[发明专利]制备用于生产不饱和醛和/或不饱和羧酸的催化剂的方法以及制备不饱和醛和/或不饱和羧酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制备用于生产不饱和醛和/或不饱和羧酸的催化剂的方 法。本发明还涉及使用通过前述方法制备的催化剂制备不饱和醛和/或 不饱和羧酸的方法。

背景技术

由包含钼、铋和铁的混合氧化物构成的催化剂可有效用作用于通过 用分子氧气相催化氧化丙烯而制备丙烯醛和/或丙烯酸的催化剂，还可 有效用作用于通过用分子氧气相催化氧化异丁烯或叔丁醇而制备异丁 烯醛和/或甲基丙烯酸的催化剂。已知这样的催化剂一般通过干燥含有 催化剂组分的含水溶液或含水浆料然后煅烧干燥的产物来制备。将这种 催化剂用在上面的氧化反应中时，所述催化剂以模制催化剂或负载催化 剂的形式填充在固定床反应器中。如果催化剂的机械强度低，则当将其 填充进反应器中时其趋于破碎，结果使得反应过程中反应器中的压力下 降。因此，这样的催化剂需要具有高的机械强度。

为了增加催化剂的机械强度，提出在制备催化剂的过程中将无机纤 维混入催化剂中(参见JP-A-06-000381、JP-A-2002-273229和 JP-A-09-052053)。

但是，通过上述方法制备的催化剂可能不一定具有令人满意的机械 强度。

发明内容

本发明的一个目的是提供制备用于生产不饱和醛和/或不饱和羧酸 的催化剂的方法，该催化剂包含含有钼、铋和铁的混合氧化物并且具有 改进的机械强度。

本发明人广泛研究的结果是发现了当通过包括下述步骤(1)、(2)和(3) 的方法制备用于生产不饱和醛和/或不饱和羧酸的包含含有钼、铋和铁 的混合氧化物(或者优选由含有钼、铋和铁的混合氧化物构成)的催化剂 时可实现上述目的。

因此，本发明提供了制备用于生产不饱和醛和/或不饱和羧酸的包含 含有钼、铋和铁的混合氧化物(或者优选由含有钼、铋和铁的混合氧化 物构成)的催化剂的方法，所述方法包括步骤：

(1)干燥含有催化剂原料的含水溶液或含水浆料，然后在含分子氧的 气氛中对干燥的产物进行第一煅烧以得到煅烧产物；

(2)在还原物质的存在下加热在步骤(1)中得到的煅烧产物，以得到 质量损失为0.05-6％的还原产物，质量损失由下式(I)表示：

质量损失(％)＝[(Wa-Wb)/Wa]×100  (I)

其中Wa是还原处理之前煅烧产物的重量，Wb是还原处理之后还原产 物的重量；和

(3)在含分子氧的气氛中对在步骤(2)中得到的还原产物进行第二煅 烧。

此外，本发明提供了制备不饱和醛和/或不饱和羧酸的方法，所述包 括以下步骤：

通过根据本发明的制备催化剂的方法制备催化剂，和

在上述步骤中制备的催化剂的存在下，用分子氧气相催化氧化至少 一种选自丙烯、异丁烯和叔丁醇的化合物。

本发明的方法可提供具有更好机械强度的用于制备不饱和醛和/或 不饱和羧酸的催化剂。而且，当将通过本发明的方法制备的催化剂用于 制备不饱和醛和/或不饱和羧酸时，很好地防止了在将催化剂填充进反 应器的过程中催化剂的破碎。结果，可以减小反应过程中的压力下降， 并可以在气相中用分子氧稳定地催化氧化选自丙烯、异丁烯和叔丁醇的 化合物，以制备不饱和醛和/或不饱和羧酸。

具体实施方式

根据本发明的用于生产不饱和醛和/或不饱和羧酸的催化剂包含含 有钼、铋和铁作为必要元素的混合氧化物(或者优选由含有钼、铋和铁 作为必要元素的混合氧化物构成)。该混合氧化物可以任选地包含至少 一种除钼、铋和铁之外的元素。例如，所述混合氧化物可优选包含至少 一种选自镍、钴、钾、铷、铯和铊的元素。

这样的混合氧化物的一个优选的例子是由下式(II)代表的化合物：

Mo_aBi_bFe_cA_dB_eC_fD_gO_x    (II)

其中

Mo、Bi和Fe分别代表钼、铋和铁，

A代表镍和/或钴，

B代表选自锰、锌、钙、镁、锡和铅的元素，

C代表选自磷、硼、砷、碲、钨、锑、硅、铝、钛、锆和铈的元素，

D代表选自钾、铷、铯和铊的元素，

O代表氧，