[發(fā)明專利]改進的多金屬氧化物催化劑

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01137713.5
• 申請日: 2001-10-31
• 公開（公告）號: CN1381309A
• 公開（公告）日: 2002-11-27
• 發(fā)明（設計）人: L·E·小博根
• 申請（專利權）人: 羅姆和哈斯公司
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;B01J23/70;B01J27/02;C07C51/21;C07C57/03;C07C253/26;C07C255/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王杰

????????????????????????發(fā)明領域

本發(fā)明涉及一種用于通過氣相催化氧化將烷烴或烷烴與烯烴的混合物氧化成其相應的不飽和羧酸的改進的催化劑；涉及該催化劑的制備方法；以及涉及將烷烴或烷烴與烯烴的混合物轉變成其相應的不飽和羧酸的氣相催化氧化方法。

本發(fā)明還涉及一種通過在氨存在下使烷烴或烷烴與烯烴的混合物進行氣相催化氧化來制備不飽和腈的方法。

???????????????????????發(fā)明背景

腈類，例如丙烯腈和甲基丙烯腈，已作為用于制備纖維、合成樹脂、合成橡膠等的重要中間體而在工業(yè)上制備。制備這種腈的最普遍方法是在催化劑存在下在氣相中于高溫下使烯烴例如丙烯或異丁烯與氨和氧氣進行催化反應。用于進行該反應的已知催化劑包括Mo-Bi-P-O催化劑、V-Sb-O催化劑、Sb-U-V-Ni-O催化劑、Sb-Sn-O催化劑、V-Sb-W-P-O催化劑和通過將V-Sb-W-O氧化物與Bi-Ce-Mo-W-O氧化物進行機械混合所得到的催化劑。但是，從丙烷和丙烯之間或異丁烷和異丁烯之間的價格差異考慮，已注意到開發(fā)通過氨氧化反應制備丙烯腈或甲基丙烯腈的方法，其中低級烷烴例如丙烷或異丁烷用作原料，其在催化劑存在下在氣相中與氨和氧氣進行催化反應。

具體地說，美國專利5,281,745公開了制備不飽和腈的方法，包括使烷烴和氨在氣態(tài)下在滿足下列條件的催化劑存在下進行催化氧化：

(1)混合金屬氧化物催化劑由下面的經(jīng)驗式表示

??????????????????Mo_aV_bTe_cX_xO_n其中X是選自鈮、鉭、鎢、鈦、鋁、鋯、鉻、錳、鐵、釕、鈷、銠、鎳、鈀、鉑、銻、鉍、硼和鈰中的至少一種元素，且當a＝1時，b＝0.01-1.0，c＝0.01-1.0，x＝0.01-1.0，n是使得金屬元素的總化合價能得到滿足的數(shù)；和

(2)該催化劑在其X射線衍射圖案中在以下2θ角度(±0.3°)具有X射線衍射峰：22.1°、28.2°、36.2°、45.2°和50.0°。

相似地，美國專利5,231,214公開了一種制備腈的方法，包括在下式的混合金屬氧化物催化劑存在下使處于氣相的烷烴與氨進行接觸反應

?????????????????????Mo_aV_bTe_cNb_dX_xO_n其中X代表選自鎂、鈣、鍶、鋇、鋁、鎵、鉈、銦、錫、鋯、鉿、鉭、鉻、錳、鎢、鐵、釕、鈷、銠、鎳、鈀、鉑、鋅、鉛、砷、銻、鉍、鑭和鈰中的一種或多種元素，且當a＝1時，b＝0.01-1.0，c＝0.01-1.0，d＝0-1.0，x＝0.0005-1.0，n是由其它元素的氧化物形式確定的。

美國專利6,043,185也公開了在通過選自丙烷和異丁烷的烷烴與分子氧和氨在氣相中進行催化反應制備丙烯腈或甲基丙烯腈中有用的催化劑，其中使反應物在反應區(qū)內與催化劑進行催化接觸，該催化劑具有以下經(jīng)驗式

????????????????????Mo_aV_bSb_cGa_dX_eO_x其中X是選自As、Te、Se、Nb、Ta、W、Ti、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ni、Pd、Pt、B、In、Ce、Re、Ir、Ge、Sn、Bi、Y、Pr、堿金屬和堿土金屬中的一種或多種；且當a＝1時，b＝0.0-0.99，c＝0.01-0.9，d＝0.01-0.5，e＝0.0-1.0，x是由存在的陽離子的氧化態(tài)確定的。

不飽和羧酸例如丙烯酸和甲基丙烯酸在工業(yè)上是用于各種合成樹脂、涂料和增塑劑的重要原料。在工業(yè)上，目前制備丙烯酸的方法包括由丙烯進料開始的兩步催化氧化反應。在第一步中，用改性鉬酸鉍催化劑將丙烯轉化成丙烯醛。在第二步中，用主要由鉬和釩氧化物組成的催化劑將第一步得到的丙烯醛產物轉化成丙烯酸。在大多數(shù)情況下，催化劑配方是催化劑供應者的專利，但該技術是成熟的。此外，有意開發(fā)一步法以從相應的烯烴制備不飽和酸。所以，現(xiàn)有技術描述了這樣的情況，其中配合金屬氧化物催化劑用于通過一步法從相應的烯烴制備不飽和酸。