[其他]乙烷氧化脱氢生成乙烯的方法

说明书

本发明涉及乙烷低温氧化脱氢生成乙烯的方法，特别是涉及使用一种改进的具有良好的转化特性和良好选择性的催化剂的方法。

由于E.M.Thorstoinson，T.p.Wilson，F.G.Young和P.H.Kasai等人发表的“乙烷通过含钼和钒的混合氧化物的催化剂氧化脱氢”一文〔见Journal    of    Catalysis    52，PP116-132（1978）〕，使得乙烷低温氧化脱氢生成乙烯的方法成为众所周知。本文公开了含有钼和钒的混合氧化物连同另一种过渡金属氧化物（Ti，CrMn，Fe，Co，Ni，Nb，Ta或Ce）的催化剂在温度低达200℃时具有使乙烷氧化脱氢生成乙烯的作用。

乙烷氧化脱氢生成乙烯的效力，通常主要是取决于两个参数：乙烷的转化率和对乙烯的选择性（效率）。本文所用的这些表达法限定为：

乙烷的转化＝ (〔CO〕/2+〔CO₂〕/2+〔C₂H₄〕)/(〔CO〕/2+〔CO₂〕/2+〔C₂H₄〕+〔C₂H₆〕)

对乙烷的选择性（效率）＝ (〔C₂H₄〕)/(〔CO〕/2+〔CO₂〕/2+〔C₂H₄〕)

其中：〔〕＝成份的相对摩尔数，且乙酸的产生是可以忽略的。本技术领域中的表达法有时有不同的计算，但各种计算的结果实际上是同样的。

在某些反应条件下，可有大量的乙酸作为联产品生成，此时可按下列公式计算反应生成乙烯和乙酸的效力：

乙烷的转化＝ (〔CO〕/2+〔CO₂〕/2+〔C₂H₄〕+〔CH₃COOH〕)/(〔CO〕/2+〔CO₂〕/2+〔C₂H₄〕+〔C₂H₆〕+〔CH₃COOH〕)

对乙烯和乙酸的选择性（效率）＝

(〔C₂H₄〕+〔CH₃COOH〕)/(〔CO〕/2+〔CO₂〕/2+〔C₂H₄〕+〔C₂H₆〕+〔CH₃COOH〕)

美国专利4，250，346号公开了在低于550℃的温度下，由乙烷经催化氧化脱氢生成乙烯的方法，其中催化剂是一种含有元素Mo，X和Y，且比例为Moa    Xb    Yc的煆烧的组合物。

其中：X＝Cr，Mn，Nb，Ta，Ti，V和/或W

Y＝Bi，Ce，Co，Cu，Fe，K，Mg，P，Pb，Sb，Si，Sn，Tl和/或U

a＝1

b＝0.05～1.0

c＝0～2

a、b、c的数值分别代表存在于催化剂组合物中的元素Mo、X和Y的相对克原子比。元素Mo、X和Y是以氧结合的形式存在于催化剂组合物中的。

该专利公开了种类广泛的组合物，但该专利的所有包括了锑的实施例，即例27、28和41，其结果都很差。例27为有一种组合物V₃Sb₁₂Ce₁的催化剂，结果没有对乙烯形成的选择性。例28为一种有组合物Sb₅V₁Nb₁Bi₅的催化剂，在525℃时有一个初始活性，但只有26%的选择性。例41为一种有组合物Mo₁₆V₄Sb₂的催化剂，其在300℃时提供6%的转化伴有95%的选择性，而且在400℃时转化率为23%，选择性为75%。

美国专利4，339，355号公开了一种钼、钒、铌和第四种金属-其为Ce，Cr，Cu，Fe，In，Mn，和/或Y的催化氧化物。该专利揭示，这种催化剂适合于未饱和脂族醛汽相氧化为相应的饱和脂族羧酸。

美国专利4，148，757号公开了用于烯烃氧化和/或氨解氧化的催化剂。该专利特别特别针对一种制造氧化和/或氨解氧化催化剂的新方法，并列出了这种催化剂的如下化学通式：