[发明专利]天然甘油选择性脱水制备丙烯醛反应及催化剂

权利要求书

1、一种以天然甘油为原料进行选择性脱水制丙烯醛的催化剂。其特征在于，催化剂由硅铝比为25～360的H-ZSM-5分子筛与0.05～7％的活性金属组分组成，或由H-ZSM-5分子筛、5～30％的无定形硅铝胶和0.05～7％的活性金属组分组成。该催化剂是通过先在加热共沸条件下的共沉淀过程向H-ZSM-5分子筛中单独引入活性金属组分或同时引入无定形硅铝溶胶和活性金属组分、再经高温焙烧制备而成，也可以通过先在室温条件下的浸渍负载过程向H-ZSM-5载体或由H-ZSM-5与无定形硅铝胶组成的复合载体上引入活性金属组分、再经高温焙烧制备而成。

2、一种天然甘油选择性脱水制丙烯醛反应的工艺。其特征在于，以甘油水溶液为原料，不经预加热和气化，直接进入固定床流动型催化反应器中进行反应。

3、根据权利要求1，催化剂中的活性金属组分的含量优选为0.5～3.0wt％，无定形硅铝胶的含量优选为15～25wt％，H-ZSM-5的硅铝比优选为40～100。

4、根据权利要求1，催化剂制备过程中所涉及的硅铝溶胶采用如下程序制备。将一种硅源溶于氢氧化钠溶液，经加热搅拌澄清后，加入一种铝源，在加热恒沸条件下回流1～8个小时，优选4小时，调节pH值＝6～9，优选pH＝6.5～7。所制备的硅铝溶胶的Si/Al摩尔比为3～15，优选6～9，含水量为60～80wt％。

5、根据权利要求4，可供选择的硅源包括：硅溶胶、硅酸钠、白碳黑、或硅胶，优选硅溶胶；可供选择的铝源：氢氧化铝、烷氧基铝或任何一种含铝的可溶性盐，优选硫酸铝。

6、根据权利要求1，催化剂制备过程中所涉及的金属盐可以是以下物质中的一种或其中的多种按任意比例的混合，包括IA、IA、IIB、VIB、VII和VIIIB族和轻稀土元素的无机或有机酸盐，优选Fe、Zn、Mn、Cu、La的可溶无机或有机酸盐。

7、根据权利要求1及3～6，催化剂制备过程中，金属盐溶液和或硅铝溶胶与H-ZSM-5分子筛按如下比例搅拌混合：活性金属组分/H-ZSM-5＝0.0001～0.005mol/g，优选0.0004～0.002mol/g；硅铝溶胶/H-ZSM-5＝0.1～1.5g/g，优选0.5～1.0g/g；含金属盐的溶液浓度为0.1～0.6mol/L，优选0.2～0.4mol/L。

8、根据权利要求1，催化剂制备过程中所涉及的加热回流处理温度为60～100℃，优选90～100℃，时间2～8小时，优选4～6小时；室温下浸渍负载时间为2～24小时，优选10～12小时；焙烧温度为500～700℃温度，优选550～650℃，时间2～12小时，优选4～8小时。

9、根据权利要求1及3～8，所制备的最好催化剂是Fe-ZSM-5(75)/Si-Al。

10、根据权利要求1和2，甘油选择性催化脱水制丙烯醛反应的工艺条件为：原料浓度10～60％、反应压力常压、反应温度200～400℃、液-时空速(LHSV)0.01～0.60h^-1。最好的反应结果为甘油转化率100％，丙烯醛选择性75.2mol％。