[发明专利]一种适用于甘油脱水制丙烯醛反应中的抗结焦固体酸催化剂及其制备和应用

权利要求书

1.一种适用于甘油脱水制丙烯醛反应中的抗结焦固体酸催化剂，其特征在于：抗结焦固体酸催化剂具备质子酸中心和氧化中心，其由两种酸性物质通过不同酸位组合获得；其中，两种酸性物质按质量份数比为100:1–1:100的比例混合。

2.按权利要求1适用于甘油脱水制丙烯醛反应中的抗结焦固体酸催化剂，其特征在于：所述酸性物质为下述四种酸性物质中的任意两种的组合；其中，四种酸性物质分别为(A)磷酸、磷酸盐、磷酸氢盐中的一种或几种；(B)硫酸、硫酸盐、硫酸氢盐中的一种或几种；(C)沸石分子筛；(D)金属氧化物和/或复合金属氧化物。

3.按权利要求2所述的适用于甘油脱水制丙烯醛反应中的抗结焦固体酸催化剂，其特征在于：

所述质子酸中心为(A)磷酸、磷酸盐、磷酸氢盐中的一种或几种与(C)沸石分子筛；

(B)硫酸、硫酸盐、硫酸氢盐中的一种或几种与(C)沸石分子筛；

(A)磷酸、磷酸盐、磷酸氢盐中的一种或几种与(D)金属氧化物和/或复合金属氧化物；

或，(B)硫酸、硫酸盐、硫酸氢盐中的一种或几种与(D)金属氧化物和/或复合金属氧化物。

4.按权利要求按权利要求2或3所述的适用于甘油脱水制丙烯醛反应中的抗结焦固体酸催化剂，其特征在于：所述磷酸、磷酸盐、磷酸氢盐由浸渍或沉淀法获得；所述硫酸、硫酸盐、硫酸氢盐由浸渍或沉淀法获得；所述沸石分子筛由离子交换和/或浸渍法获得；所述金属氧化物和/或复合金属氧化物由浸渍或沉淀法获得。

5.按权利要求按权利要求2或3所述的适用于甘油脱水制丙烯醛反应中的抗结焦固体酸催化剂，其特征在于：所述磷酸盐和磷酸氢盐中与磷酸根或磷酸氢根结合形成盐的金属元素为第一主族金属元素、第二主族元素、Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Zr,Nb,Mo,W,La或Ce；

所述硫酸盐和硫酸氢盐中与硫酸根或硫酸氢根结合形成盐类的金属元素为第一主族金属元素、第二主族元素、Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Zr,Nb,Mo,W,La或Ce；

所述沸石分子筛为ZSM-5，β沸石或丝光沸石；

所述金属氧化物中的金属元素为Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Zr,Nb,Mo,W,La或Ce；

所述复合金属氧化物为由上述金属氧化物中两种或两种以上的金属元素组成的氧化物。

6.一种权利要求1所述的适用于甘油脱水制丙烯醛反应中的抗结焦固体酸催化剂的制备方法，其特征在于：

通过浸渍、沉淀、离子交换法中一种或几种方式获得酸性物质，将两种上述获得酸性物质通过不同酸位组合，获得具备质子酸中心和氧化中心的抗结焦固体酸催化剂；其中，两种酸性物质按质量份数比为100:1–1:100的比例混合。

7.按权利要求6所述的适用于甘油脱水制丙烯醛反应中的抗结焦固体酸催化剂的制备方法，其特征在于：所述酸性物质为下述四种酸性物质中的任意两种的组合；其中，四种酸性物质分别为(A)磷酸、磷酸盐或磷酸氢盐中的一种或几种；(B)硫酸、硫酸盐或硫酸氢盐中的一种或几种；(C)沸石分子筛；(D)金属氧化物和/或复合金属氧化物。

8.按权利要求6或7所述的适用于甘油脱水制丙烯醛反应中的抗结焦固体酸催化剂的制备方法，其特征在于：所述磷酸、磷酸盐或磷酸氢盐由浸渍或沉淀法获得；所述硫酸、硫酸盐或硫酸氢盐由浸渍或沉淀法获得；所述沸石分子筛由离子交换和/或浸渍法获得；所述金属氧化物和/或复合金属氧化物由浸渍或沉淀法获得。

9.一种权利要求1所述的适用于甘油脱水制丙烯醛反应中的抗结焦固体酸催化剂的应用，其特征在于：所述抗结焦固体酸催化剂在甘油脱水制丙烯醛反应中的应用。

10.按权利要求9所述的适用于甘油脱水制丙烯醛反应中的抗结焦固体酸催化剂的应用，其特征在于：以10-50wt％浓度的甘油水溶液作为原料，同时通入(含氧)惰性气体进行稀释，在200-400℃下采用所述催化剂，在气相中使甘油脱水制丙烯醛。