本发明涉及催化剂领域，具体涉及一种芳香烃氨氧化催化剂及其制备方法和应用。
背景技术：
1、芳香腈是一种重要的中间体，主要用于合成多种染料和香料，由于其独特的化学结构和反应性能，芳香腈在有机合成、高分子材料、医药领域也有广泛的应用。芳香腈中的典型产品如间苯二甲腈，其经氯化合成的四氯间苯二甲腈(百菌清)是高效、低毒防霉杀菌剂；经加氢制得的间苯二甲胺(mxda)是性能优越的环氧树脂固化剂，也是聚氨酯和尼龙树脂的原料。
2、芳香腈最简单、最经济的制造方法是用芳香烃在催化剂作用下气相氨氧化反应得到，其核心技术是催化剂，其中工业化应用最广泛的催化剂为v-cr系流化床催化剂。近年来，随着百菌清和mxda市场的扩大，我国间苯二甲腈的生产规模也呈快速增长之势，相应催化剂及其生产技术研究也受到更多关注。
3、cn106268890a公开了一种芳烃氨氧化混合催化剂v1.0craabbccdmeox，其中a选自p、b、bi、sb、as元素中的至少一种；b选自mn、ni、co、ti、sn、mo或稀土元素中的至少一种；c选自碱金属或碱土金属中的至少一种；m选自zr、w中的至少一种。该专利所述催化剂的耐磨性能得到了优化，其最低磨损指数达1.15％，但仍有待提高。
4、cn102527419a公开了一种用于间二甲苯氨氧化制备间苯二甲腈的v-sb系催化剂，该催化剂在反应温度425℃，反应压力0.01mpa条件下，在流化床中考评时二甲苯的转化率达99.2％，间苯二甲腈收率达80.8％，但其反应温度偏高，氨比和氧比偏高，也未反馈催化剂长周期稳定性能。
5、cn116237044a公开了一种v-rh系催化剂，催化剂在间二甲苯：氨气：氧气的摩尔比为1:2.1:10.1，氨氧化反应器的反应温度为360℃，反应压力(表压)为29kpa，反应器中催化剂重量负荷为0.037h-1下的间二甲苯转化率达99.9％，间苯二甲腈选择性达99.8％，但其使用价格异常昂贵的贵金属rh，且反应空速较低。
6、虽然文献已经在为提高芳烃氨氧化催化剂的强度、活性及稳定性上做出了很多的尝试，但显然由于其各自的限制，现有技术仍需要大幅改进。
技术实现思路
1、针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种新的用于生产芳香腈催化剂的制备方法。该方法具有制备方法简单，制得的催化剂强度好，用于氨氧化反应时具有活性高、收率和稳定性好的优点。
2、为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
3、一种芳香烃氨氧化催化剂的制备方法，所述方法包含如下步骤：
4、s1：将钒、铬、助剂a组分混合，加入有机酸，搅拌得到溶液，加入载体硅溶胶，形成浆料1；
5、s2：将助剂b、助剂c组分溶于水，搅拌得到溶液，加入载体硅溶胶，经水热处理，形成浆料2；
6、s3：混合浆料1和浆料2，加热蒸发至形成浓缩浆料；
7、s4：浓缩浆料喷雾干燥，高温焙烧，制成目标催化剂。
8、在本发明的一种实施方案中，s1中所述酸为有机酸，优选草酸、酒石酸、柠檬酸中的一种或多种。在制备催化剂过程中，通过各种酸溶解原料属于本领域常规工艺。
9、在本发明的一种实施方案中，s1中助剂a提供a元素，a为钼、铋、铁、钴、镍、钨中的至少一种。
10、在本发明的一种实施方案中，s1和s2的硅溶胶质量比为20:1～1:20，优选为15:1～1:15。
11、在本发明的一种实施方案中，s2中水热处理温度为100～250℃，优选为110～200℃。
12、在本发明的一种实施方案中，s2中助剂b提供b元素，b为锂、钠、钾、铷、铯中的至少一种。
13、在本发明的一种实施方案中，s2中助剂c提供b元素，c为硼、磷、砷、碲、锑中的至少两种。
14、在本发明的一种实施方案中，s3的蒸发浓缩温度为60～100℃，优选为70～95℃。
15、在本发明的一种实施方案中，s3中加热蒸发至形成固含量30～60wt％的浓缩浆料。
16、在本发明的一种实施方案中，s4控制喷雾浆料温度低于s3所述浓缩浆料温度5～60℃；优选地，s4中喷雾浆料温度为30～100℃，优选为35～95℃。可进一步优选s4浆料温度比s3的蒸发浓缩温度低5～20℃的温度。
17、在本发明的一种实施方案中，s4中浆料粘度150～1000mpa·s，优选150～850mpa·s。
18、在本发明的一种实施方案中，s4中喷雾入口温度为180～300℃，出口温度为90～130℃。
19、在本发明的一种实施方案中，s4中焙烧温度为500～700℃，焙烧时间为1～15h。
20、本发明的另一目的在于提供一种芳香烃氨氧化催化剂。
21、一种芳香烃氨氧化催化剂，所述催化剂采用上述的制备方法得到，所述催化剂以原子比计化学式如下：
22、v1.0craabbccdox/(sio2)n
23、式中a为选自钼、铋、铁、钴、镍、钨中的至少一种；
24、b为选自锂、钠、钾、铷、铯中的至少一种；
25、c为选自硼、磷、砷、碲、锑中的至少两种；
26、其中，a的取值范围为0.5～2.0，
27、b的取值范围为0.01～0.5，
28、c的取值范围为0.001～0.2，
29、d的取值范围为0.01～2.0；
30、x为满足其它元素化合价所需氧原子数的总和；
31、n取值使得催化剂中载体二氧化硅的含量以重量百分比计为25～70％。
32、在本发明的一种实施方案中，所述催化剂的磨损指数＜1.5％，优选＜1.1％。
33、本发明的又一目的在于提供一种芳香烃氨氧化催化剂的用途。
34、一种芳香烃氨氧化催化剂的用途，所述催化剂采用上述的制备方法得到，或为上述的催化剂，所述催化剂用于芳香烃氨氧化制备芳香腈，优选用于间二甲苯制备间苯二甲腈。
35、与现有技术相比，本发明的有益效果还主要体现在：
36、(1)通过将一部分载体硅溶胶在助剂b和助剂c的协同作用下进行水热处理，所得催化剂具有优异的活性，并且催化剂在长周期使用过程中保持性能稳定；
37、(2)通过对催化剂制备过程中的喷雾干燥浆料粘度及焙烧工艺进行控制，可稳定的制造出高性能的工业化催化剂，应用于芳香烃氨氧化制备芳香腈生产时，该催化剂同时体现出优异的机械强度、催化活性和稳定性。
1.一种芳香烃氨氧化催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包含如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s1中所述酸为有机酸，优选草酸、酒石酸、柠檬酸中的一种或多种；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，s1和s2的硅溶胶质量比为20:1～1:20，优选为15:1～1:15；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s3的蒸发浓缩温度为60～100℃，优选为70～95℃；
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s4控制喷雾浆料温度低于s3所述浓缩浆料温度5～60℃；
6.一种芳香烃氨氧化催化剂，所述催化剂采用权利要求1-5中任一项所述的制备方法得到，其特征在于，所述催化剂以原子比计化学式如下：
7.根据权利要求6所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂的磨损指数＜1.5％，优选＜1.1％。
8.一种芳香烃氨氧化催化剂的用途，所述催化剂采用权利要求1-5中任一项所述的制备方法得到，或为权利要求6或7所述的催化剂，所述催化剂用于芳香烃氨氧化制备芳香腈，优选用于间二甲苯制备间苯二甲腈。
