EA201491975A1 20150227 Номер и дата охранного документа [PDF] EAPO2015\PDF/201491975 Полный текст описания [**] EA201491975 20130502 Регистрационный номер и дата заявки EP12166839.6 20120504 Регистрационные номера и даты приоритетных заявок EP2013/059177 Номер международной заявки (PCT) WO2013/164418 20131107 Номер публикации международной заявки (PCT) EAA1 Код вида документа [pdf] eaa21502 Номер бюллетеня [**] КАТАЛИЗАТОР ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ ДЕГИДРОГЕНИЗАЦИИ АЛКАНОВ И/ИЛИ ОКИСЛЕНИЯ АЛКЕНОВ Название документа [8] B01J 23/00, [8] B01J 23/20, [8] B01J 23/22, [8] B01J 23/28, [8] B01J 27/057, [8] B01J 37/03, [8] B01J 37/08, [8] B01J 37/14, [8] C07C 5/48 Индексы МПК [NL] Де Роий Фрисо, [NL] Схонебек Роналд Ян, [NL] Слот Йоханна Якоба, [NL] Верхак Михал Йоханнес Франсискус Мария Сведения об авторах [NL] ШЕЛЛ ИНТЕРНЭШНЛ РИСЕРЧ МААТСХАППИЙ Б.В. Сведения о заявителях
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea201491975a*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

Изобретение относится к способу обработки катализатора для окислительной дегидрогенизации алкана и/или окисления алкена, где катализатор представляет собой катализатор на основе смешанных оксидов металлов, содержащий молибден, ванадий и ниобий, при этом способ включает приведение катализатора в контакт с газовой смесью, содержащей инертный газ и кислород (O 2 ), причем количество кислорода составляет от 10 до менее чем 10000 об.ч. на миллион относительно общего объема газовой смеси, при повышенной температуре.


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

Изобретение относится к способу обработки катализатора для окислительной дегидрогенизации алкана и/или окисления алкена, где катализатор представляет собой катализатор на основе смешанных оксидов металлов, содержащий молибден, ванадий и ниобий, при этом способ включает приведение катализатора в контакт с газовой смесью, содержащей инертный газ и кислород (O 2 ), причем количество кислорода составляет от 10 до менее чем 10000 об.ч. на миллион относительно общего объема газовой смеси, при повышенной температуре.


КАТАЛИЗАТОР
2420-519608ЕА/026 ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ ДЕГИДРОГЕНИЗАЦИИ АЛКАНОВ И/ИЛИ ОКИСЛЕНИЯ АЛКЕНОВ
ОПИСАНИЕ
Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к способу обработки катализатора для окислительной дегидрогенизации алканов (оксидегидрирования) и/или окисления алкенов, к способу подготовки такого катализатора, к катализатору, получаемому этими способами, и к способу ODH алканов и/или окисления алкенов с использованием такого катализатора. Уровень техники
Известно об окислительной дегидрогенизации алканов, таких как алканы, включающие от 2 до б атомов углерода, например, этан и пропан, с образованием этилена и пропилена, соответственно, в процессе окислительной дегидрогенизации
(оксидегидрирования). Примеры способов ODH алканов, включая катализаторы и другие условия процесса, описаны, например, в US7091377, WO2003064035, US20040147393, WO2010096909 и US20100256432. Катализаторы на основе смешанных оксидов металлов, содержащие металлы молибден (Мо), ванадий (V), ниобий
(Nb) и, необязательно, теллур (Те), могут быть использованы в качестве таких катализаторов оксидегидрирования. Эти катализаторы также могут быть использованы для прямого окисления алкенов до карбоновых кислот, например, окисления алкенов, включающих от 2 до б атомов углерода, таких как этилен или пропилен, с образованием уксусной кислоты и акриловой кислоты, соответственно.
Целью настоящего изобретения является обеспечение катализатора на основе смешанных оксидов металлов, содержащего, Mo, V, Nb и, необязательно, Те, который обладает относительно высокой активностью и/или относительно высокой селективностью в процессе окислительной дегидрогенизации алканов, таких как алканы, включающие от 2 до б атомов углерода, например, этана или пропана, и/или окисления алкенов, включающих от 2 до б
атомов углерода, например, этилена или пропилена. Сущность изобретения
Неожиданно было обнаружено, что катализатор на основе смешанных оксидов металлов, содержащий Mo, V, Nb и, необязательно, Те, обладающий относительно высокой активностью и/или относительно высокой селективностью в указанном выше процессе окислительной дегидрогенизации алканов и/или в указанном выше процессе окисления алкенов, может быть получен способом, в соответствии с которым катализатор приводят в контакт с газовой смесью, содержащей инертный газ и кислород (О2) г при этом количество кислорода составляет от 10 до менее чем 10000 об. частей на миллион, при повышенной температуре.
Таким образом, настоящее изобретение относится к способу обработки катализатора для окислительной дегидрогенизации алканов и/или окисления алкенов, где катализатор представляет собой катализатор на основе смешанных оксидов металлов, содержащий молибден, ванадий и ниобий, при этом данный способ включает:
приведение катализатора в контакт с газовой смесью, содержащей инертный газ и кислород (Ог) , при этом количество кислорода составляет от 10 до менее чем 10000 об. частей на миллион относительно общего объема газовой смеси, при повышенной температуре.
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу подготовки катализатора для окислительной дегидрогенизации алканов и/или окисления алкенов, где катализатор представляет собой катализатор на основе смешанных оксидов металлов, содержащий молибден, ванадий и ниобий, при этом способ включает указанную выше стадию обработки.
Кроме того, настоящее изобретение относится к катализатору, получаемому одним из указанных выше способов.
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу окислительной дегидрогенизации алканов, включающих от 2 до б атомов углерода, и/или окисления алкенов, включающих от 2 до б атомов углерода, при этом используется катализатор полученный или который может быть получен любым из указанных выше
способов.
Подробное описание изобретения
В соответствии с настоящим изобретением, катализатор представляет собой катализатор на основе смешанных оксидов металлов, содержащий молибден, ванадий и ниобий. Помимо указанных трех металлов, катализатор также может содержать другие металлы, такие как, например, теллур. Предпочтительно, катализатор дополнительно содержит теллур. Таким образом, является предпочтительным, чтобы катализатор представлял собой катализатор на основе смешанных оксидов металлов, содержащий молибден, ванадий, ниобий и теллур.
В соответствии со способом обработки катализатора настоящего изобретения, катализатор, который представляет собой катализатор на основе смешанных оксидов металлов, содержащий молибден, ванадий и ниобий, приводят в контакт с газовой смесью, содержащей инертный газ и кислород (Ог) , при этом количество кислорода составляет от 10 до менее чем 10000 об. частей на миллион относительно общего объема газовой смеси, при повышенной температуре. Указанный способ обработки катализатора может быть предпочтительным для использования в качестве способа обжига катализатора. Предпочтительно, в соответствии с настоящим изобретением, такую обработку проводят путем воздействия на катализатор потоком газа, содержащего инертный газ и кислород (О2) г при этом количество кислорода составляет от 10 до менее чем 10000 об. частей на миллион относительно общего объема газовой смеси, при повышенной температуре.
Инертный газ в составе указанной газовой смеси, содержащей инертный газ и кислород, может быть выбран из группы, состоящей из благородных газов и азота (N2) . Предпочтительно, инертный газ представляет собой азот или аргон, более предпочтительно, азот.
В соответствии с настоящим изобретением, в указанной газовой смеси, содержащей инертный газ и кислород, количество кислорода составляет от 10 до менее чем 10000 об. частей на миллион относительно общего объема газовой смеси. Более предпочтительно, количество кислорода составляет от 100 до
9500, более предпочтительно, от 400 до 9000, более предпочтительно, от 600 до 8500, более предпочтительно, от 800 до 8000, наиболее предпочтительно, от 900 до 7500 об. частей на миллион. Кроме того, предпочтительно, количество кислорода составляет, по меньшей мере, 30, более предпочтительно, по меньшей мере, 50, более предпочтительно, по меньшей мере, 75, более предпочтительно, по меньшей мере, 100, более предпочтительно, по меньшей мере, 150, более предпочтительно, по меньшей мере, 2 00, более предпочтительно, по меньшей мере, 250, более предпочтительно, по меньшей мере, 300, более предпочтительно, по меньшей мере, 350, более предпочтительно, по меньшей мере, 4 00, более предпочтительно, по меньшей мере, 450, более предпочтительно, по меньшей мере, 500, более предпочтительно, по меньшей мере, 550, более предпочтительно, по меньшей мере, 600, более предпочтительно, по меньшей мере, 700, более предпочтительно, по меньшей мере, 800, более предпочтительно, по меньшей мере, 850, более предпочтительно, по меньшей мере, 900, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 950 об. частей на миллион. Кроме того, предпочтительно, количество кислорода составляет, самое большее, 9500, более предпочтительно, самое большее, 9000, более предпочтительно, самое большее, 8500, более предпочтительно, самое большее, 8000, более предпочтительно, самое большее, 7500, более предпочтительно, самое большее, 7000, более предпочтительно, самое большее, 6500, более предпочтительно, самое большее, 6000, более предпочтительно, самое большее, 5750, более предпочтительно, самое большее, 5500, наиболее предпочтительно, самое большее, 5250 об. частей на миллион.
В соответствии с настоящим изобретением, обработку указанной газовой смесью, содержащей инертный газ и кислород, осуществляют при повышенной температуре. Указанная повышенная температура может составлять от 300 до 900°С, более предпочтительно, от 400 до 800°С, более предпочтительно, от 500 до 700°С, наиболее предпочтительно, от 550 до 650°С. Предпочтительно, указанная температура составляет, по меньшей
мере, 300°С, более предпочтительно, по меньшей мере, 350°С, более предпочтительно, по меньшей мере, 400°С, более предпочтительно, по меньшей мере, 450°С, более предпочтительно, по меньшей мере, 500°С, более предпочтительно, по меньшей мере, 550°С, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 575°С. Кроме того, предпочтительно, указанная температура составляет, самое большее, 900°С, более предпочтительно, самое большее, 850°С, более предпочтительно, самое большее, 800°С, более предпочтительно, самое большее, 750°С, более предпочтительно, самое большее, 700°С, более предпочтительно, самое большее, 650°С, наиболее предпочтительно, самое большее, 625°С.
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу подготовки катализатора для окислительной дегидрогенизации алканов и/или окисления алкенов, где катализатор представляет собой катализатор на основе смешанных оксидов металлов, содержащий молибден, ванадий и ниобий, при этом способ включает:
a) подготовку катализатора, содержащего молибден, ванадий и ниобий;
b) приведение этого катализатора в контакт с кислородом (Ог) при повышенной температуре с целью получения катализатора на основе смешанных оксидов металлов, содержащего молибден, ванадий и ниобий; и
c) приведение этого катализатора в контакт с газовой смесью, содержащей инертный газ и кислород (Ог) , при этом количество кислорода составляет от 10 до менее чем 10000 об. частей на миллион относительно общего объема газовой смеси, при повышенной температуре.
Указанный способ подготовки катализатора включает стадии а), Ь) и с), что означает, что возможно наличие 1 или нескольких промежуточных стадий между стадией а) и стадией Ь) и между стадией Ь) и с) , и что возможно наличие 1 или нескольких стадий после стадии с) . Является предпочтительным, чтобы в способе подготовки катализатора настоящего изобретения
дополнительные стадии между стадией а) и стадией Ь) и между стадией Ь) и с) отсутствовали.
Обработка катализатора на стадиях Ь) и с) способа подготовки катализатора настоящего изобретения также может рассматриваться как обжиг катализатора.
Стадии а) и Ь) способа подготовки катализатора настоящего изобретения могут осуществляться как угодно. Пригодные методики проведения этих стадий описаны в US20100256432, описание которого включается в настоящий документ путем ссылки.
Стадия а) способа подготовки катализатора настоящего изобретения включает подготовку катализатора, содержащего молибден, ванадий, ниобий и, необязательно, теллур. Может быть применен любой известный способ подготовки такого катализатора. Например, катализатор может быть подготовлен при помощи гидротермического способа с использованием раствора, предпочтительно, водного раствора, содержащего молибден, ванадий, ниобий и, необязательно, теллур, или множества растворов, предпочтительно, водных растворов, содержащих один или несколько из указанных металлов. В качестве альтернативы, катализатор может быть подготовлен путем осаждения одного или нескольких растворов, предпочтительно, водных растворов, содержащих молибден, ванадий, ниобий и, необязательно, теллур.
Данный способ осаждения может включать:
подготовку двух растворов, предпочтительно, водных растворов, один из которых содержит молибден, ванадий и, необязательно, теллур, данный раствор, предпочтительно, готовят при немного повышенной температуре, например, от 50 до 90°С, предпочтительно, от 60 до 80°С, а другой раствор содержит ниобий, и его, предпочтительно, готовят, примерно при комнатной или немного повышенной температуре, например, от 15 до 4 0°С, предпочтительно, от 20 до 35°С;
соединение двух указанных растворов с получением осадка, содержащего молибден, ванадий, ниобий и, необязательно, теллур, при этом указанный осадок может иметь вид геля, суспензии или дисперсии;
извлечение полученного таким образом осадка; и сушку катализатора.
Полученный таким образом осадок может быть извлечен путем удаления растворителя, предпочтительно, воды, что может быть осуществлено путем сушки, фильтрации или любого другого известного способа извлечения, предпочтительно, путем сушки, например, путем испарения до сухости, например, при помощи вращающегося испарителя, например, при температуре от 30 до 70°С, предпочтительно, от 40 до 60°С, или, например, путем сушки в печи при температуре от 60 до 140°С. Извлеченная твердая фаза может быть высушена или дополнительно высушена при температуре в диапазоне от 60 до 150°С, например, от 80 до 130°С.
На стадии а) указанного выше способа подготовки катализатора растворы, содержащие молибден, ванадий, ниобий и/или, необязательно, теллур, предпочтительно, водные растворы, могут быть сначала получены путем смешивания. Элементы Mo, V, Nb и, необязательно, Те могут быть введены на стадии смешивания как чистые металлические элементы, как соли, как оксиды, как гидроксиды, как алкоксиды, как кислоты или как смеси из двух или более из указанных выше форм. В качестве солей могут быть использованы сульфаты, нитраты, оксалаты, галогениды или оксигалогениды. Например, Мо может быть введен в форме молибденовой кислоты, гептамолибдата аммония, хлорида молибдена, ацетата молибдена, этоксида молибдена и/или оксидов молибдена, предпочтительно, гептамолибдата аммония. V может быть введен в форме ванадата аммония, метаванадата аммония, оксида ванадия, ванадил сульфата, ванадил оксалата, хлорида ванадия или ванадил трихлорида, предпочтительно, метаванадата аммония. Nb может быть введен в форме пентоксида ниобия, оксалата ниобия, ниобата-оксалата аммония, хлорида ниобия, или металлического Nb, предпочтительно, ниобата-оксалата аммония. Необязательный Те может быть введен в форме теллуровой кислоты, диоксида теллура, этоксида теллура, хлорида теллура и металлического теллура, предпочтительно, теллуровой кислоты.
На стадии Ь) способа подготовки катализатора настоящего
изобретения катализатор, содержащий молибден, ванадий, ниобий и, необязательно, теллур, приводят в контакт с кислородом при повышенной температуре, получая катализатор на основе смешанных оксидов, содержащий молибден, ванадий, ниобий и, необязательно, теллур. В соответствии с настоящим изобретением, это может быть выполнено путем приведения катализатора в контакт с газом, который, по существу, состоит из кислорода, то есть с газом, содержащим более 99,9% об. кислорода, например, 100% об., при повышенной температуре. Кроме того, это может быть выполнено путем приведения катализатора в контакт с газовой смесью, содержащей инертный газ и кислород, при этом количество кислорода составляет от 1 до 99,9% об. относительно общего объема газовой смеси, при повышенной температуре. Инертный газ в указанной газовой смеси, содержащей инертный газ и кислород, может быть выбран из группы, состоящей из благородных газов и азота (N2) . Предпочтительно, инертный газ представляет собой азот или аргон, более предпочтительно, азот. В указанной газовой смеси, содержащей инертный газ и кислород, количество кислорода относительно общего объема газа может составлять от 5 до 50, более предпочтительно, от 10 до 40, более предпочтительно, от 15 до 30, более предпочтительно, от 20 до 25% об. Предпочтительно, указанная газовая смесь представляет собой воздух, который, вообще, содержит около 78% об. азота и около 21% об. кислорода.
Стадию Ь) проводят при повышенной температуре, которая
может лежать в диапазоне от 150 до 800°С, предпочтительно, от
200 до 600°С.
На стадии с) способа подготовки катализатора настоящего изобретения катализатор приводят в контакт с газовой смесью, содержащей инертный газ и кислород (Ог) , при этом количество кислорода составляет от 10 до менее чем 10000 об. частей на миллион относительно общего объема газовой смеси, при повышенной температуре. Эта обработка аналогична обработке в способе обработки катализатора настоящего изобретения. Следовательно, описанные выше варианты осуществления
изобретения и предпочтительные условия для указанного способа обработки катализатора также применимы на данной стадии в способе подготовки катализатора настоящего изобретения.
После стадии с) способа подготовки катализатора настоящего изобретения катализатор может быть подвергнут обработке промывочным раствором с получением очищенного катализатора. Промывочный раствор может содержать кислоту или окислитель. Указанная кислота может быть неорганической кислотой, такой как азотная кислота, либо указанная кислота может быть органической кислотой, такой как щавелевая кислота. Указанный окислитель может представлять собой пероксид. После промывки катализатора катализатор может быть отделен от промывочного раствора путем фильтрования, и отфильтрованный остаток может быть высушен на воздухе при температуре от 8 0 до 13 0°С.
В соответствии с настоящим изобретением, катализатор представляет собой катализатор на основе смешанных оксидов металлов, содержащий в качестве металлов молибден, ванадий, ниобий и, необязательно, теллур, этот катализатор может иметь следующую формулу:
MoiVaTebNbcOn
где а, Ь, с и п означают отношение молярного количества данного элемента к молярному количеству молибдена (Мо);
а (для V) составляет от 0,01 до 1, предпочтительно, от 0,05 до 0,60, более предпочтительно, от 0,10 до 0,40, более предпочтительно, от 0,20 до 0,35, наиболее предпочтительно, от 0,2 5 до 0,3 0;
b (для Те) либо равно 0, либо составляет от > 0 до 1, предпочтительно, от 0,01 до 0,40, более предпочтительно, от 0,05 до 0,30, более предпочтительно, от 0,05 до 0,20, наиболее предпочтительно, от 0,0 9 до 0,15;
с (для Nb) составляет от > 0 до 1, предпочтительно, от 0,01 до 0,40, более предпочтительно, от 0,05 до 0,30, более предпочтительно, от 0,10 до 0,25, наиболее предпочтительно, от 0,14 до 0,20; и
п (для О) представляет собой число, которое определяется
валентностью и частотностью элементов, отличных от кислорода.
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу окислительной дегидрогенизации алкана, включающего от 2 до б атомов углерода, и/или окисления алкена, включающего от 2 до б атомов углерода, при этом используется катализатор, полученный любым из указанных выше способов обработки катализатора и подготовки катализатора, или катализатор, который может быть получен любым из этих способов.
Предпочтительно, в указанном способе окислительной дегидрогенизации алкана алкан, включающий от 2 до б атомов углерода, является линейным алканом, в этом случае алкан может быть выбран из группы, состоящей из этана, пропана, бутана, пентана и гексана. Кроме того, предпочтительно, указанный алкан включает от 2 до 4 атомов углерода и выбран из группы, состоящей из этана, пропана и бутана. Более предпочтительно, указанный алкан является этаном или пропаном. Наиболее предпочтительно, указанный алкан представляет собой этан.
Кроме того, предпочтительно, в указанном способе окисления алкена алкен, включающий от 2 до б атомов углерода, является линейным алкеном, в этом случае указанный алкен может быть выбран из группы, состоящей из этилена, пропилена, бутена, пентена и гексена. Кроме того, предпочтительно, указанный алкен содержит от 2 до 4 атомов углерода и выбран из группы, состоящей из этилена, пропилена и бутена. Более предпочтительно, указанный алкен представляет собой этилен или пропилен.
Продукт указанного процесса окислительной дегидрогенизации алкана может содержать дегидрогенизированный эквивалент алкана, то есть соответствующий алкен. Например, в случае этана этот продукт может содержать этилен, в случае пропана этот продукт может содержать пропилен и т.д. Такой дегидрогенизированный эквивалент алкана изначально образуется в указанном процессе окислительной дегидрогенизации алкана. Однако в том же указанном процессе указанный дегидрогенизированный эквивалент может быть дополнительно окислен в тех же условиях до соответствующей карбоновой кислоты, которая может содержать или
может не содержать одну или несколько ненасыщенных двойных связей углерод-углерод. Как указано выше, является предпочтительным, чтобы алкан, включающий от 2 до б атомов углерода, являлся этаном или пропаном. В случае этана продукт указанного процесса окислительной дегидрогенизации алкана может содержать этилен и/или уксусную кислоту, предпочтительно, этилен. Кроме того, в случае пропана продукт указанного процесса окислительной дегидрогенизации алкана может содержать пропилен и/или акриловую кислоту, предпочтительно, акриловую кислоту.
Продукт указанного процесса окисления алкена содержит окисленный эквивалент алкена. Предпочтительно, указанный окисленный эквивалент алкена является соответствующей карбоновой кислотой. Указанная карбоновая кислота может содержать или может не содержать одну или несколько ненасыщенных двойных связей углерод-углерод. Как указано выше, является предпочтительным, чтобы алкен, включающий от 2 до б атомов углерода, представлял собой этилен или пропилен. В случае этилена продукт указанного процесса окисления алкена может содержать уксусную кислоту. Кроме того, в случае пропилена продукт указанного процесса окисления алкена может содержать акриловую кислоту.
Настоящий способ окислительной дегидрогенизации алкана и/или способ окисления алкена может включать воздействие на поток, содержащий алкан, включающий от 2 до б атомов углерода, или поток, содержащий алкен, включающий от 2 до б атомов углерода, или поток, содержащий и указанный алкан, и указанный алкен, условий оксидегидрирования. Указанный поток может быть приведен в контакт с окислителем и тем самым проведена окислительная дегидрогенизация алкана и/или окисление алкена. Окислителем может являться любой источник кислорода, такой как, например, воздух.
Применимые диапазоны молярного отношения кислорода к алкану и/или алкену - это от 0,01 до 1, более приемлемо, от 0,05 до 0,5.
Предпочтительно, катализатор настоящего изобретения
используют в форме гранулированного катализатора, например, в виде неподвижного слоя катализатора, или порошкообразного катализатора, например, в виде псевдоожиженного слоя катализатора.
Примеры процессов оксидегидрирования, включая катализаторы и другие условия процесса, описаны, например, в указанных выше патентах US7091377, WO2003064035, US20040147393, WO2010096909 и US20100256432, описание которых включено в настоящий документ путем ссылки.
Количество катализатора в указанном процессе не является существенным. Предпочтительно, используют каталитически эффективное количество катализатора, то есть количество, достаточное для ускорения реакции оксидегидрирования алкана и/или окисления алкена. Хотя конкретное количество катализатора не является критическим в контексте настоящего изобретения, можно отметить, что предпочтительно использовать катализатор в таком количестве, при котором часовая объемная скорость газа составляет от 100 до 50000 ч-1, может быть, от 200 до 20000 ч-1,
еще лучше, от 300 до 15000 ч-1, лучше всего, от 500 до 10000 ч~
В способе окислительной дегидрогенизации алкана и/или в способе окисления алкена настоящего изобретения типичная величина реакционного давления составляет 0,1-2 бар абс, типичная температура реакции составляет от 100 до 600°С, пригодно от 200 до 500°С.
Вообще, помимо целевого продукта, поток продукта содержит воду. Вода может быть без труда отделена от указанного потока продукта, например, путем охлаждения потока продукта от температуры реакции до более низкой температуры, например, до комнатной температуры с тем, чтобы вода сконденсировалась, после чего ее можно было отделить от потока продукта.
Изобретение дополнительно поясняется нижеследующими примерами.
ПРИМЕРЫ
Приготовление катализаторов
Приготовили катализатор на основе смешанных оксидов металлов, содержащий молибден (Мо), ванадий (V) , ниобий (Nb) и теллур (Те), для которого молярное отношение указанных 4 металлов составило MoiV0,29Nbo, i7Teo, 12 • Для приготовления использовали способ осаждения, который осуществили следующим образом, на основании примеров патента US20100256432, включая пример 5 патента US20100256432.
Приготовили два раствора. Раствор 1 получили путем растворения 34 г ниобата-оксалата аммония и 8,6 г безводного оксалата аммония в 34 0 мл воды при комнатной температуре. Раствор 2 получили путем растворения 76,7 г гептамолибдата аммония, 14,8 г метаванадата аммония и 12,5 г теллуровой кислоты (Те (ОН) 6) в 430 г воды при 70°С. Затем в раствор 2 добавили 12,5 г концентрированной азотной кислоты. Эти 2 раствора соединили, в результате чего получили оранжевый гелеобразный осадок. Смесь выпарили досуха при помощи вращающегося испарителя при 50°С.
Высушенный материал досушили в неподвижном воздухе при 120°С и обожгли в неподвижном воздухе при 275°С. После обжига на воздухе материал дополнительно обожгли в потоке азота (N2) при 600°С, при этом этот поток дополнительно содержал отличное количество кислорода (Ог) для каждого из катализаторов, как указано в таблице 1 ниже. Эти потоки, содержащие разные количества кислорода, получали путем смешивания потока азота с воздухом в различных пропорциях. Затем материал обрабатывали водным 5%-ным раствором щавелевой кислоты при 8 0°С, отфильтровывали и сушили при 12 0°С. Таким образом, эти процедуры, осуществляемые с целью подготовки катализаторов, отличались только количеством Ог на стадии обжига в потоке азота.
Испытание катализаторов в процессе окислительной дегидрогенизации (ODH) этана Каталитическую активность в окислительной дегидрогенизации
(ODH) этана подготовленных таким образом катализаторов испытали на лабораторной испытательной установке с разбавленными реагентами в тех же условиях. 500 мг ситовой фракции катализатора (30-80 меш) загрузили в кварцевый реактор внутренним диаметром 4 мм. Поток газа, содержащий 94% об. азота, 4% об. этана и 2% об. кислорода, пропускали в нисходящем направлении через катализатор с расходом 25 мл/мин при
атмосферном давлении и температуре 350°С. Конверсию этана и кислорода и состав определяли при помощи газового хроматографа, оборудованного детектором теплопроводности. Далее в таблице 1 приведены параметры всех различным образом обожженных катализаторов спустя 100 часов рабочего режима.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ обработки катализатора для окислительной
дегидрогенизации алкана и/или окисления алкена, где катализатор
представляет собой катализатор на основе смешанных оксидов
металлов, содержащий молибден, ванадий и ниобий, при этом
данный способ включает:
приведение катализатора в контакт с газовой смесью, содержащей инертный газ и кислород (Ог) г причем количество кислорода составляет от 10 до менее чем 10000 об. частей на миллион относительно общего объема газовой смеси, при повышенной температуре.
2. Способ по п.1, в котором температура составляет от 300
до 900°С, предпочтительно, от 400 до 800°С, более предпочтительно, от 500 до 700°С, наиболее предпочтительно, от 550 до 650°С.
3. Способ по п.1 или 2, в котором количество кислорода составляет от 100 до 9500, предпочтительно, от 400 до 9000, более предпочтительно, от 600 до 8500, более предпочтительно, от 800 до 8000, наиболее предпочтительно, от 900 до 7500 об. частей на миллион.
4. Способ по любому из пунктов 1-3, в котором катализатор дополнительно содержит теллур.
5. Способ подготовки катализатора для окислительной
дегидрогенизации алкана и/или окисления алкена, где катализатор
представляет собой катализатор на основе смешанных оксидов
металлов, содержащий молибден, ванадий и ниобий, при этом
способ включает:
a) получение катализатора, содержащего молибден, ванадий и ниобий;
b) приведение этого катализатора в контакт с кислородом (Ог) при повышенной температуре с получением катализатора на основе смешанных оксидов металлов, содержащего молибден, ванадий и ниобий; и
c) приведение данного катализатора в контакт с газовой смесью, содержащей инертный газ и кислород (Ог) , при этом
a)
количество кислорода составляет от 10 до менее чем 10000 об. частей на миллион относительно общего объема газовой смеси, при повышенной температуре.
6. Способ по п. 5, в котором на стадии с) температура составляет от 300 до 900°С, предпочтительно, от 400 до 800°С, более предпочтительно, от 500 до 700°С, наиболее предпочтительно, от 550 до 650°С.
7. Способ по п. 5 или б, в котором на стадии с) количество кислорода составляет от 100 до 9500, предпочтительно, от 400 до 9000, более предпочтительно, от 600 до 8500, более предпочтительно, от 800 до 8000, наиболее предпочтительно, от 900 до 7500 об. частей на миллион.
8. Способ по любому из пунктов 5-7, в котором на стадии Ь) температура составляет от 150 до 800°С, предпочтительно, от 200 до 600°С.
9. Способ по любому из пунктов 5-8, в котором на стадии Ь) катализатор приводят в контакт с воздухом.
10. Способ по любому из пунктов 5-9, в котором катализатор дополнительно содержит теллур.
11. Катализатор, который может быть получен любым из
способов, соответствующих любому из пунктов 1-10.
12. Способ окислительной дегидрогенизации алкана,
содержащего от 2 до б атомов углерода, и/или окисления алкена,
включающего от 2 до б атомов углерода, в котором используется
катализатор, полученный способом, соответствующим любому из
пунктов 1-10, или катализатор по п.11.
13. Способ по п.12, в котором алкан представляет собой
этан или пропан, а алкен представляет собой этилен или
пропилен.
По доверенности