[发明专利]将丙烯多相催化不完全气相氧化生成丙烯酸的方法

摘要

本发明涉及一种将丙烯多相催化不完全气相氧化以生成丙烯酸的方法。根据所述方法，在第一反应阶段使用固定催化剂床(1)将含丙烯的起始反应气体混合物氧化，所述固定催化剂床(1)由多个固定催化剂床区构成，且设置在两个连续的温度区A、B中。然后，在第二反应阶段中，使用固定催化剂床(2)将第一反应阶段的含丙烯醛的产物气体混合物氧化，所述固定催化剂床(2)由多个固定催化剂床区构成，并设置在两个连续温度区C、D中。在一个反应阶段内由一个温度区向另一个温度区的过渡与由一个固定催化剂床区向另一个固定催化剂床区的过渡在空间上不一致。

主权项

1.一种在多相催化下在气相中将丙烯不完全氧化为丙烯酸的方法，该方法将起始反应气体混合物1引入固定催化剂床1上的第一反应阶段中，所述反应气体混合物1包含丙烯、分子氧和至少一种惰性气体，所述固定催化剂床1的活性组分为至少一种包含元素Mo、Fe和Bi的多金属氧化物，以下述方式进行：-固定催化剂床1排列成两个在空间上连续的温度区A、B，-温度区A的温度和温度区B的温度均为290至380℃范围的温度，-固定催化剂床1包括至少两个在空间上连续的固定催化剂床区，且一个固定催化剂床区内的比体积活性基本上恒定，并在从一个固定催化剂床区向另一个固定催化剂床区过渡时在反应气体混合物1的流动方向上急剧增大，-温度区A延伸至丙烯的转化率为40至80摩尔％，-在起始反应气体混合物1通过整个固定催化剂床1的单程中，丙烯转化率为≥90摩尔％，且基于转化的丙烯，形成丙烯醛的选择性和丙烯酸副产物的选择性共为≥90摩尔％，-反应气体混合物1流经温度区A、B的时间顺序对应于温度区A、B的字母顺序，-包含在起始反应气体混合物1中的丙烯在固定催化剂床1上的时空速度为≥90升丙烯(STP)每升固定催化剂床1每小时，-温度区A内反应气体混合物1的最高温度TmaxA与温度区B内反应气体混合物1的最高温度TmaxB之间的差TmaxA-TmaxB为≥0℃，非必要地通过冷却降低离开第一反应阶段的产物气体混合物的温度，并非必要地将分子氧和/或惰性气体加入该产物气体混合物，然后将该产物气体混合物作为起始反应气体混合物2引入固定催化剂床2上的第二反应阶段中，所述起始反应气体混合物2包含丙烯醛、分子氧和至少一种惰性气体，且分子氧与丙烯醛的摩尔比Oxz∶C3H4O≥0.5，所述固定催化剂床2的活性组分为至少一种包含元素Mo和V的多金属氧化物，以下述方式进行：-固定催化剂床2排列成两个在空间上连续的温度区C、D，-温度区C的温度和温度区D的温度均为230至320℃范围的温度，-固定催化剂床2包括至少两个在空间上连续的固定催化剂床区，且一个固定催化剂床区内的比体积活性基本上恒定，并在从一个固定催化剂床区向另一个固定催化剂床区过渡时在反应气体混合物2的流动方向上急剧增大，-温度区C延伸至丙烯醛的转化率为45至85摩尔％，-在起始反应气体混合物2通过整个固定催化剂床2的单程中，基于两个反应阶段转化的丙烯，丙烯醛转化率为≥90摩尔％，且形成丙烯酸的选择性为≥80摩尔％，-反应气体混合物2流经温度区C、D的时间顺序对应于温度区C、D的字母顺序，-包含在起始反应气体混合物2中的丙烯醛在固定催化剂床2上的时空速率为≥70升丙烯醛(STP)每升固定催化剂床2每小时，-温度区C内反应气体混合物的最高温度TmaxC与温度区D内反应气体混合物的最高温度TmaxD之间的差TmaxC-TmaxD为≥0℃，其中在固定催化剂床1中由温度区A至温度区B的过渡或在固定催化剂床2中由温度区C至温度区D的过渡均与由一个固定催化剂床区至另一个固定催化剂床区的过渡不一致。