[发明专利]一种合成2-戊酮用催化剂的制备方法与用途

权利要求书

1.一种合成2-戊酮用催化剂的制备方法，其特征在于，所述的催化剂为混合金属氧化物催化剂，其组成为MO_x；其中M代表金属元素，X为满足所述催化剂中各元素化合价的氧原子总数；所述催化剂中金属元素M选自Mn、Al中至少一种和Zn、Zr与稀土元素的组合，且所述金属元素M中所述稀土元素占10-40wt%；

所述的催化剂中各金属原子的重量百分比为Zn：15-40wt%；Zr：15-40wt%；Mn：0-20wt%；Al：0-40wt%；稀土元素：10-40wt%；所述的稀土元素选自La、Ce、Pr、Nd中的任一种或几种的组合；

所述催化剂采用共沉淀法或浸渍法制备；沉淀法包括如下步骤：

将含金属M的硝酸盐溶液与沉淀剂混合反应，得到沉淀物；

将所述沉淀物洗涤，过滤，得到滤饼；

将所述滤饼干燥后煅烧，得到所述催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种合成2-戊酮用催化剂的制备方法，其特征在于，所述的浸渍法是：先制备ZnO，ZrO₂，MnO₂，Al₂O₃中的几种混合物作为载体，再将所述载体浸渍到含所述稀土元素的硝酸盐中，然后干燥后，经煅烧制得。

3.根据权利要求1所述的一种合成2-戊酮用催化剂的制备方法，其特征在于，共沉淀法：步骤（1）中所述的沉淀剂为Na₂CO₃、NaHCO₃、NH₄HCO₃中的任一种。

4.根据权利要求1所述的一种合成2-戊酮用催化剂的制备方法，其特征在于，共沉淀法：步骤（3）中所述煅烧温度为400-500℃，煅烧时间为3-5小时。

5.一种合成2-戊酮用催化剂的用途，其特征在于，将权利要求1-4任一项所述的制备方法制得的所述催化剂用于一步合成2-戊酮，其合成方法是：以乙酸和正丁酸作为原料，使原料流过一个内装所述催化剂的反应器，一步合成2-戊酮，该合成方法包括如下步骤：

（1）将所述乙酸和所述正丁酸加热成为乙酸气体和正丁酸气体；

（2）将所述乙酸气体和所述正丁酸气体流过一个内装所述催化剂的反应器，进行气固催化反应；

（3）催化反应后冷却，精馏除去未反应的原料及副产物后，得到2-戊酮。

6.根据权利要求5所述的一种合成2-戊酮用催化剂的用途，其特征在于，一步合成2-戊酮方法：步骤（1）中所述的加热温度为350-450℃。

7.根据权利要求5所述的一种合成2-戊酮用催化剂的用途，其特征在于，一步合成2-戊酮方法：步骤（2）中所述乙酸气体和所述正丁酸气体的流量以重量空速表示，其重量空速为0.2-5h^-1；反应压力为0.1-2 MPa。

8.根据权利要求5所述的一种合成2-戊酮用催化剂的用途，其特征在于，一步合成2-戊酮方法：步骤（2）中所述反应器为固定床、流化床或微通道反应器。

9.根据权利要求5所述的一种合成2-戊酮用催化剂的用途，其特征在于，一步合成2-戊酮方法：所述原料中可加入占所述原料重量0-200wt%的水。