[发明专利]丙烯酸催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及丙烯酸催化剂及其制备方法。

背景技术

丙烯酸(CH₂=CH-COOH)是最简单的不饱和羧酸，它是重要的有机合成原料及合成树脂单体。大多数用以制造丙烯酸甲酯、乙酯、丁酯、羟乙酯等丙烯酸酯类，其聚合物用于合成树脂、合成纤维、高吸水性树脂、建材、涂料等工业部门。

丙烯酸及其系列产品，主要是其酯类，近年得到迅速发展，2010年，丙烯酸及其酯类全世界总产量已超过500万吨，生产装置主要集中在美国、欧洲、日本和中国。全世界工业生产丙烯酸的大型装置都采用丙烯氧化技术，该技术已经有几十年的历史，大量的技术开发使其生产工艺日趋完善。

至今为止，许多专利授予了用于从丙烯醛生产丙烯酸方法的催化剂有关的发明，其中大多数是含有钼-钒（Mo-V）的催化剂，如中国专利CN 1070468C，CN 1031488A，CN 1146438A，CN 100378058C，CN 1031050C、CN 1169619C、CN 1583261A和CN 1146439A等，这些专利所描述的催化剂，其制备方法多为多金属化合物在溶剂或者水存在下制成溶液，再加入不溶性氧化物在加热和搅拌下蒸发干，然后煅烧、粉碎和成型的制备方法。而元素组成差异较大，如中国专利CN 1169619C公开的催化剂主成分为钼、钒和铜，再加入必要的碲，认为碲可以使这种催化剂的活性相氧化钼和钼酸铜更加稳定，可以延缓催化剂因Mo流失导致失活；中国专利CN 1583261A公开的催化剂是由                                                钼、钒、铜为主要活性组分，必不可少的至少由钛和锑的稳定组分以及镍、铁、硅、铝、碱金属碱土金属组成的复合化合物；中国专利CN 1050779C公开的催化剂其基本组成包括氧化物形式的钼、钒、钨、铜和镍元素；中国专利CN 1146439A公开的催化剂含有钼、钒、铜并含有元素钨、铌、钽、铬和铈中的一种或者多种元素，以及含有铜、钼和至少一种选自元素钨、钒、铌和钽中元素的HT钼酸铜结构类型的氧代金属氧化物。

而文献Applied Catalysis A: General 157 (1997) 363中指出VMo₃O₁₁是丙烯醛氧化制丙烯酸反应中最重要的活性相，在该反应中V⁴⁺有利于稳定中间产物丙烯酸盐，有利于加快反应决速步骤，VMo₃O₁₁中的V⁴⁺含量为98%，远高于其他Mo-V氧化物。其丙烯醛转化率高达97%，丙烯酸选择性高达92%，而且在适当的反应条件下具有较好的稳定性，因此如何在催化剂中尽可能多的获得VMo₃O₁₁既有利于提高催化剂的性能，也有利于其稳定性的提升，并且在其他助剂的作用下，催化剂的转化率和选择性还有进一步提高的空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现在技术中在丙烯醛氧化生产丙烯酸反应中存在的催化剂稳定性不好的技术问题，提供一种催化剂。该催化剂用于丙烯醛氧化生产丙烯酸反应，具有丙烯酸收率高，稳定性好的特点。

本发明所要解决的技术问题之二是提供上述技术问题之一所述催化剂的制备方法。

本发明所要解决的技术问题之三是提供一种采用上述技术问题之一所述催化剂的丙烯酸的生产方法。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：

一种催化剂，其活性组分构成由下式（I）表示：

Mo₁₂V_aCu_bW_cX_dY_eZ_fO_g                    (I)