[发明专利]复合氧化物催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种具有下列通式的催化剂：

Mo₁₂Bi_bFe_cCo_dX_eY_fZ_gO_i，

其中，

X为至少一种选自W、Sb、As、P、Ni、Sn、Ce和Pb的元素；

Y为至少一种选自Zn、Cr、Mn、Ru、Ag、Pd和La的元素；

Z为至少一种选自Na、K、Li、Rb、Cs、Ca、Mg、Sr和Ba的元素；

b为0.1～7；

c为0.5～8；

d为1-6；

e为0.1-3；

f为0～1；

g为0～2；

h为由上述各元素的氧化态所决定的数字；

其特征在于，所述催化剂是用如下方法制备的：

（i）提供上述各元素的前驱体，通过混合、预焙烧、惰性载体上涂覆或者直接成型，得到成型催化剂；

（ii）将得到的成型催化剂在惰性气体或者含至少一种5%～40%氨气、氢气、丙烯、丙烯醛、含0%～19%分子氧以及余量的惰性气体的氛围中，于380～520℃下焙烧3～20小时；和

（iii）在含21%～35%分子氧的氛围中，于450～540℃下焙烧3～24小时，焙烧气体相对催化剂的体积空速为50～2000h^-1，得到上述催化剂。

2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，X为至少一种选自W、Ce和Ni的元素；

Y为至少一种选自La、Cr、Ru的元素；

Z为至少一种选自Na和K的元素；

b为1-6，更好为2-5；

c为1-6，更好为2-5；

d为2-5，更好为3-4；

e为0.5-2.5，更好为0.8-2；

f为0.2-0.8，更好为0.4-0.6；

g为0.2-1.8，更好为0.5-1.5；

h为由上述各元素的氧化态所决定的数字。

3.如权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于所述各元素的前驱体是各元素的硝酸盐；所述成型催化剂具有选自球形、圆柱形、三叶草形、四叶草形、齿轮形等实心或空心的形状，它是由复合催化剂本身成型的，或者是将复合氧化物催化剂涂覆在具有上述形状的催化剂载体上形成的。

4.如权利要求1-3中任一项所述的催化剂，其特征在于所述步骤（i）包括如下步骤：

（a）将钼、X、Y或Z的硝酸盐前驱体溶于水中得溶液（1）；

（b）将Fe、Co和Ni的硝酸盐前驱体溶于水，硝酸和Bi的硝酸盐前驱体、再加入X、Y或Z的硝酸盐前驱体得溶液（2）；

（c）将溶液（1）和（2）混合得到浆状液，将所述浆状液在100～160℃温度下进行干燥；

（d）将得到的干燥产物在180～280℃温度下进行预焙烧；

（e）在预焙烧产物中加入0%～50%的稀释导热剂、0.01%～10%的粘结剂、0.01～8%的润滑剂，混合均匀后涂覆于球形、圆柱形、三叶草形、四叶草形、齿轮形等实心或空心的惰性载体上，或者直接成型为上述的特定形状，得到成型催化剂。

5.如权利要求1-4中任一项所述的催化剂，其特征在于，步骤(ii)的焙烧气氛中，分子氧的含量为0-19体积％，余量为非氧气体，所述非氧气体选自以下的一种或多种：5%～40体积%氨气、氢气、丙烯、丙烯醛、氮气、氩气和氦气；

较好的是，所述焙烧气氛中，可探测的分子氧的量小于或等于5体积％，较好小于或等于3体积％，更好小于或等于1体积％，余量为所述非氧气体。

6.如权利要求1-5中任一项的催化剂，其特征在于，所述成型催化剂的焙烧气氛选自：

（i）包括0-19体积％的分子氧、5%～40体积%的氨气和余量的氮气的气氛；

（ii）包括0-19体积％的分子氧、5%～40体积%的氨气和余量的氮气的气氛；或者

（iii）包括丙烯醛、0-19体积％的分子氧和氮气的气氛。

7.如权利要求1-6中任一项所述的催化剂，其特征在于所述成型催化剂的焙烧温度为400-480℃，优选420-460℃；焙烧时间为3-24小时，优选5-16小时。