用于丙烯醛氧化制丙烯酸的催化剂制造技术

本发明专利技术涉及用于丙烯醛氧化制丙烯酸的催化剂，主要解决现有催化剂丙烯醛转化率低和丙烯酸收率低的问题，通过采用用于丙烯醛氧化制丙烯酸的催化剂，包括载体和负载于载体上的活性组分，所述活性组分通式表示为：VMoaCubXcYdOe，其中X为包括选自Sc、Ti、Nb、Cr、W中的一种或多种，Y为包括选自Fe、Co、Ni、Ru、Os、Ag、Sn、Sb、Bi、La、Ce中的至少一种的技术方案，较好地解决了该技术问题，可用于丙烯酸的工业生产中。

Catalysts for the oxidation of acrolein to acrylic acid

The present invention relates to a catalyst for the oxidation of acrolein to acrylic acid, which mainly solves the problems of low conversion of acrolein and low yield of acrylic acid. By using a catalyst for the oxidation of acrolein to acrylic acid, including a carrier and an active component supported on the carrier, the general formula of the active component is VMoaCubXcYdOe, in which X is selected from Sc, Ti, Nb, Cr, etc. Y is one or more of the technical schemes selected from Fe, Co, Ni, Ru, Os, Ag, Sn, Sb, Bi, La and Ce. It solves the technical problems well and can be used in the industrial production of acrylic acid.

【技术实现步骤摘要】
用于丙烯醛氧化制丙烯酸的催化剂
本专利技术涉及用于丙烯醛氧化制丙烯酸的催化剂其制备方法以及在丙烯醛氧化制丙烯酸中的应用。
技术介绍
丙烯醛是最简单的不饱和醛，是一种重要的化工合成中间体，广泛用于甲基吡啶、吡啶、戊二醛和丙烯酸等重要化工产品的合成。丙烯酸是重要的有机化工原料，主要用来制造丙烯酸酯类等多功能高分子材料，广泛应用于造纸、皮革、涂料、纺织、塑料、橡胶、油品添加剂及石油开采等领域。近年来，丙烯酸的市场需求在世界范围内不断增加，丙烯酸的生产也一直是研究的热点。目前通过丙烯醛氧化法合成丙烯酸已在工业上大规模使用。丙烯醛氧化法合成丙烯酸所用的催化剂一般为Mo-V系列的氧化物，该催化剂基本元素为Mo、V，并添加了其他用于改善催化剂性能的元素，比如Nb、Sn、Cr、W、Fe、Co、Ni、Sb等。USPat7220698B2介绍了把一种微量的催化剂毒物引入到催化剂制备过程中，抑制催化剂的热降解，提供催化剂的稳定性。USPat7456129B2介绍了在催化剂载体制备中改变酸含量、控制酸强度，改善了催化剂性能。CN1697701、CN1210511提出了一种复合氧化物催化剂的制备方法，是将各元素组分混合液(含Fe、Co、Mo、V、Bi、Ni等)共沉淀，干燥成粉末，再通过压片、挤出成型，最后焙烧得到复合氧化物催化剂。通过以上几种方法可以成功制备丙烯酸催化剂，并改善催化剂性能，但催化剂机械强度差，催化活性比较低，因而实际应用会受到限制。将催化剂活性组分负载到比表面积大的载体上，可以增加催化剂的机械强度，大大增加活性组分负载量，并使催化剂活性组分之间通过协同作用得到很大程度上的发挥。CN1130172(丙烯酸的制备方法)介绍了一种球型催化剂的制备方法，将载体加入到活性组分混合液中，蒸发干燥，使得活性组分沉积在载体的表面。但现有技术得到的丙烯酸催化剂的催化活性、选择性及收率需要进一步提高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题之一是现有催化剂丙烯醛转化率低和丙烯酸收率低的问题，提供一种新的用于丙烯醛氧化制丙烯酸的催化剂，该催化剂具有丙烯醛转化率高和丙烯酸收率高的特点。本专利技术要解决的技术问题之二是上述技术问题之一所述催化剂的制备方法。本专利技术所要解决的技术问题之三是上述问题之一所述催化剂的应用。为解决上述技术问题之一，本专利技术的技术方案如下：用于丙烯醛氧化制丙烯酸的催化剂，包括载体和负载于载体上的活性组分，所述活性组分通式表示为：VMoaCubXcYdOe，其中X为包括选自Sc、Ti、Nb、Cr、W中的一种或多种，Y为包括选自Fe、Co、Ni、Ru、Os、Ag、Sn、Sb、Bi、La、Ce中的至少一种；a为Mo与V的摩尔比，a取值2.0～8.0；b为Cu与V的摩尔比，b取值0.2～0.8；c为X与V的摩尔比，c取值0.2～1.0；d为Y与V的摩尔比，d取值0.05～1.2；e为满足活性组分中各元素化合价所需的氧原子摩尔数。上述技术方案中，作为优选的技术方案之一，Y优选同时包括Os与Sn，Os与Sn在提高丙烯酸收率方面具有协同作用。上述技术方案中，作为优选的技术方案之二，Y优选同时包括Os与Ru，Os与Ru在提高丙烯酸收率方面具有协同作用。上述技术方案中，作为优选的技术方案之三，Y优选同时包括Os与La，Os与La在提高丙烯酸收率方面具有协同作用。上述技术方案中，作为更加优选的技术方案之一，Y同时包括Os、Sn和Ru，三者在提高丙烯酸收率方面具有三元组合协同作用。上述技术方案中，作为更加优选的技术方案之二，Y同时包括Os、La和Ru，三者在提高丙烯酸收率方面具有三元组合协同作用。上述技术方案中，作为更加优选的技术方案之三，Y同时包括Os、La和Sn，三者在提高丙烯酸收率方面具有三元组合协同作用。上述技术方案中，Mo与V的摩尔比例如可以是但不限于2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、7.0等等。上述技术方案中，Cu与V的摩尔比例如可以是但不限于0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.70等等。上述技术方案中，Cr与V的摩尔比例如可以是但不限于0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.70等等。上述技术方案中，Os与V的摩尔比例如可以是但不限于0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60等等。上述技术方案中，Sn与V的摩尔比例如可以是但不限于0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60等等。上述技术方案中，Ru与V的摩尔比例如可以是但不限于0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60等等。上述技术方案中，La与V的摩尔比例如可以是但不限于0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60等等。上述技术方案中，所述活性组分通式更具体的例子可以是但不限于：VMo2.0～8.0Cu0.2～0.8Cr0.2～1.0Os0.05～0.60Sn0.05～0.60Oe；VMo2.0～8.0Cu0.2～0.8Cr0.2～1.0Os0.05～0.60Ru0.05～0.60Oe；VMo2.0～8.0Cu0.2～0.8Cr0.2～1.0Os0.05～0.60La0.05～0.60Oe；VMo2.0～8.0Cu0.2～0.8Cr0.2～1.0Os0.05～0.45Sn0.05～0.3Ru0.05～0.45Oe；VMo2.0～8.0Cu0.2～0.8Cr0.2～1.0Os0.05～0.45La0.05～0.3Ru0.05～0.45Oe；VMo2.0～8.0Cu0.2～0.8Cr0.2～1.0Os0.05～0.45La0.05～0.3Sn0.05～0.45Oe；其中e为满足活性组分中各元素化合价所需的氧原子摩尔数。上述技术方案中，以重量计，催化剂中活性组分含量优选为10～60w％。上述技术方案中，以重量计，催化剂中载体含量优选为40～90w％。上述技术方案中，对载体的形状和尺寸没有特别限制，均可以获得可比的技术效果，对此，本领域技术人员可以合理选择。为便于同比，本专利技术具体实施例载体均为球形。上述技术方案中，所述载体优选自氧化铝、氧化锂、氧化镁、二氧化硅和二氧化钛中的至少一种。为解决上述技术问题之二，本专利技术的技术方案如下：上述技术问题之一的技术方案中任一项所述的催化剂的制备方法，包括：活性组分元素混合液的制备；将活性组分元素混合液与载体混合；焙烧。上述技术方案中，所述的分散液可以为溶液、悬浮液或溶液与悬浮液的混合物。上述技术方案中，焙烧的条件没有特别限制，只要能够把上述分散液中存在的所有活性元素的具体化合物形态焙烧成氧化物的形态的条件即可，本领域技术人员对此可以对焙烧的条件进行合理选择并且不必付出创造性劳动。上述技术方案中，仅作为举例，焙烧温度为300～550℃。上述技术方案中，仅作为举例，焙烧时间为1～12小时。上述技术方案中，仅作为举例，焙烧气氛为惰性气氛本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于丙烯醛氧化制丙烯酸的催化剂，包括载体和负载于载体上的活性组分，所述活性组分通式表示为：VMoaCubXcYdOe，其中X为包括选自Sc、Ti、Nb、Cr、W中的一种或多种，Y为包括选自Fe、Co、Ni、Ru、Os、Ag、Sn、Sb、Bi、La、Ce中的至少一种；a为Mo与V的摩尔比，a取值2.0～8.0；b为Cu与V的摩尔比，b取值0.2～0.8；c为X与V的摩尔比，c取值0.2～1.0；d为Y与V的摩尔比，d取值0.05～1.2；e为满足活性组分中各元素化合价所需的氧原子摩尔数。

【技术特征摘要】
1.用于丙烯醛氧化制丙烯酸的催化剂，包括载体和负载于载体上的活性组分，所述活性组分通式表示为：VMoaCubXcYdOe，其中X为包括选自Sc、Ti、Nb、Cr、W中的一种或多种，Y为包括选自Fe、Co、Ni、Ru、Os、Ag、Sn、Sb、Bi、La、Ce中的至少一种；a为Mo与V的摩尔比，a取值2.0～8.0；b为Cu与V的摩尔比，b取值0.2～0.8；c为X与V的摩尔比，c取值0.2～1.0；d为Y与V的摩尔比，d取值0.05～1.2；e为满足活性组分中各元素化合价所需的氧原子摩尔数。2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征是以重量计，催化剂中活性组分含量为10～60w％。3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征是...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟华，宋卫林，徐文杰，杨斌，汪国军，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11