[發明專利]用于羥醛縮合制丙烯酸的固體酸催化劑及其制備方法及使用方法

在審

• 申請號: 201810177604.1
• 申請日: 2018-03-05
• 公開（公告）號: CN108380201A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 朱桂生;陳勇;胡宗貴;邵守言;曹倩;唐麗;劉玲
• 申請（專利權）人: 江蘇索普（集團）有限公司;江蘇索普工程科技有限公司
• 主分類號: B01J23/31
• 分類號: B01J23/31;C07C51/353;C07C57/04
• 代理公司: 鎮江京科專利商標代理有限公司 32107
• 代理人: 夏哲華

1.一種用于羥醛縮合制丙烯酸的固體酸催化劑，其特征是：其組成成分包括活性組分、催化劑助劑以及載體材料；所述活性組分包括元素硼和鉬；所述催化劑助劑包括三氧化鎢、三氧化二鉍和二氧化鈰；所述載體為活性氧化鋁、活性炭、凹凸棒黏土中的一種或幾種的混合物；各組成成分的質量百分含量為：

催化劑活性組分中硼以氧化硼計，含量為15%~30%；鉬以三氧化鉬計，含量為5~10%；

催化劑助劑中三氧化鎢含量為2~5%，三氧化二鉍含量為1~3%，二氧化鈰含量為1.5~3.5%；

其余為載體材料。

2.根據權利要求1所述的用于羥醛縮合制丙烯酸的固體酸催化劑，其特征是：所述活性組分中的硼來自硼酸、四硼酸鈉中的一種，鉬來自鉬酸銨。

3.一種權利要求2所述用于羥醛縮合制丙烯酸的固體酸催化劑的制備方法，其特征是：按照如下步驟進行，

（1）在40℃恒溫水浴條件下，將水溶性活性成分、助劑、粘結成型劑和水按比例配置成溶液，然后連續攪拌2h~4h；

（2）將載體、非水溶性的活性成分、非水溶性的活性助劑按比例混合，添加至步驟（1）中的溶液，繼續在40℃恒溫水浴條件浸漬12h~24h；

（3）將步驟（2）所得水溶液混合物，于烘箱內80~105℃下干燥24~48h；

（4）將步驟（3）干燥后所得粉狀固體，于壓片成型機中壓片，經破碎、篩分，得到30目粒狀固體；

（5）將步驟（4）得到的粒狀固體于馬弗爐中350~650℃下焙燒2~6h，冷卻后即得固體酸催化劑。

4.根據權利要求3所述用于羥醛縮合制丙烯酸的固體酸催化劑的制備方法，其特征是：步驟（1）中，所述粘結成型劑為聚乙烯醇，用于壓片成型，在步驟（5）中焙燒時燒結去除。

5.一種權利要求2所述用于羥醛縮合制丙烯酸的固體酸催化劑的使用方法，其特征是：步驟如下，

采用連續固定床微反裝置，將粒狀催化劑填裝在固定床反應管中段，固定床反應管兩端用石英砂填充；將三聚甲醛按照醋酸/甲醛摩爾比為3:1的比例加入醋酸，混合均勻后由進樣泵輸送至預熱器，預熱器氣化溫度為240~300℃，氣化后反應物隨載氣進入反應管；三聚甲醛經過反應管上段石英砂于380℃下熱解聚得到高純甲醛蒸汽；甲醛蒸汽和醋酸蒸汽在催化劑作用下于300~330℃反應，空速控制在50~500h^-1，載氣為空氣或氮氣，流量為15~50ml/min，在常壓條件下氣固相催化合成丙烯酸。