[发明专利]在低过压下催化生产甲酸和再生该过程中所用催化剂的方法

权利要求书

1.一种催化生产甲酸和再生所用催化剂的方法，其中用作催化剂的具有通式[PMoxVyO40]^n-的氧钒根离子、钒酸根离子或多金属氧酸盐离子在高于70℃且低于160℃的温度下，在容器内在液体溶液中与用作底物的α-羟基醛、α-羟基羧酸、碳水化合物、糖苷或聚合物相接触，所述α-羟基醛、α-羟基羧酸、碳水化合物、糖苷或聚合物含有碳链并具有至少一个作为取代基重复键合到碳链上的OH基团，和/或在碳链中具有重复存在的O、N或S原子，其中6≤x≤11，1≤y≤6，3n10且x+y＝12，其中n、x和y各自是整数，其中还原的催化剂通过氧化回复到其原始状态，其特征在于，为此目的，使所述溶液在至少2巴且至多16巴的压力下通过混合装置或经由液体不可渗透的、气体可渗透的膜与包含至少18％体积分数的氧气的气体接触，其中在反应中形成且进入到所述气体的CO和/或CO₂被脱除，且其脱除量使得所述气体中CO和CO₂的总体积分数不超过80％。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气体中CO和CO₂的总体积分数至少为20％，和/或因在反应中形成且进入到所述气体的CO和/或CO₂以一定量被脱除以使得所述气体中CO和CO₂的总体积分数不超过70％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在未待达到80％的体积分数时，通过持续地或间歇地使用新鲜气体替换接触所述溶液的气体或至少一部分所述气体，或者通过从所述气体中分离CO和/或CO₂，将在所述反应中形成且进入到所述气体的CO和/或CO₂以一定量被脱除以使得所述气体中CO和CO₂的总体积分数不超过80％。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述氧钒根离子、钒酸根离子或多金属氧酸盐离子在高于80℃，和/或低于150℃的温度下，与所述α-羟基醛、α-羟基羧酸、碳水化合物、糖苷或聚合物相接触。

5.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述压力为至少3巴。

6.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，在所述反应中形成且进入到所述气体的CO和/或CO₂以一定量被脱除以使得在压力限制到最大值或压力保持恒定的情况下所述气体中的氧分压因CO和/或CO₂减小不超过10％。

7.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，为了所述催化剂的氧化，将一部分所述液体溶液从所述容器引出，与所述气体接触，然后再次供给到的液体溶液的剩余部分中。

8.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，通过适于吸收甲酸的吸收剂，从所述气体中吸收在气体中形成的蒸气甲酸，随后由其解吸，或者通过碱从所述气体中吸收，并且由此得到的盐溶液被引出或在所述容器内或在所述容器外部冷凝，其中形成的冷凝物被引回到所述容器中，供给到萃取步骤，将甲酸与其中包含的水分离，或者将其引出用于分离甲酸。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述吸收剂为直链醇或酰胺。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述直链醇为1-戊醇、1-己醇、1-庚醇、1-辛醇或1-癸醇。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述酰胺为N,N-二烷基甲酰胺。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述酰胺为二戊基甲酰胺、N-(正十六烷基)甲酰胺、N,N-二正丁基甲酰胺(DBFA)、N-二正-乙酰胺、N-甲基-N-庚基甲酰胺、N-正丁基-N-2-乙基己基甲酰胺或N-正丁基-N-环己基甲酰胺。