[发明专利]一种无钠型钒磷氧催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种无钠型钒磷氧催化剂，其特征在于，所述催化剂为无钠体系钒磷氧催化剂；所述无钠体系钒磷氧催化剂的主要原料包括钒源和磷源；主要原料中钠离子的含量低于5ppm；所述催化剂中钠离子含量控制在5ppm以下；所述无钠体系钒磷氧催化剂包括钒磷氧化物和活性助剂；所述钒磷氧化物中磷/钒摩尔比为1.0～1.2，所述钒磷氧化物中钒和磷以(VO)₂P₂O₇和β-VOPO₄形式存在。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其中所述钒磷氧化物中钒的平均价态为4.0～4.5。

3.根据权利要求1所述的催化剂，其中所述的活性助剂组成为钼、铋或二者的混合物，含量为催化剂重量的0.1～10％。

4.根据权利要求3所述的催化剂，其中所述的活性助剂含量为催化剂重量的0.2～5％。

5.根据权利要求1所述的催化剂，其中所述磷源包括磷酸、五氧化二磷、或卤化磷；其中所述钒源包括五氧化二钒、偏钒酸铵。

6.根据权利要求5所述的催化剂，所述磷酸为无钠型磷酸，或选择工业级磷酸，其中钠离子可通过电泳或半透膜渗析除去，要求钠离子含量低于5ppm；所述五氧化二钒原料为无钠型五氧化二钒，或选择工业级五氧化二钒，其中钠离子可通过洗涤或离子交换方式除去，要求钠离子含量低于5ppm。

7.根据权利要求6所述的催化剂，所述磷酸的钠离子含量1～0ppm；所述五氧化二钒的钠离子含量1～0ppm。

8.根据权利要求1所述的催化剂，所述催化剂中钠离子含量检测手段包括原子吸收光谱法(AAS)、元素荧光法(XRF)、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP)，其中钠离子含量控制在1～0ppm。

9.一种根据权利要求1所述的无钠型钒磷氧催化剂的制备方法，其特征在于，包括控制主要原料中钠离子的含量低于5ppm，其中主要原料包括钒源和磷源；所述磷源包括磷酸、五氧化二磷、或卤化磷；其中所述钒源包括五氧化二钒、偏钒酸铵。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其中控制主要原料中钠离子的含量1～0ppm。

11.根据权利要求9所述的制备方法，其中所述磷酸为无钠型磷酸，或选择工业级磷酸，其中钠离子可通过电泳或半透膜渗析除去，要求钠离子含量低于5ppm；所述五氧化二钒原料为无钠型五氧化二钒，或选择工业级五氧化二钒，其中钠离子可通过洗涤或离子交换方式除去，要求钠离子含量低于5ppm。

12.一种根据权利要求1所述的无钠型钒磷氧催化剂的制备方法，其特征在于，包括对催化剂或催化剂前驱体处理；处理过程为采用对钠离子溶解度较高的有机溶剂对催化剂前驱体进行处理，处理过程在加热和搅拌环境下进行；固液体积比要求1:2～20；处理温度根据有机溶剂沸点不同而变化，要求30～300℃；搅拌速率要求50～500转/分；处理时间要求1～20h。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其中固液体积比要求1:10～20；处理温度根据有机溶剂沸点不同而变化，要求有机溶剂沸点下20～30℃；搅拌速率要求100～400转/分；处理时间要求2～10h。

14.根据权利要求12所述的制备方法，其中有机溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、乙二醇、丙三醇、二甲基亚砜。

15.一种无钠型钒磷氧催化剂的应用，其特征在于，所述无钠型钒磷氧催化剂为权利要求1-8任一项所述的催化剂或根据权利要求9-14任一项所述的制备方法制得的催化剂，适用于短链烷烃的非均相选择性氧化。

16.根据权利要求15所述的应用，所述无钠型钒磷氧催化剂适用于正丁烷气相氧化制备顺丁烯二酸酐。