專利名稱：乙烷部分氧化直接制乙烯氫甲?；蠚庥么呋瘎┘肮に嚨闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種添加貴金屬的負(fù)載型金屬?gòu)?fù)合氧化物催化劑及利用該催化劑進(jìn)行乙烷部分氧化直接制得乙烯氫甲?；蠚獾姆磻?yīng)工藝。
乙烷是天然氣和油田氣的重要組成部分，約占3-30％，煉廠干氣中約含乙烷10-20％，乙烷通常用來(lái)生產(chǎn)乙烯，世界乙烯生產(chǎn)原料的30％為乙烷提供。目前工業(yè)上一般采用乙烷蒸汽裂解法生產(chǎn)乙烯，但能耗高，故成本居高不下，乙烷氧化脫氫法尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，其中許多研究單純的追求乙烯的高收率，而對(duì)該反應(yīng)主要副產(chǎn)物CO和H2的重視不夠。
乙烯是制備聚乙烯等許多化工產(chǎn)品的重要中間體，其中通過(guò)乙烯氫甲?；苽浔?丙醇)是一項(xiàng)重要的化工過(guò)程。一般傳統(tǒng)的工藝流程可表示為 L．D．Schmidt研究乙烷氧化脫氫發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中除了乙烯外，主要副產(chǎn)物為CO和H2(J．Phys．Chem．1993，97，11815)。歐洲專利(EP0178853A2)中以耐火磚，石英，金剛砂，碳化硅，陶瓷等為床層材料進(jìn)行飽和輕烴與含氧氣氛反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中除C2H4，CO，H2外還有C2H2，C3，C4等，組分較為復(fù)雜。L．H．Green等(Ing．Eng．Chem．Res_Vol．32，No．6，1993)從甲烷出發(fā)，將甲烷氧化偶聯(lián)和部分氧化兩個(gè)反應(yīng)并聯(lián)起來(lái)制備乙烯氫甲?；蠚猓⒃诔合逻M(jìn)行了乙烯氫甲?；磻?yīng)。
本發(fā)明旨在開(kāi)發(fā)一種雙功能催化劑及一種新的反應(yīng)工藝路線，從乙烷出發(fā)，使之部分氧化直接得到適合于乙烯氫甲?；漠a(chǎn)物摩爾配比(C2H4／CO／H2=1／1／1-2)，使傳統(tǒng)的制備乙烯氫甲酰化原料氣的兩個(gè)反應(yīng)在一步完成。
這一目標(biāo)在本發(fā)明中得到很好的實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明使乙烷與氣相氧(空氣或氧氣)反應(yīng)，經(jīng)一步反應(yīng)直接制得乙烯氫甲?；磻?yīng)原料氣，這一過(guò)程可表示為本發(fā)明的特點(diǎn)在于利用一種雙功能催化劑，使乙烷部分氧化直接轉(zhuǎn)化為具有適宜的組分配比的乙烯氫甲酰化原料氣。為乙烷有效的轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)丙醛或丙醇的原料氣提供了新的反應(yīng)路線，該路線使丙醛或丙醇的生產(chǎn)工藝得以簡(jiǎn)化，具有顯著的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求
1．一種用于乙烷部分氧化直接制乙烯氫甲?；蠚獾呢?fù)載型催化劑，其特征在于該催化劑由貴金屬和金屬?gòu)?fù)合氧化物負(fù)載于載體制備而成，貴金屬重量含量0．5-4％，金屬?gòu)?fù)合氧化物重量含量2-10％。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述，乙烷部分氧化直接制乙烯氫甲酰化原料氣用催化劑，其特征在于制備方法為a．將載體和一種或幾種金屬可溶鹽溶液混合均勻，室溫下浸漬1h，363-383k紅外燈烘干，973-1073k焙燒4-6h，自然冷卻得I。b．將I與Pt或Rh溶液混合均勻，323-343k浸漬1h，363-383k紅外燈烘干，673-873k焙燒分解2-5h，自然冷卻得到添加貴金屬的金屬?gòu)?fù)合氧化物催化劑。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述，乙烷部分氧化直接制乙烯氫甲酰化原料氣用催化劑，所用貴金屬為Pt或Rh。
4．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述，乙烷部分氧化直接制乙烯氫甲?；蠚庥么呋瘎?，其特征在于所用金屬可溶鹽為H2PtCl6，Rh(NO3)3，Mn(NO3)2·6H2O，Na2WO4·2H2O。
5．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述，乙烷部分氧化直接制乙烯氫甲?；蠚庥么呋瘎?，其特征在于所用載體可以是SiO2，Al2O3，Al2O3-SiO2，MgAl2O4，CaAl2O4，ZrO2中的一種或幾種。
6．乙烷部分氧化直接制乙烯氫甲?；蠚獾姆磻?yīng)工藝，其特征在于一定溫度下，將一定配比的乙烷和氧氣(或空氣)通入預(yù)還原的催化劑床層，進(jìn)行乙烷部分氧化反應(yīng)，直接制得乙烯氫甲?；蠚?，該反應(yīng)簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的制備乙烯氫甲酰化原料氣的工藝路線。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述，乙烷部分氧化直接制乙烯氫甲?；蠚獾姆磻?yīng)工藝，其特征在于乙烷部分氧化一步反應(yīng)產(chǎn)物組分摩爾配比為C2H4／CO／H2=1／1／1-2，適合于直接作為乙烯氫甲?；蠚狻?br> 8．乙烷部分氧化直接制乙烯氫甲?；蠚獾姆椒?，其特征在于反應(yīng)溫度為923-1123k。
9．根據(jù)權(quán)利要求6所述，乙烷部分氧化直接制乙烯氫甲酰化原料氣的反應(yīng)工藝，其特征在于乙烷的空速為10000-100000／h。
10．根據(jù)權(quán)利要求6所述，乙烷部分氧化直接制乙烯氫甲?；蠚獾姆磻?yīng)工藝，其特征在于烷氧比(C2H6／O2)為1-4。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種添加貴金屬的金屬?gòu)?fù)合氧化物催化劑及利用該催化劑進(jìn)行乙烷部分氧化直接制得乙烯氫甲酰化原料氣的反應(yīng)工藝。催化劑由貴金屬和金屬氧化物負(fù)載于載體制備而成,貴金屬重量含量0.5—4%,金屬?gòu)?fù)合氧化物重量含量2—10%。該反應(yīng)工藝是在催化劑上于923—1123k通入乙烷和氧氣的混合氣,乙烷空速為1×10
文檔編號(hào)C07C11/04GK1280035SQ9911500
公開(kāi)日2001年1月17日 申請(qǐng)日期1999年7月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月12日
發(fā)明者梁奇, 李慶, 高利珍, 林世滸, 康星武, 區(qū)澤棠, 于作龍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)研究所