[发明专利]丙烯酸的制备方法

说明书

提供了一种用于制备丙烯酸的方法，其包含：(1)通过催化气相氧化制备丙烯醛，其包含：(a)提供包含以下的反应气体：(i)5至10mol％的丙烯，(ii)0.02至0.75mol％的丙烷和(iii)0.25至1.9mol％的包含甲烷和乙烷中的至少一种的燃料混合物，其中丙烷、甲烷和乙烷的总量与丙烯的总量的摩尔比为0.01:1至0.25:1；(b)使所述反应气体与第一混合金属氧化物催化剂接触以形成包含丙烯醛的混合物，其中所述第一混合金属氧化物催化剂包含钼、铋、钴和铁中的一种或多种；和(2)使所述丙烯醛混合物与第二混合金属氧化物催化剂接触以形成包含丙烯酸的混合物，其中所述第二混合金属氧化物催化剂包含钼、钒、钨、铜和锑中的一种或多种。

技术领域

本发明一般涉及一种通过催化气相氧化制备丙烯酸的方法。所述方法包括提供含有丙烯、丙烷以及甲烷和乙烷中的至少一种的燃料混合物的反应气体，并使其与第一氧化催化剂接触以形成含有丙烯醛的混合物，并使丙烯醛混合物与第二氧化催化剂接触以形成含有丙烯酸的混合物。

背景技术

丙烯酸可以通过丙烯醛的选择性氧化进行商业生产，所述丙烯醛可以通过丙烯的选择性氧化产生。基于其它杂质的水平，例如精炼级、化学级和聚合物级，可以将市售丙烯分为不同等级。根据价格差异，使用一种优于另一种等级的等级可能会有优势。尽管可以使用不同等级的丙烯作为通过催化氧化制造丙烯醛的进料，但将丙烯等级从一种改为另一种可对吸收器废气的燃料含量产生显著影响，并且还可由于丙烯醛设备通常设计用于固定的丙烯组合物的事实而被禁止。例如，设计用于化学级丙烯(含有3体积％至7体积％的丙烷作为主要杂质)的现有设备伴随高纯度聚合物级丙烯(含有0.5体积％的丙烷作为主要杂质)面临一些挑战：(1)丙烷燃料(丙烯中的杂质)出现短缺，所述丙烷燃料用作排放到大气中之前对挥发性有机物进行下游热氧化的燃料；(2)作为压载气的丙烷出现短缺，所述丙烷使反应器进料组合物远离易燃区域。

在本领域中已利用不同等级的丙烯用作制造丙烯醛的进料气。例如，WO 2014/195157 A1公开了一种用包含精炼级丙烯的进料气和特定范围的硫和不饱和烃制造丙烯醛的方法。但是，现有技术并没有公开一种通过提供根据本发明的反应气体经由气相氧化制备丙烯醛的方法，所述方法允许在反应器进料气中将高等级丙烯用于设计用于化学级丙烯的现有设备，而无需牺牲生产率或需要其它资本改进。

因此，需要开发一种方法，所述方法允许使用包含高等级丙烯的反应器进料气，同时不会有用于对挥发性有机物进行下游热氧化的燃料出现短缺和使反应器进料组合物远离易燃区域的压载气出现短缺的缺点。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种用于制备丙烯酸的方法，其包含：(1)通过催化气相氧化制备丙烯醛，其包含：(a)提供包含以下的反应气体：(i)5至10mol％的丙烯，(ii)0.02至0.75mol％的丙烷和(iii)0.25至1.9mol％的包含甲烷和乙烷中的至少一种的燃料混合物，其中丙烷、甲烷和乙烷的总量与丙烯的总量的摩尔比为0.01:1至0.25:1，(b)使反应气体与第一混合金属氧化物催化剂接触以形成包含丙烯醛的混合物，其中所述第一混合金属氧化物催化剂包含钼、铋、钴和铁中的一种或多种；和(2)使丙烯醛混合物与第二混合金属氧化物催化剂接触以形成包含丙烯酸的混合物，其中所述第二混合金属氧化物催化剂包含钼、钒、钨、铜和锑中的一种或多种。