制备含锰负载型银催化剂中间体的方法技术

本发明专利技术提供了制备含锰负载型银催化剂中间体的方法。所述方法包括制备包含锰组分和络合剂的第一溶液，所述第一溶液与包含银的第二溶液合并，形成浸渍溶液。所述第一溶液的pH在制备第一溶液期间或之后的任何时间小于或等于7。所述载体随后用至少一部分所述浸渍溶液浸渍以形成催化剂中间体。所述浸渍溶液的pH大于7。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供了。所述方法包括制备包含锰组分和络合剂的第一溶液，所述第一溶液与包含银的第二溶液合并，形成浸渍溶液。所述第一溶液的pH在制备第一溶液期间或之后的任何时间小于或等于7。所述载体随后用至少一部分所述浸渍溶液浸渍以形成催化剂中间体。所述浸渍溶液的pH大于7。【专利说明】
本专利技术涉及制备含锰负载型银催化剂的方法。
技术介绍
环氧乙烷在商业上可通过在升高的温度下用负载型含银催化剂直接环氧化乙烯而产生。因为催化剂是乙烯直接氧化为环氧乙烷中的重要因素，已经耗费了大量工作来改善催化剂在环氧乙烷生产中的催化剂稳定性、效率、选择性和/或其他方面的性能。 利用适当的助催化剂是提高所述催化剂在环氧乙烷生产中的性能的有效并且得到证明的方式，并且是所属领域的技术人员熟知的。助催化剂有至少两种类型一固体助催化剂和气态助催化剂。固体助催化剂可以在催化剂使用之前作为载体(即，担体)的一部分或作为其上施加的银组分的一部分引入所述催化剂中。通常，所述含银负载型催化剂通过将载体浸溃在含银和任选的一种或多种助催化剂的浸溃溶液中而制备。 美国专利N0.5，504，053描述了含银的负载型催化剂，其含有稳定性、效率和/或活性提高量的含锰组分。锰在所述含银负载型催化剂中的存在量为至少百万分之20重量份(ppmw),或至少60ppmw,优选70至100ppmw,更优选80至500ppmw, ppmw基于所述催化剂的总重量按锰的重量计算。 W02005/023417A1、W02008/054564A1 和 US2007/0111886 描述了与所述含锰组分一起添加乙二胺四乙酸二铵以稳定浸溃溶液中的含锰组分。 在US 2007/0032670中，向包含纯硝酸钾、EDTA锰(K2MnEDTA)溶液和EDTA 二铵溶液的浸溃溶液中添加助催化剂和增溶剂。为了提高含锰离子在所述浸溃溶液中的稳定性，I当量EDTA 二铵与所述锰助催化剂一起添加。 EP 480，537A1公开了制备乙二胺四乙酸根合锰I1-酸(H2MnEDTA)的四水合物的固体锰络合物，其然后可被引入所述浸溃溶液中。EP480，537A1公开了所述含金属助催化齐U，包括锰，在与载体缔合之前可以在所述含银浸溃溶液中作为络合物存在。这样的络合物可以便利地通过包含与至少一种金属物质有效形成络合物的一种或多种络合剂而获得，所述金属物质(a)在所述含银浸溃溶液中或(b)在含金属助催化剂前体的溶液中，所述络合剂的量有效提高所述含金属助催化剂在所述浸溃溶液或前体溶液中的溶解度和/或溶解度稳定性。术语“溶解度稳定性”定义为含金属助催化剂随时间保留在溶液中的能力的度量:在溶液中的时间越长，所述含金属助催化剂的溶解度稳定性越好。如EP480，537A1所述，所述含金属助催化剂溶液的溶解度和/或溶解度稳定性提高，是指溶液不含络合形式的含金属助催化剂。 通常，在用于浸溃载体的浸溃溶液中提供与期望目标水平相当的化学计量的含锰组分。然而，很多时候，所述浸溃载体或催化剂可能不具有期望目标水平的锰或者它们表现出锰量的变化性。如果所生成的催化剂表现出与期望目标水平约为10%或更多的变化性，则催化剂的性能受到不利的影响。因此，希望以简单得多、商业上可行、而且可靠的方式在负载型银催化剂中提供锰组分。
技术实现思路
按照本专利技术的实施方式，可通过以下制备含锰负载型银催化剂中间体的本专利技术方法来降低所述含锰负载型银催化剂上锰量的变化性。所述方法包括步骤(i)，制备包含锰组分和络合剂的第一溶液。所述第一溶液的PH在步骤(i)期间或之后的任何时间小于或等于7。在步骤(ii)，所述第一溶液与包含银的第二溶液合并以形成浸溃溶液。在步骤(iii)，载体随后用至少一部分所述浸溃溶液浸溃以形成催化剂中间体。所述浸溃溶液的PH大于 7。通过降低所述催化剂上锰量的变化性，改善了催化剂性能，例如效率、活性、老化和/或其他方面的催化剂性能。 【专利附图】【附图说明】 图1是针对利用现有技术方法制备的浸溃溶液批的浸溃溶液中锰量变化性的图，并表示为锰含量相对于期望目标水平的变化百分比； 图2是针对利用本专利技术实施方式制备的浸溃溶液批的浸溃溶液中锰量变化性的图，并表示为锰含量相对于期望目标水平的变化百分比； 图3是利用现有技术方法实施例4*和本专利技术的方法实施例3制备的催化剂批的性能比较；和 图4是利用现有技术方法实施例5*和本专利技术的方法实施例4制备的含锰草酸银胺溶液批中锰量变化的比较。 【具体实施方式】 含有锰助催化剂的负载型银催化剂，当与其中没有锰助催化剂的银催化剂相比时，在乙烯环氧化生产环氧乙烷时显示出稳定性、活性和/或选择性增强。我们惊讶地发现，当包含锰组分和络合剂的第一溶液与包含银的第二溶液合并形成浸溃溶液时，通过这种浸溃溶液的浸溃而得到的催化剂，与使用利用不包括制备包含所述锰组分和所述络合剂的第一溶液的方法所制备的浸溃溶液得到的催化剂相比，显示出更好的性能特性。在一种实施方式中，与不包括制备所述第一溶液的现有技术方法相比，本专利技术的方法提供了所述含锰负载型银催化剂上锰量的较低变化性。 在通常的环氧化反应中，烯烃，例如乙烯，与氧或含氧气体在反应器中负载型银催化剂的存在下反应，形成环氧烷，例如环氧乙烷。所述环氧化反应可根据所述环氧化反应的“活性”、“生产率”和/或“选择性”进行表征。 所述环氧化反应的活性可以用多种方式定量，一种是在反应器温度基本上保持不变时，反应器的出口流中包含的环氧烷相对于入口流中包含的环氧烷的摩尔百分比(入口流中环氧烷的摩尔百分比通常，但不一定，接近0% );另一种是保持给定的环氧烷生产速率所需要的温度。在许多情况下，根据在指定的恒温下产生的环氧烷摩尔百分比，在一定时间段内测量活性。所述活性可定义为反应器中每单位催化剂体积对于环氧烷形成的反应速率。或者，在其它条件例如压力和进料总摩尔数给定的条件下，可根据保持产生指定的恒定摩尔百分比环氧烷、例如环氧乙烷所需要的温度的变化来测量活性。 所述反应的生产率是由催化剂的量归一化的反应速率的度量。在许多情况下，生产率可表示为按所述反应器的填充体积测量的每体积催化剂每小时产生的环氧烷的摩尔数或千克数。在某些情况下，生产率可表示为在指定的工艺条件例如空速下，反应器出口流中环氧烷的摩尔百分比。 环氧化反应的“选择性”是与“效率”同义的，是指形成特定产物的转化的或反应的烯烃的相对量(作为分数或百分数)。例如，“成为环氧烷的效率”是指形成环氧烷的转化的或反应的烯烃以摩尔计的百分率。 “失活”或“老化”，在本文中使用时，是指活性和/或效率的永久损失，其是不能恢复的活性和/或效率降低。较低的失活速率通常是理想的。 在本文中使用时，术语“化合物”是指特定的元素与一种或多种不同元素通过表面和/或化学键合例如离子和/或共价和/或配位键合相结合。术语“离子的”或“离子”是指带电荷的化学部分；“阳离子的”或“阳离子”是正的，“阴离子的”或“阴离子”是负的。术语“氧阴离子的”或“氧阴离子”是指含有至少一个与另一种元素结合的氧原子的带负电荷部分。氧阴离子因此是含氧阴离子。要理解，当作为化合物添加到催化剂时，离子不存在于真空中，而是与本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备含锰负载型银催化剂中间体的方法，所述方法包括以下步骤：(i)制备包含锰组分和络合剂的第一溶液，其中所述第一溶液的pH在步骤(i)期间或之后的任何时间小于或等于7；(ii)将所述第一溶液与包含银的第二溶液合并以形成浸渍溶液；和(iii)用至少一部分所述浸渍溶液浸渍载体以形成催化剂中间体，其中所述浸渍溶液的pH大于7。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·C·刘，
申请(专利权)人：陶氏技术投资有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US