| 主权项 |
1.一种触媒系统,其包含:(a)至少一种选自Ag,Au,Ir,Ni, Pd,Pt,Rh,Ru的金属,其合金和其组合;和(b)至少一种选 自包括金属Bi,In,Mg,P,Sb,Zr,第1-3族金属或镧系金属 的金属氧化物和其组合的修饰剂;及/或(c)至少一 种包括金属Cd,Co,Cr,Cu,Fe,Mn,Ni,Nb,Ta,V或Zn的金属氧化 物,其二元组合物,三元组合物,及三元以上的组合 物;其中系将该触媒浸渍于金属氧化物的撑体上。 2.如申请专利范围第1项之触媒系统,其中选自丙烷 、丁烷和异丁烷之烷类与空气所形成之气相混合 物,一旦于介于300℃至1000℃之火焰温度及不超过 100毫秒之短暂接触时间下,和包含触媒(a)与(b)的触 媒系统的混合物接触后,会被转换为选自丙烯、丁 烯和异丁烯的对应烯类。 3.如申请专利范围第1项之触媒系统,其中选自丙烷 和丁烷之烷类与空气所形成之气相混合物,一旦于 介于300℃至1000℃之火焰温度及不超过100毫秒之短 暂接触时间下,和包含触媒(a),(b)与(c)的触媒系统 的混合物接触后,会被转换为对应的C3和C4产物,其 系选自烯类,饱和羧酸,不饱和羧酸和其组合。 4.一种混合触媒床,其包含: (a)第一触媒层,其包含 (i)至少一种选自Ag,Au,Ir,Ni,Pd,Pt,Rh,Ru的金属,其合金 和其组合;和 (ii)至少一种选自包括金属Bi,In,Mg,P,Sb,Zr,第1-3族金 属或镧系金属的金属氧化物和其组合的修饰剂;及 /或 (iii)至少一种包括金属Cd,Co,Cr,Cu,Fe,Mn,Ni,Nb,Ta,V或Zn 的金属氧化物,其二元组合物,三元组合物,及三元 以上的组合物,其中将该第一层触媒浸渍于金属氧 化物的撑体上;和 (b)第二触媒层,其包含至少一种包括金属Mo,Fe,P,V的 金属氧化物和其组合,其中将该第二层触媒浸渍于 一金属氧化物的撑体上,并且系位于第一触媒层的 下游处。 5.如申请专利范围第4项之混合触媒床,其中选自丙 烷和丁烷之烷类与空气所形成之气相混合物,一旦 于介于300℃至1000℃之火焰温度及不超过100毫秒之 短暂接触时间下,和混合的触媒床接触后,会被转 换为选自丙烯酸和甲基丙烯酸之对应的烯系不饱 和羧酸。 6.一种混合触媒床,其包含: (a)第一触媒层,其包含 (i)至少一种选自Ag,Au,Ir,Ni,Pd,Pt,Rh,Ru的金属,其合金 和其组合;和 (ii)至少一种选自包括金属Bi,In,Mg,P,Sb,Zr,第1-3族金 属或镧系金属的金属氧化物和其组合的修饰剂;及 /或 (iii)至少一种包括金属Cd,Co,Cr,Cu,Fe,Mn,Ni,Nb,Ta,V或Zn 的金属氧化物,其二元组合物,三元组合物,及三元 以上的组合物,其中将该第一层触媒浸渍于金属氧 化物的撑体上;和 (b)第二触媒层,其包含至少一种包括金属V,Nb,Ta的 金属氧化物和其组合,其中将该第二层触媒浸渍于 金属氧化物的撑体上,并且系位于第一触媒层的下 游处。 7.如申请专利范围第6项之混合触媒床,其中该Cn烷 类(n=3,4)和空气的气相混合物,一旦于介于300℃至 1000℃之火焰温度及不超过100毫秒之短暂接触时间 下和该混合触媒床接触后,以及在触媒床之间分段 加入(staging)甲醛时,会被转换为对应之烯系不饱和 羧酸的含碳数较多之类似物(Cn+C1)(n=4,5)。 8.如申请专利范围第7项之混合触媒床,其中丙烷和 空气的气相混合物,一旦于介于300℃至1000℃之火 焰温度及不超过100毫秒之短暂接触时间下和该混 合触媒床接触后,以及在触媒床之间分段加入甲醛 时,会被转换为甲基丙烯酸。 9.如申请专利范围第6项之混合触媒床,其中烷类和 空气的气相混合物,一旦于介于300℃至1000℃之火 焰温度及不超过100毫秒之短暂接触时间下和该混 合触媒床接触后,以及在触媒床之间分段加入甲醛 时,会被转换为烯系不饱和酸之含碳数较多之类似 物的酯类。 10.如申请专利范围第9项之混合触媒床,其中丙烷 和空气的气相混合物,一旦于介于300℃至1000℃之 火焰温度及不超过100毫秒之短暂接触时间下和该 混合触媒床接触后,以及在触媒床之间分段加入甲 醛和甲醇时,会被转换为甲基丙烯酸甲酯。 11.一种触媒的制法,其包含以下步骤: 于高于最高熔化盐之熔点以上的温度下混合选自 Mo,Te,V,Ta和Nb之金属的盐类,以形成可溶混的熔融盐 ;以及 在氧存在下烧该盐类混合物,以提供混合的金属 氧化物触媒,视情况可使用金属卤化物盐或金属卤 氧化物盐作为溶剂。 12.一种由烷制备对应之烯类的方法,该方法包含以 下步骤: 让气态烷和分子氧通过反应器,该反应器包括触媒 系统,该触媒系统包含 (a)至少一种选自Ag,Au,Ir,Ni,Pd,Pt,Rh,Ru的金属,其合金 和其组合;和 (b)至少一种选自包括金属Bi,In,Mg,P,Sb,Zr,第1-3族金 属或镧系金属的金属氧化物和其组合的修饰剂,该 触媒系统可以递增有效的方式,将气态烷转换为其 对应的气态烯类; 其中该反应器为于700℃到1000℃的温度下操作,反 应器停留时间不超过100毫秒。 13.一种由烷制备对应之不饱和羧酸的方法,该方法 包含下列步骤: 让气态烷和分子氧通过反应器,该反应器包括混合 的触媒床,该触媒床包含 (a)第一触媒层,其包含 (i)至少一种选自Ag,Au,Ir,Ni,Pd,Pt,Rh,Ru的金属,其合金 和其组合; (ii)至少一种包括金属Cd,Co,Cr,Cu,Fe,Mn或Ta的金属氧 化物和其组合,为混合金属氧化物的形式;和 (iii)至少一种包括金属Bi,In,Mg,P,Sb,Zr,第1-3族金属, 镧系金属或其组合的金属氧化物修饰剂,其中将(i) ,(ii)和(iii)的组合浸渍于金属氧化物撑体上;和 (b)第二触媒层,其包含至少一种包括金属Mo,Fe,P或V 的金属氧化物和其组合,该混合床触媒可以累积有 效地将气态烷转换为其对应的气态不饱和羧酸; 其中该第二触媒层距第一触媒层下游一段距离,并 且于500℃到1000℃的温度下操作该反应器,反应器 停留时间不超过100毫秒。 14.一种由烷制备对应之不饱和羧酸的方法,该方法 包含下列步骤: (a)让包含烷和分子氧的气体流通过反应器,该反应 器包含第一触媒区,该第一触媒区包括浸渍于金属 氧化物撑体上的触媒系统,该触媒系统包含 (i)至少一种选自Ag,Au,Ir,Ni,Pd,Pt,Rh,Ru的金属,其合金 和其组合; (ii)至少一种选自包括金属Bi,In,Mg,P,Sb,Zr,第1-3族金 属或镧系金属的金属氧化物和其组合的修饰剂;及 /或 (iii)至少一种包括金属Cd,Co,Cr,Cu,Fe,Mn,Ni,Nb,Ta,V,Zn的 氧化物,其二元组合物,三元组合物,及三元以上的 组合物,该触媒将气态烷转换为包含对应气态不饱 和羧酸和饱和羧酸之气体流;以及 (b)让该气体流通过包括浸渍于一金属氧化物撑体 上之触媒的第二触媒区,该触媒包含至少一种包括 金属Mo,Fe,P,V的金属氧化物和其组合,该触媒区可以 累积有效地将气态的饱和羧酸转换为其对应的气 态不饱和羧酸; 该第一触媒区,相对于通过该反应器之气体流的流 向,系位于第二触媒区的上游处;于500℃到1000℃的 温度下操作该第一触媒区,其中第一反应区的停留 时间不超过100毫秒; 于300℃到400℃的温度下操作该第二触媒区,其中第 二反应区的停留时间不超过100毫秒; 其中气态的烷流单次通过该反应器,或是将所有未 反应的烷类再循环回到进入该反应器的气态烷流 中,并且将所有的饱和羧酸再循环回到该第二触媒 区,以增加不饱和羧酸的总产量。 15.一种转换烷为其对应不饱和羧酸酯类的方法,该 方法包含以下步骤:让气态烷、分子氧和气态醇通 过反应器,该反应器包括一混合触媒床,该触媒床 包含 (a)第一触媒层,其包含(i)至少一种选自Ag,Au,Ir,Ni,Pd, Pt,Rh,Ru的金属,其合金和其组合;和(ii)至少一种选 自包括金属Bi,In,Mg,P,Sb,Zr,第1-3族金属或镧系金属 的金属氧化物和其组合的修饰剂;及/或(iii)至少一 种包括金属Cd,Co,Cr,Cu,Fe,Mn,Ni,Nb,Ta,V或Zn的金属氧化 物,其二元组合物,三元组合物,及三元以上的组合 物,该第一触媒层可累积有效地转换气态烷为其对 应的气态不饱和羧酸;其中将该第一层触媒浸渍于 金属氧化物的撑体上;和 (b)第二触媒层,其包含一或多种可累积有效地将气 态不饱和羧酸转换为其对应气态酯的触媒; 其中该第二触媒层距第一触媒层下游一段距离,于 500℃到1000℃的温度下操作该反应器,反应器停留 时间不超过100毫秒。 16.如申请专利范围第15项之方法,其中系于第一和 第二触媒层中加进另一触媒层,该另一触媒层包含 至少一种包括金属Mo,Fe,P,V的金属氧化物和其组合, 该额外触媒层可以累积有效地将气态的饱和羧酸 转换为其对应的气态不饱和羧酸。 17.一种转换烷为其对应不饱和羧酸酯类的方法,该 方法包含以下步骤: 让包含烷和分子氧的第一气体流通过一反应器; 让包含醇的第二气体流通过该反应器; 包含一或多种氧化触媒的反应器可以累积有效地 将烷转换为其对应的不饱和羧酸与醇及所形成之 酯; 该一或多种氧化触媒包含第一触媒系统和第二触 媒系统,该第一触媒系统可有效地将烷转换为其对 应的不饱和羧酸,该第二触媒系统于醇存在下,可 有效地将烯系不饱和羧酸转换为其对应之烯系不 饱和羧酸与醇所形成之酯; 该第一触媒系统被置于第一反应器中; 该第二触媒系统被置于第二反应器中; 该第一反应区,相对于通过该反应器之第一气体流 的流向,系位于第二反应区的上游处; 将该第二气体流进料位于第一反应区和第二反应 区之间的反应器; 于500℃到1000℃的温度下操作该第一反应区,其中 第一反应区的停留时间不超过100毫秒; 于300℃到400℃的温度下操作该第二反应区,其中第 二反应区的停留时间不超过100毫秒。 18.一种制备含碳数较多之不饱和羧酸的方法,该方 法包含以下步骤: 让包含烷和分子氧的第一气体流通过反应器; 让包含醛的第二气体流通过该反应器; 包含一或多种氧化触媒的反应器可以累积有效地 将烷转换为其对应不饱和羧酸的含碳数较多之类 似物; 该一或多种氧化触媒包含第一触媒系统和第二触 媒系统,该第一触媒系统可有效地将烷转换为其对 应的饱和羧酸,该第二触媒系统于醛存在下,可有 效地将饱和羧酸转换为其对应之不饱和羧酸的含 碳数较多之类似物; 该第一触媒系统被置于第一反应器中; 该第二触媒系统被置于第二反应器中; 该第一反应区,相对于通过该反应器之第一气体流 的流向,系位于第二反应区的上游处; 将该第二气体流馈入位于第一反应区和第二反应 区之间的反应器; 于500℃到1000℃的温度下操作该第一反应区,其中 第一反应区的停留时间不超过100毫秒; 于300℃到400℃的温度下操作该第二反应区,其中第 二反应区的停留时间不超过100毫秒。 19.一种转换烷为其对应之不饱和羧酸的方法,该方 法包含以下步骤: 让包含烷和分子氧的气体流通过反应器; 让第二气体流通过该反应器; 包含一或多种氧化触媒的反应器可以累积有效地 将烷转换为其对应的不饱和羧酸; 该一或多种氧化触媒包含第一触媒系统,第二触媒 系统和第三触媒系统,该第一触媒系统可有效地将 烷转换为其对应的烯类,该第二触媒系统可有效地 将烯类转换为其对应的饱和羧酸和不饱和羧酸,该 第三触媒系统可有效地将饱和羧酸转换为其对应 的不饱和羧酸; 该第一触媒系统被置于第一反应器中; 该第二触媒系统被置于第二反应器中; 该第三触媒系统被置于第三反应器中; 该第一反应区,相对于通过该反应器之第一气体流 的流向,系位于第二反应区的上游处; 该第二反应区,相对于通过该反应器之第一气体流 的流向,系位于第三反应区的上游处; 将该第二气体流馈入位于第二反应区和第三反应 区之间的反应器; 于500℃到1000℃的温度下操作该第一反应区,其中 第一反应区的停留时间不超过100毫秒; 于300℃到400℃的温度下操作该第二反应区,其中第 二反应区的停留时间不超过100毫秒; 于100℃到300℃的温度下操作该第三反应区,其中第 三反应区的停留时间不超过100毫秒。 20.一种转换烷为其对应不饱和羧酸之含碳数较多 之类似物的方法,该方法包含以下步骤: 让包含烷和分子氧的第一气体流通过反应器; 让包含醛的第二气体流通过该反应器; 包含一或多种氧化触媒的反应器可以累积有效地 将烷转换为其对应的不饱和羧酸之含碳数较多之 类似物; 该一或多种氧化触媒包含第一触媒系统,第二触媒 系统和第三触媒系统,该第一触媒系统可有效地将 烷转换为其对应的烯类,该第二触媒系统可有效地 将烯类转换为其对应的饱和羧酸,该第三触媒系统 于醛存在下,可有效地将饱和羧酸转换为其对应的 不饱和羧酸之含碳数较多之类似物; 该第一触媒系统被置于第一反应器中; 该第二触媒系统被置于第二反应器中; 该第三触媒系统被置于第三反应器中; 该第一反应区,相对通过该反应器之第一气体流的 流向,系位于第二反应区的上游处; 该第二反应区,相对于通过该反应器之第一气体流 的流向,系位于第三反应区的上游处; 将该第二气体流进料位于第二反应区和第三反应 区之间的反应器; 于500℃到1000℃的温度下操作该第一反应区,其中 第一反应区的停留时间不超过100毫秒; 于300℃到400℃的温度下操作该第二反应区,其中第 二反应区的停留时间不超过100毫秒; 于100℃到300℃的温度下操作该第三反应区,其中第 三反应区的停留时间不超过100毫秒。 21.一种转换烷为对应含碳数较多之类似不饱和羧 酸之酯类的方法,该方法包含以下步骤: 让包含烷和分子氧的第一气体流通过一反应器; 让包含醛(包括甲醛)的第二气体流通过该反应器; 让包含醇的第三气体流通过该反应器; 包含一或多种氧化触媒的反应器可以累积有效地 将烷转换为其对应之含碳数较多之类似不饱和羧 酸的与醇所形成之酯; 该一或多种氧化触媒包含第一触媒系统,第二触媒 系统和第三触媒系统,该第一触媒系统可有效地将 烷转换为其对应的饱和羧酸,该第二触媒系统可在 醛存在下有效地将饱和羧酸转换为其对应之含碳 数较多之类似不饱和羧酸,该第三触媒系统于醇存 在下,可有效地将含碳数较多之类似不饱和羧酸转 换为其对应之含碳数较多之类似不饱和羧酸与醇 所形成的酯; 该第一触媒系统被置于第一反应区中; 该第二触媒系统被置于第二反应区中; 该第三触媒系统被置于第三反应区中; 该第一反应区,相对于通过该反应器之第一气体流 的流向,系位于第二反应区的上游处; 该第二反应区,相对于通过该反应器之第一气体流 的流向,系位于第三反应区的上游处;将该第二气 体流馈入位于第一反应区和第二反应区之间的反 应器;将该第三气体流馈入位于第二反应区和第三 反应区之间的反应器; 于500℃到1000℃的温度下操作该第一反应区,其中 第一反应区的停留时间不超过100毫秒; 于300℃到400℃的温度下操作该第二反应区,其中第 二反应区的停留时间不超过100毫秒; 于100℃到300℃的温度下操作该第三反应区,其中第 三反应区的停留时间不超过100毫秒。 22.一种转换烷类为其对应产物的方法,该产物选自 不饱和羧酸、不饱和羧酸的含碳数较多之类似物 和其酯类,该方法包含提供一催化串连的步骤,该 催化串连进一步包含一或多个具有改善烷类转换 为所期望产物之累增效应的催化系统;其中该催化 串连系统为包含以下组份的触媒系统:(a)至少一种 选自Ag,Au,Ir,Ni,Pd,Pt,Rh,Ru的金属,其合金和其组合;和 (b)至少一种选自包括金属Bi,In,Mg,P,Sb,Zr,第1-3族金 属或镧系金属的金属氧化物和其组合的修饰剂;及 /或(c)至少一种包括金属Cd,Co,Cr,Cu,Fe,Mn,Ni,Nb,Ta,V,Zn 的金属氧化物,其二元组合物,三元组合物,及三元 以上的组合物;其中系将该触媒浸渍于金属氧化物 的撑体上。 23.如申请专利范围第22项之方法,其中该催化串连 系统包括酯化触媒,该酯化触媒包含一或多种超酸 ,该超酸选自由沸石承载之以下组份:TiO2/(SO4)2,(SO4) 2/ZrO2-TiO2,(SO4)2/ZrO2-Dy2O3,(SO4)2/TiO2,(SO4)2/ZrO2-NiO,SO4/ ZrO2,SO4/ZrO2Al2O3,(SO4)2/Fe2O3,(SO4)2/ZrO2,C4F9SO3H- SbF5,CF3SO 3H-SbF5,Pt/硫酸化锆氧化物,HSO3F-SO2ClF,SbF5-HSO3F-SO2ClF, MF5/AlF3(M=Ta,Nb,Sb),B(OSO2CF3)3 ,B(OSO2CF3)3-CF3SO3H,SbF5-SiO2- Al2O3,SbF5-TiO2-Al2O3和SbF5-TiO2。 24.一种方法,其包含下列步骤:(a)使用如申请专利 范围第1项之触媒系统,于反应器中,将烷转换为其 对应的产物,该产物选自烯类,不饱和羧酸,和不饱 和羧酸的含碳数较多之类似物;和(b)将所得产物加 入第二固定床氧化反应器的前端,俾将来自第一反 应器之产物作为第二反应器的进料。 25.如申请专利范围第24项之方法,其中将来自第一 反应器中所有未反应的烷再循环到第一反应器中, 或用来作为导入第二反应器中的进料。 |
