[發(fā)明專利]一種適于生產丙烯醛的催化劑及其制備方法和應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011105866.0
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN114425326A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設計）人: 王偉華;徐文杰;宋衛(wèi)林;楊斌
• 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: B01J23/31
• 分類號: B01J23/31;B01J35/10;B01J37/00;B01J37/08;C07C45/35;C07C47/22
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;李盼

1.一種適于生產丙烯醛的催化劑，包括通式(1)所示的活性組分：

BiMo_aIn_bSb_cX_dZ_eO_n 式(1)

式(1)中，X選自過渡金屬中的一種或多種，優(yōu)選為Sc、Ti、Y、Zr、Nb、Hf、Ta、Cr、V、Mn、Tc、Re、Fe、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn和Cd中的一種或多種；Z選自堿土金屬中的一種或多種，優(yōu)選為Be、Mg、Ca、Sr和Ba中的一種或多種；a為1.0～10.0，優(yōu)選為2.0～6.0；b為0.1～1.0，優(yōu)選為0.2～0.6；c為0.1～1.0，優(yōu)選為0.2～0.6；d為0.1～1.0，優(yōu)選為0.1～0.5；e為0.1～1.0，優(yōu)選為0.1～0.5；n為滿足所述活性組分中其他元素化合價所需的氧原子摩爾數。

2.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述b與所述c的比值為(0.5～1.5):(1.5～0.5)，優(yōu)選為(0.8～1.2):(1.2～0.8)，更優(yōu)選為(0.9～1.1):(1.1～0.9)，進一步優(yōu)選為(0.9～1.1):1.0。

3.根據權利要求1或2所述的催化劑，其特征在于，所述催化劑中還包括載體，所述載體選自氧化鋰、氧化鎂、三氧化二鋁、二氧化鋯、二氧化硅、二氧化鈦、二氧化釩、硅藻土、高嶺土和浮石中的一種或多種，優(yōu)選地，所述催化劑中，所述載體的含量為30wt％～95wt％，優(yōu)選為30wt％～70wt％；和/或所述活性組分的含量為5wt％～70wt％，優(yōu)選為30wt％～70wt％。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的催化劑，其特征在于，所述催化劑的表面具有溝道；優(yōu)選地，所述溝道結構的寬度為100nm～300nm，優(yōu)選為150nm～250nm；更優(yōu)選地，所述溝道在三維空間內相互交錯，從而使所述催化劑具有層狀疏松結構；進一步優(yōu)選地，所述層狀疏松結構的層間距為200nm～1000nm，優(yōu)選為300nm～800nm，更優(yōu)選為300nm～700nm。

5.一種根據權利要求1-4中任一項所述的催化劑的制備方法，包括下述步驟：

1)將含有Bi元素、Mo元素、In元素、Sb元素、X元素和Z元素的溶液與載體混合，得到催化劑前體；

2)依次對所述催化劑前體進行干燥處理和焙燒處理，得到所述催化劑。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述溶液中還含有醇類化合物和/或纖維素，優(yōu)選含有醇類化合物和纖維素，更優(yōu)選所述醇類化合物和所述纖維素的質量比為(0.1～5.0):1，優(yōu)選為(0.5～2.0):1，進一步優(yōu)選地，以所述溶液的總重量為計算基準，所述醇類化合物的含量為1wt％～5wt％；和/或所述纖維素的含量為0.5wt％～3wt％；更進一步優(yōu)選地，所述醇類化合物選自甘油、乙二醇、丙二醇和丁二醇中的一種或多種，優(yōu)選為甘油；和/或所述纖維素選自羧甲基纖維素、甲基纖維素、羥乙基纖維素和羥丙基甲基纖維素中的一種或多種，優(yōu)選為羧甲基纖維素。

7.根據權利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，對所述溶液進行酸化處理或堿化處理后，再將其與所述載體混合，優(yōu)選地，在所述溶液中加入酸液或堿液將所述溶液的pH值調節(jié)至3～7，優(yōu)選為4～6，從而完成所述酸化處理或所述堿化處理，更優(yōu)選地，所述酸液選自硝酸溶液，所述堿液選自氨水溶液，和/或所述酸化處理或堿化處理的溫度為0℃～35℃，優(yōu)選為20℃～30℃。

8.根據權利要求5-7中任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟S2中，

所述干燥處理的條件包括：溫度為60℃～150℃；和/或時間為1h～48h；和/或

所述焙燒處理的條件包括：溫度為300℃～600℃；和/或時間為1h～48h；和/或氣氛為惰性氣氛或含氧氣的氣氛，優(yōu)選地，所述惰性氣氛為氮氣氣氛，所述含氧氣的氣氛中氧氣的含量為10％～30％。