[發(fā)明專利]高空隙大孔載體及其應用和丙烯醛氧化制丙烯酸的催化劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910919237.2
• 申請日: 2019-09-26
• 公開（公告）號: CN112547131B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設計）人: 宋衛(wèi)林;徐文杰;楊斌;王偉華;溪美珍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: B01J32/00
• 分類號: B01J32/00;B01J21/04;B01J23/02;B01J21/12;B01J35/10;B01J23/888;C07C51/235;C07C57/04
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權代理有限公司 11283
• 代理人: 鄒飛艷;劉依云

本發(fā)明提供一種高空隙大孔載體及其應用和催化劑，該載體的孔隙率為40％?65％，平均孔徑為0.6um?18um。采用本發(fā)明載體的催化劑，丙烯醛轉化率可達98％以上，丙烯酸收率可達95％以上，取得了較好的技術效果，可用于丙烯酸的工業(yè)生產(chǎn)中。

技術領域

本發(fā)明涉及一種高空隙大孔載體及其應用和丙烯醛氧化制丙烯酸的催化劑。

背景技術

丙烯醛是最簡單的不飽和醛，是一種重要的化工合成中間體，廣泛用于甲基吡啶、吡啶、戊二醛和丙烯酸等重要化工產(chǎn)品的合成。丙烯酸是重要的有機化工原料，主要用來制造丙烯酸酯類等多功能高分子材料，廣泛應用于造紙、皮革、涂料、紡織、塑料、橡膠、油品添加劑及石油開采等領域。近年來，丙烯酸的市場需求在世界范圍內不斷增加，丙烯酸的生產(chǎn)也一直是研究的熱點。

目前通過丙烯醛氧化法合成丙烯酸已在工業(yè)上大規(guī)模使用。丙烯醛氧化法合成丙烯酸所用的催化劑一般為Mo-V系列的氧化物，該催化劑基本元素為Mo、V，并添加了其他用于改善催化劑性能的元素，比如Nb、Sn、Cr、W、Fe、Co、Ni、Sb等。US?Pat7220698B2介紹了把一種微量的催化劑毒物引入到催化劑制備過程中，抑制催化劑的熱降解，提供催化劑的穩(wěn)定性。US7456129B2介紹了在催化劑載體制備中改變酸含量、控制酸強度，改善了催化劑性能。CN1697701、CN1210511提出了一種復合氧化物催化劑的制備方法，是將各元素組分混合液(含F(xiàn)e、Co、Mo、V、Bi、Ni等)共沉淀，干燥成粉末，再通過壓片、擠出成型，最后焙燒得到復合氧化物催化劑。通過以上幾種方法可以成功制備丙烯酸催化劑，并改善催化劑性能，但催化劑機械強度差，催化活性比較低，因而實際應用會受到限制。

將催化劑活性組分負載到高空隙高強度的載體上，可以增加催化劑的機械強度，大大增加活性組分負載量，并使催化劑活性組分之間通過協(xié)同作用得到很大程度上的發(fā)揮，并提供合適的傳質傳熱通道，能提高催化劑的活性和選擇性。CN1130172(丙烯酸的制備方法)介紹了一種球型催化劑的制備方法，將載體加入到活性組分混合液中，蒸發(fā)干燥，使得活性組分沉積在載體的表面。CN108325533A也公布了一種利用惰性載體負載活性組分的催化劑，能提高催化劑的活性和選擇性。但現(xiàn)有技術得到的丙烯酸催化劑的催化活性、選擇性及收率需要進一步提高，而且，載體的空隙孔徑不夠大，在活性組分的負載過程中存在困難。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有催化劑丙烯醛轉化率低和丙烯酸收率低的缺陷，提供一種高空隙載體，使用該載體的新的丙烯酸生產(chǎn)用催化劑，具有丙烯醛轉化率高和丙烯酸收率高的特點。

本發(fā)明提供一種高空隙大孔載體，該載體的孔隙率為40％-65％，平均孔徑為0.6um-18um。

優(yōu)選地，所述載體的孔隙率為45-60％，平均孔徑為0.8um-14um；

和/或所述載體為氧化鋁、氧化硅、氧化鎂和氧化鈣中的至少一種。

優(yōu)選地，所述載體的制備方法包括：

(1)將無機氧化物、成孔劑和粘結劑混合，捏合成團，并制成顆粒；

(2)將所得顆粒在20-180℃干燥；

(3)在200-300℃預燒；

(4)在500-1600℃分兩步焙燒：第一步，在1000-1600℃無氧氣氛下焙燒；第二步，500-1000℃在含氧氣氛中焙燒。

優(yōu)選地，無氧氣氛為惰性氣氛，例如氮氣氣氛。

優(yōu)選地，所述成孔劑為活性炭、木炭和石墨中的至少一種；和/或

所述粘結劑為纖維素、糖和淀粉中的一種或多種；和/或所述無機氧化物選自氧化鋁、氧化硅、氧化鎂和氧化鈣中的至少一種。

優(yōu)選地，無機氧化物、成孔劑與粘結劑的重量比為20-40：1-5：1。