[发明专利]一种合成丙烯酸（酯）的钒磷锆钛复合氧化物催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种合成丙烯酸及其酯的钒磷锆钛复合氧化物催化剂，其特征在于：以TiO₂、SiO₂、分子筛中的一种或几种混合物为载体，负载活性组分和活性助剂；所述活性组分为V、P、Zr、Ti的复合氧化物，所述活性助剂为B、Al、Ce、La的一种或几种氧化物，对载体进行改性。

2.根据权利要求1所述合成丙烯酸及其酯的钒磷锆钛复合氧化物催化剂，其特征在于：所述催化剂组成以催化剂总质量计为： 5%~20%V，10%~25%P，1%~5%Zr，5%~30Ti%，所述活性助剂为0.5%~5%。

3.根据权利要求1所述的合成丙烯酸及其酯的钒磷锆钛复合氧化物催化剂，其特征在于：所述活性组分V选自偏钒酸铵，P选自磷酸，Zr选自硝酸锆，Ti选自二氧化钛或钛酸丁酯；所述活性助剂选自Al、Ce、La的硝酸盐，B选自硼酸；所述分子筛选自HZSM-5。

4.一种制备如权利要求1至3任一项所述丙烯酸及其酯的钒磷锆钛复合氧化物催化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）载体改性：取B、Al、Ce、La化合物的一种或几种，加入去离子水溶解配制一定浓度的溶液，然后取载体粉末加入溶液中，常温浸渍4 h ~8h，80℃~120℃下干燥6h，再在300℃~600℃下焙烧3 h ~8h；

（2）钒磷锆钛复合溶胶制备

a、取无水乙醇、去离子水，冰醋酸按一定比例配制钛溶胶，然后加入一定量锆盐，制得钛锆混合溶胶，再取一定量磷酸缓慢加入钛锆溶胶中，室温下搅拌1-3h，制得磷酸钛、磷酸锆复合溶胶；

b、取一定量去离子水，加入少量草酸，将该混合溶液加热至50~80℃，加入固体偏钒酸铵，搅拌至完全溶解，将配制好的钒溶液加入上述复合溶胶中，搅拌1~3h，制得钒磷锆钛复合溶胶；

（3）取改性载体放入钒磷锆钛复合溶胶中，加热到50℃~90℃，边搅拌边缓慢加入少量磷酸，然后将形成的凝胶放入真空干燥箱中在80℃~120℃下干燥2~6h，干燥好后的催化剂固体放入马弗炉中，通入空气进行焙烧，程序升温在150℃~300℃下焙烧2 h ~4h，再升温至550℃焙烧4 h ~6h，即得催化剂。

5.一种如权利要求1至3中任一项所述的催化剂的应用，其特征在于：所述催化剂应用于甲醛和醋酸合成丙烯酸及其酯，该反应采用固定床反应器，反应为气固催化反应，反应温度为320℃~380℃，反应系统中通入惰性气体氮气作为载气，并通入一定比例的氧气，原料甲醛与醋酸摩尔比为1:3~1:6，原料甲醛源可选自福尔马林溶液或三聚甲醛，原料中加入一定量甲醇作为溶剂。