[发明专利]一种甘油脱水催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种甘油脱水催化剂，其特征在于，所述催化剂为氧化硼和磷酸硼的混合物，其中硼元素与磷元素的摩尔比为1.05~1.35:1，氧化硼分散于磷酸硼晶体中；所述的甘油脱水催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）磷酸硼制备：将磷酸和硼酸溶解于水中进行反应得到磷酸硼反应液，然后经过干燥，焙烧，研磨后得到磷酸硼催化剂；

（2）负载氧化硼：将硼酸溶解于水中，然后加入步骤（1）的磷酸硼催化剂进行浸渍，得到负载硼酸催化剂溶液，然后经过干燥，焙烧，研磨后得到负载氧化硼催化剂。

2.如权利要求1所述的甘油脱水催化剂，其特征在于，所述的磷酸、硼酸与水的摩尔比为1:1:8~1:1:30。

3.如权利要求1所述的甘油脱水催化剂，其特征在于，步骤（1）中磷酸和硼酸反应温度为90℃，反应时间为2h；磷酸硼反应液的干燥温度为110~130℃，干燥常压，焙烧温度为500℃~1100℃。

4.如权利要求1所述的甘油脱水催化剂，其特征在于，所述的硼酸、磷酸硼催化剂与水的摩尔比为0.05:1:30~0.35:1:30。

5.如权利要求1所述的甘油脱水催化剂，其特征在于，步骤（2）中浸渍温度为50~90℃，浸渍时间为4h；干燥温度为70~90℃，干燥压力为-0.07~0.095MPa；焙烧温度为500℃~1100℃。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的甘油脱水催化剂的应用，其特征在于，所述催化剂用于甘油发生脱水反应生成丙烯醛和羟基丙酮。

7.如权利要求6所述的甘油脱水催化剂的应用，其特征在于，将甘油脱水催化剂与石英砂混合后装填于固定床中，并通过电加热使催化剂达到反应温度，然后按一定的空速将甘油水溶液用泵输送至预热器中汽化，所得的汽相与氮气混合后，进入反应器与催化剂接触反应，得到丙烯醛和羟基丙酮。

8.如权利要求7所述的甘油脱水催化剂的应用，其特征在于，所述甘油脱水催化剂与石英砂的质量比为1:2~1:4，所述的石英砂颗粒为40~60目，所述反应温度为280~360℃，所述的甘油水溶液中甘油质量分数为10~30%，所述的预热器温度为280~300℃，所述的空速为300~500h^-1。