述化学式的组合催化剂(Mo)a(W)b(Bi)c(Pb)d(B)e(Sb)f(X)g(O)h此处X是铬或铁;a，b，c，d，e，f，g和h分别代表钼，钨，铋，铅，硼，锑，X和氧的原子个数，其中，如果给定a+b＝120≤b≤70.4≤c≤72≤d≤120.2/22≤e/a≤40/220≤f/a≤25/220≤g/a≤3/22并且，h代表为满足每个非氧组份的原子价所需要的氧原子个数。为改进丙烯氰的产率，根据本专利技术，对每个具体元素组分在催化剂组合物中的具体适合的原子个数如下如果给定a+b＝12，0≤b≤5.50.6≤c≤63≤d≤110.3/22≤e/a≤30/220.5/22≤f/a≤18/220.05/22≤g/a≤2/22根据本专利技术的催化剂组合物的化学结构虽然不能精确限定，但最好含有钼酸铅作为主要成份，其中铋和硼以固溶的形式出现，如X-射线衍射所示。本专利技术的催化剂组合物可自身成形，不使用载体。也可使用例如硅石，铝土，钛土，碳化硅等载体使其成形。成形的催化剂的尺寸和几何形状没有特别的限制;根据使用条件，可将催化组合物制成任意形状和大小的催化颗粒，例如，凡，片，球，颗粒等。对制备本专利技术的催化组合物有用的含钼化合物包括钼的氧化物，如三氧化钼等;钼酸或其盐，及磷钼酸或其盐。这些钼的化合物中，钼酸盐，例如顺钼酸铵首先选用。有用的钨化合物包括钨的氧化物，如三氧化钨等，钨酸或它的缩聚酸或它的盐，及磷钨酸或其盐。本专利技术的目的能使用的铋化合物包括铋盐，如硝酸铋，硫酸铋等，以及铋的各种氧化物和氢氧化物。至于对本专利技术的目的有用的铅化合物，可列举铅盐，如硝酸铅，硫酸铅等;以及各种铅的氧化物和氢氧化物。硼化合物，可用硼酸，硼酸盐，如硼酸按，硼酸酯，如硼酸三甲酯等，以及氧化硼。有用的锑化合物包括氧化物，如三氧化锑，氯化物如三氯化锑，及金属锑。有用的铬化合物包括铬盐，如硝酸铬，硫酸铬，重铬酸铵等，以及各种铬的氧化物和氢氧化物。有用的铁化合物包括铁盐，如硝酸铁和硫酸铁，及各种铁的氧化物和氢氧化物。为制备催化组合物，将使用的原料，组分元素的化合物，溶解或悬浮在水中，在某些情况下载体的溶胶，如硅胶，铝土胶或者载体颗粒，如钛土粉也悬浮在水中，使这些原料成为均匀的浆或水溶液，然后将其煅烧。在用喷撒干燥法使催化剂组合物成形的情况下，浆料的PH值在干燥前控制在1～6之间，这样能得到出色的抗冲击性能催化组合物。制备催化组合物中，当使用顺钼酸铵和顺钨酸铵水溶液作为钼和钨的化合物时，最好添加可溶性的稳定剂，如氨，到含这些盐的水溶液中，以提高它们在溶解状态的稳定性。当用硝酸铋或硫酸铋作铋化合物时，最好这些化合物分别在硝酸或硫酸的水溶液中提供。当三氧化锑用作锑化合物时，它可溶于有机酸的水溶液中，如酒石酸等。而且，在使用三氧化锑粉末的情况下，得到的含有所有催化组份的浆料最好要均匀搅拌，调pH值到7或略低，并且要在40℃或更高的温度热处理1～8小时。成形步骤之后，成形的催化颗粒一般要在400～800℃，最好是500～750℃之间煅烧5分钟～4小时，但是煅烧步骤的时间和温度并非只限定在上述具体范围。为生产丙烯氰，在本专利技术的催化组合物存在的情况下，使气相的丙烯，氨和氧气(或含氧气体)相接触。并非总是需要丙烯气体原料是高纯度的。丙烯中可以含有对反应是惰性的一定量的其他气体，例如，饱和烃的丙烷等。工业生产中空气常用作含氧气体。氧对丙烯的摩尔比通常在1∶1～4∶1或最好在1.5∶1～2.5∶1之间。氨对送进反应区的丙烯的摩尔比一般在0.8∶1～2.5∶1或最好在0.9∶1～1.5∶1之间。反应一般在大气压下进行，但根据情况，也可在高于或低于大气压下进行。反应温度通常在360～540℃或最好在400～500℃之间。供给原料气体反应物的空间速度可在100～3000小时-1，或最好在200～2000小时-1，或最好在200～2000小时-1之间适当选择。本专利技术的催化组合物即可用于流动床系统也可用于固定床系统。如上文已详细说明，本专利技术的催化组合物能够以高度的选择性生产丙烯氰，甚致，由于丙烯的氨解氧化作用使气相原料的转化增加的情况下也是如此，因此，它能够有利地在工业生丙烯氰中使用。已经一般地叙述了本专利技术，参考首选实施例能够更完全地理解本专利技术;这些实例提供在此只是为了说明的目的，它们不以任何方式对本专利技术的范围造成限制。本文使用的术语“转化”“选择性”和“丙烯氰的产率”用下文公式定义转化(%)＝ (消耗的丙烯摩尔数)/(供给的丙烯摩尔数)选择性(%)＝ (生成的丙烯氰摩尔数)/(消耗的丙烯摩尔数)丙烯氰产率(%)＝[转化(%)]·[选择性(%)]·1/100例1向1.5毫升含有0.1摩尔/升的[(NH4)10W12O41·5H2O]钨源的1%(重量)的氨水中加入15.03克的20%(重量)的硅胶。然后在搅拌下再加入a)9.15毫升含1摩尔/升的[Pb(NO3)2]铅源水溶液;b)12.6毫升含1摩尔/升顺钼酸铵[(NH4)6Mo7O24·4H2O]的5%(重量)的氨水;c)2.4毫升含1摩尔/升硝酸铋铋源的10%(重量)的硝酸水溶液。然后，向上述混合物中添加3.44毫升含0.5摩尔/升H3BO3的硼源水溶液，再加入10%(重量)的硝酸水溶液使混合液的PH值调到2.2;然后，在一块热板上在搅动的条件下，加热得到的浆液混合物，直至不再放出NO2。继续加热直到浆液至干。在压力下将得到的剩留物或形成6mm直径，3m厚的片状，将其在空气流中，600℃煅烧2小时。然后，将固体产物破碎成16～24目[泰勒标准(Tyler standord)]的催化剂颗粒。这样得到的催化剂有下列组成Mo11.8W0.14Bi2.26Pb8.63B1.62O50.45。作为载体的硅石对全部催化组分的重量比为40∶60。将1毫升催化剂装入耐本文档来自技高网...

【技术保护点】
适合用于从丙烯，氨和氧，或和含氧气体生产丙烯氰的催化剂组合物，其特征在于组成如下式所示：（Ｍｏ）ａ（Ｗ）ｂ（Ｂｉ）ｃ（Ｐｂ）ｄ（ｂ）ｅ（Ｓｂ）ｆ（Ｘ）ｇ（Ｏ）ｈ其中，Ｘ为铬或铁；ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ分别代表钼，钨，铋，铅， 硼，锑，Ｘ，氧的原子个数；其中如果给定ａ＋ｂ＝１２０≤ｂ≤７０．４≤ｃ≤７２≤ｄ≤１２　０．２／２２≤ｅ／ａ≤４０／２２０≤ｆ／ａ≤２５／２２０≤ｇ／ａ≤３／２２并且，ｈ代表需要使每个非氧组份元素原子价满足的氧原子个 数。

【技术特征摘要】
JP 1985-3-7 45186/851.适合用于从丙烯，氨和氧，或和含氧气体生产丙烯氰的催化剂组合物，其特征在于组成如下式所示(Mo)a(W)b(Bi)c(Pb)d(B)e(Sb)f(X)g(O)h其中，X为铬或铁；a，b，c，d，e，f，g，h分别代表钼，钨，铋，铅，硼，锑，X，氧的原子个数；其中如果给定a+b=120≤b≤70.4≤c≤72≤d≤120.2/22≤e/a≤40/22...

【专利技术属性】
技术研发人员：波多野正克，大岛一典，井原达也，清野健一，
申请(专利权)人：三菱化成工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]