[发明专利]一种复合金属催化剂催化氧化醇制备醛的方法

说明书

本发明提供了一种复合金属催化剂催化氧化醇制备醛的方法，涉及催化领域，该催化剂包含载体、活性组分锰和次要活性金属组分的盐；其中，载体包括硅藻土、分子筛、三氧化铝、高岭土和水滑石的一种或多种；次要活性金属组分包括钨、钴、铜、镍和铁的一种或多种。制备出的催化剂高效稳定且价格低廉，能够有效催化氧化醇制备醛。

技术领域

本发明涉及催化领域，具体涉及一种复合金属催化剂催化氧化醇制备醛的方法。

背景技术

醛是重要的化工原料和医药中间体，如：甲醛可用于粘胶剂、聚甲醛以及多聚甲醛的合成；乙醛可以用来制造乙酸、乙醇、乙酸乙酯以及农药DDT；丙烯醛可用于甲基吡啶、吡啶、戊二醛、丙烯酸以及蛋氨酸的合成；甲基丙稀醛主要用于共聚物和树脂制造，是甲基丙烯酸的生产原料和热塑性塑料单体原料；2-甲基2-戊烯醛是制备1-炔基-2-甲基-2-戊烯醇和农药烯炔菊酯的关键中间体；异戊烯醛是合成柠檬醛，维生素E，大马酮等医药和香料化合物的重要中间体。

目前工业上由醇生产醛的方法主要有如下几种：

《化学教学》，1996，赵宏年报导了乙醇蒸气在300-480℃下，以银、铜或银-铜合金的网或粒作催化剂，由空气氧化脱氢制得乙醛。

甲醇氧化法制备甲醛以德国BASF公司为代表，其采用银丝网或铺成薄层的银粒为催化剂，控制甲醇过量，反应温度约为600～720℃，甲醇可以氧化得到甲醛，其缺点在于设备负荷大，甲醇转化率低，催化剂昂贵，寿命较短。

专利号WO2017/127728公布了一种金银复合催化剂，在高温含氧气气体作用下，丙烯醇氧化氧化脱氢得到丙烯醛，丙烯醇的转化率为67％，丙稀醛的选择性仅为23％，其缺点在于：催化剂昂贵，选择性太低。

从异戊烯醇催化氧化异戊烯醛，如：专利号WO2008/037693和CN104507575A分别公布了一种以负载型银催化剂催化；专利号US5149884和US601384公开了一种纯银颗粒催化剂；专利号CN103769162A公布了一种新型负载型催化剂，包含：0.001-0.3wt％的碱金属、0.001-1wt％的碱土金属，0.001-lwt％的钪元素、0.05-1wt％的氧化铈和氧化锆溶胶、0.3-10wt％的铜、1-30wt％的银、60-95wt％的载体。在高温含氧气气体作用下，异戊烯醇氧化脱氢得到异戊烯醛，异戊烯醇转化率55％-60％，异戊烯醛选择性75-85％；专利号CN109806865A和CN109422633A公开了一系列负载型金催化剂；专利号CN110368937A公布了一种负载钼和碲的硅铜载体催化剂。这些催化剂都能在氧气存在下氧化异戊烯醇制备异戊烯醛，转化率和选择性可以保持在90％以上。但是其共同的缺点在于：异戊烯醇异构化，很难从产物混合物中分离；反应温度太高(大部分需要350℃以上)；催化剂包含金银等贵金属，价格昂贵。

专利号US2042220和US2347636分别报导了一种含银和铜的催化剂，催化甲基丙烯醇氧化合成甲基丙烯醛，但是其反应需要在400-500℃高温下进行，且催化剂容易失活。

综上可知，目前生产醛的方法中所使用的催化剂存在昂贵、易失活的问题，因此亟需寻找一种价格低廉、活性高且稳定性好的催化剂。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种复合金属催化剂催化氧化醇制备醛的方法，该方法制备出的催化剂高效稳定且价格低廉，能够有效催化氧化醇制备醛。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供了一种催化剂，包含载体、活性组分锰和次要活性金属组分的盐；

所述载体包括硅藻土、分子筛、三氧化铝、高岭土和水滑石的一种或多种；

所述次要活性金属组分包括钨、钴、铜、镍和铁的一种或多种。

进一步地，所述活性组分锰的质量为所述载体质量的1-5％，优选为1.5-3％。