[发明专利]催化剂系统、含有该催化剂系统的氧化反应釜以及使用该反应釜制备丙烯醛和丙烯酸的方法

权利要求书

1.一种催化剂系统，其包括：

1)通过将催化剂有效组分材料和非活性材料的混合物成形而获得的复合催化剂颗粒；和

2)通过将催化剂有效组分材料成形而获得的纯催化剂颗粒。

2.根据权利要求1所述的催化剂系统，其中，在1)复合催化剂颗粒和2)纯催化剂颗粒中的催化剂有效组分材料是用以下通式1表示的金属氧化物：

(通式1)

Mo_aA_bB_cC_dD_eE_fF_gO_h

其中Mo是钼，

A是选自Bi和Cr中的一种或多种元素，

B是选自Fe、Zn、Mn、Nb和Te中的一种或多种元素，

C是选自Co、Rh和Ni中的一种或多种元素，

D是选自W、Si、Al、Zr、Ti、Cr、Ag和Sn中的一种或多种元素，

E是选自P、Te、As、B、Sb、Sn、Nb、Cr、Mn、Zn、Ce和Pb中的一种或多种元素，

F是选自Na、K、Li、Rb、Cs、Ta、Ca、Mg、Sr、Ba和MgO中的一种或多种元素，

a、b、c、d、e、f和g是各元素的原子比，以及

当a＝10时，b为0.01-10，c为0.01-10，d为0-10，e为0-10，f为0-20，

g为0-10，而h是根据各组分的氧化状态而被确定的值。

3.根据权利要求1所述的催化剂系统，其中，1)复合催化剂颗粒或2)纯催化剂颗粒的形状选自圆柱状或中空圆柱状、球形、椭圆柱形和环形。

4.根据权利要求1所述的催化剂系统，其中，1)复合催化剂颗粒或2)纯催化剂颗粒的外径为3-10毫米。

5.根据权利要求1所述的催化剂系统，其中，1)复合催化剂颗粒或2)纯催化剂颗粒的长度与直径(外径)比(L/D)为1-1.3。

6.根据权利要求1所述的催化剂系统，其中，1)复合催化剂颗粒或2)纯催化剂颗粒是负载在载体上的催化剂颗粒，所述载体选自α-氧化铝、碳化硅、斧石、二氧化硅、氧化锆和氧化钛中。

7.根据权利要求1所述的催化剂系统，其中在1)复合催化剂颗粒中，所述非活性材料的含量是20-80体积％。

8.根据权利要求1所述的催化剂系统，其中，在1)复合催化剂颗粒中的非活性材料选自二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝、氧化锆和氧化钛中。

9.根据权利要求1所述的催化剂系统，其中在1)复合催化剂颗粒中，所述非活性材料的形状是微粒状或粉末状。

10.根据权利要求1所述的催化剂系统，其中，1)复合催化剂颗粒或2)纯催化剂颗粒进一步包括选自成形助剂、增强剂和成孔剂中的一种或多种材料。

11.根据权利要求1所述的催化剂系统，其中，所述催化剂系统包括通过填充1)复合催化剂颗粒形成的第一催化剂层和通过填充2)纯催化剂颗粒形成的第二催化剂层。

12.根据权利要求11所述的催化剂系统，其中第一催化剂层被分为两个或多个催化剂层，并且在所述两个或多个催化剂层中，填充催化剂有效组分材料与非活性材料的含量比例不同的复合催化剂颗粒。

13.一种氧化反应釜，其包括：

根据权利要求1-12中任意一个所述的催化剂系统，

其中第一催化剂层被布置在反应釜的原材料入口侧，而第二催化剂层被布置在所述反应釜的原材料出口侧，其中，在第一催化剂层中填充有通过将催化剂有效组分材料和非活性材料的混合物成形而获得的复合催化剂颗粒，而在第二催化剂层中填充有通过将催化剂有效组分材料成形而获得的纯催化剂颗粒。

14.根据权利要求13所述的氧化反应釜，其中，所述氧化反应釜是列管式换热型的固定层多管反应釜。

15.一种生产丙烯醛的方法，所述方法包括以下步骤：

通过使用权利要求13所述的氧化反应釜而对丙烯进行固定层催化剂部分氧化反应。