[发明专利]高选择性制备不饱和醛和不饱和酸催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种高选择性制备不饱和醛和不饱和酸催化剂的制备方法，该催化剂为Mo-Bi-Fe-Co复合金属氧化物，催化剂采用共沉淀方法制备，用可溶性的钼和碱金属或碱土金属的水溶液进行处理，使用两段焙烧工艺制得催化剂粉体颗粒；Mo-Bi-Fe-Co复合金属氧化物通式为：Mo_aBi_bFe_cCo_dX_eY_fZ_gO_h-Mo_i，其中Mo表示钼，Bi表示铋，Fe表示铁，Co表示钴，X为选自W、Sb、As、P、Ni、Sn和Pb中的至少一种元素，Y为选自Zn、Cr、Mn、Ru、Ag、Pd和Ru中的至少一种元素，Z为选自Na、K、Li、Rb、Cs、Ca、Mg、Sr和Ba中的至少一种元素；a、b、c、d、e、f和g表示各元素的原子比，其中当a＝12时，b为0.1～7，c为0.5～8，d+e为0.5～20，f为0～1，g为0～2，h为由上述各元素的氧化态所决定的数字。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于钼来源于磷钼酸、钼酸盐或氧化钼中的一种；钨来源于钨酸盐或氧化钨中的一种；碱金属或碱土金属来源于其氢氧化物或硝酸盐中的一种；其它元素来源于其醋酸盐、硝酸盐、氯化物或氧化物中的一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于催化剂采用共沉淀方法制备，制备过程采用方法(1)或者方法(2)，具体地说，方法(1)是，在所用组分的前驱体化合物的共沉淀过程中用氨水或者尿素的水溶液调节浆状液的pH为1.0～2.5，向该浆状液中加入溶有可溶性的钼和碱金属或碱土金属的前躯体的混合液并充分搅拌，得到的物料进行干燥、粉碎后进行第一次焙烧，焙烧得到的物料中加入稀释导热剂、粘结剂和成型助剂成型后进行第二次焙烧制得催化剂粉体颗粒；方法(2)是，在所用组分的前驱体化合物的共沉淀过程中用氨水或者尿素的水溶液调节浆状液的pH为1.0～2.5，该浆状液进行干燥、粉碎后进行第一次焙烧，得到的粉料用加入溶有可溶性的钼和碱金属或碱土金属的前躯体的混合液混合，再加入稀释导热剂、粘结剂和成型助剂成型后进行第二次焙烧制得催化剂粉体颗粒；或者第一次焙烧得到的粉料用溶有可溶性的钼和碱金属碱或土金属的前躯体的混合液浸渍、干燥后，再加入稀释导热剂、粘结剂和成型助剂成型后进行第二次焙烧制得催化剂粉体颗粒。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述的稀释导热剂是从硅粉、碳化硅、氧化硅和氧化铝中任选一种；所述的粘结剂是从硅溶胶、铝溶胶、乙醇、甘油和聚乙烯醇中任选一种；所述的成型助剂是从石墨、陶瓷纤维和田菁粉中任选一种。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于稀释导热剂的含量为催化剂粉体颗粒总重的0％～50重量％，粘结剂的含量为催化剂粉体颗粒总重的0.01重量％～10重量％，成型助剂的含量为催化剂粉体颗粒总重的0.01重量％～10重量％，催化剂粉体涂覆于载体中或直接压片成型或挤条成型为球形、圆柱形、三叶草形、四叶草形、齿轮形等实心或空心颗粒，焙烧是在氧含量为1重量％～21重量％的含分子氧的气体中进行1～20h，分子氧来自于空气或纯氧，其余为N₂、H₂O、He或Ar中的一种或其按任意比例的混合物，焙烧气体相对催化剂的体积空速为10～1500h^-1，第一次焙烧温度为150～300C，第二次焙烧温度为400～550℃。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，Mo-Bi-Fe-Co的复合金属氧化物催化剂用于异丁烯部分氧化制备甲基丙烯醛和甲基丙烯酸或丙烯部分氧化制备丙烯醛和丙烯酸的反应。

7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，Mo-Bi-Fe-Co的复合金属氧化物催化剂用于异丁烯部分氧化制备甲基丙烯醛和甲基丙烯酸或丙烯部分氧化制备丙烯醛和丙烯酸的反应时，异丁烯或丙烯相对于催化剂的体积空速为90～200hr^-1，反应温度为300～420℃，绝压为0.1～0.5Mpa，O₂与异丁烯或丙烯的摩尔比为1～10∶1.，水蒸气与异丁烯或丙烯的摩尔比为1～15∶1.。