[发明专利]杂多酸盐催化剂及其制备方法

说明书

公开了一种杂多酸盐催化剂及其制备方法，所述方法包括将相应组分元素的前驱体化合物溶解，制备含有上述全部催化剂成分的催化剂前体的悬浮分散浆液；干燥后的催化剂前体与有机化合物混合成型、焙烧后得到所述催化剂。

技术领域

本发明涉及一种杂多酸盐催化剂，它能够在较低反应温度下以高转化率和高选择性来氧化(甲基)丙烯醛制备(甲基)丙烯酸。本发明还涉及所述杂多酸盐催化剂的制备方法。

背景技术

甲基丙烯醛气相氧化来制造甲基丙烯酸是目前工业上广泛应用的一种制备甲基丙烯酸方法，该方法采用杂多化合物作为催化剂。而大多数杂多酸盐催化剂含有磷和钼作为主要组分，具有杂多酸和/或盐的结构，他们反应活性低、对于甲基丙烯酸的选择性低且寿命短。这一致命的弱点导致在工业生产中需频繁更换催化剂，导致生产成本上升。因此，现有技术致力于改进杂多酸盐催化剂的催化性能。

例如，中国专利CN 101829589A提出了一种以特定方法添加锑来改进催化剂的活性，达到提高催化剂选择性的目的。虽然用该方法制得的催化剂具有改进的原料选择性，但该催化剂的制造方法包括高温反应处理步骤，反应条件较为苛刻。

中国专利CN 1212302C提出延长催化剂寿命的方法，它包括控制反应条件，即将反应空速控制在500～750h^-1。虽然这种方法达到了延长催化剂寿命的目的，但是它会使装置产能大大降低，影响装置效益。

中国专利CN 103459022A提出了一种杂多酸催化剂的制备方法，它包括以下步骤：

将水性混合液干燥而制造表观密度(X)为1.00～1.80kg/L的干燥物，所述水性混合液含有催化剂成分的原料化合物：和

将所述干燥物或含有所述干燥物的混合物成型，制造成型品密度(Y)为1.60～2.40kg/L且所述表观密度(X)与所述成型品密度(Y)的比(X/Y)为0.50～0.80的催化剂成型体。该制备方法的缺点在于工序繁琐，影响工作效率。

美国专利5,422,326公开了一种用于制造甲基丙烯酸的催化剂及其制备方法。它具体公开了其催化剂的制造方法包括如下步骤：

(i)将前驱化合物混合并蒸发至干；

(ii)将得到的固体在约130℃干燥16小时；

(iii)加入具有特定粒径的聚甲基丙烯酸甲酯颗粒；

(iv)将得到的混合物在压力下模制并在空气中在约380℃热处理约5小时，得到催化剂。

这种方法虽然在一定程度上改进了催化剂的选择性和转化率，但是其还存在进一步改进的余地。

因此，本领域仍需要开发一种用于制造(甲基)丙烯酸的杂多酸盐催化剂，这种催化剂能在较低反应温度下以高转化率和高选择性来氧化(甲基)丙烯醛制备(甲基)丙烯酸。

本领域还需要开发上述杂多酸盐催化剂的制造方法。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于制造(甲基)丙烯酸的杂多酸盐催化剂，这种催化剂能够在较低反应温度下以高转化率和高选择性来氧化(甲基)丙烯醛制备(甲基)丙烯酸。

本发明的另一个目的是提供一种上述杂多酸盐催化剂的制造方法。

因此，本发明的一个方面涉及一种杂多酸盐催化剂，它具有如下通式：

x(Mo₁₂P_aV_bD_cE_dG_eO_f)/yZ