负载型催化剂生产丙烯酸的方法技术

本发明专利技术涉及负载型催化剂生产丙烯酸的方法，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，通过采用负载型催化剂生产丙烯酸的方法，包括在催化剂存在下，丙烯醛与含氧气的氧化性气体反应得到丙烯酸；其中所述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：VMo

Method of producing acrylic acid with supported catalyst

【技术实现步骤摘要】
负载型催化剂生产丙烯酸的方法
本专利技术涉及负载型催化剂生产丙烯酸的方法。
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是现有催化剂丙烯醛转化率低和丙烯酸收率低的技术问题，提供一种新的负载型催化剂生产丙烯酸的方法，该催化剂具有丙烯醛转化率高和丙烯酸收率高的特点。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：负载型催化剂生产丙烯酸的方法，包括在催化剂存在下，丙烯醛与含氧气的氧化性气体反应得到丙烯酸；其中所述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：VMoaSbbWcXdYeZfOg，其中X为包括选自Sc、Ti、Y、Zr、Hf、Ta、Cr中的一种或多种，Y为包括选自Ga、Ge、In、Sn、TI、Pb、Cd、Mn、Tc、Re、Rh、Ir、Pd、Pt、Ag、Au、La中的至少一种，Z为选自碱金属或碱土金属中的一种或多种；a为Mo与V的摩尔比，a取值2.0～8.0；b为Sb与V的摩尔比，b取值0.2～0.8；c为W与V的摩尔比，c取值0.2～1.0；d为X与V的摩尔比，d取值0.2～1.0；e为Y与V的摩尔比，e取值0.05～1.2；f为Z与V的摩尔比，f取值0.05～1.2；g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，所述反应优选在稀释性气相物料存在下进行。上述技术方案中，所述氧化性气体优选自纯氧、富氧、或空气。上述技术方案中，所述稀释性气相物料优选为水蒸气。上述技术方案中，反应温度优选为100～500℃。上述技术方案中，以丙烯醛、空气和水蒸汽组成的物料为反应的原料气，以体积比计，优选丙烯醛：空气：水蒸汽＝1:(1～6):(0.5～5)。上述技术方案中，原料气的体积空速优选为800～2000小时-1。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Tc与Re，Tc与Re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Tc与Mn，Tc与Mn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Tc与La，Tc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Tc、Re和Mn，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Tc、Mn和La，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Tc、Re和La，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，Sb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，W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，Na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，Tc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，Re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，Mn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：VMo2.0～8.0Sb0.2～0.8W0.2～1.0Cr0.2～1.0Tc0.05～0.60Re0.05～0.60Na0.05～1.2Og；VMo2.0～8.0Sb0.2～0.8W0.2～1.0Cr0.2～1.0Tc0.05～0.60Mn0.05～0.60Na0.05～1.2Og；VMo2.0～8.0Sb0.2～0.8W0.2～1.0Cr0.2～1.0Tc0.05～0.60La0.05～0.60Na0.05～1.2Og；VMo2.0～8.0Sb0.2～0.8W0.2～1.0Cr0.2～1.0Tc0.05～0.45Re0.05～0.3Mn0.05～0.45Na0.05～1.2Og；VMo2.0～8.0Sb0.2～0.8W0.2～1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.负载型催化剂生产丙烯酸的方法，包括在催化剂存在下，丙烯醛与含氧气的氧化性气体反应得到丙烯酸；其中所述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：VMo

【技术特征摘要】
1.负载型催化剂生产丙烯酸的方法，包括在催化剂存在下，丙烯醛与含氧气的氧化性气体反应得到丙烯酸；其中所述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：VMoaSbbWcXdYeZfOg，其中X为包括选自Sc、Ti、Y、Zr、Hf、Ta、Cr中的一种或多种，Y为包括选自Ga、Ge、In、Sn、TI、Pb、Cd、Mn、Tc、Re、Rh、Ir、Pd、Pt、Ag、Au、La中的至少一种，Z为选自碱金属或碱土金属中的一种或多种；a为Mo与V的摩尔比，a取值2.0～8.0；b为Sb与V的摩尔比，b取值0.2～0.8；c为W与V的摩尔比，c取值0.2～1.0；d为X与V的摩尔比，d取值0.2～1.0；e为Y与V的摩尔比，e取值0.05～1.2；f为Z与V的摩尔比，f取值0.05～1.2；g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所述负载型催化剂生产丙烯酸的方法，其特征是所述反应在稀释性气相物料存在下进行。


3.根据权利要求1所述负载型催化剂生产丙烯酸的方法，其特征是所述氧化性气体选自纯氧、富氧、或空气。


4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟华，宋卫林，徐文杰，杨斌，奚美珍，
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