[發(fā)明專利]一種雜多化合物及其制備方法和用途

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310270583.9
• 申請日: 2023-03-20
• 公開（公告）號: CN116196955A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱夏杰;溫新;羅鴿;金鑫磊;莊巖;褚小東
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華誼新材料有限公司
• 主分類號: B01J27/232
• 分類號: B01J27/232;B01J27/19;B01J37/08;C07C51/235;C07C57/055;B01J37/34
• 代理公司: 上海專利商標事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 陳哲鋒

一種雜多化合物及其制備方法和用途。提供了一種雜多化合物，它具有以下組成：x(Mo_aV_bP_cAg_dX_eY_fZ_gO_h)/yM；所述雜多化合物是通過包括下述步驟的方法制備的：(1)將包含Mo、V、P、Ag、X、Y、Z的化合物混合得到混合物；(2)將上述混合物進行微波反應(yīng)0.1?5.0h；(3)加入導(dǎo)熱劑后成型；(4)將成型后的樣品進行分步驟焙燒，得到最終的催化劑成品，所述分步驟焙燒包括：第一步：在150?300℃以及含氧氣體氣氛焙燒，氧氣的體積百分含量為5?30％；第二步：在300?440℃以及含氧氣體氣氛焙燒，氧氣的體積百分含量高于第一步。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于催化劑領(lǐng)域，具體涉及一種雜多化合物及其制備方法，以及使用該雜多化合物作為催化劑用于甲基丙烯醛氧化制備甲基丙烯酸的用途。

背景技術(shù)

甲基丙烯酸(MAA)是一種重要的有機化工原料和聚合物的單體，主要用于生產(chǎn)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，有機玻璃)，此外還廣泛應(yīng)用于有機涂料、塑料改性劑、離子交換樹脂和粘合劑等。目前，使用雜多化合物作為催化劑將以叔丁醇或異丁烯為主的C4原料氧化為甲基丙烯酸的第二步反應(yīng)，即將甲基丙烯醛氧化為甲基丙烯酸已有成功工業(yè)化的實例，但仍存在制備工藝復(fù)雜、活性和選擇性較低、活性組分易流失而穩(wěn)定性較差、壽命短等問題。對該反應(yīng)所使用的雜多化合物的制備方法也有相應(yīng)的專利文獻研究。

專利US3761516采用具有大孔結(jié)構(gòu)材料作為載體，負載以鉬、磷、砷為主要活性成分，鋁、銅、鈷為助催化劑，但該負載型催化劑比表面積不高，催化劑的活性有待提升。中國專利CN103861640?B公布了一種雜多酸催化劑及其制備方法，含有磷、鉬、釩、銅、砷作為必須的活性組分，并且使用氧化亞銅和磷酸銅的組合物作為所述雜多酸催化劑的全部或部分含銅物料。專利CN112675912A公布了一種用于生產(chǎn)不飽和羧酸的催化劑的制備方法，所述催化劑包括鉬、磷、釩、銅、砷和鎢的活性組分，將活性粉體和成型助劑混合粉碎后，在粘結(jié)劑的參與下包覆于惰性載體上，通過引入成型助劑降低粘結(jié)劑的使用量，并以此提高催化劑的強度，但其制備工藝較為復(fù)雜，流程較長。專利CN114160201A提供了一種雜多酸催化劑，是含磷、鉬、釩、砷、銅、銫等元素的雜多化合物，其對于甲基丙烯醛氧化為甲基丙烯酸的氧化反應(yīng)具有反應(yīng)活性及選擇性較高，但催化劑制備成本很高，制備流程很長(回流反應(yīng)13h，攪拌4h，恒溫陳化6h)，不利于催化劑的大量、穩(wěn)定制備。因而考慮在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上改良雜多化合物制備工藝，以提高該雜多化合物作為催化劑在甲基丙烯醛氧化制備甲基丙烯酸反應(yīng)中表現(xiàn)出的活性和選擇性。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┮环N雜多化合物及其制備方法，通過在制備過程中采用微波反應(yīng)及分步驟焙燒的方法，使其獲得了良好的催化反應(yīng)性能。本申請還提供了一種使用該雜多化合物將甲基丙烯醛氧化制備甲基丙烯酸的用途，使用該雜多化合物作為催化劑氧化甲基丙烯醛制備甲基丙烯酸時，在較為溫和的反應(yīng)工藝條件下，可以得到高的反應(yīng)活性和甲基丙烯酸選擇性。

本申請的一個方面提供一種雜多化合物，它具有以下組成：

x(Mo_aV_bP_cAg_dX_eY_fZ_gO_h)/yM

其中，x、y代表主催化劑和導(dǎo)熱劑M的量，y/x＝10?-50wt％；

X指Si、Ge、Sb、Pb、Fe、Pd中的至少一種，

Y指K、Cs、Ca、Mg、Ba、Re、Ru、Rh中的至少一種，

Z指Ni、Cu、Zn、Au、Nb、Ta中的至少一種，

M指導(dǎo)熱劑；