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> 技術領域：
本發(fā)明涉及一種添加貴金屬的負載型金屬復合氧化物催化劑及利用該催化劑進行乙烷部分氧化直接制得乙烯氫甲?；蠚獾姆磻に?。
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驗室研究階段，其中許多研究單純的追求乙烯的高收率，而對該反應主要副產(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，其中通過乙烯氫甲酰化制備丙醛(丙醇)是一項重要的化工過程。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行飽和輕烴與含氧氣氛反應，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中除C2H4，CO，H2外還有C2H2，C3，C4等，組分較為復雜。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)和部分氧化兩個反應并聯(lián)起來制備乙烯氫甲?；蠚?，并在常壓下進行了乙烯氫甲?；磻?。
本發(fā)明旨在開發(fā)一種雙功能催化劑及一種新的反應工藝路線，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?；蠚獾膬蓚€反應在一步完成。
這一目標在本發(fā)明中得到很好的實現(xiàn)。
本發(fā)明使乙烷與氣相氧(空氣或氧氣)反應，經(jīng)一步反應直接制得乙烯氫甲酰化反應原料氣，這一過程可表示為本發(fā)明的特點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路線，該路線使丙醛或丙醇的生產(chǎn)工藝得以簡化，具有顯著的實用價值和經(jīng)濟效益。
權利要求
1．一種用于乙烷部分氧化直接制乙烯氫甲?；蠚獾呢撦d型催化劑，其特征在于該催化劑由貴金屬和金屬復合氧化物負載于載體制備而成，貴金屬重量含量0．5-4％，金屬復合氧化物重量含量2-10％。
2．根據(jù)權利要求1所述，乙烷部分氧化直接制乙烯氫甲?；蠚庥么呋瘎涮卣髟谟谥苽浞椒閍．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復合氧化物催化劑。
3．根據(jù)權利要求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に?，其特征在于一定溫度下，將一定配比的乙烷和氧氣(或空氣)通入預還原的催化劑床層，進行乙烷部分氧化反應，直接制得乙烯氫甲?；蠚?，該反應簡化了傳統(tǒng)的制備乙烯氫甲?；蠚獾墓に嚶肪€。
7．根據(jù)權利要求6所述，乙烷部分氧化直接制乙烯氫甲酰化原料氣的反應工藝，其特征在于乙烷部分氧化一步反應產(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?。
8．乙烷部分氧化直接制乙烯氫甲?；蠚獾姆椒ǎ涮卣髟谟诜磻獪囟葹?23-1123k。
9．根據(jù)權利要求6所述，乙烷部分氧化直接制乙烯氫甲?；蠚獾姆磻に?，其特征在于乙烷的空速為10000-100000／h。
10．根據(jù)權利要求6所述，乙烷部分氧化直接制乙烯氫甲?；蠚獾姆磻に?，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復合氧化物催化劑及利用該催化劑進行乙烷部分氧化直接制得乙烯氫甲?；蠚獾姆磻に嚒４呋瘎┯少F金屬和金屬氧化物負載于載體制備而成,貴金屬重量含量0.5—4%,金屬復合氧化物重量含量2—10%。該反應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C07C11/04GK1280035SQ9911500
公開日2001年1月17日 申請日期1999年7月12日 優(yōu)先權日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 申請人:中國科學院成都有機化學研究所