发明名称 结构化氧化触媒
摘要 本发明提供适用于氧化烷烃、烯烃及烷烃与烯烃之组合的结构化触媒。该等结构化触媒包含一或多种具有自行支撑且促进气相反应物及产物移动之三维结构的混合型金属氧化物触媒及一或多种沉积于具有促进气相反应物及产物移动之开口之三维形式之连续整体结构上的混合型金属氧化物触媒。
申请公布号 TWI274604 申请公布日期 2007.03.01
申请号 TW094113032 申请日期 2005.04.22
申请人 罗门哈斯公司 发明人 亚伯拉罕 班德利;安 梅 葛菲妮;史考特 韩;史蒂芬 杰拉德 马拉度
分类号 B01J23/16(2006.01) 主分类号 B01J23/16(2006.01)
代理机构 代理人 洪武雄 台北市中正区博爱路35号9楼;陈昭诚 台北市中正区博爱路35号9楼
主权项 1.一种结构化触媒,其包含:一或多种混合型金属氧 化物触媒,各触媒以主要元素呈任意顺序之方式相 继沉积,且元素之相对量满足下式: MoVaNbbXcZdOn 其中X为至少一种选自Te及Sb组成之群的元素,Z为至 少一种选自W、Cr、Ta、Ti、Zr、Hf、Mn、Re、Fe、Ru、 Co、Rh、Ni、Pd、Pt、Ag、Zn、B、Al、Ga、In、Ge、Sn、 Si、Pb、P、Bi、Y、Ce、稀土元素及硷土元素组成之 群的元素,0.1≦a≦1.0、0.01≦b≦1.0、0.01≦c≦1.0、0 ≦d≦1.0且n系藉由其它元素之氧化状态来决定;其 中该一或多种金属氧化物触媒为自行支撑型且进 一步包含具有促进气相反应物及产物移动之开口 的三维结构。 2.如申请专利范围第1项之结构化触媒,其中该一或 多种混合型金属触媒藉由化学气相沉积法、物理 气相沉积法及其组合沉积,而产生多孔触媒。 3.一种结构化触媒,其包含:一或多种混合型金属氧 化物触媒,各触媒满足下式: MoVaNbbXcZdOn 其中X为至少一种选自Te及Sb组成之群的元素,Z为至 少一种选自W、Cr、Ta、Ti、Zr、Hf、Mn、Re、Fe、Ru、 Co、Rh、Ni、Pd、Pt、Ag、Zn、B、Al、Ga、In、Ge、Sn、 Si、Pb、P、Bi、Y、Ce、稀土元素及硷土元素组成之 群的元素,0.1≦a≦1.0、0.01≦b≦1.0、0.01≦c≦1.0、0 ≦d≦1.0且n系藉由其它元素之氧化状态来决定,该 一或多种混合型金属氧化物触媒与具有促进气相 反应物及产物移动之开口之三维形式的连续整体 结构接触且其中该三维形式之连续整体结构包含 选自以下各物组成之群之陶瓷发泡体及陶瓷单石: 堇青石、氧化铝、氧化锆、矽石、铝矽酸盐类沸 石、磷矽酸盐类沸石、其它沸石及其组合;且其中 该一或多种混合型金属氧化物触媒系藉由选自浸 渍法、洗涂法、浆料浸涂法、化学气相沉积法、 物理气相沉积法、沉淀法及其组合组成之群之方 法沉积于该等陶瓷发泡体及陶瓷单石上。 4.如申请专利范围第1或3项之结构化触媒,其中该 等结构化触媒系以具有机械制造之开口之微反应 器或微反应器阵列的形式来制造,该等开口系选自 以下各物组成之群:孔、晶胞、通道及其它狭窄过 道。 5.一种经改质之结构化触媒,其包含:一或多种混合 型金属氧化物触媒,各触媒以主要元素呈任意顺序 之方式相继沉积,且元素之相对量满足下式: MoVaNbbXcZdOn 其中X为至少一种选自Te及Sb组成之群的元素,Z为至 少一种选自W、Cr、Ta、Ti、Zr、Hf、Mn、Re、Fe、Ru、 Co、Rh、Ni、Pd、Pt、Ag、Zn、B、Al、Ga、In、Ge、Sn、 Si、Pb、P、Bi、Y、Ce、稀土元素及硷土元素组成之 群的元素,0.1≦a≦1.0、0.01≦b≦1.0、0.01≦c≦1.0、0 ≦d≦1.0且n系藉由其它元素之氧化状态来决定;其 中该经改质之触媒为自行支撑型且进一步包含具 有促进气相反应物及产物移动之开口的三维结构; 且其中至少一种触媒系使用一或多种化学处理、 一或多种物理处理或化学处理与物理处理之一或 多种组合来改质。 6.如申请专利范围第5项之经改质之结构化触媒,其 中一或多种经改质之混合型金属触媒系藉由选自 浸渍法、洗涂法、浆料浸涂法、化学气相沉积法 、物理气相沉积法、沉淀法及其组合组成之群之 方法沉积于包含陶瓷发泡体及陶瓷单石之三维形 式的连续整体结构上,该等陶瓷发泡体及陶瓷单石 系选自堇青石、氧化铝、氧化锆、矽石、铝矽酸 盐沸石、磷矽酸盐沸石、其它沸石及其组合组成 之群。 7.一种改良一或多种混合型金属氧化物触媒之一 或多种效能特征的方法,该一或多种混合型金属氧 化物触媒之各触媒系满足下式: MoVaNbbXcZdOn 其中X为至少一种选自Te及Sb组成之群的元素,Z为至 少一种选自W、Cr、Ta、Ti、Zr、Hf、Mn、Re、Fe、Ru、 Co、Rh、Ni、Pd、Pt、Ag、Zn、B、Al、Ga、In、Ge、Sn、 Si、Pb、P、Bi、Y、Ce、稀土元素及硷土元素组成之 群的元素,0.1≦a≦1.0、0.01≦b≦1.0、0.01≦c≦1.0、0 ≦d≦1.0且n系藉由其它元素之氧化状态来决定,该 方法包括以下步骤: a)将一或多种金属氧化物触媒沉积成为可促进气 相反应物及产物移动之自行支撑型结构化触媒,或 将一或多种混合型金属氧化物触媒沉积于具有促 进气相反应物及产物移动之开口之三维形式的连 续整体结构上;及视情况 b)以一或多种化学处理、一或多种物理处理及化 学处理与物理处理之一或多种组合来处理该结构 化触媒。 8.一种制备结构化触媒之方法,其包含以下步骤: 沉积一或多种混合型金属氧化物触媒,各触媒以主 要元素呈任意顺序之方式沉积且满足下式: MoVaNbbXcZdOn 其中X为至少一种选自Te及Sb组成之群的元素,Z为至 少一种选自W、Cr、Ta、Ti、Zr、Hf、Mn、Re、Fe、Ru、 Co、Rh、Ni、Pd、Pt、Ag、Zn、B、Al、Ga、In、Ge、Sn、 Si、Pb、P、Bi、Y、Ce、稀土元素及硷土元素组成之 群的元素,0.1≦a≦1.0、0.01≦b≦1.0、0.01≦c≦1.0、0 ≦d≦1.0且n系藉由其它元素之氧化状态来决定,其 中所产生之结构化触媒为自行支撑型且可促进气 相反应物及产物移动或将一或多种混合型金属氧 化物触媒沉积于具有促进气相反应物及产物移动 之开口之三维形式的连续整体结构上。 9.一种制造包括C2-C8不饱和羧酸之C2-C8氧化物之方 法,其包含以下步骤:将对应的烷烃、烯烃或对应 的烷烃与烯烃之混合物与如申请专利范围第1至6 项中任一项之结构化触媒接触以进行气相催化氧 化反应;其中与一或多种对应的未经改质的混合型 金属氧化物触媒相比,使用该结构化触媒改良了包 括不饱和羧酸之氧化物的产率及选择性。 10.一种制造包括C2-C8不饱和羧酸之C2-C8氧化物之方 法,其包含以下步骤: a)使用一或多种化学处理、一或多种物理处理及 化学处理与物理处理之一或多种组合来改质如申 请专利范围第1至4项中任一项之结构化触媒;及 b)将对应的烷烃、烯烃或对应的烷烃与烯烃之混 合物与该经改质之结构化触媒接触,以进行气相催 化氧化反应; 其中与该或该等对应的未经改质的结构化触媒相 比,使用该或该等经改质之结构化触媒改良了包括 不饱和羧酸之氧化物的产率及选择性。
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