[發(fā)明專利]VPO催化劑及制備和在甲醇和乙醇反應(yīng)制丙烯醛中應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910332947.5
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN111760583B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王峰;張志鑫;王業(yè)紅;李書雙;張健
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號: B01J27/198
• 分類號: B01J27/198;C07C45/74;C07C47/22
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種VPO催化劑在甲醇和乙醇混合溶液或其含水混合溶液反應(yīng)制備丙烯醛中的應(yīng)用，其特征在于：

所述VPO的制備過程如下：

將五氧化二釩置于苯甲醇、或異丁醇、或苯甲醇和異丁醇的混合醇溶液中回流，每100mL醇溶液中加入5–15g五氧化二釩，然后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45-85%磷酸回流，磷酸使用量按P/V摩爾比為1.0–1.6計(jì)算加入，不加入或于加入磷酸時加入5–60mg/mL醇溶液的表面活性劑，最后經(jīng)干燥焙燒活化制得VPO催化劑。

2.按照權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于：

所述混合醇中苯甲醇與異丁醇的體積比為3:1–1:3；

所述醇溶液中回流溫度為110–160 ^oC；回流時間為2 - 12 h；

所述磷酸回流溫度為110–160 ^oC；回流時間為12 - 48 h。

3.按照權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用，其特征在于：

所述表面活性劑為：PVPK30，PVPK150，PVPK90， PEG200，PEG2000，或PEG8000；其中PVPK30的平均分子量為40000，PVPK150的平均分子量為180000；PVPK90的平均分子量為630000。

4.按照權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用，其特征在于：

所述干燥過程溫度為80–160 ^oC；鼓風(fēng)干燥或真空干燥；干燥時間為4 - 24 h；

所述焙燒過程溫度為400–800 ^oC；氣氛為空氣、氮?dú)饣驓錃?；焙燒時間為4–24 h；

所述活化過程溫度為400–800 ^oC；氣氛為丁烷與空氣的混合氣，混合器中丁烷的體積分?jǐn)?shù)為0.5–6 %；活化時間為 4–48 h。

5.按照權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于：

所述VPO的制備過程中，將五氧化二釩置于苯甲醇、或異丁醇、或苯甲醇和異丁醇的混合醇溶液中回流，每100 mL醇溶液中加入5–10 g五氧化二釩，然后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45 -85%磷酸回流，磷酸使用量按P/V摩爾比為1.2–1.6計(jì)算加入，不加入或于加入磷酸時加入10–40 mg/mL醇溶液的表面活性劑，最后經(jīng)干燥焙燒活化制得VPO催化劑；

所述混合醇中苯甲醇與異丁醇的體積比為1:1–1:3；

所述醇溶液中回流溫度為120–140 ^oC；回流時間為3 - 6 h；

所述磷酸回流溫度為120–140 ^oC；回流時間為12 - 24 h；

所述干燥過程溫度為100–140 ^oC；鼓風(fēng)干燥或真空干燥；干燥時間為6 -12 h；

所述焙燒過程溫度為600–800 ^oC；氣氛為空氣、氮?dú)饣驓錃?；焙燒時間為4–12 h；

所述活化過程溫度為600–800 ^oC；氣氛為丁烷與空氣的混合氣，其中混合氣中丁烷的體積分?jǐn)?shù)為0.5–3 %；活化時間為 4–24。

6.按照權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于：所述的反應(yīng)過程為：甲醇和乙醇的混合溶液或其含水混合溶液在所述VPO催化劑上，催化劑成型后使用20-80 mesh，于固定床反應(yīng)器中200-400 ^oC，含氧氣氛中發(fā)生反應(yīng)后，可在固定床冷凝器中收集到丙烯醛溶液，經(jīng)提純，可獲得產(chǎn)物丙烯醛。

7.按照權(quán)利要求1或6所述的應(yīng)用，其特征在于：

所述甲醇和乙醇的混合溶液或其含水混合溶液中甲醇和乙醇的摩爾比為(1 - 10)：1，水含量為1 wt% - 30 wt%，壓力為0.05 – 2 MPa, 反應(yīng)過程的體積空速為500 - 5000 h^-1。

8.按照權(quán)利要求6或7所述的應(yīng)用，其特征在于：

所述甲醇：乙醇：氧氣：N₂摩爾比為(1 - 10)：1：(2 - 8)：(20 - 80)。