[发明专利]一种丙烯选择性氧化生产丙烯醛的方法

权利要求书

1.一种丙烯选择性氧化生产丙烯醛的方法，采用固定床反应器，其特征在于反应器沿反应原料入口至出口至少分两反应段，接近反应器原料入口的首段反应段装有内层浓度高于外层浓度的Mo-Bi系双层催化剂，接近反应器出口的末段反应段内装具有双层结构催化剂（Ⅰ），该催化剂的主要组成由通式（Ⅰ）表示：Mo_aBi_bFe_cCo_dNi_eSb_fSi_gA_hB_iO_x（Ⅰ），其中：硅是催化剂中加入的载体，A是选自镁、锶、钛、镧中的至少一种元素，B选自钙、硼、锌中的至少一种元素；O是氧；a、b、c、d、e、f、g、h、i分别表示各元素原子比，其中a是12的一个数，b是0.5~6的一个数，c是0.5~5的一个数，d是1~8的一个数，e是0.5~6的一个数，f是0.1~3的一个数，g是0.2~55的一个数，h是0.05~4的一个数，i是0.05~1.5的一个数，x是由各氧化物的氧决定的数值，所述多金属氧化物催化剂具有内外双层结构，每层催化剂主要组成相同，但二氧化硅、氧化铝或碳化硅中的一种或多种的摩尔浓度不同，外层二氧化硅、氧化铝或碳化硅中的一种或多种的摩尔浓度比内层母体的低，以摩尔百分含量计，催化剂外层各组分含量浓度比内层母体高0.1～30%。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于反应器沿反应原料入口至出口分F₁反应段、F₂反应段和F₃反应段，F₁反应段装有内层浓度高于外层浓度的Mo-Bi系双层催化剂，F₃反应段装具有主要组成由通式Mo_aBi_bFe_cCo_dNi_eSb_fSi_gA_hB_iO_x表示的催化剂（Ⅰ），F₂反应段装有F₁段与F₃段两段催化剂的混合催化剂。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于F₁反应段长度小于反应器总长度的1/3，F₂反应段长度小于反应器总长度的1/3，F₃反应段长度小于反应器总长度的1/2。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于F₂反应段混合催化剂的比例满足下列条件：其中，内层浓度低于外层浓度的Mo-Bi系双层催化剂体积为V₂，内层浓度高于外层浓度的Mo-Bi系双层催化剂体积为V₁。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于反应器沿反应原料入口至出口分F₁反应段和F₂反应段。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于沿着原料入口端到出口端催化剂床层入口处到1/3处或入口处到1/2处以内的范围装填CN201010180103.2的催化剂，剩余部分装填主要组成由通式Mo_aBi_bFe_cCo_dNi_eSb_fSi_gA_hB_iO_x表示的催化剂（Ⅰ）。

7.根据权利要求1~6任一项所述的方法，其特征在于氧化反应的工艺条件为：反应原料丙烯醛、水、氧气经预热器120℃以上预热后进入反应器，盐浴加热，盐浴温度300~340℃，空速800~2000h^-1，进料组成：丙烯9~14体积％、空气70~73体积％、水蒸气15~18%。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于盐浴温度305~330℃，空速800～1800h^-1。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所用催化剂（Ⅰ）中外层各组分含量浓度比内层母体高0.1～15%。