发明名称 触媒及其在过氧化氢合成之用途
摘要 本发明系关于一种触媒,其由下列所组成:(a)一或多种作为活性成分之铂系金属;(b)一或多种聚烯烃;和(c)一种载体。本发明亦关于使用该触媒从氢和氧合成过氧化氢(H2O2)之方法,以及过氧化氢溶液在用矽酸钛作为触媒之氧化方法中之用途。本方法于高安全状况下以高生产力和克分子选择性朝向形成H2O2而运转。
申请公布号 TWI257373 申请公布日期 2006.07.01
申请号 TW091117179 申请日期 2002.07.31
申请人 因恩爱公司;波里梅立欧洲公司 发明人 古西普帕帕拉托;佐丹奴迪亚伯提;瑞诺德阿罗西欧;罗伯托布索尼
分类号 C01B15/00 主分类号 C01B15/00
代理机构 代理人 何金涂 台北市大安区敦化南路2段77号8楼;李明宜 台北市大安区敦化南路2段77号8楼
主权项 1.一种用于由氢及氧开始合成过氧化氢之触媒,其 含有: (a)一或多种作为活性成分之铂系金属,其中触媒之 金属成分选自钯、铂、钌、铑及铱; (b)一或多种聚烯烃,该聚烯烃具有高于400的分子量 且聚烯烃之量相对于触媒在0.1至20重量%之范围内; 及 (c)一种载体,该载体系选自活性碳、以磺酸基官能 基化之活性碳、矽石、矾土、矽石矾石和沸石 。 2.如申请专利范围第1项之触媒,其中触媒之金属成 分为钯及铂。 3.如申请专利范围第2项之触媒,其中钯之量在0.01 至4重量%范围内而铂之量在0.001至1重量%范围内,铂 ∕钯之原子比为0.1/99.9至50/50之范围内。 4.如申请专利范围第3项之触媒,其中钯之量在0.05 至2重量%范围内而铂之量在0.005至0.5重量%范围内, 铂∕钯之原子比在1/99至30/70范围内。 5.如申请专利范围第2项之触媒,其中除钯与铂外, 其他金属例如钌、铑、铱和金也可以存在作为活 性成分或促进剂,其浓度不高于钯者。 6.如申请专利范围第1项之触媒,其中聚烯烃系选自 : -乙烯均聚物和乙烯与烯烃之共聚物; -丙烯均聚物和丙烯与烯烃之共聚物; -丁二烯均聚物和苯乙烯与其他烯烃之共聚物; -异戊二烯之均聚物及与其他烯烃之共聚物; -乙烯∕丙烯(EPR)共聚物; -乙烯∕丙烯∕二烯烃(EPDM)三共聚物; -一种已氢化和未氢化之热塑性弹性体,其衍生自 丁二烯及∕或异戊二烯及苯乙烯嵌块共聚物。 7.如申请专利范围第6项之触媒,其中之聚烯烃为非 晶质之聚烯烃。 8.如申请专利范围第6项之触媒,其中之聚烯烃选自 橡胶和丁二烯-苯乙烯之共聚物(合成橡胶、GRS(丁 苯橡胶)、SBR(合成丁二烯橡胶));乙烯-丙烯(EPM(乙 烯丙烯共聚物)、EPR(乙丙橡胶)共聚物、乙烯-丙烯 -二烯共聚物(EPDM(三元乙丙)橡胶)、苯乙烯-丁二烯 -苯乙烯共聚物(SBR热塑性橡胶);异丁烯-异戊二烯 共聚物(丁基橡胶)。 9.如申请专利范围第1项之触媒,其中聚烯烃之量相 对于触媒在1至10重量%之范围内。 10.如申请专利范围第1项之触媒,其中载体为一种 具有低灰量及表面积高于100米2/克之活性碳。 11.如申请专利范围第10项之触媒,其中之活性碳具 有高于300米2∕克之表面积。 12.如申请专利范围第11项之触媒,其中之活性碳具 有高于600米2∕克之表面积。 13.如申请专利范围第1项之触媒,其系制自分散各 活性成分于惰性载体上,或用聚烯烃以沈淀及∕或 浸渍之方法作预处理。 14.如申请专利范围第13项之触媒,其系制自于在惰 性载体上之触媒依序分散及改变其单一金属成分 之先质,或用聚烯烃作预处理。 15.一种由氢和氧产生过氧化氢之方法,其系在反应 溶剂中含有卤化促进剂及∕或酸促进剂,于如申请 专利范围第1至14项中任一项之触媒存在下反应,其 中反应溶剂含有一或多种醇或一种醇-水混合物, 视需要包含一种脂肪族醚及∕或一或多种C5-C32烃 类,醇类之量相对于混合物在30至99重量%范围内,烃 类之量相对于反应溶剂为0至20重量%之范围内,所 用触媒相对于反应溶剂之浓度在0.1至10重量%范围 内,酸促进剂选自在反应溶剂中能产生H+氢离子之 物质,卤化促进剂选自在反应溶剂中能产生卤素离 子之物质,该反应系于-5至90℃之温度范围内,及高 于大气压力之总压力下进行且在进料中氢∕氧之 莫耳比率范围为1/1至1/100。 16.如申请专利范围第15项之方法,其中之醇选自具 有1至6个碳原子者。 17.如申请专利范围第16项之方法,其中之醇选自具 有1至4个碳原子者。 18.如申请专利范围第17项之方法,其中之醇选自甲 醇、乙醇、三丁醇(TBA)或其混合物。 19.如申请专利范围第18项之方法,其中之醇为甲醇 。 20.如申请专利范围第15项之方法,其中醇类之量相 对于混合物在50至98重量%范围内。 21.如申请专利范围第15项之方法,其中之脂肪族醚 是选自以通式(I)所定义者: R-O-R1 (I) 其中R和R1可相同或不同,为具有1至6个碳原子之烷 基。 22.如申请专利范围第21项之方法,其中在具有式(I) 之化合物内,R为甲基而R1为一种三烷基。 23.如申请专利范围第22项之方法,其中之醚为甲基- 三丁基醚(MTBE)。 24.如申请专利范围第15项之方法,其中具有通式(I) 之脂肪族醚之量相对于反应溶剂在0至70重量%范围 内。 25.如申请专利范围第24项之方法,其中具有通式(I) 之脂肪族醚之量相对于反应溶剂在10至60重量%范 围内。 26.如申请专利范围第15项之方法,其中C5-C23烃类是 选自链烷烃、环状链烷烃和芳香族化合物。 27.如申请专利范围第26项之方法,其中之链烷烃可 为直链或分支。 28.如申请专利范围第27项之方法,其中之链烷烃选 自具有5至18个碳原子者。 29.如申请专利范围第28项之方法,其中之链烷烃为 选自正己烷、正庚烷、正辛烷、正癸烷或其分支 之异构物。 30.如申请专利范围第26项之方法,其中之环状烷烃 选自环己烷、烷、或其由一或多个具有1至6个 碳原子之烷基所取代之衍生物。 31.如申请专利范围第30项之方法,其中被取代之环 状链烷烃是选自甲基环己烷、乙基-环己烷和二甲 基-环己烷。 32.如申请专利范围第26项之方法,其中芳香族烃是 选自具有6至24个碳原子者。 33.如申请专利范围第32项之方法,其中芳香族烃选 自具有1至18个碳原子且有一或多个直链或分支烷 基链之苯、、烷基苯和烷基者。 34.如申请专利范围第33项之方法,其中烷基苯和烷 基具有自6至12个碳原子之直链或分支烷基链者 。 35.如申请专利范围第34项之方法,其中之烷基苯选 自甲基、二甲苯(邻、间、对)、乙苯和异丙苯。 36.如申请专利范围第15项之方法,其中烃类之量相 对于反应溶剂为0.1至10重量%之范围内。 37.如申请专利范围第15项之方法,其中所用触媒相 对于反应溶剂之浓度在0.3至3重量%范围内。 38.如申请专利范围第15项之方法,其中之酸促剂选 自无机酸如硫酸、磷酸、硝酸或有机酸如磺酸。 39.如申请专利范围第38项之方法,其中之酸促进剂 为硫酸或磷酸。 40.如申请专利范围第15项之方法,其中酸促进剂浓 度之范围在每公斤反应溶剂中为20至1000毫克。 41.如申请专利范围第40项之方法,其中酸促进剂浓 度之范围在每公斤反应溶剂中为50-500毫克。 42.如申请专利范围第15项之方法,其中卤化促进剂 选自可溶于反应介质中如硷性溴化物、溴化铵或 溴酸钠,而能产生溴离子之物质,如氢溴酸及其盐 类。 43.如申请专利范围第42项之方法,其中之化合物为 氢溴酸、溴化钠或溴化钾。 44.如申请专利范围第15项之方法,其中卤化促进剂 浓度之范围在每公斤反应溶剂中为0.1至50毫克。 45.如申请专利范围第44项之方法,其中卤化促进剂 浓度之范围在每公斤反应溶剂中为1至10毫克。 46.如申请专利范围第15项之方法,其中之温度范围 为2至50℃。 47.如申请专利范围第46项之方法,其中之温度范围 为20至40℃。 48.如申请专利范围第15项之方法,其中总压力为自 10至300巴之范围内。 49.如申请专利范围第48项之方法,其中总压力范围 为自30至100巴。 50.如申请专利范围第15项之方法,其中在进料中氢 ∕氧之莫耳比率范围为1/2至1/15。 51.如申请专利范围第15项之方法,其中反应进行于 有选自氮、氦、氩之一种惰气中。 52.如申请专利范围第51项之方法,其中之惰气为氮 。 53.如申请专利范围第15项之方法,其中在与反应溶 剂接触之气相氢之浓度保持在低于4.5莫耳%之値。 54.如申请专利范围第15项之方法,其中反应是用空 气作为氧源而进行。 55.如申请专利范围第15项之方法,其中反应是以批 式或连续而进行。
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