[發明專利]一種乙烷與丙烯共氧化制備環氧丙烷及乙酸的方法及催化劑

有效

• 申請號: 202010320819.1
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111495422B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 楊東元;扈廣法;孫育濱;張玉娟
• 申請（專利權）人: 陜西延長石油（集團）有限責任公司
• 主分類號: B01J29/89
• 分類號: B01J29/89;C07D301/16;C07D303/04;C07C53/08;C07C51/285
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 康凱

1.一種乙烷與丙烯共氧化制備環氧丙烷及乙酸的方法，其特征在于：步驟如下：

在漿態床反應器中，裝填鈰-釩-鉬-鈮-鈦五金屬骨架型MCM-41分子篩催化劑構成的床層，以丙烯、乙烷、氧氣為原料，乙酸為溶劑，在反應溫度180-220℃，反應壓力0.5-1.5Mpa，重量空速0.1-1小時^-1條件下通過漿態床反應器中的鈰-釩-鉬-鈮-鈦五金屬骨架型MCM-41分子篩催化劑構成的床層，發生乙烷過氧化制過氧乙酸，進而氧化丙烯生成環氧丙烷的同時生成乙酸；

其中，鈰-釩-鉬-鈮-鈦五金屬骨架型MCM-41分子篩催化劑，以重量份數為100計，由鈰1-5份、釩2-5份、鉬1-4份、鈮1-5份，其余份數為Ti-MCM41分子篩組成。

2.根據權利要求1所述乙烷與丙烯共氧化制備環氧丙烷及乙酸的方法，其特征在于：所述丙烯、乙烷、氧氣的摩爾比為1:1.2:1.5。

3.根據權利要求2所述乙烷與丙烯共氧化制備環氧丙烷及乙酸的方法，其特征在于：所述反應溫度為190℃，反應壓力為0.6 MPa，重量空速為1小時^-1。

4.根據權利要求3所述乙烷與丙烯共氧化制備環氧丙烷及乙酸的方法，其特征在于：所述反應溫度為190℃，反應壓力為0.8MPa，重量空速為1小時^-1。

5.根據權利要求1所述乙烷與丙烯共氧化制備環氧丙烷及乙酸的方法，其特征在于：所述鈰-釩-鉬-鈮-鈦五金屬骨架型MCM-41分子篩催化劑，以重量份數為100計，由鈰3份、釩5份、鉬4份、鈮5份，其余為Ti-MCM41分子篩組成。

6.根據權利要求1所述乙烷與丙烯共氧化制備環氧丙烷及乙酸的方法，其特征在于：所述鈰-釩-鉬-鈮-鈦五金屬骨架型MCM-41分子篩催化劑，以重量份數為100計，由鈰4份、釩5份、鉬4份、鈮5份，其余為Ti-MCM41分子篩組成。

7.根據權利要求1或5或6所述乙烷與丙烯共氧化制備環氧丙烷及乙酸的方法，其特征在于：所述鈰-釩-鉬-鈮-鈦五金屬骨架型MCM-41分子篩催化劑，以賴氨酸鈰、谷氨酸釩、EDTA鉬、苯丙氨酸鈮配合物溶液對Ti-MCM41分子篩進行離子晶格交換，制備得到鈰-釩-鉬-鈮-鈦五金屬骨架型MCM-41分子篩催化劑。

8.根據權利要求7所述乙烷與丙烯共氧化制備環氧丙烷及乙酸的方法，其特征在于：所述鈰-釩-鉬-鈮-鈦五金屬骨架型MCM-41分子篩催化劑的制備方法如下：

B1：將Ti-MCM41分子篩研磨待用；

B2：在賴氨酸、谷氨酸、苯丙氨酸等電點下，將碳酸鈰、碳酸釩、氧化鈮加入氨基酸水溶液中，同時加入EDTA鉬配合物，用稀鹽酸將溶液PH調至氨基酸等電點，即得氨基酸金屬配合物溶液；

B3：向氨基酸金屬配合物溶液中加入占氨基酸金屬配合物總質量5-10%的Ti-MCM41分子篩，室溫下浸漬12-24小時后加熱至80-90℃，二次凈化12-24小時；

B4：過濾后用等體積蒸餾水洗滌3-5次，在120-150℃條件下干燥4-6小時，即得所述鈰-釩-鉬-鈮-鈦五金屬骨架型MCM-41分子篩催化劑。

9.根據權利要求8所述乙烷與丙烯共氧化制備環氧丙烷及乙酸的方法，其特征在于：所述B2步驟中將碳酸鈰、碳酸釩、氧化鈮加入氨基酸水溶液中時，氨基酸、鈰原子、釩原子、鈮原子的摩爾比為1:1:1:1。