[發明專利]具有銻摻雜的二氧化鈦的用于氧化烴的催化劑材料

有效

• 申請號: 201880011548.2
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN110290869B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: O·里希特;G·梅斯特爾;W·皮奇;N·弗羅姆;S·伯克萊因;T·維希特
• 申請（專利權）人: 科萊恩國際有限公司
• 主分類號: B01J21/06
• 分類號: B01J21/06;B01J37/08;B01J35/00;B01J23/00;B01J23/18;B01J23/22;B01J37/04;B01J37/06;B01J37/02;C07C15/08;C07C51/21;C07C51/265;C07C63/16;B01J23/
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 陳晰

本發明涉及用于通過氣態氧來氧化烴的催化劑材料，其含有V和用Sb摻雜的TiO₂材料，并且涉及用Sb摻雜的TiO₂材料在用于通過氣態氧來氧化烴的催化劑材料中作為載體材料的用途。本發明另外涉及通過氣態氧來氧化烴的方法，所述方法的特征在于使待氧化的烴和氧與根據本發明的催化劑材料接觸。本發明還涉及包含惰性載體的催化劑成型體，所述惰性載體上施加有根據本發明的催化劑材料，并且還涉及生產根據本發明的催化劑材料的方法，所述方法具有以下步驟：a)制備TiO₂和Sb₂O₃的混合物，b)煅燒TiO₂和Sb₂O₃的混合物以獲得用Sb摻雜的TiO₂材料，和c)用含V化合物浸漬用Sb摻雜的TiO₂材料。

本發明涉及用于借助于氣態氧來氧化烴的催化劑材料，其含有V和Sb摻雜的TiO₂材料。該催化劑材料特別適用于將鄰二甲苯和/或萘氧化成鄰苯二甲酸酐的催化劑。

工業上由鄰二甲苯或萘制備鄰苯二甲酸酐通過在管殼式反應器中的選擇性氣相氧化進行，其中將4-5個不同的催化劑區在軸向方向上一個接一個地引入反應器中。各催化劑區由催化劑成型體的松散床構成，該催化劑成型體通常由涂有催化活性組合物的惰性載體環組成?；钚越M合物通常由V₂O₅、Sb₂O₃、銳鈦礦變體形式的TiO₂和其他促進劑的混合物組成。這樣的體系描述于例如WO2006092304A1，WO2008077791A1，EP0985648A1或WO2011061132A1中。

WO2006092304A1描述了使用這樣的催化劑通過氣相氧化鄰二甲苯和/或萘制備鄰苯二甲酸酐，所述催化劑含有至少一個位于最靠近氣體入口側的第一催化劑區，位于較接近氣體出口側的第二催化劑區和位于更加靠近氣體出口側或位于氣體出口側的第三催化劑區，其中所述催化劑區優選各自包含含有TiO₂的活性組合物，其特征在于第一催化劑區的催化劑活性高于第二催化劑區的催化劑活性。第一催化劑區的活性可以借助于本領域技術人員熟悉的所有措施來調節，使得它高于隨后的第二催化劑區的活性。在一個優選的實施方案中，第一催化劑區中增加的活性可以例如通過增加第一催化劑區中的堆積密度來實現，例如，通過使用所用惰性成型體的另一(環)幾何形狀。

WO2008077791A1描述了氣相氧化方法，其中包含芳烴和分子氧的氣態物流通過兩個或更多個催化劑區。此外，該首次公開涉及用于使用初始投料進行氣相反應催化劑體系。初始投入的惰性和/或催化劑環的直徑和高度的乘積或體積小于后續催化劑區中的至少一個的直徑和高度的乘積或體積，或初始投入的惰性和/或催化劑環的表面積與體積的比大于后續催化劑區中的至少一個的比。

EP0985648A1涉及烴的氣相氧化，其中包含含有分子氧的氣體和烴(其可含有取代基)的氣態混合物通過固定的催化劑床并提供氣相氧化的方法，該方法通過使原料的氣態混合物通過固定催化劑床來進行，其中催化劑區中的中空空間的比例沿著原料的氣態混合物的流動在流動方向上的一個或多個步驟中增加。

WO2011061132A1涉及用于制備羧酸和/或羧酸酐的催化劑體系，其具有在反應管中彼此上下排列的多個催化劑區，其中在催化劑區中的至少一個中將銻酸釩引入活性組合物中。該發明還涉及氣相氧化方法，其中包含至少一種烴和分子氧的氣態物流通過多個催化劑區并且最大熱點溫度低于425℃。

活性組合物還含有粘合劑，該粘合劑使活性組合物與惰性載體粘合成為可能，并賦予催化劑成型體機械穩定性。這樣的粘合劑描述于例如DE19824532A1中。