Mo-V-Te-Nb-O催化剂上丙烷选择氧化制丙烯酸Ⅰ.催化剂的制备条件及稳定性

研究了催化剂的制备条件 (焙烧方式、焙烧气氛和焙烧温度 )对Mo V Te Nb O上丙烷选择氧化制丙烯酸反应的影响 .结果表明 ,制备条件对催化剂的催化性能具有很大的影响 .与敞开式焙烧制得的催化剂相比 ,封闭式焙烧制得的催化剂具有较高的丙烯酸选择性 ,但丙烷转化率较低 .在空气中焙烧制得的催化剂对丙烯酸无选择性 ,但在氮气和氩气中焙烧制得的催化剂具有很高的丙烷转化率和丙烯酸选择性 .随着焙烧温度的升高 ,丙烷转化率降低 ,丙烯酸选择性升高 ,适宜的焙烧温度为6 0 0℃ .催化剂制备条件对催化剂的晶相结构也具有重要的影响 .在惰性气氛中采用 6 0 0℃下封闭式焙烧制得的Mo V Te Nb O催化剂经 2 10h反应后 ,丙烷转化率保持为 19% ,而丙烯酸选择性持续升高 ,由 32 %升至 5 0 % .

CTAB对Mo-V-Te-Nb-O催化剂介孔结构及其催化性能的影响

采用水热法制备具有介孔结构的Mo-V-Te-Nb-O系列催化剂,考察了模板剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)添加量对Mo-V-Te-Nb-O催化剂结构的影响,并将制得的催化剂用于丙烯选择性氧化制丙烯酸的反应。结果表明:在制备过程中,模板剂CTAB的添加量对Mo-V-Te-Nb-O催化剂的孔结构、比表面积及其催化性能具有显著的影响。当n(CTAB)/n(Mo)=0.022时,Mo-V-Te-Nb-O催化剂的孔径分布为5~8nm,且具有较大的比表面积28.68m^2/g。与未添加CTAB制备的催化剂相比,催化性能显著提高,丙烯转化率由39.1%提高到86.5%,丙烯酸收率由17.1%提高到57.2%。

丙烷选择氧化制丙烯酸Mo-V-Te-Nb-O催化剂的Sb掺杂研究

通过共沉淀法和两段焙烧的方式制备了丙烷选择氧化制丙烯酸的Mo1V0.3Te0.23Nb0.12SbxOy催化剂,并通过XRD、XPS、H2-TPR、NH3-TPD等表征手段探讨了Sb元素的引入对催化剂相结构、表面酸碱性、氧化还原性等的影响。实验结果表明,适量Sb元素的掺杂使得催化剂相结构中活性相M1和M2的相对量发生明显变化,催化剂表面酸性降低,氧化能力减弱,催化剂表面Mo6+和V5+物种量减少,提高了丙烯酸的选择性。当Sb/Mo为0.01时,其丙烯酸选择性高达78.6%,得率可达48.5%。

Mo-V-Te-Nb-O催化剂在丙烷氧化制丙烯酸反应中活化条件的研究

研究了Mo-V-Te-Nb-O催化剂在丙烷选择氧化制丙烯酸反应中的活化条件,从预处理气氛、预处理温度及预处理时间等方面作了较为详细的研究。实验发现,经一种特殊气氛预处理的Mo-V-Te-Nb-O催化剂在丙烷选择氧化制丙烯酸反应中具有非常好的催化活性,在最佳活化条件下,其丙烷转化率由活化前的15%提高到27%,丙烯酸选择性则由38%提高到70%。

丙烷选择氧化制丙烯酸技术

为充分利用中原油田丙烷资源,在已有的研究基础上,利用选择氧化技术,由丙烷出发研究生产高附加值的丙烯酸产品。对催化剂的制备过程、催化剂的反应条件、催化剂的稳定性等进行了研究。研究发现,Mo-V-Te-Nb-O催化剂在反应温度为400℃时,丙烷转化率为61%~63%,丙烯酸选择性为63%-65%,催化剂能够稳定操作1 000 h以上。