改进的选择性氨氧化催化剂制造技术

本发明专利技术涉及用于将选自丙烯、异丁烯或其混合物的烯烃转化成丙烯腈、甲基丙烯腈及其混合物的催化组合物。所述催化组合物以需要的组成包含含有铋、钼、铁、铈的金属氧化物的复合物及其它助催化剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改进的选择性氨氧化催化剂专利技术背景。专利
本专利技术涉及用于将不饱和烃氨氧化成相应不饱和腈的改进催化剂。特别地，本专利技术涉及用于将丙烯和/或异丁烯分别氨氧化成丙烯腈和/或甲基丙烯腈的改进催化组合物，其中所述催化剂包含含有铋、钼、铁、铈的金属氧化物的复合物及其它助催化剂，且其中所述催化剂的特征在于所述催化剂中包含的铋与铈的比率。现有技术的描述包含铁、铋和钼的氧化物、用适合的元素助催化的催化剂，已经长期用于在升高的温度下在氨和氧(通常以空气的形式)存在下丙烯和/或异丁烯的转化，以制造丙烯腈和/或甲基丙烯腈。特别地，英国专利1436475；美国专利4,766,232；4,377,534；4,040,978；4,168,246；5,223,469和4,863,891各自涉及铋-钼-铁催化剂，其可用II族元素助催化以产生丙烯腈。此外，美国专利5,093,299、5,212,137、5,658,842、5,834,394、8,153,546和CN103418400涉及铋-钼助催化的催化剂，显示了丙烯腈的高产率。部分地，本专利技术涉及用铈助催化的铋-钼-铁催化剂。发现通过控制铋与铈的相对比率影响所述催化剂的性能。
技术实现思路
本专利技术涉及用于丙烯和/或异丁烯氨氧化的改进的混合金属氧化物催化剂。该改进的催化剂，提供了丙烯和/或异丁烯至腈(即，具有官能团“-CN”的化合物，例如丙烯腈、甲基丙烯腈、乙腈和氰化氢)的更大的总体转化率、更高的氰化氢产量和更高的氨利用效率。在一个实施方案中，本专利技术涉及包含金属氧化物的复合物的催化组合物，其中在所述催化剂中列出的元素的相对比率通过下式表示：MomBiaFebAcDdEeFfGgCehNiiCojMnkMglO#其中A为选自钠、钾、铷和铯的至少一种元素；和D为选自锌、钙、锶、镉和钡的至少一种元素；E为选自铬、钨、硼、铝、镓、铟、磷、砷、锑、钒和碲的至少一种元素；F为选自镧、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇、钛、锆、铪、铌、钽、铝、镓、铟、铊、硅、锗和铅的至少一种元素；G为选自银、金、钌、铑、钯、锇、铱、铂和汞的至少一种元素；且其中a为0.05-7，b为0.1-7，c为0.01-5，d为0.1-12，e为0-5，f为0-5，g为0-0.2，h为0.01-5，i为0.1-12，j为0.1-12，k为0.1-12，l为0.1-12，m为10-15，#为满足存在的其它组成元素的化合价需求所需的氧原子数目；和其中z=d+i+j+k+l；且其中0.45≤a/h<1.5和0.3≤(a+h)/z；其中0.57<i/(i+j+k+l)。作为一个实施方案，其中0.2<i/(i+j+k+l)。作为一个实施方案，其中0.25<i/(i+j+k+l)。本专利技术还涉及将选自丙烯和异丁烯或其混合物的烯烃转化成丙烯腈，和/或甲基丙烯腈和其它副产物腈(即，具有官能团“-CN”的化合物，例如乙腈和氰化氢)和它们的混合物的方法，通过在蒸汽相中在升高的温度和压力下，在上述混合金属氧化物催化剂的存在下，将所述烯烃与包含分子氧的气体和氨反应。附图简述图1用关于丙烯腈催化剂开发的趋势图提供本专利技术的一方面，显示x轴上的%丙烯腈产率和y轴上的i/(i+j+k+l)。图2用关于丙烯腈催化剂开发的趋势图提供本专利技术的一方面，显示x轴上的%丙烯腈产率和y轴上的通过X射线衍射的M2+MoO4的单位晶胞体积β(埃3)的趋势。专利技术详述本专利技术涉及用于丙烯和/或异丁烯氨氧化的改进的混合金属氧化物催化剂。这种改进催化剂提供丙烯和/或异丁烯至腈（即具有官能团"-CN"的化合物，例如丙烯腈、甲基丙烯腈、乙腈和氰化氢）的更大的整体转化、更高的氰化氢产量和更大的氨利用效率。催化剂：本专利技术涉及多组分混合金属氧化物氨氧化催化组合物，其包含催化氧化物的复合物，其中元素和在所述催化组合物中元素的相对比率通过下式表示：包含金属氧化物的复合物的催化组合物，其中所述催化剂中所列出的元素的相对比率通过下式表示：MomBiaFebAcDdEeFfGgCehNiiCojMnkMglO#其中A为选自钠、钾、铷和铯的至少一个元素；和D为选自镍、钴、锰、锌、钙、锶、镉和钡的至少一个元素；E为选自铬、钨、硼、铝、镓、铟、磷、砷、锑、钒和碲的至少一个元素；F为选自镧、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇、钛、锆、铪、铌、钽、铝、镓、铟、铊、硅、锗和小于约10ppm铅的至少一个元素；G为选自银、金、钌、铑、钯、锇、铱、铂和汞的至少一个元素；且其中a为0.05-7，b为0.1-7，c为0.01-5，d为0.1-12，e为0-5，f为0-5，g为0-0.2，h为0.01-5，i为0.1-12，j为0.1-12，k为0.1-12，l为0.1-12，m为10-15，#为满足存在的其它组成元素的化合价需求所需的氧原子数目；和其中z=d+i+j+k+l；且其中0.45≤a/h<1.5且0.3≤(a+h)/z；其中0.57<i/(i+j+k+l)。作为一个实施方案，其中0.2<i/(i+j+k+l)。作为一个实施方案，其中0.25<i/(i+j+k+l)。在一个独立的实施方案中，包含金属氧化物的复合物的催化组合物，其中所述催化剂中所列出的元素的相对比率通过下式表示：MomBiaFebAcDdEeFfGgCehNiiCojMnkMglO#其中A为选自钠、钾、铷和铯的至少一个元素；和D为选自镍、钴、锰、锌、钙、锶、镉和钡的至少一个元素；E为选自铬、钨、硼、铝、镓、铟、磷、砷、锑、钒和碲的至少一个元素；F为选自镧、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇、钛、锆、铪、铌、钽、铝、镓、铟、铊、硅、锗和铅的至少一个元素；G为选自银、金、钌、铑、钯、锇、铱、铂和汞的至少一个元素；且其中a为0.05-7，b为0.1-7，c为0.01-5，d为0.1-12，e为0-5，f为0-5，g为0-0.2，h为0.01-5，i为0.1-12，j为0.1-12，k为0.1-12，l为0.1-12，m为10-15，#为满足存在的其它组成元素的化合价需求所需的氧原子数目；其中0.45≤a/h<1.5且0.3≤(a+h)/z≤0.4；其中z=d+i+j+k+l；其中0.57<i/(i+j+k+l)。作为一个实施方案，其中0.2<i/(i+j+k+l)。作为一个实施方案，其中0.25<i/(i+j+k+l)。在一个独立的实施方案中，包含金属氧化物的复合物的催化组合物，其中所述催化剂中所列出的元素的相对比率通过下式表示：MomBiaFebAcDdEeFfGgCehNiiCojMnkMglO#其中A为选自钠、钾、铷和铯的至少一个元素；和D为选自镍、钴、锰、锌、钙、锶、镉和钡的至少一个元素；E为选自铬、钨、硼、铝、镓、铟、磷、砷、锑、钒和碲的至少一个元素；F为选自镧、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇、钛、锆、铪、铌、钽、铝、镓、铟、铊、硅、锗和铅的至少一个元素；G为选自银、金、钌、铑、钯、锇、铱、铂和汞的至少一个元素；且其中a为0.05-7，b为0.1-7，c为0.01-5，d为0.1-12，e为0-5本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含金属氧化物的复合物的催化组合物，其中所述催化剂中所列出的元素的相对比率通过下式表示：Mom Bia Feb Ac Dd Ee Ff Gg Ceh Nii Coj Mnk Mgl O#其中A为选自钠、钾、铷和铯的至少一个元素；和D为选自锌、钙、锶、镉和钡的至少一个元素；E为选自铬、钨、硼、铝、镓、铟、磷、砷、锑、钒和碲的至少一个元素；F为选自镧、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇、钛、锆、铪、铌、钽、铝、镓、铟、铊、硅、锗和小于约10 ppm铅的至少一个元素；G为选自银、金、钌、铑、钯、锇、铱、铂和汞的至少一个元素；且其中a为0.05‑7，b为0.1‑7，c为0.01‑5，d为0.1‑12，e为0‑5，f为0‑5，g为0‑0.2，h为0.01‑5，i为0.1‑12，j为0.1‑12，k为0.1‑12，l为0.1‑12，m为10‑15，#为满足存在的其它组成元素的化合价需求所需的氧原子数目；其中z=d+i+j+k+l；且其中0.45≤a/h<1.5且0.3≤(a+h)/z；其中0.2<i/(i+j+k+l)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.包含金属氧化物的复合物的催化组合物，其中所述催化剂中所列出的元素的相对比率通过下式表示：MomBiaFebAcDdEeFfGgCehNiiCojMnkMglO#其中A为选自钠、钾、铷和铯的至少一个元素；和D为选自锌、钙、锶、镉和钡的至少一个元素；E为选自铬、钨、硼、铝、镓、铟、磷、砷、锑、钒和碲的至少一个元素；F为选自镧、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇、钛、锆、铪、铌、钽、铝、镓、铟、铊、硅、锗和小于约10ppm铅的至少一个元素；G为选自银、金、钌、铑、钯、锇、铱、铂和汞的至少一个元素；且其中a为0.05-7，b为0.1-7，c为0.01-5，d为0.1-12，e为0-5，f为0-5，g为0-0.2，h为0.01-5，i为0.1-12，j为0.1-12，k为0.1-12，l为0.1-12，m为10-15，#为满足存在的其它组成元素的化合价需求所需的氧原子数目；其中z=d+i+j+k+l；且其中0.45≤a/h<1.5且0.3≤(a+h)/z；其中0.2<i/(i+j+k+l)。2.权利要求1的催化组合物，其中0.25≤i/(i+j+k+l)。3.权利要求1的催化组合物，其中0.3≤i/(i+j+k+l)。4.权利要求1的催化组合物，其中0.5≤i/(i+j+k+l)。5.权利要求1的催化组合物，其中0.7≤i/(i+j+k+l)。6.权利要求1的催化组合物，其中z=d+i+j+k+l且0.3≤(a+h)/z≤1。7.权利要求1的催化组合物，其中0.45≤a/h<1.5。8.权利要求1的催化组合物，其中0.65≤a/h<1.5。9.权利要求1的催化组合物，其中0.7≤a/h<1.5。10.权利要求1的催化组合物，其中0.8≤a/h<1.5。11.权利要求1的催化组合物，其中0.90≤a/h≤1.2。12.权利要求1的催化组合物，其中0.8≤h/b≤5。13.权利要求1的催化组合物，其中1.2≤h/b≤5。14.包含金属氧化物的复合物的催化组合物，其中所述催化剂中所列出的元素的相对比率通过下式表示：MomBiaFebAcDdEeFfGgCehNiiCojMnkMglO#其中A为选自钠、钾、铷和铯的至少一个元素；和D为选自锌、钙、锶、镉和钡的至少一个元素；E为选自铬、钨、硼、铝、镓、铟、磷、砷、锑、钒和碲的至少一个元素；F为选自镧、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇、钛、锆、铪、铌、钽、铝、镓、铟、铊、硅和铅锗的至少一个元素；G为选自银、金、钌、铑、钯、锇、铱、铂和汞的至少一个元素；且其中a为0.05-7，b为0.1-7，c为0.01-5，d为0.1-12，e为0-5，f为0-5，g为0-0.2，h为0.01-5，i为0.1-12，j为0.1-12，k为0.1-12，l为0.1-12，m为10-15，#为满足存在的其它组成元素的化合价需求所需的氧原子数目；其中0.45≤a/h<1.5且0.3≤(a+h)/z≤0.4；其中z=d+i+j+k+l；其中0.2<i/(i+j+k+l)。15.包含金属氧化物的复合物的催化组合物，其中所述催化剂中所列出的元素的相对比率通过下式表示：MomBiaFebAcDdEeFfGgCehNiiCojMnkMglO#其中A为选自钠、钾、铷和铯的至少一个元素；和D为选自锌、钙、锶、镉和钡的至少一个元素；E为选自铬、钨、硼、铝、镓、铟、磷、砷、锑、钒和碲的至少一个元素；F为选自镧、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇、钛、锆、铪、铌、钽、铝、镓、铟、铊、硅、铅和锗的至少一个元素；G为选自银、金、钌、铑、钯、锇、铱、铂和汞的至少一个元素；且其中a为0.05-7，b为0.1-7，c为0.01-5，d为0.1-12，e为0-5，f为0-5，g为...

【专利技术属性】
技术研发人员：JF布拉兹迪尔，MA托夫特，CJ贝塞克，MJ西利，
申请(专利权)人：英尼奥斯欧洲股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH