[發(fā)明專利]分子篩催化劑、制備方法及其在乳酸脫水制備丙烯酸中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910054519.7
• 申請(qǐng)日: 2009-07-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101602010A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜標(biāo);李青;李丹丹;王萬(wàn)軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所
• 主分類號(hào): B01J29/40
• 分類號(hào): B01J29/40;B01J27/16;B01J37/02;B01J37/08;C07C57/065;C07C51/377
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 鄔震中

1.一種乳酸脫水制備丙烯酸的分子篩催化劑，其特征在于，該催化劑是將 ZSM-5分子篩用濃度0.1～15M的堿溶液在20～100℃下處理1～24hr，其中每 克ZSM-5分子篩加5ml堿溶液；抽濾后水洗，并于50～150℃下烘干，得到經(jīng) 過(guò)堿化處理的ZSM-5分子篩，再采用浸漬法擔(dān)載磷酸鹽，然后經(jīng)過(guò)干燥、焙燒 后得到改性的分子篩催化劑；該分子篩催化劑中磷酸鹽焙燒前重量含量為10～ 30％；所述的堿選自Na₂CO₃、NaHCO₃、KHCO₃、K₂CO₃、NaOH、KOH或氨水； 所述的磷酸鹽選自NaH₂PO₄、Na₂HPO₄、KH₂PO₄、K₂HPO₄、Ca(H₂PO₄)₂、 Mg₃(PO₄)₂、LiH₂PO₄、Li₂HPO₄或LaPO₄。

2.如權(quán)利要求1所述的分子篩催化劑，其特征在于，所述的ZSM-5分子篩 的硅鋁摩爾比為10～300∶1。

3.一種如權(quán)利要求1所述的分子篩催化劑的制備方法，其特征在于，該方 法包括如下①～③的步驟：

①將硅鋁摩爾比為10～300∶1的ZSM-5分子篩在200～800℃焙燒0.5～8hr；

②將焙燒過(guò)的ZSM-5分子篩用濃度0.1～15M的堿溶液在20～100℃下處理1～ 24hr，其中每克ZSM-5分子篩加5ml堿溶液；抽濾后水洗，并于50～150℃下烘 干，得到經(jīng)過(guò)堿化處理的ZSM-5分子篩；

③制備擔(dān)載磷酸鹽的分子篩催化劑：將經(jīng)過(guò)堿化處理的ZSM-5置于濃度為1～ 40wt％的磷酸鹽溶液中，20～90℃攪拌1～24hr之后，將體系旋干，固體于80～ 150℃干燥5～20hr，300～600℃焙燒0.5～5hr，得到擔(dān)載磷酸鹽的分子篩催化劑； 該催化劑中磷酸鹽焙燒前重量含量為10～30％。

4.如權(quán)利要求3所述的分子篩催化劑的制備方法，其特征在于所述的堿是 濃度為0.5～1.5M的NaOH。

5.一種如權(quán)利要求1所述的分子篩催化劑在乳酸脫水制備丙烯酸中的應(yīng)用。

6.如權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于，是在常壓下，將原料乳酸水溶 液不經(jīng)汽化預(yù)熱，直接注入固定床反應(yīng)器，同時(shí)向反應(yīng)器中通入惰性氣體；氣體 通過(guò)含有如權(quán)利要求1的催化劑的催化床層進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)過(guò)脫水后得到丙烯酸； 反應(yīng)溫度300℃～500℃，反應(yīng)空速0.2～4h^-1，惰性氣體流速10～100ml/min，乳 酸水溶液濃度10～90wt％。

7.如權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于，所述的惰性氣體為CO₂或N₂。