CN112675848B - 一种用于生产间苯二甲腈的催化剂、制备方法和用其制备间苯二甲腈的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于生产间苯二甲腈的催化剂、制备方法和用其制备间苯二甲腈的方法，催化剂采用二氧化硅为载体，活性组分以原子比计的通式为：Pb_1.0Zr_aAs_bAg_cX_dY_eZ_fO_x，其中X选自Ga、In、Tl和Nd中的一种或多种，Y选自Sr、Pd、Rb和Te中的一种或多种，Z选自Se、Ge中的一种或多种。通过催化剂浆料制备、干燥和焙烧制得活化催化剂，所得催化剂在间二甲苯、空气和氨条件下经氨氧化生产间苯二甲腈的反应中具有高转化率、选择性、稳定性以及无酰胺类重组分副产的特点，利于大规模工业化清洁生产应用。

Description

一种用于生产间苯二甲腈的催化剂、制备方法和用其制备间 苯二甲腈的方法

技术领域：

本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种用于生产间苯二甲腈的催化剂及其制备方法，以及使用该催化剂在间二甲苯氨氧化反应生产间苯二甲腈中的应用。

背景技术：

间苯二甲腈是一种重要的有机合成原料，经过氯化生产的四氯间苯二甲腈(百菌清)是高效光谱低毒的杀菌剂，经过加氢生产的间苯二甲胺可用做环氧树脂固化剂，也可通过水解、加成、缩合、聚合等反应，合成一系列医药、染料、香料、油品、燃料添加剂、聚酯树脂和聚酯纤维等产品。

目前最为简洁经济的间苯二甲腈生产方法是间二甲苯在氨和空气存在的条件下经氨氧化一步反应合成，采用细颗粒催化剂和流化床氨氧化反应工艺，具有生产安全、工艺简洁、单程收率高的特点。氨氧化工艺近年来得到了较为迅速的发展，其工艺核心技术为催化剂的开发。

早期用于生产间苯二甲腈的催化剂主要采用简单的钒氧化物，或者添加少量的助催化剂成分，以改善其活性或者选择性，现有间苯二甲腈技术中催化剂根据活性组分主要有V-Cr、V-Sb、V-P和Sb-Fe四种体系，通过V或Sb-Fe这些活性组分再加上一些助催化剂提升反应的转化率和选择性。专利CN1268399A中公开了一种V-Cr流化床催化剂，其中添加P、B、As、Li、Na、K、Cs、Mn、Mg、Sb、Pb、Fe、Mo、W或者稀土元素制得，该催化剂间二甲苯转化率约98.2％、间苯二甲腈选择性约79.8％、3-氰基苯甲酰胺选择性约1.6％；专利CN102219711A中公开了一种V-Sb流化床催化剂，其中添加碱金属、Ca、Cr、Mo、Mn、Fe、Co、Ni、B、P制得，该催化剂间二甲苯转化率约98.3％、间苯二甲腈选择性约82.0％、3-氰基苯甲酰胺选择性约2.1％；专利CN1500775中公开了一种V-Cr-B-Ti流化床催化剂，其中添加Li、Na、K、Cs、Mn、Ca、Fe、Mo、W或者稀土元素制得，该催化剂间二甲苯转化率约98.3％、间苯二甲腈选择性约82.0％、3-氰基苯甲酰胺选择性约1.2％。

申请人在研究中发现，采用现有技术的V系和Sb-Fe系催化剂进行间二甲苯氨氧化生产间苯二甲腈的过程中存在生成较大量副产3-腈基苯甲酰胺的问题，降低了反应选择性，造成了一定的原料浪费，提高了原料成本；再者，副产3-腈基苯甲酰胺为高凝固点物质，会造成分离和产品精制困难，导致生产成本上升。因此，有必要对间二甲苯氨氧化催化剂进行优化，抑制酰胺类副产的生成以提高反应选择性，以减少原料浪费和降低生产成本。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是克服以往间二甲苯氨氧化生产间苯二甲腈技术中存在生成较大量副产3-氰基苯甲酰胺，导致原料浪费以及产品分离困难的问题，提供一种新的间二甲苯氨氧化催化剂，该催化剂具有高转化率和选择性、无酰胺类副产、适合大规模工业化、清洁生产的特点。

本发明的另一目的在于提供这种用于生产间苯二甲腈的催化剂的制备方法。

本发明的再一目的在于提供这种催化剂用于制备间苯二甲腈的方法。

为了实现以上发明目的，本发明通过下述技术方案来实现：

一种用于生产间苯二甲腈的催化剂，采用二氧化硅为载体，活性组分以原子比计算满足下列通式：Pb_1.0Zr_aAs_bAg_cX_dY_eZ_fO_x，

其中X选自Ga、In、Tl和Nd中的一种或多种，Y选自Sr、Pd、Rb和Te中的一种或多种，Z选自Se、Ge中的一种或多种；

a、b、c、d、e、x分别代表相应元素的原子比例，a＝0.01～5，b＝0.01～4，c＝0.01～2.8，d＝0.001～1.0，e＝0.001～0.6，f＝0.001～0.3，x是由每种元素的氧化程度决定的数值。

在一个优选的实施方案中，所述X选自Ga或In中的一种或两种，Y选自Sr或Rb中的一种或两种，Z选自Se或Ge中的一种或两种；

a、b、c、d、e、x分别代表相应元素的原子比例，a＝0.1～2.8，b＝0.06～3.5，c＝0.05～2.6，d＝0.003～0.8，e＝0.002～0.4，f＝0.002～0.2，x是由每种元素的氧化程度决定的数值。

在一个具体的实施方案中，所述催化剂中活性组分的负载量为20％-80％(质量分数)，即活性组分占整个催化剂质量(包括活性组分和载体)的百分比为20％-80％。

本发明的另一方面，一种前述用于生产间苯二甲腈的催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)按通式Pb_1.0Zr_aAs_bAg_cX_dY_eZ_fO_x将含有Pb、Zr、As、Ag及X、Y、Z元素的可溶性化合物和硅源置于水中，溶解得到混合溶液；

(2)干燥步骤(1)中的溶液，得到氨氧化催化剂前躯体粉体；

(3)焙烧步骤(2)制得的前躯体粉体，得到所述氨氧化催化剂。

在一个具体的实施方案中，所述X选自Ga、In、Tl和Nd中的一种或多种，Y选自Sr、Pd、Rb和Te中的一种或多种，Z选自Se、Ge中的一种或多种；

a、b、c、d、e、x分别代表相应元素的原子比例，a＝0.01～5，b＝0.01～4，c＝0.01～2.8，d＝0.001～1.0，e＝0.001～0.6，f＝0.001～0.3，x是由每种元素的氧化程度决定的数值。

在一个具体的实施方案中，所述通式中Pb选自硝酸铅、醋酸铅、硫酸铅、碳酸铅、四氧化三铅、二氧化铅中的一种或多种；Zr选自硝酸锆、硝酸氧锆、乙酸锆、氯化锆、氢氧化锆中的一种或多种；As选自五氯化砷、三氯化砷、五氧化二砷、三氧化二砷、五氟化砷、三氟化砷中的一种或多种；Ag选自硝酸银、氯化银、碘化银、碳酸银、磷酸银、乙酸银中的一种或多种；X、Y和Z选自其所代表的元素的硝酸盐、氯化物、碳酸盐或醋酸盐中的一种或多种。

在一个优选的实施方案中，所述通式中Pb选自硝酸铅或醋酸铅，Zr选自硝酸锆或硝酸氧锆，As选自五氯化砷或三氯化砷，Ag选自硝酸银或氯化银。

在一个具体的实施方案中，所述硅源选自硅溶胶、纳米二氧化硅、或采用溶胶凝胶法由硅酸酯制得的二氧化硅，优选为硅溶胶。

在一个具体的实施方案中，所述干燥为喷雾干燥工艺，喷雾干燥温度入口温度为250℃-310℃，出口温度为110℃-150℃；所述焙烧为I-III段焙烧工艺，I段焙烧温度为100℃-150℃，焙烧时间为5-18h；II段焙烧温度为380℃-435℃，焙烧时间为0.1-6h；III段焙烧温度为610℃-660℃，焙烧时间为1-10h。

本发明的再一方面，一种制备间苯二甲腈的方法，包括以下步骤：

将间二甲苯、氨气和空气在权利要求1-3中任一项所述的用于生产间苯二甲腈的催化剂或权利要求4-8中任一项所述方法制备的催化剂的存在下，经氨氧化反应，制备得到间苯二甲腈。

在一个具体的实施方案中，所述间二甲苯、氨气和空气的摩尔比为1:0.8～20:15～60，优选1:2～15:21～50，反应温度为290～510℃，优选310～460℃，压力(表压)为1～450kPa，优选10～130kPa，反应原料经气化后均匀混合并导入反应器，催化剂重量负荷(WWH)为0.01-0.25h^-1，优选0.02-0.16h^-1。所述催化剂重量负荷为单位时间内单位重量的催化剂处理的原料量。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)采用本发明方法制备的氨氧化催化剂的优势在于，通过精确调节主催化元素Pb、Zr、As、Ag之间的比例，形成高效多元复合氧化物活性位，可有效降低氨氧化反应活化能，极大增强了反应效率，提高了间二甲苯转化率，达99.6％以上。

(2)本发明的催化剂配方中引入活性助剂X元素，有利于与PbZrAsAg多元复合氧化物活性位形成双活性中心，进一步提高反应活性；稳定性助剂Y元素有利于调节催化剂表面酸碱性，提升催化剂稳定性，保证催化剂长周期稳定运行；重组分抑制剂Z元素，引入后与主活性相PbZrAsAg复合，可抑制3-氰基苯甲酰胺等重组分副产的生成。

(3)本发明的氨氧化催化剂在间二甲苯、空气和氨条件下经氨氧化制间苯二甲腈的反应中具有较高的转化率、选择性和稳定性，无3-氰基苯甲酰胺等重组分生成，降低了原料和分离成本，利于大规模工业化清洁生产应用。

具体实施方式：

为了更好的理解本发明的技术方案，下面的实施例将对本发明所提供的方法予以进一步的说明，但本发明不限于所列出的实施例，还应包括在本发明的权利要求范围内其他任何公知的改变。

原料来源：如无特别说明，所有原料均采购自阿拉丁，纯度为试剂级。

检测方法：采用安捷伦7890气相色谱对样品进行定量分析，色谱具有SE-30毛细管柱(30m×0.32mm×0.25μm)和氢火焰离子化检测器(FID)，采用二阶程序升温，初始温度为60℃；一阶升温速率10℃/min；一阶终止温度110℃；二阶升温速率15℃/min；二阶终止温度210℃；终止时间10min。

本发明中原料间二甲苯的转化率和产物M选择性的计算公式如下：

下面通过更具体的实施例进一步解释说明本发明的方法，但不构成任何的限制。

实施例1

将3100g去离子水加热至85℃并以280rpm转速搅拌，然后分别加入1656.15g硝酸铅Pb(NO₃)₂、1287.96g硝酸锆Zr(NO₃)₄·5H₂O、81.58g氯化砷AsCl₃、1019.22g硝酸银AgNO₃，搅拌30min形成含有Pb、Zr、As、Ag的混合溶液。将含量为40％的SiO₂硅溶胶3100g在搅拌下加入到上述溶液中，再加入120.33g的硝酸铟InN₃O₉·xH₂O和300g水组成的溶液，加入含有2.12g的硝酸锶N₂O₆Sr和3.22g的四氯化锗GeCl₄的水溶液50g。将形成的水溶液在85℃下以450rpm转速搅拌180min，随后升温至110℃静置老化，蒸发至固含量48％(重量)形成粘稠浆料。将浆料在入口温度290℃，出口温度130℃下喷雾干燥，得到氨氧化催化剂前躯体粉末。

将上述催化剂前驱体粉末在空气气氛下以2℃/min的速率升温到125℃并保温15h，然后以1.5℃/min的速率升温到405℃并保温0.5h，随后以2.5℃/min的速率升温到650℃并保温6h进行焙烧，最后以5℃/min的速率降至室温，得到活性组分比例为Pb_1.0Zr_0.6As_0.09Ag_1.2In_0.08Sr_0.002Ge_0.003O_x的氨氧化催化剂，催化剂负载量为66.11％。

将上述催化剂装填于流化床反应器中进行活性评价。反应条件为间二甲苯：氨气：空气＝1:6:38，反应温度为403℃，反应压力(表压)为25kPa，催化剂重量负荷为0.07h^-1。评价结果：间二甲苯的转化率为99.9％，间苯二甲腈的选择性为99.6％，3-氰基苯甲酰胺的选择性为0％。

实施例2

将3050g去离子水加热至80℃并以290rpm转速搅拌，然后分别加入1656.15g硝酸铅Pb(NO₃)₂、1717.28g硝酸锆Zr(NO₃)₄·5H₂O、108.77g氯化砷AsCl₃、764.42g硝酸银AgNO₃，搅拌45min形成含有Pb、Zr、As、Ag的混合溶液。将含量为40％的SiO₂硅溶胶3000g在搅拌下加入到上述溶液中，再加入241.09g的硝酸钕Nd(NO₃)₃·6H₂O和350g水组成的溶液，加入含有3.69g的硝酸铷RbNO₃和2.21g的四氯化硒SeCl₄的水溶液58g。将形成的水溶液在80℃下以470rpm转速搅拌200min，随后升温至105℃静置老化，蒸发至固含量47％(重量)形成粘稠浆料。将浆料在入口温度293℃，出口温度125℃下喷雾干燥，得到氨氧化催化剂前躯体粉末。

将上述催化剂前驱体粉末在空气气氛下以4℃/min的速率升温到135℃并保温12h，然后以2℃/min的速率升温到420℃并保温1.5h，随后以3.5℃/min的速率升温到635℃并保温8h进行焙烧，最后以3℃/min的速率降至室温，得到活性组分比例为Pb_1.0Zr_0.8As_0.12Ag_0.9Nd_0.11Rb_0.005Se_0.002O_x的氨氧化催化剂，催化剂负载量为66.77％。

将上述催化剂装填于流化床反应器中进行活性评价。反应条件为间二甲苯：氨气：空气＝1:5:41，反应温度为395℃，反应压力(表压)为30kPa，催化剂重量负荷为0.06h^-1。评价结果：间二甲苯的转化率为99.7％，间苯二甲腈的选择性为99.5％，3-氰基苯甲酰胺的选择性为0％。

实施例3

将2980g去离子水加热至90℃并以305rpm转速搅拌，然后分别加入1656.15g硝酸铅Pb(NO₃)₂、1073.3g硝酸锆Zr(NO₃)₄·5H₂O、99.70g氯化砷AsCl₃、1104.16g硝酸银AgNO₃，搅拌35min形成含有Pb、Zr、As、Ag的混合溶液。将含量为40％的SiO₂硅溶胶3200g在搅拌下加入到上述溶液中，再加入191.81g的硝酸稼Ga(NO₃)₃·XH₂O和380g水组成的溶液，加入含有13.82g的硝酸钯Pd(NO₃)₂·nH₂O和4.42g的四氯化硒SeCl₄的水溶液55g。将形成的水溶液在90℃下以420rpm转速搅拌180min，随后升温至112℃静置老化，蒸发至固含量43％(重量)形成粘稠浆料。将浆料在入口温度296℃，出口温度122℃下喷雾干燥，得到氨氧化催化剂前躯体粉末。

将上述催化剂前驱体粉末在空气气氛下以2.5℃/min的速率升温到125℃并保温8h，然后以3℃/min的速率升温到410℃并保温5h，随后以4.5℃/min的速率升温到650℃并保温10h进行焙烧，最后以4.5℃/min的速率降至室温，得到活性组分比例为Pb_1.0Zr_0.5As_{0.1 1}Ag_1.3Ga_0.15Pd_0.012Se_0.004O_x的氨氧化催化剂，催化剂负载量为65.71％。

将上述催化剂装填于流化床反应器中进行活性评价。反应条件为间二甲苯：氨气：空气＝1:6:39，反应温度为397℃，反应压力(表压)为28kPa，催化剂重量负荷为0.07h^-1。评价结果：间二甲苯的转化率为99.8％，间苯二甲腈的选择性为99.4％，3-氰基苯甲酰胺的选择性为0％。

实施例4

将3250g去离子水加热至96℃并以300rpm转速搅拌，然后分别加入1656.15g硝酸铅Pb(NO₃)₂、3219.9g硝酸锆Zr(NO₃)₄·5H₂O、290.05g氯化砷AsCl₃、1443.90g硝酸银AgNO₃，搅拌40min形成含有Pb、Zr、As、Ag的混合溶液。将含量为40％的SiO₂硅溶胶3500g在搅拌下加入到上述溶液中，再加入146.51g的硝酸亚铊TlNO₃和350g水组成的溶液，加入含有13.47g的四氯化碲TeCl₄和3.22g的四氯化锗GeCl₄的水溶液50g。将形成的水溶液在96℃下以410rpm转速搅拌190min，随后升温至108℃静置老化，蒸发至固含量48％(重量)形成粘稠浆料。将浆料在入口温度289℃，出口温度123℃下喷雾干燥，得到氨氧化催化剂前躯体粉末。

将上述催化剂前驱体粉末在空气气氛下以5℃/min的速率升温到135℃并保温12h，然后以3℃/min的速率升温到430℃并保温6h，随后以3℃/min的速率升温到630℃并保温9h进行焙烧，最后以5℃/min的速率降至室温，得到活性组分比例为Pb_1.0Zr_1.5As_0.32Ag_1.7Tl_0.11Te_0.010Ge_0.003O_x的氨氧化催化剂，催化剂负载量为71.39％。

将上述催化剂装填于流化床反应器中进行活性评价。反应条件为间二甲苯：氨气：空气＝1:6:43，反应温度为402℃，反应压力(表压)为31kPa，催化剂重量负荷为0.06h^-1。评价结果：间二甲苯的转化率为99.7％，间苯二甲腈的选择性为99.1％，3-氰基苯甲酰胺的选择性为0％。

实施例5

将3150g去离子水加热至85℃并以310rpm转速搅拌，然后分别加入1656.15g硝酸铅Pb(NO₃)₂、5366.5g硝酸锆Zr(NO₃)₄·5H₂O、507.58g氯化砷AsCl₃、1274.03g硝酸银AgNO₃，搅拌35min形成含有Pb、Zr、As、Ag的混合溶液。将含量为40％的SiO₂硅溶胶3300g在搅拌下加入到上述溶液中，再加入284.93g的硝酸钕Nd(NO₃)₃·6H₂O和340g水组成的溶液，加入含有6.35g的硝酸锶N₂O₆Sr和5.52g的四氯化硒SeCl₄的水溶液62g。将形成的水溶液在85℃下以350rpm转速搅拌180min，随后升温至115℃静置老化，蒸发至固含量48％(重量)形成粘稠浆料。将浆料在入口温度291℃，出口温度120℃下喷雾干燥，得到氨氧化催化剂前躯体粉末。

将上述催化剂前驱体粉末在空气气氛下以3℃/min的速率升温到125℃并保温10h，然后以3℃/min的速率升温到425℃并保温2.5h，随后以4.5℃/min的速率升温到615℃并保温9h进行焙烧，最后以5℃/min的速率降至室温，得到活性组分比例为Pb_1.0Zr_2.5As_0.56Ag_1.5Nd_0.13Sr_0.006Se_0.005O_x的氨氧化催化剂，催化剂负载量为75.66％。

将上述催化剂装填于流化床反应器中进行活性评价。反应条件为间二甲苯：氨气：空气＝1:6:43，反应温度为399℃，反应压力(表压)为32kPa，催化剂重量负荷为0.06h^-1。评价结果：间二甲苯的转化率为99.5％，间苯二甲腈的选择性为99.3％，3-氰基苯甲酰胺的选择性为0％。

实施例6

将7250g去离子水加热至95℃并以350rpm转速搅拌，然后分别加入1656.15g硝酸铅Pb(NO₃)₂、10303.68g硝酸锆Zr(NO₃)₄·5H₂O、3534.96g氯化砷AsCl₃、2208.31g硝酸银AgNO₃，搅拌40min形成含有Pb、Zr、As、Ag的混合溶液。将含量为40％的SiO₂硅溶胶8200g在搅拌下加入到上述溶液中，再加入1459.03g的硝酸铟InN₃O₉·xH₂O和2200g水组成的溶液，加入含有740.88g四氯化碲TeCl₄和298.04g的四氯化硒SeCl₄的水溶液1600g。将形成的水溶液在95℃下以350rpm转速搅拌150min，随后升温至125℃静置老化，蒸发至固含量45％(重量)形成粘稠浆料。将浆料在入口温度285℃，出口温度125℃下喷雾干燥，得到氨氧化催化剂前躯体粉末。

将上述催化剂前驱体粉末在空气气氛下以2℃/min的速率升温到115℃并保温9h，然后以3.5℃/min的速率升温到405℃并保温4h，随后以3.5℃/min的速率升温到625℃并保温7h进行焙烧，最后以6℃/min的速率降至室温，得到活性组分比例为Pb_1.0Zr_4.8As_3.9Ag_2.6In_0.97Te_0.55Se_0.27O_x的氨氧化催化剂，催化剂负载量为73.99％。

将上述催化剂装填于流化床反应器中进行活性评价。反应条件为间二甲苯：氨气：空气＝1:7:48，反应温度为401℃，反应压力(表压)为30kPa，催化剂重量负荷为0.06h^-1。评价结果：间二甲苯的转化率为99.3％，间苯二甲腈的选择性为99.2％，3-氰基苯甲酰胺的选择性为0％。

对比例1

按照专利CN1268399A实施例1制备组成为V_1.00Cr_0.9B_0.50P_0.05Mo_0.1Na_0.05/SiO₂的氨氧化催化剂，装填催化剂于反应器中，导入体积比例为对二甲苯：氨：空气＝1:6:40(摩尔)形成的原料气体，温度410℃、压力0.02MPa、催化剂重量负荷(WWH)0.07h^-1下进行反应，间二甲苯转化率98.1％，间苯二甲腈选择性78.5％，3-氰基苯甲酰胺选择性3.1％。

对比例2

按照专利CN1500775A实施例5制备组成为V_1.0Cr_0.8B_0.53Ti_0.1P_0.05Fe_0.3W_0.1K_0.03/SiO₂的氨氧化催化剂，装填催化剂于反应器中，按照摩尔配比间二甲苯：氨：空气＝1:8:42，温度415℃下，压力0.02MPa下，催化剂重量负荷(WWH)0.05h^-1下进行反应，间二甲苯转化率95.3％，间苯二甲腈选择性71.5％，3-氰基苯甲酰胺选择性2.9％。

对比例3

按照专利CN111135829A实施例1制备组成为V_1.0Ag_0.8As_1.5Mn_1.2Zr_0.5Rh_0.006O_x的氨氧化催化剂，装填催化剂于反应器中，按照摩尔配比间二甲苯：氨：空气＝1:2:9.4，温度380℃下，压力20kPa下，催化剂重量负荷(WWH)0.06h^-1下进行反应，间二甲苯转化率99.9％，间苯二甲腈选择性98.9％，3-氰基苯甲酰胺选择性0.5％。

对比例4

按照专利JP2522929B2实施例4制备组成为Fe₁₂Sb₂₅V₅Mg₄Bi₁O₈₆(SiO₂)₅₀的氨氧化催化剂，装填催化剂于反应器中，按照摩尔配比间二甲苯：氨：氧气＝1:10:10，温度410℃下，压力26kPa下，催化剂重量负荷(WWH)0.06h^-1下进行反应，间二甲苯转化率95.4％，间苯二甲腈选择性76.3％，3-氰基苯甲酰胺选择性3.2％。

上述实施例和对比例的主要催化剂和实验结果如下：

从上述实施例中可以看出，本发明制备的催化剂在间二甲苯、空气和氨经氨氧化制间苯二甲腈的反应中具有高的转化率、选择性、无3-氰基苯甲酰胺重组分副产、适合工业化清洁生产的特点。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。本领域技术人员可以理解，在本说明书的教导之下，可对本发明做出一些修改或调整。这些修改或调整也应当在本发明权利要求所限定的范围之内。

Claims (12)

1.一种用于生产间苯二甲腈的催化剂，其特征在于，采用二氧化硅为载体，活性组分以原子比计算满足下列通式：Pb_1.0Zr_aAs_bAg_cX_dY_eZ_fO_x，

其中X选自Ga、In、Tl和Nd中的一种或多种，Y选自Sr、Pd、Rb和Te中的一种或多种，Z选自Se、Ge中的一种或多种；

a、b、c、d、e、x分别代表相应元素的原子比例， a＝0.01～5，b＝0.01～4，c ＝0.01～2.8，d＝0.001～1.0，e＝0.001～0.6，f＝0.001～0.3，x是由每种元素的氧化程度决定的数值；

以质量分数计，所述催化剂中活性组分的负载量为20%-80%。

2.根据权利要求1所述的用于生产间苯二甲腈的催化剂，其特征在于，所述X选自Ga或In中的一种或两种，Y选自Sr或Rb中的一种或两种，Z选自 Se或Ge中的一种或两种；

a、b、c、d、e、x分别代表相应元素的原子比例， a＝0.1～2.8，b＝0.06～3.5，c ＝0.05～2.6，d＝0.003～0.8，e＝0.002～0.4，f＝0.002～0.2，x是由每种元素的氧化程度决定的数值。

3.一种权利要求1-2中任一项所述用于生产间苯二甲腈的催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1） 按通式Pb_1.0Zr_aAs_bAg_cX_dY_eZ_fO_x将含有Pb、Zr、As、Ag及X、Y、Z元素的可溶性化合物和硅源置于水中，溶解得到混合溶液 ；

（2） 干燥步骤（1） 中的溶液， 得到氨氧化催化剂前躯体粉体 ；

（3） 焙烧步骤（2） 制得的前躯体粉体， 得到所述氨氧化催化剂。

4.根据权利要求3所述的用于生产间苯二甲腈的催化剂的制备方法，其特征在于，所述X选自Ga、In、Tl和Nd中的一种或多种，Y选自Sr、Pd、Rb和Te中的一种或多种，Z选自 Se、Ge中的一种或多种；

a、b、c、d、e、x分别代表相应元素的原子比例， a＝0.01～5，b＝0.01～4，c ＝0.01～2.8，d＝0.001～1.0，e＝0.001～0.6，f＝0.001～0.3，x是由每种元素的氧化程度决定的数值。

5.根据权利要求3或4所述的用于生产间苯二甲腈的催化剂的制备方法，其特征在于，所述通式中Pb选自硝酸铅、醋酸铅、硫酸铅、碳酸铅、四氧化三铅、二氧化铅中的一种或多种；Zr选自硝酸锆、硝酸氧锆、乙酸锆、氯化锆、氢氧化锆中的一种或多种；As选自五氯化砷、三氯化砷、五氧化二砷、三氧化二砷、五氟化砷、三氟化砷中的一种或多种；Ag选自硝酸银、氯化银、碘化银、碳酸银、磷酸银、乙酸银中的一种或多种；X、Y和Z选自其所代表的元素的硝酸盐、氯化物、碳酸盐或醋酸盐中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的用于生产间苯二甲腈的催化剂的制备方法，其特征在于，所述通式中Pb选自硝酸铅或醋酸铅，Zr选自硝酸锆或硝酸氧锆，As选自五氯化砷或三氯化砷，Ag选自硝酸银或氯化银。

7.根据权利要求3所述的用于生产间苯二甲腈的催化剂的制备方法，其特征在于，所述硅源选自硅溶胶或采用溶胶凝胶法由硅酸酯制得的二氧化硅。

8.根据权利要求7所述的用于生产间苯二甲腈的催化剂的制备方法，其特征在于，所述硅源选自硅溶胶。

9.根据权利要求3所述的用于生产间苯二甲腈的催化剂的制备方法，其特征在于，所述干燥为喷雾干燥工艺，喷雾干燥温度入口温度为250℃-310℃，出口温度为110℃-150℃；所述焙烧为I-III段焙烧工艺，I段焙烧温度为100℃-150℃，焙烧时间为5-18h；II段焙烧温度为380℃-435℃，焙烧时间为0.1-6h；III段焙烧温度为610℃-660℃，焙烧时间为1-10h。

10.一种制备间苯二甲腈的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将间二甲苯、氨气和空气在权利要求1-2中任一项所述的用于生产间苯二甲腈的催化剂或权利要求3-9中任一项所述方法制备的催化剂的存在下，经氨氧化反应，制备得到间苯二甲腈。

11.根据权利要求10所述制备间苯二甲腈的方法，其特征在于，所述间二甲苯、氨气和空气的摩尔比为1 : 0.8～20 : 15～60，反应温度为290~510℃，压力为1~450kPa，反应原料经气化后均匀混合并导入反应器，催化剂重量负荷为0.01-0.25h^-1。

12.根据权利要求11所述制备间苯二甲腈的方法，其特征在于，所述间二甲苯、氨气和空气的摩尔比为1 : 2～15 : 21～50，反应温度为310~460℃，压力为10~130kPa，反应原料经气化后均匀混合并导入反应器，催化剂重量负荷为0.02-0.16h^-1。