乙烷和/或乙烯氧化的催化剂和方法技术

将乙烷和／或乙烯选择性氧化为乙酸的催化剂组合物，该组合物包括与氧结合的以下元素：Ｍｏ↓［ａ］．Ｗ↓［ｂ］．Ａｇ↓［ｃ］．Ｉｒ↓［ｄ］．Ｘ↓［ｅ］．Ｙ↓［ｆ］（Ⅰ），其中，Ｘ为元素Ｎｂ和Ｖ；Ｙ为一种或多种元素；选自Ｃｒ、Ｍｎ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｂｉ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｉ、Ｐ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｔｌ、Ｕ、Ｒｅ和Ｐｄ；ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ和ｆ代表元素的克原子比，０＜ａ≤１，０≤ｂ＜１并且ａ＋ｂ＝１；０＜（ｃ＋ｄ）≤０．１；０＜ｅ≤２；并且０≤ｆ≤２。所述催化剂组合物可以用于乙酸的生产和生产乙酸和／或乙酸乙烯酯的组合法。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将乙烷和/或乙烯氧化为乙酸的催化剂以及利用上述催化剂生产乙酸的方法。通过氧化乙烷和/或乙烯来生产乙酸的催化剂和方法在本领域中已为人熟知，如US-A-4250346；EP-A-0407091；DE-A-19620542和DE-A-19630832。美国专利第4250346号公开了在气相反应中在低于500℃的温度下使用催化剂，以高转化率、选择性和生产率将乙烷氧化性脱氢为乙烯，所述催化剂的组成包括元素钼、X和Y:MoaXbYc其中X为Cr、Mn、Nb、Ta、Ti、V和/或W，并优选Mn、Nb和V和/或WY为Bi、Ce、Co、Cu、Fe、K、Mg、Ni、P、Pb、Sb、Si、Sn、Tl和/或U，并优选Sb、Ce和/或U，a为1，b为0.05-1.0并且c为0-2，并优选0.05-1.0，条件是代表Co、Ni和/或Fe的c的总化合价小于0.5。EP-A-0407091公开了在高温下使乙烷和/或乙烯以及含氧分子的气体与煅烧的含钼的乙烷氧化性脱氢催化剂组合物接触，由气体乙烷和/或乙烯生产含有乙烯和/或乙酸产物的方法，催化剂组合物的特征在于氧化性脱氢催化剂组合物中的钼全部或部分被铼或铼和钨的组合所替代。EP-A-0407091还公开了含有与氧结合的元素A、X和Y的催化剂，元素A∶X∶Y的克原子比为a∶b∶c，其中A=ModReeWf，X=Cr、Mn、Nb、Ta、Ti、V和/或W，并优选Mn、Nb、V和/或W，Y=Bi、Ce、Co、Cu、Fe、K、Mg、Ni、P、Pb、Sb、Si、Sn、Tl和/或U，并优选Sb、Ce和/或U，a=1，b=0-2，优选0.05-1.0，c=0-2，优选0.001-1.0，更优选为0.05-1.0，条件是代表Co、Ni和/或Fe的c的总化合价小于0.5，d+e+f=a，d为零或大于零，e大于零，并且f为零或大于零。DE-A-19620542公开了将乙烷和/或乙烯选择性氧化为乙酸的催化剂，它含有与氧结合的元素Mo、Pd、Re、X和Y(克分子比为a∶b∶c∶d∶e)MoaPdbRecXdYe(Ⅰ)其中符号X、Y的含义如下X=Cr、Mn、Nb、B、Ta、Ti、V和/或WY=Bi、Ce、Co、Cu、Te、Fe、Li、K、Na、Rb、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ni、P、Pb、Sb、Si、Sn、Tl和/或U；符号a、b、c、d和e代表对应元素的克原子比，其中a=1,b＞0,c＞0，d=0.05-2并且e=0-3。DE-A-19620542还公开了由乙烷、乙烯或其混合物以及氧气的气体进料与式(Ⅰ)催化剂接触，从而选择性生产乙酸的方法。最后，DE-A-19630832公开了用于乙烷、乙烯或其混合物以及氧气选择性氧化的催化剂，所述催化剂含有与氧结合的元素Mo、Pd、X和Y(其克原子比为a∶b∶c∶d)MoaPdbXcYd(Ⅰ)其中符号X、Y的含义如下X代表一种或多种元素，选自Cr、Mn、Nb、Ta、Ti、V和W；Y代表一种或多种元素，选自B、Al、Ga、In、Pt、Zn、Cd、Bi、Ce、Co、Rh、Ir、Cu、Ag、Au、Fe、Ru、Os、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、Zr、Hf、Ni、P、Pb、Sb、Si、Sn、Tl和U；符号a、b、c、d代表对应元素的克原子比，其中a=1；b＞0；c＞0并且d=0-2。DE-A-19630832还公开了通过乙烷、乙烯或其混合物以及氧气的气体进料与式(Ⅰ)催化剂接触来选择性生产乙酸的方法。在本申请书的优先日之后公开的国际专利公开WO98/47850涉及由乙烷催化氧化制备乙酸的方法和催化剂。所述催化剂的化学式为WaXbYcZd，其中X代表一种或多种元素，选自Pd、Pt、Ag和/或Au；Y代表一种或多种元素，选自V、Nb、Cr、Mn、Fe、Sn、Sb、Cu、Zn、U、Ni和/或Bi；Z代表一种或多种元素，选自Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Ti、Zr、Hf、Ru、Os、Co、Rh、Ir、B、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Pb、P、As和/或Te，式中a=1,b大于0,c大于0,d为0-2的一个数。因此钨为所述催化剂的必要元素。US 5750777(相当于EP-A-719756)涉及在催化剂的存在下，通过乙烷的氧化生产乙酸，催化剂中的活性相包括钒、钛、钼、磷和氧，包含以下元素的掺杂剂K、Rb、Cs、Ca、Mg、Zr、Hf、Nb、Ta、Cr、W、Mn、Re、Fe、Ru、Os、Rh、Ir、Ni、Pd、Cu、Ag、Zn、Cd、Tl、Si、Ge、Sn、As、Sb、Bi、Ga以及稀土元素。然而具体实例中不含银或铱。美国专利第4568790号涉及在气相中使用催化剂在低温下使乙烷催化性氧化脱氢为乙烯的方法，所述催化剂含下面的煅烧组合物MoaVbNbcSbd，其中a=0.5-0.9,b=0.1-0.4,c=0.001-0.2并且d=0.001-0.1。美国专利第4596787号涉及用于在低温的气相中使乙烷氧化脱氢为乙烯的承载催化剂的制备方法，包括具有含MoaVbNbcSbdXe的煅烧组合物的催化剂，其中X为无或至少以下元素中的一种Li、Sc、Na、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、Zr、Hf、Y、Ta、Cr、Fe、Co、Ni、Ce、La、Zn、Cd、Hg、Al、Tl、Pb、As、Bi、Te、U、Mn和W,a=0.5-0.9,b=0.1-0.4,c=0.001-0.2,d=0.001-0.1并且e=0.001-1.0(当X为至少一种元素时)，e=0(当X=0时)。仍然需要将乙烷和/或乙烯选择性氧化为乙酸的催化剂以及使用所述催化剂选择性生产乙酸的方法。我们已经发现采用银和/或铱作为必要组分的氧化催化剂可以满足选择性氧化催化剂和使用相同催化剂的方法的需要。因此，本专利技术提供将乙烷和/或乙烯选择性氧化为乙酸的催化剂组合物，其包括与氧结合的元素MoaWbAgcIrdXeYf(Ⅰ)其中X为元素Nb和V；Y为一种或多种元素，选自Cr、Mn、Ta、Ti、B、Al、Ga、In、Pt、Zn、Cd、Bi、Ce、Co、Rh、Cu、Au、Fe、Ru、Os、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、Zr、Hf、Ni、P、Pb、Sb、Si、Sn、Tl、U、Re和Pd；a、b、c、d、e和f代表元素的克原子比，使得0＜a≤1,0≤b＜1并且a+b=1；0＜(c+d)≤0.1；0＜e≤2；并且0≤f≤2。符合式Ⅰ的催化剂包括Moa.Wb.Agc.Xe.YfMoa.Wb.Ird.Xe.YfMoa.Wb.c+d.Xe.YfMoa.Agc.Xe.YfMoa.Ird.Xe.YfMoac+d.Xe.Yfa+b.Agc.Xe.Yfa+b.Ird.Xe.Yfa+b.c+d.Xe.Yf具有式(Ⅰ)的合适催化剂的实例包括(ⅰ)Mo0.37.Ag0.01.Re0.25.V0.26.Nb0.07.Sb0.03.Ca0.02.Oy’，在Mo的基础上重正化后与Mo1.00.Re0.69.V0.72.Nb0.25.Sb0.08.Ca0.03.Ag0.028Oy相同；(ⅱ)Mo0.37.Ir0.01.Re0.25.V0.26.Nb0.07.Sb0.03.Ca0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于将乙烷和／或乙烯选择性氧化为乙酸的催化剂组合物，该组合物包含与氧结合的元素： Ｍｏ↓［ａ］Ｗ↓［ｂ］Ａｇ↓［ｃ］Ｉｒ↓［ｄ］Ｘ↓［ｅ］Ｙ↓［ｆ］ （Ⅰ） 其中Ｘ为元素Ｎｂ和Ｖ； Ｙ为一种或多种元素，它们选自： Ｃｒ、Ｍｎ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｂｉ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｉ、Ｐ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｔｌ、Ｕ、Ｒｅ和Ｐｄ； ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ和ｆ代表元素的克原子比，使得： ０＜ａ≤１，０≤ｂ＜１并且ａ＋ｂ＝１； ０＜（ｃ＋ｄ）≤０．１； ０＜ｅ≤２；并且 ０≤ｆ≤２。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：B艾利斯，J库克，MD琼斯，SJ基钦，P霍瓦德，
申请(专利权)人：英国石油化学品有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]