本發明公開一種催化異丁烯或叔丁醇制備2?甲基丙烯醛的催化劑及其制備方法和應用，所述催化劑具有如下結構通式：Mo_aV_bBi_cCo_dAg_eX_fY_gO_h/Z，其中，X為Rb、Cs中的任意一種；Y為Fe、Mn、Sb、Sn、Ni、Nb中的任意一種；a、b、c、d、e、f、g、h分別為Mo、V、Bi、Co、Ag、X、Y、O元素在所述催化劑中的原子數，且a的取值為12，b的取值為4?5，c的取值為2?3，d的取值為3?5，e的取值為1?2，f的取值為1?2，g的取值為2?3，h為滿足其他元素氧化態所需的氧原子數；Z為鈦硅分子篩。所述催化劑在180?200℃下即可進行催化反應，反應條件更加溫和。

技術領域

本發明屬于催化異丁烯或叔丁醇制備2-甲基丙烯醛技術領域，具體涉及一種催化異丁烯或叔丁醇制備2-甲基丙烯醛的催化劑及其制備方法與應用。

背景技術

長期以來，煉廠副產的異丁烯主要用于生產甲基叔丁基醚（MTBE），異丁烯生產甲基叔丁基醚不僅方法便捷、工藝簡單，而且經濟效益可觀。但是，現在，國家提倡使用車用乙醇汽油，這就意味著煉廠不再生產車用汽油產品，轉為生產車用乙醇汽油調和組分油(GB22030—2017)。由于乙醇汽油標準（GB18351—2017）為強制標準，要求乙醇汽油中除乙醇外的其他含氧化合物不得超過0.5%，且不得人為添加。這就意味著MTBE等將不能繼續作為汽油高辛烷值調和組分使用。據了解，我國目前有180多套MTBE生產裝置，年產能約為1700萬噸，隨著車用乙醇汽油的推廣使用，大量生產MTBE所用異丁烯將面臨需要高附加值轉化的窘境。

所以，提高MTBE所用異丁烯的高附加值轉化將具有重大意義?，F有技術中，有通過催化異丁烯或叔丁醇的氧化來制備2-甲基丙烯醛，但是該反應中所用的催化劑，在催化氧化反應時，反應溫度較高，一般在800-900℃，較低的也在390℃左右，若能降低反應溫度，一方面能提高操作安全性，另一方面還將會降低該反應成本。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明提供一種催化異丁烯或叔丁醇制備2-甲基丙烯醛的催化劑及其制備方法，同時還提供所述催化劑用于制備2-甲基丙烯醛的應用，在用于制備2-甲基丙烯醛時，反應條件溫和，反應溫度能降低至180℃左右。

一種催化異丁烯或叔丁醇制備2-甲基丙烯醛的催化劑，所述催化劑具有如下結構通式：Mo_aV_bBi_cCo_dAg_eX_fY_gO_h/Z，

其中，X為Rb、Cs中的任意一種；

Y為Fe、Mn、Sb、Sn、Ni、Nb中的任意一種；

a、b、c、d、e、f、g、h分別為Mo、V、Bi、Co、Ag、X、Y、O元素在所述催化劑中的原子數，且a的取值為12，b的取值范圍為4-5，c的取值范圍2-3，d的取值范圍為3-5，e的取值范圍為1-2，f的取值范圍為1-2，g的取值范圍為2-3，h為滿足其他元素氧化態所需的氧原子數；

Z為鈦硅分子篩；優選地， Z為鈦硅分子篩TS-1。

所述催化劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）將鉬酸銨、偏釩酸銨溶于70-80℃的水中，然后向其中加入鈦硅分子篩TS-1，超聲處理1.5-2h，形成配料Ⅰ；

（2）將硝酸鉍、硝酸鈷、硝酸銀及X、Y的金屬鹽或者氧化物溶于10 wt %的稀硝酸中，形成配料Ⅱ；

（3）在攪拌條件下，將配料Ⅱ加入到配料Ⅰ中，在70-90℃下靜置36-72h，過濾、洗滌、烘干、焙燒，得到所述催化異丁烯或叔丁醇制備2-甲基丙烯醛的催化劑。