[發明專利]一種納米空心微球催化劑在丙烯氧化制備丙烯醛中的應用

在審

• 申請號: 201811430276.8
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109529862A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 孟躍中;孫道明;余月紅;肖敏;王拴緊;韓冬梅
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: B01J23/887
• 分類號: B01J23/887;B01J23/889;B01J35/02;C07C47/22;C07C45/35
• 代理公司: 廣州市深研專利事務所 44229
• 代理人: 姜若天

本發明公開了一種納米空心微球催化劑在丙烯氧化制備丙烯醛中的應用，納米空心微球催化劑，包括活性成分和載體，載體為二氧化鈦納米空心微球，載體的重量為催化劑重量的10%~45%。本發明因為二氧化鈦納米空心微球具有高比表面積和中空結構，因此負載后的催化劑能得到較大的比表面積，同時催化劑內部會有更多的孔結構，而且長時間反應導致積碳的催化劑通過煅燒能更有效地去除積碳，通過催化劑活性成分與該載體負載后再焙燒可以得到成品催化劑，成品催化劑比表面積為40~100 m²/g。該催化劑應用在丙烯氧化制備丙烯醛的工業生產中，對于丙烯氧化制備丙烯醛具有高的催化活性和催化壽命。

技術領域

本專利涉及一種丙烯氧化制備丙烯醛催化劑的制備方法，屬于催化劑的制備與應用領域。所制備的催化劑用于丙烯氧化制備丙烯醛的研究。

背景技術

丙烯醛在現代化工中是合成多種經濟價值高的物質的主要原料，烯烴的選擇氧化制備a、b不飽和醛和不飽和酸是重要的化工過程。丙烯醛目前主要的生產用途可以用來合成蛋氨酸和其他丙烯醛衍生物，蛋氨酸廣泛用于養殖業動物的飼料產品，對動物合成蛋白質具有很大作用，目前蛋氨酸的市場需求仍有較大缺口；丙烯醛通過反應合成1，3-丙二醇與對苯二甲酸反應還可以合成彈性很好的纖維材料ptt，因此可以帶來很大的經濟效益。

目前市面上最常用的催化劑是Mo-Bi系催化劑，通過添加Fe、Co、Ni等過渡金屬元素、Na、K等堿金屬元素，以穩定催化劑的催化活性組分，提高催化劑的催化性能。

對于丙烯氧化制備丙烯醛已有多篇專利的報道，中國專利CN101402044A中提到采用不同活性成分的物理混合以提高催化劑的催化效果；中國專利ZL201210412591采用鉬鉍系催化劑，丙烯醛單程收率達到75％以上；中國專利CN103739467A通過鉬鉍系催化劑改進，丙烯醛和丙烯酸收率達到92％以上。本發明通過改變活性組分與惰性載體的比例以及載體結構成分，達到提高催化劑活性的目的。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種納米空心微球催化劑及其制備方法，與用于丙烯氧化制備丙烯醛的應用。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種納米空心微球催化劑，包括活性成分和載體，

所述活性成分組成為Mo₁₂Bi_aFe_bCo_cNi_dTi_eX_fY_gZ_hO_x；

其中，X為K、Mn、Mg、Na、V、Cr、Al中的至少一種；

Y為Te、Sn、Pb、Pt、Sr中的至少一種；

Z為Sb、Cs、As、Se中的至少一種；

a的取值范圍為0.3～6.5，

b的取值范圍為0.5～5.0，

c的取值范圍為1.0～12.0，

d的取值范圍為0.05～10.0，

e的取值范圍為0.1～10.0，

f的取值范圍為0.01～0.5，

g的取值范圍為0.01～0.3；

h的取值范圍為0.01～0.2，

x為符合催化劑各元素化合價的氧原子數，

其特征在于，所述載體為二氧化鈦納米空心微球，載體的質量為催化劑質量的10％～45％。