[发明专利]一种制备甲基丙烯醛的方法

权利要求书

1.一种制备甲基丙烯醛的方法，包括以下步骤：

(1)以叔丁醇和任选的水为原料，通过叔丁醇脱水反应器，完成叔丁醇脱水反应，生成气态的异丁烯和水；

(2)将步骤(1)生成的气态的异丁烯和水，与氧气、氮气按比例在混合器中混合后，进入异丁烯氧化反应器，在固体氧化催化剂的作用下氧化生成甲基丙烯醛；

其特征在于：步骤(1)中的叔丁醇脱水反应不需要任何催化剂。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中水与叔丁醇摩尔比为0～5∶1，叔丁醇脱水反应的反应温度Tb为260～350℃。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤(1)中叔丁醇脱水反应的反应温度Tb是通过调节脱水反应器的高温热载体的进料(02)流股的温度Tr来实现，其中，Tb和Tr需满足5℃≤Tr-Tb≤30℃，优选范围是10℃≤Tr-Tb≤25℃，更优选的是10℃≤Tr-Tb≤20℃。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤(2)异丁烯氧化反应器中发生氧化反应后放出的能量通过氧化反应器的高温热载体的出料(14)流股转移出氧化反应器后分为(16)流股和换热器(E-2)的进料(15)流股两流股，其中(15)流股进入加热器(E-2)，对脱水反应器(R-0)的高温热载体的出料(03)流股进行加热，通过(E-2)调节脱水反应器(R-0)的高温热载体的进料(02)流股的温度为Tr；(16)流股和换热器(E-2)流出的(17)流股合并后作为(18)流股通过换热器(E-1)进行能量回收。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：(15)流股和(16)流股的质量流量比例是1∶4～3∶1，优选比例是1∶3～2∶1。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中叔丁醇脱水反应器和步骤(2)中异丁烯氧化反应器均为列管式固定床反应器。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中异丁烯氧化反应的进料中异丁烯的含量是2～10mol％，氧气含量是5～25mol％，水含量是1～30mol％，其余为氮气，氧化反应温度为250～500℃。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤(2)中异丁烯氧化反应的反应温度控制是通过换热器(E-1)来实现的。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于：叔丁醇脱水反应器和异丁烯氧化反应器都采用高温热载体加热，高温热载体选自导热油、无机熔盐、熔融金属或烟道气。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中所述的固体氧化催化剂具有以下通式(Mo₁₂Bi_aFe_bCo_cCu_dCs_eV_fNb_iW_jPb_k)/n载体，其中a，b，c，d，e，f，i，j，k分别代表每种元素的原子比例，a等于0.1～8，b等于0.1～10，c等于0.1～10，d等于0.01～3，e等于0.1～3，f等于0～5，i等于0～5，j等0～5，k等于0～5，且f+i+j+k等于0.1～5；所述载体是二氧化硅、碳化硅、氧化钛、三氧化二铝或者硅铝分子筛或者他们中的两种或者两种以上的混合物；n为载体与复合金属氧化之间的质量比，n等于0～20。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述氧化催化剂中，a等于0.5～5，b等于0.5～5，c等于0.5～5，d等于0.02～1，优选d等于0.05～0.6，e等于0.2～1，f等于0～3，i等于0～3，j等于0～3，k等于0～3，且f+i+j+k等于0.2～3。

12.如权利要求1所述的方法，步骤(2)中所有原料异丁烯、水、氧气及氮气的混合气体，以500～3000h^-1的空间速度经过装填有固体催化剂的异丁烯氧化反应器，优选的空速速度范围是700～2000h^-1。