EA032588B1 - Окислительное дегидрирование алкана и/или окисление алкена - Google Patents
Окислительное дегидрирование алкана и/или окисление алкена Download PDFInfo
- Publication number
- EA032588B1 EA032588B1 EA201691069A EA201691069A EA032588B1 EA 032588 B1 EA032588 B1 EA 032588B1 EA 201691069 A EA201691069 A EA 201691069A EA 201691069 A EA201691069 A EA 201691069A EA 032588 B1 EA032588 B1 EA 032588B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- alkane
- catalyst
- gas
- alkene
- reactor
- Prior art date
Links
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 title claims abstract description 57
- 238000005839 oxidative dehydrogenation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 title description 42
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title description 15
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title description 15
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 85
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 41
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical group CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910003455 mixed metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 40
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 17
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 15
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 10
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 10
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 10
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 7
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- -1 for example Chemical class 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 4
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGAVSDVURUSLQK-UHFFFAOYSA-N ammonium heptamolybdate Chemical compound N.N.N.N.N.N.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.[Mo].[Mo].[Mo].[Mo].[Mo].[Mo].[Mo] QGAVSDVURUSLQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O azanium;oxido(dioxo)vanadium Chemical compound [NH4+].[O-][V](=O)=O UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N butene Natural products CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002835 noble gases Chemical class 0.000 description 1
- FXADMRZICBQPQY-UHFFFAOYSA-N orthotelluric acid Chemical compound O[Te](O)(O)(O)(O)O FXADMRZICBQPQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N pentene Chemical compound CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
- B01J37/031—Precipitation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/02—Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
- B01J27/057—Selenium or tellurium; Compounds thereof
- B01J27/0576—Tellurium; Compounds thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/40—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by dimensions, e.g. grain size
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
- B01J37/0027—Powdering
- B01J37/0036—Grinding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0236—Drying, e.g. preparing a suspension, adding a soluble salt and drying
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
- C07C5/42—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with a hydrogen acceptor
- C07C5/48—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with a hydrogen acceptor with oxygen as an acceptor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/16—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
- C07C51/21—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
- C07C51/25—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of unsaturated compounds containing no six-membered aromatic ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/16—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
- C07C51/21—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
- C07C51/25—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of unsaturated compounds containing no six-membered aromatic ring
- C07C51/252—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of unsaturated compounds containing no six-membered aromatic ring of propene, butenes, acrolein or methacrolein
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- C07C2523/20—Vanadium, niobium or tantalum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- C07C2523/20—Vanadium, niobium or tantalum
- C07C2523/22—Vanadium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- C07C2523/24—Chromium, molybdenum or tungsten
- C07C2523/28—Molybdenum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2527/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- C07C2527/02—Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
- C07C2527/057—Selenium or tellurium; Compounds thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу окислительного дегидрирования алкана, где упомянутый алкан представляет собой этан или пропан, в котором газовый поток, содержащий кислород и алкан, вводят в контакт с катализатором на основе смешанных оксидов металлов, содержащим молибден, ванадий, ниобий и необязательно теллур, и где линейная скорость упомянутого газового потока составляет по меньшей мере 10 см/с.
Description
Изобретение относится к способу окислительного дегидрирования алкана, где упомянутый алкан представляет собой этан или пропан, в котором газовый поток, содержащий кислород и алкан, вводят в контакт с катализатором на основе смешанных оксидов металлов, содержащим молибден, ванадий, ниобий и необязательно теллур, и где линейная скорость упомянутого газового потока составляет по меньшей мере 10 см/с.
032588 Β1
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к способу окислительного дегидрирования алкана (оксидегидрирования; ОДГ) и/или окисления алкена.
Уровень техники
Известно окислительное дегидрирование алканов, таких как алканы, содержащие от 2 до 6 атомов углерода, например этана или пропана, что в результате приводит к получению этилена и пропилена, соответственно, в способе окислительного дегидрирования (оксидегидрирования; ОДГ). Примеры способов ОДГ для алканов, в том числе катализаторов и других технологических условий, раскрываются, например, в публикациях И8 7091377, \\'О 2003/064035, И8 20040147393, \\'О 2010/096909 и И8 20100256432. В качестве таких катализаторов оксидегидрирования могут быть использованы катализаторы на основе смешанных оксидов металлов, содержащие в качестве металлов молибден (Мо), ванадий (V), ниобий (N6) и необязательно теллур (Те). Такие катализаторы также могут быть использованы при прямом окислении алкенов до карбоновых кислот, как, например, при окислении алкенов, содержащих от 2 до 6 атомов углерода, например этилена или пропилена, что в результате приводит к получению, соответственно, уксусной кислоты и акриловой кислоты.
Цель изобретения заключается в том, чтобы предложить способ ОДГ для алкана и/или окисления алкена, где используют катализатор на основе смешанных оксидов металлов, содержащий Мо, V, N6 и необязательно те, где данный способ осуществляют таким образом, чтобы были получены относительно высокая активность и/или относительно высокая селективность.
Сущность изобретения
Как было неожиданно обнаружено, одна или несколько вышеупомянутых целей могут быть достигнуты при использовании способа ОДГ для алкана и/или окисления алкена, в котором линейная скорость газового потока, содержащего кислород (О2) и алкан и/или алкен, причем в контакт с данным потоком вводят вышеупомянутый катализатор на основе смешанных оксидов металлов, составляет по меньшей мере 10 сантиметров (см) в секунду (с).
В соответствии с этим изобретение относится к способу окислительного дегидрирования алкана, содержащего от 2 до 6 атомов углерода, и/или окисления алкена, содержащего от 2 до 6 атомов углерода, где газовый поток, содержащий кислород и алкан и/или алкен, вводят в контакт с катализатором на основе смешанных оксидов металлов, содержащим молибден, ванадий, ниобий и необязательно теллур, и где линейная скорость упомянутого газового потока составляет по меньшей мере 10 см/с.
Краткое описание чертежей
На фигуре показан график, на который нанесены данные для степени превращения этана и селективности по отношению к этилену для экспериментов из примера 1 и сравнительного примера 1, где осуществляют способ ОДГ для этана.
Подробное описание изобретения
В настоящем изобретении линейная скорость газового потока, содержащего кислород и алкан и/или алкен и проходящего через реактор, с которым внутри данного реактора вводят в контакт катализатор на основе смешанных оксидов металлов, содержащий молибден, ванадий, ниобий и необязательно теллур, составляет по меньшей мере 10 см/с. Как это к удивлению было обнаружено, при линейных скоростях газов, которые являются меньшими, чем упомянутые 10 см/с, получают меньшие селективности при одной и той же степени превращения, или наоборот, при одной и той же селективности получают меньшие степени превращения.
В настоящем изобретении катализатор на основе смешанных оксидов металлов, содержащий молибден, ванадий, ниобий и необязательно теллур, является гетерогенным катализатором в форме частиц, другими словами, дисперсным катализатором. Предпочтительно упомянутый дисперсный катализатор (частицы катализатора) является пористым. Пористые частицы имеют поры. Это означает то, что внутри пористых частиц имеются поры.
Внутри реактора данные частицы гетерогенного катализатора составляют слой катализатора, через который направляют газовый поток, содержащий кислород и алкан и/или алкен. В дополнение к частицам катализатора слой катализатора также может содержать инертные (другими словами, каталитически неактивные) частицы.
Кроме того, в настоящем изобретении линейную скорость упомянутого газового потока, содержащего кислород и алкан и/или алкен, определяют следующим далее образом:
линейная скорость газового потока (в единицах метр/секунда; м/с) = расход для газового потока/площадь поверхности поперечного сечения реактора/порозность слоя катализатора.
Три фактора, определяющие упомянутую линейную скорость газового потока, дополнительно разъясняются ниже.
Во-первых, упомянутый термин расход для газового потока обозначает расход (в единицах кубический метр/секунда; м3/с) для газового потока, содержащего кислород и углеводороды, при этом упомянутый углеводород включает алкан и/или алкен, и необязательно инертный газ. В случае подачи в реактор двух и более газовых потоков, например одного газового потока, содержащего кислород, и другого газового потока, содержащего алкан, как, например, этан, упомянутый термин расход для газового по
- 1 032588 тока будет обозначать сумму расходов для всех газовых потоков, подаваемых в реактор. Данный расход измеряют на входе в слой катализатора, т.е. в том месте внутри реактора, в котором газовый поток, содержащий кислород и алкан и/или алкен, входит в контакт с частицами катализатора в первый раз. Это подразумевает, например, то, что упомянутый расход измеряют при температуре и давлении, которые имеются на упомянутом входе в слой катализатора.
Во-вторых, упомянутый термин площадь поверхности поперечного сечения реактора (в м2) обозначает площадь поверхности поперечного сечения реактора за исключением той части упомянутой площади поверхности, которую занимает стенка реактора. Упомянутое поперечное сечение получают в результате проведения (воображаемого) поперечного рассечения реактора в направлении, которое является перпендикулярным направлению длины реактора. Упомянутое поперечное сечение является поперечным сечением на входе в слой катализатора. Например, в случае цилиндрического реактора, вследствие чего поперечное сечение является круглым, упомянутую площадь поверхности поперечного сечения реактора будут определять при использовании формулы [ρίχάχά]/4, где ρί представляет собой безразмерную постоянную, имеющую значение, составляющее приблизительно 3,14;
б представляет собой внутренний диаметр (в метрах) цилиндрического реактора.
В-третьих, упомянутый термин порозность слоя катализатора определяют следующим далее образом:
порозность слоя катализатора (безразмерная) = объем пустот в слое катализатора/совокупный объем слоя катализатора.
Упомянутый объем пустот в слое катализатора состоит из объема пустот между частицами в слое катализатора и не включает объема каких-либо пор, имеющихся внутри данных частиц, которые имелись бы внутри пористых частиц.
В настоящем описании изобретения термин пустоты используют для указания на пустоты, которые имеются между частицами (катализатора), в то время как термин поры используют для указания на любые пустоты (поры), которые могут иметься внутри частиц (катализатора), как в пористых частицах (катализатора).
Упомянутый термин совокупный объем слоя катализатора обозначает совокупный объем частиц катализатора, каких-либо инертных частиц и пустот между частицами. Например, в случае цилиндрического реактора упомянутый термин совокупный объем слоя катализатора может быть определен следующим далее образом. Во-первых, высоту слоя катализатора внутри реактора определяют в результате измерения высоты пустой части реактора, не содержащей слоя катализатора, и высоты пустой части реактора, содержащей слой катализатора. Разница между последними 2 высотами представляет собой высоту слоя катализатора внутри реактора. Во-вторых, при использовании последней высоты и площади поверхности поперечного сечения реактора в той части реактора, где присутствует слой катализатора, может быть измерен упомянутый совокупный объем слоя катализатора.
Упомянутый термин порозность слоя катализатора определяют при использовании следующего далее соотношения: плотность частиц/плотность слоя катализатора. В соответствии с представленным выше обсуждением упомянутые частицы включают частицы катализатора и какие-либо инертные частицы.
Упомянутый термин плотность слоя катализатора может быть определена следующим далее образом. Во-первых, совокупный объем слоя катализатора определяют в соответствии с представленным выше описанием. Во-вторых, совокупную массу слоя катализатора разделяют на упомянутый совокупный объем слоя катализатора, что в результате приводит к получению плотности слоя катализатора.
Упомянутый термин плотность частиц учитывает присутствие каких-либо пор внутри частиц. Упомянутый термин плотность частиц определяют при использовании следующего далее соотношения: совокупная масса частиц/совокупный объем частиц. В упомянутом совокупном объеме частиц включается объем каких-либо пор, имеющихся внутри (пористых) частиц, и исключается объем пустот, которые имеются между частицами.
Упомянутая плотность частиц может быть определена с применением любого подходящего для использования метода, известного для специалистов в соответствующей области техники. Один подходящий для использования метод включает введение дисперсного катализатора (частиц катализатора), где данный дисперсный катализатор предпочтительно является пористым, в контакт со ртутью. В данном методе определяют вышеупомянутый совокупный объем частиц, включающий объем каких-либо пор, присутствующих внутри (пористых) частиц и исключающий объем пустот, которые имеются между частицами. В данном методе давление выбирают таким образом, чтобы упомянутые поры не были бы заполнены ртутью при одновременном заполнении ртутью упомянутых пустот при введении в контакт с ртутью пористого дисперсного катализатора. В подходящем для использования случае упомянутое давление является атмосферным давлением. Данный метод включает измерение при упомянутом давлении объема ртути, заполняющей контейнер, где никакого дисперсного катализатора не размещали, и измерение объема ртути, заполняющей тот же самый контейнер, где разместили дисперсный катализатор за- 2 032588 предпочтительно предпочтительно предпочтительно предпочтительно упомянутая линейная мере мере мере мере по по по по меньшей меньшей меньшей меньшей скорость составляет см/с, см/с, см/с, см/с, более более более более по предпочтительно предпочтительно предпочтительно предпочтительно меньшей мере мере мере мере мере по по по по меньшей меньшей меньшей меньшей того, см/с, см/с, см/с, см/с, см/с, предпочтительно предпочтительно предпочтительно предпочтительно большее 400 самое самое самое самое большее большее большее большее см/с, более предпочтительно самое большее
300
200
150
130 см/с, см/с, см/с, см/с, более более более более предпочтительно предпочтительно предпочтительно предпочтительно самое самое самое самое большее большее большее большее
350
250
175
140
120 более см/с, см/с, см/с, см/с, см/с, данной массы. Разность между данными двумя объемами представляет собой вышеупомянутый совокупный объем частиц. Такой метод описывается в публикации С1убе Огг, 1т. ίη Αρρίίοαίίοη оГ Мегсигу Реиейайои ίο МаГейаП Аиа1уЙ8, Ро\\йег Тес1ио1оду, 3 (1969/70), радек 117-123, раскрытие которой посредством ссылки включается в настоящий документ, говоря более конкретно, в разделе Оеикйу на странице 121.
Таким образом, в настоящем изобретении линейную скорость газового потока в соответствии с представленным выше определением выражают в единицах м3 газа/м2 пустот/с, что представляет собой объем газа, который проходит через 1 м2 пустот в слое катализатора в секунду. Как это упоминалось выше, в связи с упомянутыми пустотами ссылка делается только на пустоты, которые имеются между частицами (катализатора), а не на какие-либо поры внутри данных частиц.
В настоящем изобретении линейная скорость газового потока, содержащего кислород и алкан и/или алкен, составляет по меньшей мере 10 см/с. Предпочтительно упомянутая линейная скорость составляет от 10 до 500 см/с, более предпочтительно от 20 до 300 см/с, более предпочтительно от 30 до 200 см/с, более предпочтительно от 35 до 150 см/с, наиболее предпочтительно от 40 до 120 см/с. Кроме предпочтительно более более более более более предпочтительно по меньшей мере 60 см/с, более предпочтительно по меньшей мере 65 см/с, наиболее предпочтительно по меньшей мере 70 см/с. Кроме того еще предпочтительно упомянутая линейная скорость составляет самое большее 500 см/с, более предпочтительно самое большее 450 см/с, предпочтительно самое более более более более более предпочтительно самое большее 110 см/с, наиболее предпочтительно самое большее 100 см/с.
В настоящем изобретении в реактор может быть подан один газовый поток, содержащий кислород и алкан и/или алкен. В альтернативном варианте в реактор могут быть поданы два и более газовых потока, где данные газовые потоки формируют объединенный газовый поток внутри реактора. Например, в реактор могут быть поданы раздельно один газовый поток, содержащий кислород, и другой газовый поток, содержащий алкан, такой как этан. Упомянутый один газовый поток или несколько газовых потоков дополнительно могут содержать инертный газ, как это дополнительно описывается ниже.
Предпочтительно в способе окислительного дегидрирования алкана настоящего изобретения алканом, содержащим от 2 до 6 атомов углерода, является линейный алкан, в случае чего упомянутый алкан может быть выбран из группы, состоящей из этана, пропана, бутана, пентана и гексана. Кроме того, предпочтительно упомянутый алкан содержит от 2 до 4 атомов углерода и выбирается из группы, состоящей из этана, пропана и бутана. Более предпочтительно упомянутый алкан представляет собой этан или пропан. Наиболее предпочтительно упомянутый алкан представляет собой этан.
Кроме того, предпочтительно в способе окисления алкена настоящего изобретения алкен, содержащий от 2 до 6 атомов углерода, является линейным алкеном, в случае чего упомянутый алкен может быть выбран из группы, состоящей из этилена, пропилена, бутена, пентена и гексена. Кроме того, предпочтительно упомянутый алкен содержит от 2 до 4 атомов углерода и выбирается из группы, состоящей из этилена, пропилена и бутена. Более предпочтительно, упомянутый алкен представляет собой этилен или пропилен.
Продукт упомянутого способа окислительного дегидрирования алкана может содержать дегидрированный эквивалент алкана, другими словами, соответствующий алкен. Например, в случае этана такой продукт может содержать этилен, в случае пропана такой продукт может содержать пропилен и так далее. Такой дегидрированный эквивалент алкана первоначально получают в упомянутом способе окислительного дегидрирования алкана. Однако в упомянутом том же самом способе упомянутый дегидрированный эквивалент может быть дополнительно окислен в тех же самых условиях до соответствующей карбоновой кислоты, которая может содержать, а может и не содержать одну или несколько ненасыщенных двойных связей углерод-углерод. Как это упоминалось выше, предпочитается, чтобы алкан, содержащий от 2 до 6 атомов углерода, представлял бы собой этан или пропан. В случае этана продукт упомянутого способа окислительного дегидрирования алкана может содержать этилен и/или уксусную кислоту, предпочтительно этилен. Кроме того, в случае пропана продукт упомянутого способа окислительного дегидрирования алкана может содержать пропилен и/или акриловую кислоту, предпочтительно акрило вую кислоту.
Продукт упомянутого способа окисления алкена содержит окисленный эквивалент алкена. Предпочтительно упомянутый окисленный эквивалент алкена представляет собой соответствующую карбоновую кислоту. Упомянутая карбоновая кислота может содержать, а может и не содержать одну или не
- 3 032588 сколько ненасыщенных двойных связей углерод-углерод. Как это упоминалось выше, предпочитается, чтобы алкен, содержащий от 2 до 6 атомов углерода, представлял бы собой этилен или пропилен.
В случае этилена продукт упомянутого способа окисления алкена может содержать уксусную кислоту. Кроме того, в случае пропилена продукт упомянутого способа окисления алкена может содержать акриловую кислоту.
Настоящие способ окислительного дегидрирования алкана и/или способ окисления алкана включают введение газового потока, содержащего кислород (О2) и алкан и/или алкен, в контакт с катализатором на основе смешанных оксидов металлов. Упомянутый газовый поток может представлять собой комбинацию из 2 газовых потоков, подаваемых в реактор раздельно, при этом один газовый поток содержит кислород, а один газовый поток содержит алкан и/или алкен. В дополнение к этому упомянутый газовый поток, содержащий кислород и алкан и/или алкен, может содержать инертный газ. Упомянутый инертный газ может быть выбран из группы, состоящей из благородных газов и азота (Ν2). Предпочтительно инертный газ представляет собой азот или аргон, более предпочтительно азот. Упомянутый кислород (О2) представляет собой окислитель, что, тем самым, в результате приводит к прохождению окислительного дегидрирования алкана и/или окисления алкена. Упомянутый кислород может иметь своим происхождением любой источник, такой как, например, воздух.
Диапазоны молярного соотношения между кислородом и алканом и/или алкеном в упомянутом газовом потоке, которые являются подходящими для использования, заключены в пределах от 0,01 до 1, в более подходящем для использования случае от 0,05 до 0,5. Кроме того, в одном предпочтительном варианте осуществления упомянутый газовый поток содержит от 5 до 35 об.% кислорода, в более подходящем для использования случае от 15 до 25 об.% кислорода и от 40 до 80 об.% алкана и/или алкена, в более подходящем для использования случае от 50 до 70 об.% алкана и/или алкена и менее чем 80 об.% (от 0 до 80) вышеупомянутого инертного газа, в более подходящем для использования случае менее чем 50 об.% (от 0 до 50) упомянутого инертного газа, в более подходящем для использования случае от 5 до 35 об.% упомянутого инертного газа, в наиболее подходящем для использования случае от 10 до 20 об.% упомянутого инертного газа. В контексте настоящего изобретения компоненты упомянутого газового потока должны быть выбраны в совокупном количестве, не превышающем 100 об.%.
Упомянутое соотношение между кислородом и алканом и/или алкеном и упомянутые уровни объемного процентного содержания кислорода, алкана и/или алкена и упомянутого инертного газа являются соотношением и уровнями объемного процентного содержания, соответственно, на входе в слой катализатора. Очевидно то, что после поступления в слой катализатора потребленной становится по меньшей мере часть кислорода и алкана и/или алкена из газового потока.
В настоящем изобретении катализатор является катализатором на основе смешанных оксидов металлов, содержащим в качестве металлов молибден, ванадий, ниобий и необязательно теллур, где данный катализатор может описываться следующей далее формулой:
МО1УйТеьЫЬс0п, где а, Ь, с и η представляют собой соотношение между молярным количеством рассматриваемого элемента и молярным количеством молибдена (Мо);
а (для V) находится в диапазоне от 0,01 до 1, предпочтительно от 0,05 до 60, более предпочтительно от 0,10 до 0,40, более предпочтительно от 0,20 до 0,35, наиболее предпочтительно от 0,25 до 0,30;
Ь (для Те) составляет 0 или находится в диапазоне от >0 до 1, предпочтительно от 0,01 до 0,40, более предпочтительно от 0,05 до 0,30, более предпочтительно от 0,05 до 0,20, наиболее предпочтительно от 0,09 до 0,15;
с (для ΝΓ) находится в диапазоне от >0 до 1, предпочтительно от 0,01 до 0,40, более предпочтительно от 0,05 до 0,30, более предпочтительно от 0,10 до 0,25, наиболее предпочтительно от 0,14 до 0,20; и η (для О) представляет собой число, которое определяют при использовании валентности и частотности элементов, отличных от кислорода.
Примеры способов оксидегидрирования, включающие катализаторы и другие технологические условия, раскрываются, например, в вышеупомянутых публикациях ϋδ 7091377, АО 2003/064035, ϋδ 20040147393, АО 2010/096909 и ϋδ 20100256432, раскрытия которых посредством ссылки включаются в настоящий документ.
Количество катализатора в упомянутом способе является несущественным. Предпочтительно используют каталитически эффективное количество катализатора, другими словами, количество, достаточное для промотирования прохождения реакции оксидегидрирования алкана и/или окисления алкена.
В способе окислительного дегидрирования алкана и/или способе окисления алкена настоящего изобретения часовая объемная скорость газа (ЧОСГ; в единицах м3 газа/м3 катализатора/ч) обычно может находиться в диапазоне от 100 до 50000 ч-1. Упомянутую величину ЧОСГ измеряют при стандартных температуре и давлении, а именно, 32°Р (0°С) и 1 бар (абс.) (100 кПа). В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения упомянутое значение ЧОСГ находится в диапазоне от 2500 до 25000 ч-1, более предпочтительно от 5000 до 20000 ч-1, наиболее предпочтительно от 7500 до 15000 ч-1.
- 4 032588
В способе окислительного дегидрирования алкана и/или способе окисления алкена настоящего изобретения обычные давления составляют 0,1-20 бар (абс.) (т.е. бар абсолютного давления), а обычные температуры составляют 100-600°С, в подходящем для использования случае 200-500°С. Кроме того, в одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения давление находится в диапазоне от 0,1 до 15 бар (абс.), более предпочтительно от 0,5 до 10 бар (абс.), наиболее предпочтительно от 1 до 5 бар (абс.). В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения температура находится в диапазоне от 300 до 500°С, более предпочтительно от 310 до 450°С, наиболее предпочтительно от 320 до 420°С.
В общем случае в дополнение к желательному продукту поток продукта содержит воду. Вода легко может быть отделена от упомянутого потока продукта, например в результате охлаждения потока продукта от температуры реакции до меньшей температуры, например комнатной температуры, для того, чтобы вода сконденсировалась бы и могла бы быть после этого отделена от потока продукта.
Изобретение дополнительно иллюстрируется при использовании следующих далее примеров.
Примеры (A) Получение катализатора.
Получали катализатор на основе смешанных оксидов металлов, содержащий молибден (Мо), ванадий (V), ниобий (N6) и теллур (Те), где для данного катализатора молярное соотношение для упомянутых 4 металлов соответствовало формуле МоА0,29№0,17Те0,12.
Получали два раствора. Раствор 1 получали в результате растворения 15,8 г ниобата-оксалата аммония и 4,0 г безводной щавелевой кислоты в 160 мл воды при комнатной температуре. Раствор 2 получали в результате растворения 35,6 г гептамолибдата аммония, 6,9 г метаванадата аммония и 5,8 г теллуровой кислоты (Те(ОН)6) в 200 мл воды при 70°С. После этого к раствору 2 добавляли 7,0 г концентрированной азотной кислоты. 2 раствора объединяли, что приводило к получению оранжевого гелеобразного осадка. Смесь упаривали до сухости при использовании роторного испарителя (роторного вакуумного испарителя) при 50°С.
Высушенный материал дополнительно высушивали в неподвижном воздухе при 120°С в течение 16 ч, размалывали до тонкоизмельченного порошка, а после этого прокаливали в неподвижном воздухе при температуре 300°С в течение 5 ч. По завершении прокаливания на воздухе материал дополнительно прокаливали в потоке азота (Ν2) при 600°С в течение 2 ч. После этого материал подвергали обработке при использовании 5%-ного водного раствора щавелевой кислоты при 80°С и отфильтровывали и высушивали при 120°С.
Высушенный порошкообразный катализатор прессовали в виде катышков, где данные катышки после этого размалывали. Затем размолотый материал просеивали при использовании сита, имеющего размер ячейки 40-80 меш. После этого просеянный материал, имеющий размер 40-80 меш и образованный из пористых частиц катализатора, использовали в описанных ниже экспериментах по окислительному дегидрированию этана.
(B) Каталитическое окислительное дегидрирование этана.
Пример 1. Высокая линейная скорость газа.
В примере 1, таким образом, полученный катализатор использовали в нескольких экспериментах, включающих окислительное дегидрирование этана в маломасштабной установке для испытания, включающей вертикально ориентированный цилиндрический кварцевый реактор, имеющий внутренний диаметр 2,2 мм. В реактор загружали 694,3 мг катализатора. Высота слоя катализатора составляла 11,4 см.
В данных экспериментах газовый поток, содержащий 63 об.% этана, 21 об.% кислорода (О2) и 16 об.% азота (Ν2), подавали в верх реактора, а после этого направляли сверху вниз через слой катализатора в низ реактора. Упомянутый газовый поток объединяли с газовым потоком, включающим течение этана, характеризующееся расходом 3 нл/ч, течение кислорода, характеризующееся расходом 1 нл/ч, и течение азота, характеризующееся расходом 0,75 нл/ч. Термин нл обозначает нормальный литр согласно измерению при стандартных температуре и давлении, а именно, при 32°Р (0°С) и 1 бар (абс.) (100 кПа). Кроме того, часовая объемная скорость газа (ЧОСГ) составляла 11,0х103 нл/л катализатора/ч.
Температура и давление в реакторе для каждого из экспериментов в примере 1 продемонстрированы в табл. 1. В упомянутой таблице также продемонстрирована и линейная скорость газа. Упомянутый термин линейная скорость газа имеет значение, приведенное в описании изобретения, предшествующем данным примерам. Так называемая порозность слоя катализатора составляла 40%.
Степень превращения этана и состав продукта измеряли при использовании одного газового хроматографа (ГХ), оснащенного термо-кондуктометрическим детектором (ТКД), и другого хроматографа ГХ, оснащенного пламенно-ионизационным детектором. Вода от реакции захватывалась в закаливающем сосуде.
В табл. 1 продемонстрированы экспериментальные результаты (степень превращения этана и селективность по отношению к этилену) для примера 1.
- 5 032588
Таблица 1
Эксперимент | Температура (°С) | Давление (бар (абс.)) | Линейная скорость газа (см/сек) | Степень превращения этана (%) | Селективность по отношению к этилену (%) |
1 | 336 | 2,3 | 85 | 10,4 | 96,6 |
2 | 346 | 2,3 | 87 | 14,7 | 95,8 |
3 | 368 | 2,4 | 90 | 26,9 | 94,3 |
4 | 378 | 2,4 | 91 | 34,8 | 93,3 |
5 | 390 | 2,4 | 93 | 44,0 | 92,2 |
Сравнительный пример 1. Низкая линейная скорость газа.
В сравнительном примере 1 повторяли методику из примера 1 при следующих далее отличиях.
1. Внутренний диаметр реактора составлял 12 мм.
2. Использовали 705,8 мг катализатора.
3. В дополнение к частицам катализатора слой катализатора также содержал 3,8 мл частиц инертного карбида кремния (81С), имеющих средний диаметр 0,1 мм.
4. Высота слоя катализатора составляла 3,7 см.
5. Наверху реактора по ходу технологического потока выше по отношению к упомянутому слою катализатора имелся слой (высота слоя = 4,4 см), содержащий только 5,0 мл инертных частиц 81С, имеющих средний диаметр 0,2 мм.
6. Значение ЧОСГ составляло 10,8х103 нл/л катализатора/ч.
7. Линейная скорость газа была меньшей, что упоминается в табл. 2.
Температура и давление в реакторе для каждого из экспериментов в сравнительном примере 1 продемонстрированы в приведенной ниже табл. 2. В упомянутой таблице также продемонстрирована и линейная скорость газа. Кроме того, в упомянутой таблице продемонстрированы экспериментальные результаты (степень превращения этана и селективность по отношению к этилену) для сравнительного примера 1.
Таблица 2
Эксперимент | Температура (°С) | Давление (бар (абс.)) | Линейная скорость газа (см/сек) | Степень превращения этана(%) | Селективность по отношению к этилену (%) |
1 | 355 | 2,2 | 3,3 | 24,1 | 93,4 |
2 | 365 | 2,2 | 3,3 | 29,0 | 93,1 |
3 | 374 | 2,2 | 3,3 | 34,6 | 92,2 |
4 | 382 | 2,2 | 3,3 | 38,6 | 92,0 |
5 | 382 | 2,2 | 3,3 | 37,7 | 92,1 |
На фигуре продемонстрирован график, где для каждого из экспериментов из примера 1 и сравнительного примера 1 (см. приведенные выше табл. 1 и 2) продемонстрированы данные для степени превращения этана (на оси х) и селективности по отношению к этилену (на оси у). Кроме того, на фигуре для каждого из примеров, выбираемых из примера 1 и сравнительного примера 1, прочерчена прямая линия наилучшего соответствия, соединяющая данные точки экспериментальных данных степень превращения/селективность.
Как это к удивлению следует из фигуры, для экспериментов настоящего изобретения (пример 1), где линейная скорость газового потока, содержащего этан и кислород, составляла приблизительно 10 см/с, селективность является большей при заданной степени превращения, или наоборот степень превращения является большей при заданной селективности, в сопоставлении со сравнительными экспериментами (сравнительный пример 1), где линейная скорость упомянутого газового потока являлась меньшей, чем 10 см/с.
Сравнительный пример 2. Низкая линейная скорость газа.
В сравнительном примере 2 повторяли методику из примера 1 при единственном отличии, заключающемся в использовании линейной скорости газа из сравнительного примера 1 (см. приведенную выше табл. 2).
Как это было обнаружено, эксперимент невозможно было осуществить, поскольку имела место проблема воспламенения (образования диоксида углерода и воды), когда температура увеличивалась быстрым и неконтролируемым образом так, что эксперимент должен был быть прекращен. Поэтому каких-либо данных в отношении степени превращения и селективности получить было невозможно.
Поэтому в дополнение к сравнительному примеру 1, демонстрирующему возможность только невыгодного получения при относительно низкой линейной скорости газа меньшей селективности и/или
- 6 032588 меньшей степени превращения, данный сравнительный пример 2 демонстрирует то, что при такой низкой линейной скорости газа возможными являются даже невыгодные, по существу, отсутствие какоголибо окислительного дегидрирования этана или его протекание в меньшей степени, что, тем самым, по существу, не приводит к получению этилена или приводит к нему в меньшей степени, а вместо этого образуются диоксид углерода и вода.
Claims (3)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ окислительного дегидрирования алкана, где упомянутый алкан представляет собой этан или пропан, в котором газовый поток, содержащий кислород и алкан, вводят в контакт с катализатором на основе смешанных оксидов металлов, содержащим молибден, ванадий и ниобий, и где линейная скорость упомянутого газового потока находится в диапазоне от 10 до 500 см/с, давление находится в диапазоне от 1 до 20 бар (абс.) и температура находится в диапазоне от 300 до 500°С.
- 2. Способ по п.1, где катализатор на основе смешанных оксидов металлов дополнительно содержит теллур.
- 3. Способ по п.1 или 2, где часовая объемная скорость газа находится в диапазоне от 2500 до 25000 ч1.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP13196064 | 2013-12-06 | ||
PCT/EP2014/076546 WO2015082598A1 (en) | 2013-12-06 | 2014-12-04 | Alkane oxidative dehydrogenation and/or alkene oxidation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201691069A1 EA201691069A1 (ru) | 2016-09-30 |
EA032588B1 true EA032588B1 (ru) | 2019-06-28 |
Family
ID=49766897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201691069A EA032588B1 (ru) | 2013-12-06 | 2014-12-04 | Окислительное дегидрирование алкана и/или окисление алкена |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9963412B2 (ru) |
CN (2) | CN111908993A (ru) |
AR (1) | AR098594A1 (ru) |
CA (1) | CA2928898C (ru) |
EA (1) | EA032588B1 (ru) |
WO (1) | WO2015082598A1 (ru) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA3001434C (en) | 2015-10-26 | 2023-10-03 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Ethane oxidative dehydrogenation and acetic acid recovery |
CN108200762B (zh) | 2015-10-26 | 2022-02-18 | 国际壳牌研究有限公司 | 强催化剂及催化剂载体、其制备和其用途 |
RU2612305C1 (ru) * | 2015-11-03 | 2017-03-06 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) | Способ окислительной конверсии этана в этилен |
EP3354634A1 (en) | 2017-01-30 | 2018-08-01 | Shell International Research Maatschappij B.V. | Ethane oxidative dehydrogenation |
CA3094451A1 (en) | 2018-03-13 | 2019-09-19 | Nova Chemicals Corporation | Process to produce ethylene and vinyl acetate monomer and derivatives thereof |
US11447434B2 (en) | 2018-03-13 | 2022-09-20 | Nova Chemicals (International) S.A. | Mitigating oxygen, carbon dioxide and/or acetylene output from an ODH process |
IL282699B2 (en) | 2018-11-02 | 2024-05-01 | Shell Int Research | Wastewater separation of oxidative dehydrogenation of ethane |
EP4015495A1 (de) | 2020-12-18 | 2022-06-22 | Linde GmbH | Verfahren und anlage zur herstellung einer zielverbindung |
EP4059595A1 (de) | 2021-03-15 | 2022-09-21 | Linde GmbH | Herstellung von ethylen durch oxidative dehydrierung von ethan |
EP4116283A1 (de) | 2021-07-06 | 2023-01-11 | Linde GmbH | Verfahren und anlage zur herstellung von vinylacetat |
EP4342873A1 (de) | 2022-09-26 | 2024-03-27 | Linde GmbH | Verfahren und anlage zur herstellung von ethylen und essigsäure, verfahren und anlage zur herstellung einer zielverbindung unter verwendung von ethylen und essigsäure |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1471983A (fr) * | 1965-03-27 | 1967-03-03 | Distillers Co Yeast Ltd | Perfectionnements à la production d'acide acrylique et d'acroléine |
US3801634A (en) * | 1970-11-18 | 1974-04-02 | Basf Ag | Manufacture of acrylic acid |
EP1479438A1 (en) * | 2002-01-31 | 2004-11-24 | Consejo Superior De Investigaciones Cientificas | Method for the oxidative dehydrogenation of ethane |
US7091377B2 (en) * | 2002-10-17 | 2006-08-15 | Basf Aktiengesellschaft | Multimetal oxide materials |
US20100256432A1 (en) * | 2009-04-02 | 2010-10-07 | Lummus Novolent Gmbh/Lummus Technology Inc. | Process for producing ethylene via oxidative dehydrogenation (odh) of ethane |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4681674A (en) * | 1985-11-07 | 1987-07-21 | Mobil Oil Corporation | Fixed bed catalytic reactor system with improved liquid distribution |
UA79540C2 (ru) * | 2003-01-27 | 2007-06-25 | Бп Кемікалз Лімітед | каталитическая композиция окисления, ее получение и способ селективного окисления |
US20040147393A1 (en) | 2003-01-29 | 2004-07-29 | Basf Akiengesellschaft | Preparation of a multimetal oxide composition |
CN100544821C (zh) * | 2004-12-23 | 2009-09-30 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种用于丙烷选择氧化制丙烯酸反应的钼钒碲铌催化剂及其制备方法 |
US20080177117A1 (en) * | 2006-10-16 | 2008-07-24 | Abraham Benderly | Integrated catalytic process for converting alkanes to alkenes and catalysts useful for same |
CA2655841C (en) | 2009-02-26 | 2016-06-21 | Nova Chemicals Corporation | Supported oxidative dehydrogenation catalyst |
AU2013255828A1 (en) | 2012-05-04 | 2014-12-18 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Catalyst for alkane oxidative dehydrogenation and/or alkene oxidation |
-
2014
- 2014-12-03 AR ARP140104490A patent/AR098594A1/es unknown
- 2014-12-04 CA CA2928898A patent/CA2928898C/en active Active
- 2014-12-04 CN CN202010873682.2A patent/CN111908993A/zh active Pending
- 2014-12-04 US US15/101,034 patent/US9963412B2/en active Active
- 2014-12-04 CN CN201480063295.5A patent/CN105849069A/zh active Pending
- 2014-12-04 EA EA201691069A patent/EA032588B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2014-12-04 WO PCT/EP2014/076546 patent/WO2015082598A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1471983A (fr) * | 1965-03-27 | 1967-03-03 | Distillers Co Yeast Ltd | Perfectionnements à la production d'acide acrylique et d'acroléine |
US3801634A (en) * | 1970-11-18 | 1974-04-02 | Basf Ag | Manufacture of acrylic acid |
EP1479438A1 (en) * | 2002-01-31 | 2004-11-24 | Consejo Superior De Investigaciones Cientificas | Method for the oxidative dehydrogenation of ethane |
US7091377B2 (en) * | 2002-10-17 | 2006-08-15 | Basf Aktiengesellschaft | Multimetal oxide materials |
US20100256432A1 (en) * | 2009-04-02 | 2010-10-07 | Lummus Novolent Gmbh/Lummus Technology Inc. | Process for producing ethylene via oxidative dehydrogenation (odh) of ethane |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111908993A (zh) | 2020-11-10 |
WO2015082598A1 (en) | 2015-06-11 |
CA2928898C (en) | 2020-10-20 |
US20160304432A1 (en) | 2016-10-20 |
AR098594A1 (es) | 2016-06-01 |
EA201691069A1 (ru) | 2016-09-30 |
CN105849069A (zh) | 2016-08-10 |
CA2928898A1 (en) | 2015-06-11 |
US9963412B2 (en) | 2018-05-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EA032588B1 (ru) | Окислительное дегидрирование алкана и/или окисление алкена | |
Zhang et al. | Comparative study of bimetallic Pt-Sn catalysts supported on different supports for propane dehydrogenation | |
Reddy et al. | Preparation, characterization, and activity of Al2O3-supported V2O5 catalysts | |
Liu et al. | Potassium-modified molybdenum-containing SBA-15 catalysts for highly efficient production of acetaldehyde and ethylene by the selective oxidation of ethane | |
CA2928795C (en) | Alkane oxidative dehydrogenation and/or alkene oxidation | |
Gervasini et al. | Surface characteristics and activity in selective oxidation of o-xylene of supported V2O5 catalysts prepared by standard impregnation and atomic layer deposition | |
BR112016019757B1 (pt) | catalisador de oxidação processos para produção de um catalisador de oxidação, para preparação de um ácido carboxílico a,ß-insaturado, para preparação de anidrido ftálico e para desidrogenação oxidativa de n-butenos a butadieno, e, uso de um catalisador de oxidação | |
CN105209167A (zh) | 用于将烷烃氧化成不饱和羧酸和烯烃的高生产率催化剂 | |
WO2017198762A1 (en) | Process of alkane oxidative dehydrogenation and/or alkene oxidation | |
WO2020059889A1 (ja) | 触媒、及びこれを用いた1,3-ブタジエンの製造方法 | |
WO2016001113A1 (en) | Alkane oxidative dehydrogenation and/or alkene oxidation | |
Lee et al. | Propylene epoxidation by oxygen over tungsten oxide supported on ceria-zirconia | |
EP3026037A1 (en) | Alkane oxidative dehydrogenation and/or alkene oxidation | |
CA2953195C (en) | Alkane oxidative dehydrogenation and/or alkene oxidation | |
JP2007308451A (ja) | 低級アルケンの製造方法 | |
CN107812542B (zh) | 一种α-氧化铝载体及其制备方法与应用 | |
Kumar et al. | Synthesis and Characterization of Au/γ-Al2O3 Nanocatalysts for Vaporphase Selective Oxidation of Benzyl Alcohol Under Aerobic Condition | |
Radhika et al. | Influence of surface and acid properties of vanadia supported on ceria promoted with rice husk silica on cyclohexanol decomposition | |
CA3030951A1 (en) | Molybdenum-vanadium-niobium-ceria-based catalyst for oxidative dehydrogenation of alkanes and/or alkene oxidation | |
CA2953891C (en) | Treatment of a mixed metal oxide catalyst containing molybdenum, vanadium, niobium and optionally tellurium | |
Chaudhari et al. | Oxidation of propane to acrylic acid and acetic acid over alkaline earth-doped Mo-V-Sb-Ox catalysts | |
JP5479286B2 (ja) | エチレンオキシド製造用触媒およびエチレンオキシドの製造方法 | |
Yu et al. | Effect of preparation conditions on selective oxidation of propane to acrylic acid | |
Radhika et al. | Effect of the physico-chemical properties of vanadia/praseodymia on cyclohexanol decomposition | |
CABIAC et al. | DeNOх Cu/Carbon Xerogels |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM BY KG TJ |