一种用于合成3-氰基吡啶的复合催化剂及其制备方法和应用_2

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形硅胶95克(青岛海洋化工有限公司)加入到上述活性物质的溶液中,使之恰好被浸没,搅拌均匀,在378K烘干后,再于773K下活化6小时,即得用于合成3-氰基吡啶的复合催化剂。
[0030]上述一种用于合成3-氰基吡啶的复合催化剂的应用,该复合催化剂应用于气相氨氧化法合成3-氰基吡啶,包括如下步骤:在内径为33毫米的石英管式反应器中,加入按本实施例所述方法制得的复合催化剂80克,升温至643K ;3-甲基吡啶采用连续进料,进料按6克/小时;按3-甲基P比啶:氨:氧(空气中的氧,按空气折算):水蒸汽=1:1.9:9:4的物质的量比将反应混合物送入反应器(反应的空间速度为600?ΙΙΟΟΙΓ1),得到3-氰基吡啶。3-甲基吡啶的转化率为99.4%,3-氰基吡啶的摩尔收率为99.1%。
[0031]实施例2:
[0032]—种用于合成3-氰基吡啶的复合催化剂,包括主活性物质和辅助活性物质;采用球形硅胶作载体。主活性物质为Cr203、V205和钼酸铵,Cr 2031.20克、V2053.38克、钼酸铵1.00克。辅助活性物质为 P205、NaCl、BiCl3、NiCl2.6H20,Ρ2051.10 克、NaCl 0.19 克、BiCl30.40克、NiCl2.6Η202.40 克。
[0033]上述一种用于合成3-氰基吡啶的复合催化剂的制备方法,包括如下步骤:将3.38克V205和1.20克Cr 203—起加入到含有17克草酸的220毫升蒸馏水中,在353K左右加热溶解,制成蓝色溶液;然后再向该溶液中加入1.00克的钼酸铵【(順4)61。7024.4H20],1.10克的Ρ205、0.19克NaCl和2.40克NiCl2.6Η20、0.40克BiCl3S解均匀,制成透明溶液。将烘干的球形硅胶95克(青岛海洋化工有限公司)加入到溶液中,使之恰好被浸没,搅拌均匀,378K烘干,再在773K下活化6小时,即得所需用于合成3-氰基吡啶的复合催化剂。
[0034]上述一种用于合成3-氰基吡啶的复合催化剂的应用,该复合催化剂应用于气相氨氧化法合成3-氰基吡啶,包括如下步骤:在内径为33毫米的石英管式反应器中,加入按本实施例所述方法制得的复合催化剂80克,维持催化剂床层温度在643K ;3_甲基吡啶采用连续进料,进料按6克/小时;按3-甲基P比啶:氨:空气中的氧:水蒸汽=1:1.9:9:4的物质的量比将反应混合物送入反应器中(反应的空间速度为600?ΙΙΟΟΙΓ1),得到3-氰基吡啶。3-甲基吡啶的转化率为98.8%,3-氰基吡啶的摩尔收率为96.8%。
[0035]实施例3:
[0036]—种用于合成3-氰基吡啶的复合催化剂,包括主活性物质和辅助活性物质;采用r-Al203或球形硅胶作载体。主活性物质为Cr 203、V205和钼酸铵,Cr 2031.22克、V2053.38克钼酸铵 0.90 克。辅助活性物质为 P205、NaCl, BiCl3、NiCl2.6H20,Ρ2051.10 克、NaCl 0.19克、BiCl30.40 克、NiCl2.6H20 2.60 克。
[0037]上述一种用于合成3-氰基吡啶的复合催化剂的制备方法,包括如下步骤:将3.38克V205和1.22克Cr 203—起加入到含有17克草酸的220毫升蒸馏水中,在353K左右加热溶解,制成溶液A ;然后再向该溶液中加入0.90克的钼酸铵【(ΝΗ4) 6Μ07024.4H20],1.10克的Ρ205、0.19克NaCl和2.60克NiCl2.6Η20、0.40克BiCl3S解均匀,制成溶液B。将烘干的球形硅胶95克(青岛海洋化工有限公司)加入到溶液B中,使之恰好被浸没,搅拌均匀,378K烘干,再在773K下活化6小时,即得所需用于合成3-氰基吡啶的复合催化剂。
[0038]上述一种用于合成3-氰基吡啶的复合催化剂的应用,该复合催化剂应用于气相氨氧化法合成3-氰基吡啶,包括如下步骤:在内径为33毫米的石英管式反应器中,加入按本实施例所述方法制得的复合催化剂80克,维持催化剂床层温度在643K ;3_甲基吡啶采用连续进料,进料按6克/小时;按3-甲基P比啶:氨:空气中的氧冰蒸汽=1:2:9:4的物质的量比将反应混合物送入反应器中,反应的空间速度为600?1100h_1,得到3-氰基吡啶。3-甲基吡啶的转化率为98.9%, 3-氰基吡啶的摩尔收率为97.8%。
[0039]实施例4:
[0040]用0.22克CsCl代替实施例2中的NaCl,催化剂制备方法同实施例2。
[0041]上述一种用于合成3-氰基吡啶的复合催化剂的应用,该复合催化剂应用于气相氨氧化法合成3-氰基吡啶,包括如下步骤:在内径为33毫米的石英管式反应器中,加入按本实施例所述方法制得的复合催化剂80克,维持催化剂床层温度在643K ;3_甲基吡啶采用连续进料,进料按6克/小时;按3-甲基P比啶:氨:空气中的氧冰蒸汽=1:2:9:4的物质的量比将反应混合物送入反应器中,反应的空间速度为600?1100h_1,得到3-氰基吡啶。3-甲基吡啶的转化率为98.8%, 3-氰基吡啶的摩尔收率为97.7%。
[0042]实施例5:
[0043]催化剂制备:将催化剂载体改用r_Al203,其余同实施例1,并按实施例1的方法制备催化剂。
[0044]制备3-氰基吡啶:在实施例1的反应器中按实施例1的反应条件进行氨氧化,3-氰基吡啶的摩尔收率为94.8%, 3-甲基吡啶的转化率为98.3%。
[0045]实施例6:
[0046]催化剂制备:将催化剂载体改用r_Al203,其余物质的量完全同实施例2,并按实施例2的方法制备催化剂。
[0047]制备3-氰基吡啶:在实施例2的反应器中按实施例2的反应条件进行氨氧化,3-甲基吡啶的转化率为96.6%, 3-氰基吡啶的摩尔收率为94.9%。
[0048]实施例7:
[0049]—种用于合成3-氰基吡啶的复合催化剂,包括主活性物质和辅助活性物质;采用r-Al203或球形娃胶作载体。主活性物质为Cr 203、V205,其原子的摩尔比为V:Cr =1::0.2。辅助活性物质为 P205、KC1、BiCl3、NiCl2.6H20,其原子比为 V:N1:B1:P:K =1:0.0018:0.0018:0.0018:0.003 (注:V 为主活性物质中 V205的 V)。
[0050]上述一种用于合成3-氰基吡啶的复合催化剂的制备方法,包括如下步骤:1)按上述配比,选取主活性物质和辅助活性物质的原料;2)将主活性物质和辅助活性物质溶解(溶剂为含草酸的水溶液),得到溶液(V2053.38克:含有17克草酸的220毫升蒸馏水);采用r-Al203作载体,然后将载体倒入上述溶液中,使之恰好被浸没,再经陈化(陈化6小时小时)、烘干后,在773K (499.85°C )活化6小时,即得到用于合成3-氰基吡啶的复合催化剂。
[0051]上述一种用于合成3-氰基吡啶的复合催化剂的应用,该复合催化剂应用于气相氨氧化法合成3-氰基啦啶,包括如下步骤:
[0052]1)在反应器中加入用于合成3-氰基吡啶的复合催化剂,升温至613K(反应温度);复合催化剂80克,3-甲基吡啶采用连续进料,进料按6克/小时;
[0053]2)按3-甲基吡啶:氨:空气中的氧(按空气折算):水蒸汽的物质的量比为=1:1.2:7:1,将3-甲基吡啶、氨、空气和水蒸汽(反应混合物)送入反应器中【反应的空间速度为600h_ 1】,得到3-氰基吡啶。
[0054]3-甲基吡啶的转化率为96.7%,3-氰基吡啶的摩尔收率为95.1%。
[0055]实施例8:
[0056]—种用于合成3-氰基吡啶的复合催化剂,包括主活性物质和辅助活性物质;采用r-Al203或球形娃胶作载体。主活性物质为Cr 203、V205,其原子的摩尔比为V:Cr =1::1.0o 辅助活性物质为 P205、KC1、BiCl3、NiCl2.6H20,其原子比为 V:N1:B1:P:K =1:0.81:0.81:0.81:0.1(注:V 为主活性物质中 V205的 V)。
[0057]上述一种用于合成3-氰基吡啶的复合催化剂的制备方法,包括如下步骤:1)按上述配比,选取主活性物质和辅助活性物质的原料;2)将主活性物质和辅助活性物质溶解(溶剂为含草酸的水溶液),得到溶液(V2053.38克:含有17克草酸的220毫升蒸馏水);采用r-Al203作载体,然后将载体(煅烧过的、或烘干的载体)倒入上述溶液中,使之恰好被浸没,再经陈化(陈化6小时小时)、烘干后,在773K(499.85°C)活化6小时,即得到用于合成3-氰基啦啶的复合催化剂。
[0058]上述一种用于合成3-氰基吡啶的复合催化剂的应用,该复合催化剂应用于气相氨氧化法合成3-氰基啦啶,包括如下步骤:
[0059]1)在反应器中加入用于合成3-氰基吡啶的复合催化剂,升温至703K(反应温度);复合催化剂80克,3-甲基吡啶采用连续进料,进料按5?8克/小时;
[0060]2)按3-甲基吡啶:氨:空气中的氧(按空气折算):水蒸汽的物质的量比为=1:1.5:14:15,将3-甲基吡啶、氨、空气和水蒸汽(反应混合物)送入反应器中【反应的空间速度为1100h_1】,得到3-氰基吡啶。
[0061]3-甲基吡啶的转化率为96.8%,3-氰基吡啶的摩尔收率为95.8%。
[0062]实施例9:
[0063]—种用于合成3-氰基吡啶的复合催化剂,包括主活性物质和辅助活性物质;采用球形娃胶作载体;
[0064]主活性物质包括Cr203和V 205,其原子的摩尔比为V (V205): Cr (Cr203) = 1:0.2 ;辅助活性物质为下述三种的混合物??①p205,②NiCl2,③NaCl ;其原
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