[发明专利]一种用于羟醛缩合的钒磷氧催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种δ-VOPO₄钒磷氧催化剂的制备方法，所述δ-VOPO4钒磷氧催化剂的X射线衍射图谱中，22°衍射峰的峰面积占15-40°范围内峰面积总和的比例为60-78％。其特征在于包括如下步骤：

步骤1：将V₂O₅与H₃PO₄在去离子水中加热条件下搅拌混合，分离得到固相产物VOPO₄·2H₂O；

步骤2：取步骤1中的VOPO₄·2H₂O，使用醇作为还原剂，在水热反应釜中进行还原，分离得到固相产物VOHPO₄·0.5H₂O前驱体；

步骤3：取步骤2中的VOHPO₄·0.5H₂O，在420-480℃，干燥的空气气氛中焙烧活化6-18h，制得的样品压片筛分成钒磷氧催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，原料V₂O₅与H₃PO₄中V/P的摩尔比为0.95-1.30，去离子水与五氧化二钒的质量比为5-50，反应温度为60-100℃，反应时间为2-12小时。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述醇的种类为一元醇、二元醇、三元醇或其混合物；醇与VOPO₄·2H₂O的质量比为3-20；反应温度为100-200℃，还原时间为6-24小时。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，压片成型过程在干燥气氛下完成，筛分得到的钒磷氧催化剂的目数为20-40目。

5.权利要求1所述方法制备的δ-VOPO₄钒磷氧催化剂用于催化羟醛缩合反应的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，原料首先通过汽化室，随后通入装有权利要求1所述的δ-VOPO₄钒磷氧催化剂的固定床反应器中进行羟醛缩合反应；所述的原料至少包括第一类原料和第二类原料，所述的第一类原料为三聚甲醛或甲醛，第二类原料为醋酸、醋酸甲酯或丙酸。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述的汽化室温度为320-400℃。

8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，羟醛缩合反应在常压下进行，反应温度为320-400℃；载气为干燥氮气，或氮气与氧气的混合气，其中O₂体积分数为0.2-2％。

9.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，反应过程中，甲醛或三聚甲醛受热分解的甲醛质量空速WHSV＝0.05-1h^-1。