[发明专利]混合型铁酸锰催化剂、其制备方法、以及使用该催化剂制备1,3-丁二烯的方法

权利要求书

1.一种用于制备1，3-丁二烯的混合型铁酸锰催化剂的制备方法，包括：

(A)提供含有锰前体和铁前体的前体水溶液，其中铁(Fe)与锰(Mn)的原子比值为1.8～2.4；

(B)在10℃～40℃的温度下将所述前体水溶液与摩尔浓度为1.5M～4.0M的碱溶液混合以形成共沉淀溶液；

(C)将所述共沉淀溶液洗涤并过滤以获得固体催化剂；

(D)在70℃～200℃下干燥所述固体催化剂；以及

(E)在350℃～800℃下对所述干燥后的固体催化剂进行热处理。

2.权利要求1所述的制备混合型铁酸锰催化剂的方法，

其中所述步骤(B)还包括：

将所述前体水溶液与碱溶液搅拌6～12小时，从而充分地进行共沉淀。

3.权利要求1所述的制备混合型铁酸锰催化剂的方法，其中所述锰前体包括锰的氯化物和锰的硝酸盐，并且所述铁前体包括铁的氯化物和铁的硝酸盐。

4.权利要求3所述的制备混合型铁酸锰催化剂的方法，其中所述铁前体选自由氯化亚铁四水合物、氯化亚铁六水合物、氯化亚铁二水合物、三氯化铁六水合物、硝酸亚铁六水合物、硝酸亚铁九水合物、硝酸铁六水合物和硝酸铁九水合物所组成的组，并且所述锰前体选自由二氯化锰、二氯化锰四水合物、三氯化锰、四氯化锰、硝酸锰六水合物、硝酸锰四水合物和硝酸锰一水合物所组成的组。

5.权利要求1所述的制备混合型铁酸锰催化剂的方法，其中所述步骤(B)在15℃～25℃的温度下进行。

6.权利要求1所述的制备混合型铁酸锰催化剂的方法，其中所述碱溶液为氢氧化钠溶液。

7.通过采用权利要求1至6中任意一项所述的方法而制备的混合型铁酸锰催化剂，该混合型铁酸锰催化剂包含氧化铁(α-Fe₂O₃)、氧化锰铁(MnFeO₃)和铁酸锰(MnFe₂O₄)。

8.通过采用权利要求1至6中任意一项所述的方法而制备的混合型铁酸锰催化剂，在X-射线衍射分析中，所述催化剂在2θ为18.78～18.82、24.18～24.22、33.2～33.24、35.64～35.68、40.9～40.94、45.22～45.26、49.56～49.6、54.22～54.26、55.24～55.28、57.92～57.96、62.56～62.6、64.04～64.08、66.02～66.06、72.16～72.2和75.78～75.82的范围内具有峰。

9.一种利用所述混合型铁酸锰催化剂制备1，3-丁二烯的方法，包括：

(A)提供C4混合物、空气和水蒸气的混合气体作为反应物；

(B)使所述反应物连续地通过承载有利用权利要求1至6中任意一项所述的方法制得的催化剂的催化剂层，以进行氧化脱氢反应；以及

(C)从所述催化剂层上获得1，3-丁二烯。

10.权利要求9所述的制备1，3-丁二烯的方法，其中所述C4混合物包含0.5重量％～50重量％的正丁烷、40重量％～99重量％的正丁烯、以及0.5重量％～10重量％的由其它成分构成的剩余部分。

11.权利要求9所述的制备1，3-丁二烯的方法，其中，在(A)中，反应物中的正丁烯∶空气∶水蒸气的混合比为1∶0.5～10∶1～50。

12.权利要求9所述的制备1，3-丁二烯的方法，其中，在(B)中，在300℃～600℃的反应温度下，并且在相对于正丁烯而言，时空速为1h^-1～3h^-1的条件下，进行所述的氧化脱氢反应。