【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及氧化脱氢，特别是涉及一种氧化脱氢催化剂、制备方法和应用以及羟基乙酸酯氧化脱氢合成醛基乙酸酯的方法。
技术介绍
1、醛基乙酸酯由于其兼有醛和酯的化学性质，能够发生多种反应，是一种重要的合成中间体，在医药、燃料及化工等领域都有广泛的应用，尤其是其水解制得下游乙醛酸，化学性质活泼，可以同时发生醛、酸的反应以及环化、缩合反应，用途非常广泛，是合成香料、医药、染料、塑料添加剂等重要的高附加值有机中间体。醛基乙酸酯的合成方法有很多种，酒石酸酯氧化法、马来酸臭氧氧化法、丁烯二酸二乙酯氧化法等。上述几种工艺存在废液量大、压力高、流程长等局限性。
2、我国资源特点是石油资源短缺、天然气资源不足，但煤炭资源丰富。随着我国c1化学的深入研究，相关化工生产技术取得的高速发展。近年来，随着中国晋升为世界上最大的乙二醇消费国，以煤为原料草酸酯法制乙二醇工艺路线逐渐成熟，成为我国煤基乙二醇的主要工艺路线。随着国际油价的波动，石化路线乙二醇对煤基路线乙二醇利润空间的不断压缩。为了提高煤制乙二醇装置竞争力，部分企业依托装置，拓展草酸二甲酯衍生产品，丰富企业产品种类，提高抗风险能力，通过控制草酸二甲酯加氢历程提高产物中羟基乙酸酯的选择性，合理高效利用羟基乙酸酯对提高合成气制乙二醇的工艺效益有重要意义，继续开发煤基路线以羟基乙酸酯氧化脱氢制醛基乙酸酯可明显提高竞争力。
3、羟基乙酸酯在氧化脱氢过程中，羟基脱氢氧化成醛基后，如不控制其氧化程度，会继续氧化成羧基进而分解产生大量的二氧化碳和水，影响目标产物的收率，所以在羟基乙酸酯氧化
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种氧化脱氢催化剂、制备方法和应用以及羟基乙酸酯氧化脱氢合成醛基乙酸酯的方法，该氧化脱氢催化剂用于羟基乙酸酯氧化脱氢合成醛基乙酸酯中，空速小，醛基乙酸酯收率高。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术第一方面提供一种氧化脱氢催化剂，包括活性组分、助剂和载体，所述活性组分为铁的含氧化合物，所述助剂选自钨、钒、钴、镍、钼、锌和锑中至少一种金属元素的化合物。
3、优选地，还包括如下技术特征中的至少一项：
4、a1)所述载体选自氧化硅、氧化铝和硅铝分子筛中的至少一种；
5、a2)以重量份数计，所述活性组分中铁元素为1～40份，如1～5份、5～10份、10～15份、15～17份、17～20份、20～23份、23～25份或25～40份，所述助剂中金属元素为1～20份，如1～2份、2～3份、3～4份、4～5份、5～5.2份、5.2～6.5份、6.5～10份、10～12份或12～20份，所述载体为40～98份，如40～59份、59～63份、63～74份、74～75份、75～77份、77～79份、79～79.8份、79.8～83.5份、83.5～85份、85～94份或94～98份。
6、更优选地，特征a3)中，所述活性组分中铁元素为5～25份，所述助剂中金属元素为1～12份，所述载体为63～94份。
7、本专利技术第二方面提供上述氧化脱氢催化剂的制备方法，包括如下步骤：
8、1)向包括活性组分中铁元素的盐和载体的第一浆料中加入沉淀剂溶液至混合液的ph值为4～8时，如4～4.1、4.1～4.5、4.5～4.7、4.7～5、5～5.4、5.4～6.2或6.2～8，加入包括助剂中金属元素的可溶性盐溶液，直至沉淀反应终点，得到第二浆料；
9、2)将所述第二浆料进行老化、过滤，得到滤饼；
10、3)将所述滤饼进行烘干和焙烧，得到所述氧化脱氢催化剂。
11、优选地，还包括如下技术特征中的至少一项：
12、11)步骤1)中，所述沉淀剂选自碱金属的碳酸氢盐、氢氧化物和氨水中的至少一种，如碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钠和氢氧化钾等中的至少一种；
13、12)步骤1)中，沉淀反应终点的ph值为7～10，如7～7.8、7.8～8.3、8.3～8.5、8.5～8.8、8.8～9或9～10；
14、13)步骤1)中，沉淀反应的温度为70～110℃，如70～80℃、80～90℃或90～110℃，更优选为90～100℃；
15、14)步骤1)中，所述第一浆料通过如下步骤获得：将包括活性组分中铁元素的盐溶液与载体混合；
16、21)步骤2)中，老化温度为85～120℃，如85～90℃、90～100℃或100～120℃，优选85～100℃；
17、22)步骤2)中，老化时间为1～12小时，如1～3小时、3～4小时、4～5小时、5～6小时或6～12小时，优选3～6小时；
18、23)步骤2)中，过滤后再经除盐水清洗得到滤饼；
19、31)步骤3)中，在氮气气氛下进行烘干；
20、32)步骤3)中，烘干温度为90～150℃，如90～100℃、100～110℃、110～120℃或120～150℃；
21、33)步骤3)中，在空气气氛下进行焙烧；
22、34)步骤3)中，焙烧温度为350～600℃，如350～430℃、430～450℃、450～500℃或500～600℃。
23、本专利技术第三方面提供上述氧化脱氢催化剂的用途，所述氧化脱氢催化剂用于羟基乙酸酯与含氧分子的气体发生氧化脱氢反应，获得醛基乙酸酯。
24、优选地，还包括如下技术特征中的至少一项：
25、b1)在固定床列管式反应器中；
26、b2)含氧分子的气体中，氧分子来自于纯氧或空气；
27、b3)含氧分子的气体还包括n2和co2中的至少一种；
28、b4)羟基乙酸酯的质量空速为0.2～5h-1，如0.2～0.3、0.3～0.5h-1、0.5～1h-1、1～1.5h-1或1.5～5h-1；
29、b5)含氧分子的气体空速为500～1000h-1，如500～600h-1、600～780h-1、780～840h-1、840～900h-1、900～936h-1或936～1000h-1；
30、b6)含氧分子的气体中的氧分子与羟基乙酸酯的摩尔比为(0.1～6)：1，如0.1～0.2、0.2～0.5、0.5～1、1～1.5、1.5～2或2～本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氧化脱氢催化剂，其特征在于，包括活性组分、助剂和载体，所述活性组分为铁的含氧化合物，所述助剂选自钨、钒、钴、镍、钼、锌和锑中至少一种金属元素的化合物。
2.如权利要求1所述的氧化脱氢催化剂，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：
3.如权利要求2所述的氧化脱氢催化剂，其特征在于，特征a3)中，所述活性组分中铁元素为5～25份，所述助剂中金属元素为1～12份，所述载体为63～94份。
4.如权利要求1至3任一项所述的氧化脱氢催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：
6.如权利要求1至3任一项所述的氧化脱氢催化剂的用途，其特征在于，所述氧化脱氢催化剂用于羟基乙酸酯与含氧分子的气体发生氧化脱氢反应，获得醛基乙酸酯。
7.如权利要求6所述的氧化脱氢催化剂的用途，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：
8.一种羟基乙酸酯氧化脱氢合成醛基乙酸酯的方法，其特征在于，在如权利要求1至3任一项所述的氧化脱氢催化剂条
9.如权利要求8所述的羟基乙酸酯氧化脱氢合成醛基乙酸酯的方法，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：
10.如权利要求9所述的羟基乙酸酯氧化脱氢合成醛基乙酸酯的方法，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：
...【技术特征摘要】
1.一种氧化脱氢催化剂，其特征在于，包括活性组分、助剂和载体，所述活性组分为铁的含氧化合物，所述助剂选自钨、钒、钴、镍、钼、锌和锑中至少一种金属元素的化合物。
2.如权利要求1所述的氧化脱氢催化剂，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：
3.如权利要求2所述的氧化脱氢催化剂，其特征在于，特征a3)中，所述活性组分中铁元素为5～25份，所述助剂中金属元素为1～12份，所述载体为63～94份。
4.如权利要求1至3任一项所述的氧化脱氢催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：
6.如权利要求1至3...
【专利技术属性】
技术研发人员：山炜巍，施春辉，王群，肖本端，
申请(专利权)人：上海华谊能源化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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