一种丙烯醛氧化制丙烯酸催化剂及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115957742A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202111183757.5(22)申请日2021.10.11(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100020北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院(72)发明人王伟华徐文杰杨斌宋卫林(74)专利代理机构北京至臻永信知识产权代理有限公司11568专利代理师时海影张娜(51)Int.Cl.B01J23/28(2006.01)C07C51/25(2006.01)C07C57/055(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图1页(54)发明名称一种丙烯醛氧化制丙烯酸催化剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种丙烯醛氧化制丙烯酸催化剂及其制备方法和应用。该催化剂包括载体和活性组分，所述活性组分包括含有V元素、Mo元素、Nb元素、Tl元素、过渡金属元素和碱金属元素的复合金属氧化物。本发明催化剂具有磨耗低且丙烯酸收率高的优点。CN115957742ACN115957742A权利要求书1/2页1.一种丙烯醛氧化制丙烯酸催化剂，其包括载体和活性组分，所述活性组分包括含有V元素、Mo元素、Nb元素、Tl元素、过渡金属元素和碱金属元素的复合金属氧化物。2.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述活性组分以式(1)表示：VMoaNbbTlcXdZeOf式(1)，其中，X表示过渡金属元素，Z表示碱金属元素，a、b、c、d和e分别表示Mo、Nb、Tl、X、Z与V的摩尔比；a为1.0～10.0；b为0.1～1.0；c为0.1～1.0；d为0.05～1.0；e为0.05～1.0；f为满足所述活性组分中其他元素化合价所需的氧原子摩尔数。3.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述过渡金属元素为Sc元素、Tl元素、Y元素、Zr元素、Hf元素、Ta元素、Cr元素、W元素、Mn元素、Tc元素、Re元素、Fe元素、Ru元素、Os元素、Co元素、Rh元素、Ir元素、Ni元素、Pd元素、Pt元素、Cu元素，Ag元素、Au元素、Zn元素和Cd元素中的一种或多种；所述碱金属元素为Li元素、Na元素、K元素、Rb元素和Cs元素中的一种或多种。4.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述催化剂的氨气程序升温脱附曲线中存在两个脱附峰，两个脱附峰的相对强度不同，其中，较强脱附峰的最高位置对应的温度为175℃～250℃，较弱脱附峰的最高位置对应的温度为300℃～350℃。5.按照权利要求4所述的催化剂，其特征在于：所述较强脱附峰的最高位置对应的相对强度与较弱脱附峰的最高位置对应的相对强度的比值为(1.5～2.5):1。6.按照权利要求4或5所述的催化剂，其特征在于：所述较强脱附峰的最高位置和所述较弱脱附峰的最高位置对应的温度差为90℃～130℃；和/或，所述较强脱附峰的峰面积与所述较弱脱附峰的峰面积的比值为(10～50):1。7.权利要求1‑6任一所述催化剂的制备方法，包括以下步骤：1)将含有Nb元素和Tl元素的前驱体与分散介质混合，得到溶液I；2)将含有V元素、Mo元素、过渡金属元素和碱金属元素的前驱体与分散介质混合，得到溶液II；3)将步骤1)所得溶液I和步骤2)所得溶液II混合，得到溶液III；4)将步骤3)所得的溶液III浸渍催化剂载体，然后经干燥、焙烧，得到催化剂。8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：溶液I和溶液II中的分散介质均为水；配制溶液I和溶液II时，先将分散介质加热至60℃～90℃，然后加入相应元素的前驱体。9.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤3)中，控制所得溶液III的pH值为1～6，优选为2～4。10.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤3)中，混合前，溶液I的温度为10℃～50℃，优选为20℃～30℃，溶液II的温度为10℃～50℃，优选为20℃～30℃。11.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤4)中，先采用表面处理液对催化剂载体进行处理，再将其浸渍于溶液III中；所述表面处理液为聚丙烯酰胺与水的混合物，处理时间为10min～300min。12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于：聚丙烯酰胺分子量为：800～2000万，优选800～1200万；所述表面处理液浓度为：1～25％，优选5～15％；表面处理液的pH值为6～10，优选7～9；所述聚丙烯酰胺与催化剂载体的质量比为0.1～5:100，优选为0.2～1:100。13.权利要求1‑6任一所述的催化剂或按照权利要求7‑12任一所述方法制备的催化剂2CN115957742A权利要求书2/2页在丙烯醛选择性氧化制丙烯酸中的应用。3CN115957742A说明书1/9页一种丙烯醛