[发明专利]用于生产不饱和醛和/或不饱和羧酸的方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种用于生产不饱和醛不饱和羧酸的方法，包括将含有选自丙烯、异丁烯和叔丁醇的至少一种化合物的进料气和分子氧进料到反应管中，将所述至少一种化合物在气相中催化氧化以得到不饱和醛和/或不饱和羧酸。

相关领域的描述

作为用于生产不饱和醛和/或不饱和羧酸的方法的一个实例，建议了一种方法，包括将含有选自丙烯、异丁烯和叔丁醇的至少一种化合物的进料气和分子氧进料到反应管中，以将至少一种化合物在气相中催化氧化，其中在通过改变构成催化剂的金属成分的种类和数量来制备多种具有不同催化活性的催化剂后，将这些催化剂填充在反应管中，由此从进料气入口到进料气出口催化剂活性增加，并且将进料气进料到反应管中(参见美国专利号5,276,178和JP-A-2000-351744)。

然而，这种常规方法在丙烯、异丁烯或叔丁醇的转化率或在不饱和醛和/或不饱和羧酸收率方面未必是令人满意的。

发明概述

本发明的目标在于提供一种方法，其可以通过至少一种选自丙烯、异丁烯和叔丁醇的化合物的催化气相氧化可以以较好转化率和令人满意的收率生产不饱和醛和/或不饱和羧酸。

本发明的发明人通过其深入的调查研究已经发现，上述目标可通过如下实现：将由在组成金属的组分种类和/或含量比例方面不同的特定混合氧化物组成的多种不同种类的催化剂填充进反应管中，由此从进料气入口到进料气出口催化活性增加，然后将进料气进料到反应管中，并且其中该催化剂通过如下得到：干燥含有每种催化剂组分的水溶液或水悬浮液，然后在含有分子氧的气体的气氛下煅烧，随后在还原物质的存在下热处理。因此，基于以上所述发现已经实现了本发明。

因此本发明提供一种用于生产不饱和醛和/或不饱和羧酸的方法，包括以下步骤：

向反应管中进料含有至少一种选自丙烯、异丁烯和叔丁醇的化合物的进料气和分子氧，和

气相催化氧化所述至少一种化合物，以产生相应的所述不饱和醛和/或不饱和羧酸，其中

(1)将至少两种具有不同催化活性的催化剂填充在反应管中，由此从反应管的进料气入口到进料气出口催化活性增加，

(2)催化剂各自独立地包括由下式(I)所代表的混合氧化物：

Mo_aBi_bFe_cA_dB_eC_fD_gO_x        (I)

其中

Mo、Bi和Fe分别表示钼、铋和铁，

A表示镍和/或钴，

B表示至少一种选自锰、锌、钙、镁、锡和铅的元素，

C表示至少一种选自磷、硼、砷、碲、钨、锑、硅、铝、钛、锆和铈的元素，

D表示至少一种选自钾、铷、铯和铊的元素，

O表示氧，

a、b、c、d、e、f和g满足以下关系：当a等于12时，0＜b≤10、0＜c≤10、1≤d≤10、0≤e≤10、0≤f≤10和0＜g≤2，并且x为根据其它元素氧化态确定的值，

(3)催化剂在构成催化剂的金属元素的种类和/或含量比例方面彼此不同，和

(4)催化剂各自独立地通过如下得到：干燥含有催化剂组分的水溶液或水悬浮液，然后在由含有分子氧的气体的气氛下煅烧，随后在还原物质的存在下热处理。

根据本发明，通过催化气相氧化至少一种选自丙烯、异丁烯和叔丁醇的化合物，其相应的不饱和醛和/或不饱和羧酸可以以令人满意的收率以良好的转化率生产。

发明详述

在本发明中，将含有至少一种选自丙烯、异丁烯和叔丁醇的化合物的进料气和分子氧进料到充满多种具有不同催化活性的催化剂由此从进料气入口到进料气出口催化活性增加的反应管。催化剂的种类越多，则在反应结果和反应管中温度控制方面更加有效，然而催化剂的制备或填充也更加复杂。考虑到这些因素，优选使用两种催化剂。

本发明使用的催化剂各自独立地为由以下式(I)代表的混合氧化物：

Mo_aBi_bFe_cA_dB_eC_fD_gO_x    (I)

其中

Mo、Bi和Fe分别表示钼、铋和铁，

A表示镍和/或钴，

B表示至少一种选自锰、锌、钙、镁、锡和铅的元素，