[发明专利]通过丙烷部分氧化反应连续制备丙烯酸的方法和设备

权利要求书

1.一种连续制备丙烯酸的方法，包括以下步骤：

(1)使用催化剂使包含丙烷、氧气、水蒸气以及二氧化碳的进料经历部分氧化，由此得到含丙烯酸的混合气体；

(2)将所述含丙烯酸的混合气体分离成含丙烯酸的溶液以及气体副产物；

(3)从所分离的含丙烯酸的溶液中分离丙烯酸溶液；以及

(4)将所分离的气体副产物回收至所述进料中，

其中，基于所述进料的总摩尔％，所述二氧化碳的量为40摩尔％至80摩尔％，并且

其中，在所述进料中不包含氮气，

所述方法进一步包括在步骤(1)和(2)之间，使用包括选自铑(Rh)、铱(Ir)、钯(Pd)和铂(Pt)中的至少一种的催化剂将一氧化碳氧化成二氧化碳，并且

所述二氧化碳是载气，

其中，在步骤(1)中，所述催化剂由以下化学式1表示：

[化学式1]

MoV_aTe_bNb_cO_x

在化学式1中，

a为0.006至1的数，

b为0.006至1的数，

c为0.006至1的数，并且，

x为连接到其他元素的氧的量并取决于其他元素的氧化态，并且

在步骤(1)中，如以下反应式1所示，丙烷被氧化成丙烯酸：

[反应式1]

CH₃CH₂CH₃+2O₂→CH₂CHCOOH+2H₂O。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述气体副产物包括选自丙烷、丙烯、氧气、一氧化碳、二氧化碳以及水蒸气中的至少一种。

3.如权利要求1所述的方法，其中，回收步骤(4)的所述分离的气体副产物以便适合步骤(1)中的所述进料的组成摩尔比。

4.如权利要求1所述的方法，进一步包括在从步骤(4)循环回步骤(1)期间，使用包括选自铑(Rh)、铱(Ir)、钯(Pd)和铂(Pt)中的至少一种的催化剂将一氧化碳氧化成二氧化碳。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述丙烷与所述氧气的摩尔比为1:0.5至3。

6.如权利要求1所述的方法，其中，基于所述进料的总摩尔％，所述水蒸气的量为5摩尔％至50摩尔％。

7.如权利要求1所述的方法，其中，在200℃至500℃下进行所述部分氧化。

8.如权利要求1所述的方法，其中，使用吸收溶剂进行步骤(2)。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述吸收溶剂为水。