TWI240649B - Orthorhombic phase mixed metal oxide catalyst and its preparation process and uses - Google Patents
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Description
1240649
本發明關於一種觸媒,其藉由氣相催化之氧化反應,使 烷類或烷類與烯類之混合物氧化為其對應之不飽和羧酸, 更特別地,關於-種製造觸媒的方法,及—種使用根據本 發明製造觸媒的方法製備的觸媒氣相催化氧化烷類或烷類 與烯類之混合物為其對應之不飽和羧酸的方法。本發明亦 關於一種方法,係於氨存在下,使用根據本發明製造觸媒 的方法製備的觸媒供氣相催化氧化烷類或烷類與烯類之混 合物為其對應之不飽和赌。 腈類(例如丙烯腈及甲基丙烯腈)已於工業上製造為供製 備纖維、合成纖維、合成橡膠及其類似物之重要的中間物 。製造此類腈之最普遍的方法為在高溫下,於觸媒存在下 ,使烯烴(例如丙烯或異丁烯)與氨及氧經氣相催化反應。 進行此反應之已知的觸媒包含M〇_Bi-P-〇觸媒、v_sb-0觸 媒 Sb U V Ni-Ο 觸媒、Sb-Sn-Ο 觸媒、V-Sb-W-P-0 觸媒 及種藉由機械混合V-Sb_W-〇氧化物及Bi-Ce-Mo-W-Ο氧 化物而得到之觸媒。然而,考量到丙烷與丙烯間或異丁烷 與異丁稀間價格差異,已注意到發展藉由氨氧化反應製造 丙烯腈或曱基丙烯腈的方法,其中較低碳烷類(例如丙烷 或異丁烷)用作起始材料,且其係於觸媒存在下,以氣相 與氨及氧催化地反應。 特別地,美國專利第5,281,745號揭示一種製造不飽和腈 的方法,其包含於滿足以下條件之觸媒存在下,使烧類及 氨於氣態下受到催化之氧化反應: (1)混合金屬氧化物以化學式表示,
1240649 A7 _______ B7 _____ 五、發明説明(2 )
MoaVbTecXxOn 其中X為選自由鈮、鈕、鎢、鈦、鋁、鍅、鉻、錳、鐵、 釕、始、鍺、鎳、鈀、鉑、銻、鉍、硼及鈽所組成之群之 至少一種元素,且當時,b = 〇 01至1·0,C=001S L0, x=0.01至1·〇,且!!為使得金屬元素之總價數滿足之數目; 以及 (2)觸媒在其X-射線繞射圖案中在以下2Θ角(士〇 3。)具有 X-射線繞射峰:22.1。、28.2。、36.2。、45.2。及50.0。。 同樣地’日本專利特許公開申請案第卜228073號揭示一 種腈的製備法,係包含在下式之混合金屬氧化物觸媒存在 下’以氣相接觸反應使烷類與氨反應
WaVbTecXxOn 其中X代表選自銳、组、鈦、紹、錯、鉻、猛、鐵、釕、 鈷、铑、鎳、鈀、鉑、銻、鉍、銦及鈽中一或多種元素, 且當 a: 1 時 ’ b = 0.0 1 至 1 ·〇,c = 〇 〇 1 至 1 〇,χ=〇 〇 i 至 i 〇,且 η係藉由元素之氧化物形式而決定。 不飽和羧酸(例如丙烯酸及甲基丙烯酸)為工業上作為許 多合成纖維、塗覆材料及增塑劑之重要的起始原料。在商 業上,目刖丙烯酸製造法涉及自丙烯進料開始之二階段催 化氧化反應。在第一階段中,丙烯通過改質的鉬酸鉍觸媒 轉化為丙烯醛。在第二階段中,使用主要由氧化鉬及氧化 釩組成之觸媒將自第一階段之丙烯醛產物轉化為丙烯酸。 在大部分情形中,觸媒調配物對觸媒供應商而言是專有的 ,但是技術已充分建立。再者,有動機發展出單一步騾法 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 1240649 A7 B7 五、發明説明(3 ~---- ’自其對應的稀類製備不飽和酸。因此,先前技藝揭示使 用絡口金屬氧化物觸媒,以單一步驟自對應烯類製備不飽 和酸之例子。 曰本專利特許公開申請案第0^053448號揭示一種丙烯 酸之製法,其係於含M〇、v、Te、〇及乂之混合金屬氧化 物存在下,藉由丙烯之氣相催化氧化反應進行,其中又為
Nb、Ta、W、Ti、A1、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、c〇、Rh、
Ni、Pd、Pt、Sb、Bi、b、In、Li、Na、κ、Rb、Cs及 Ce 中至少之一。 使用較低成本的丙烷進料製造丙烯酸之商業動機亦存在 。因此,先前技藝揭示使用混合金屬氧化物觸媒,以單一 步驟使丙烷轉化為丙烯酸之例子。 美國專利第5,380,933號揭示一種製造不飽和羧酸的方法 ’其包含在含有混合金屬氧化物存在下,使烷類受到氣相 催化氧化反應而進行,該混合金屬氧化物包含作為必要成 分之Mo、V、Te、〇及X,其中X為選自由鈮、鈕、鎢、鈦 、鋁、锆、鉻、錳、鐵、釕、鈷、铑、鎳、鈀、鉑、銻、 祕、硼及鈽所組成之群之至少一種元素;且其中個別必要 成分之比例,以必要成分之總量為基準C不包含氧),滿足 以下關係: 〇·25<Γ(Μο)<0·98,0.003 <r(V)<〇.5,〇.〇〇3<r(Te)<0.5 及 0·003 < r(X) < 0.5,其中 r(Mo)、Γ(ν)、r(Te)及 r(X)分別 為Mo、V、Te及X以必要成分之總量為基準(不包含氧)之 莫耳分率。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1240649
如上所述用於製備不飽和羧酸及不飽和腈之混合金屬氧 化物’在相同的條件下,可自相同的起始材料形成超過〆 相。通常一相較其他相表現為佳,因此必須製備專有此相 (沒有其他相)之觸媒。 上所述用於製備不飽和羧酸及不飽和腈之混合金屬氧化 物形成至少二相:六方晶相(A相)(具活性但相對上無選擇 性);斜方晶相(B相)(具活性及選擇性);及第三相(〇:相)(仍 然缺乏特徵)。必須選擇地形成斜方晶相(B相)。
7成八貝質上減)的六方晶相(A相)含量之斜方晶相(B 相)之一種方法為已知。第_種方法關於以適合的溶劑萃 取混合相觸媒。更禮士刀^y,口士 $ 更確切地日本專利特許公開申請案第 10-330343號揭示一種以選自匕卜士莒 片^ 、 裡乂選目水性卓酸、乙二醇或水性過 氧化氫之溶劑清洗下式之混合金屬氧化物
MoaVbSbcXx〇n 其中 X為選自 Ti、Zr、Nb、Ta、Cr、w、Mn、Fe、Ru、 C〇、. Rh、Ir、Ni、pd、Pt、Cu、Ag、Zn、In、Sn、Pb 、:Bi、Ce及驗土金屬中至少一種元素, 其中當 a=l 時,0.02 s bS0.99,〇〇〇i<r<n〇 Λ υ.υυι <c<〇.9 > 0<χ<〇,89 ,0.1<c/b<〇.8〇,且 ηΛ|έ 出甘仏-Α 马稭由其他兀素之氧化態決定之 值, 如此形成之觸媒用以使㈣進行氨氧化反應,以便形成脾 類。日本專利特許公開中請案第u_⑷314號揭示以選^ 有機酸水溶液、醇'無機酸水溶液或過氧化氫水溶液 少一種溶劑清洗下式之混合金屬氧化物 -9-
1240649 A7 --— _ B7 五、發明説明(5 )
MoaVbTecXx〇n 其中 X為選自 Ti、ΖΓ、Nb、Ta、Cr、W、Μη、Fe、RU C〇 Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Zn、In、Sn、
Pb Bi、Ce及驗土金屬中至少一種元素, 其中當 a=l時,0.02sbg〇 99,〇 〇〇1 9,〇gxg〇 89 ’ 〇·1 S c/b S 0.80,且n為藉由其他元素之氧化態決定之 值, 如此形成之材料顯示可有效應用於例如電子材料、電極材 料機械無機材料及作為石油化學中之觸媒等。更確切地 ,作為例證者為用作乙烷之氧化脫氫反應中,以便製造乙 稀。當此方法使斜方晶相分離時,這是不想要的,因為約 二分之一原始樣品損失於萃取過程。第二種方法關於觸媒 則躺體之水熱合成(Watanabe等人,“New Synthesis Route for Mo-V-Nb-Te Mixed Oxides Catalyst for Propane Ammoxidation (丙烷氨氧化反應用之M〇_v_Nb-Te混合氧化 物的新合成法)”,Applied Catalysis A: General,第 194-195卷’第479-485頁(2000))。煅燒後,此得到富含斜方晶 相(B相)但仍含有六方晶相(A相)之產物。 目前發現藉由對觸媒前軀體溶液提供斜方晶相(B相)材 料軒晶’可以定量產率選擇地製備斜方晶相(B相)。 因此’在第一方面,本發明提出一種新穎的觸媒成分, 其係由下式之斜方晶相混合金屬氧化物所構成
AaVbNcXdOe
其中A為選自由M〇及W所組成之群之至少一種元素,N ___-10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1240649 A7 B7 五 發明説明(6 為選自由Te及Se所組成之群之至少一種元素,且X為選自 由 Nb、Ta、Ti、Al、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ni 、Pt、Bi、B、In、As、Ge、Sn、Li、Na、K、Rb、Cs、
Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Hf、Pb、P、Pm、Eu、
Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Au、Ag、Re、pr、 、Ga、Pd、ir、Nd、Y、Sm、Tb、Br、Cu、Sc、ci、F及 I 所組成之群之至少一種元素,
其中當 a=l 時,b = 0.01至 1,c=0.01至 1,d=0.0l 至 1 , j^e 取決於其他元素之氧化態。 在第二方面,本發明提出製備斜方晶相混合金屬氧化物 觸媒的方法,該方法係包含: (a)使元素A、V、N及X之化合物與至少一種溶劑摻合, 以便形成第一混合物, 其中A為選自由Mo及W所組成之群之至少一種元素, N為選自由Te、Se及Sb所組成之群之至少一種元素, 且 X 為選自由 Nb、Ta、Ti、Al、Zr、Cr、Mn、Fe、 Ru、Co、Rh、Ni、Pt、Bi、B、In、Ce、As、Ge、 Sn、Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、
Ba、Ra、Hf、Pb、P、Pm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、 Tm、Yb、Lu、Au、Ag、Re、Pr、Zn、Ga、Pd、Ir、
Nd、Y、Sm、Tb、Br、Cu、Sc、Cl、F及 I所組成之 群之至少一種元素, 其中A、V、N及X係以使得A:V:N:X之原子比為 a:b:c:d之量存在,且 __ -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1240649 五、發明説明( A7 B7
其中當a=l時,b = 〇 〇1至1,c=〇 〇1至1,d=〇 〇1至工, 且e取決於其他元素之氧化態; (b) 使結晶有效量之實質上不含六方晶相混合金屬氧化 物之斜方晶相混合金屬氧化物與該第一混合物摻合 ’以便形成第二混合物; (c) 自該第二混合物去除該至少一種溶劑,以便形成觸 媒前軀體;及 (d) 使該觸媒前軀體烺燒,以便得到該實質上不含六方 晶相之斜方晶相混合金屬氧化物。 在第三方面,本發明提出一種製造不飽和羧酸的方法, 係包含於根據本發明之方法所製造之觸媒存在下,使烷類 或烷類與烯類之混合物受到氣相催化之氧化反應。 在第四方面,本發明提出一種製造不飽和腈的方法,係 包含於根據本發明之方法所製造之觸媒存在下,使烧類或 烷類與烯類之混合物與氨受到氣相催化之氧化反應。 藉由本發明之方法所製備之混合金屬氧化物具以下化學式
AaVbNcXdOe 其中A為選自由Mo及W所組成之群之至少一種元素,n為 選自由Te、Sb及Se所組成之群之至少一種元素,且X為選 自由 Nb、Ta、Ti、Al、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、 Ni、Pt、Bi、B、In、As、Ge、Sn、Li、Na、K、Rb、Cs 、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Hf、Pb、P、Pm、Eu
、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Au、Ag、Re、Pr、 Zn、Ga、Pd、Ir、Nd、Y、Sm、Tb、Br、Cu、Sc、Cl、F -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 x 297公釐) 1240649 A7 B7 五、發明説明(8 ) 及I所組成之群之至少一種元素,且 其中當 a= 1 時 ’ b=0·〇 1 至 1 ·〇 ’ 〇==0·〇 1 至 1 ·〇,d=〇 〇ι 至 〇 ^ 且e取決於其他元素之氧化態。 較佳地,當 a=l 時,b = 0.1 至 0.5,c = 〇.〇5 至 〇·5,d=〇.〇i 至 〇·5。更佳地,當 a=l 時,b = 0.15 至 0.45,c = 〇.〇5 至 〇·45, d=0.01至〇·ΐ。e值(即氧存在量)取決於觸媒中其他元素之 氧化態。然而,e通常在3至4 · 7之範圍内。 本發明之新穎的混合金屬氧化物具以下化學式
AaVbNcXd〇e 其中A為選自由Mo及W所組成之群之至少一種元素,n為 選自由Te及Se所組成之群之至少一種元素,且X為選自^ Nb、Ta、Ti、Al、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、c〇、灿、、犯、
Pt、Bi、B、In、As、Ge、Sn、Li、Na、K、 ^ Kb 、 Cs 、 Fr 、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Hf、Pb、p、p F 、Eu、Gd 、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、An、As、n 八g Re、pr、Zn、
Ga、Pd、Ir、Nd、Y、Sm、Tb、Br、Cu、Sc、口 組成之群之至少一種元素,且 、F&I所 ㈣別至0.1, 其中當 a=l 時,b=0.01 至 1 ·〇,c=〇.〇 1 至 1 〇, 且e取決於其他元素之氧化態。 較佳的混合金屬氧化物具有化學式 WaVbTecNbdOe,其中a、b、c、d及 e 定義如前 cNbd〇e 及 貫貝上不含六方晶相混合金屬氧化物 、矸方曰士、 屬氧化物可藉由以下方法製備。 日曰相展合金
在第一步驟中,可藉由使如前述含有A 、V、N及X之化 L________· 13-
本紙張尺度通用中a g家鮮(CNS) A4規格(2脳297公着厂 1240649 A7 B7 五、發明説明(9 ) "—~~ 合物(較佳為其中至少之一含有氧)與至少一種溶劑以適當 量摻合,以便形成溶液。 適合的溶劑包含水、醇(包含氮不限於甲醇、乙醇、丙 醇及二醇等)以及其他技藝中已知的極性溶劑。通常,水 為較佳。水為任何適用於化學合成之水,包含但不限於蒸 餘水及去離子水。水存在量較佳為足以維持溶液中的元素 夠長時間之量,以避免或使製備步驟期間結構的及/或相 的分離作用減到最小。因此,水量將根據合併之材料的量 及溶解度而改變。然而,如上述,水量較佳應足以確保水 ;谷液在混合時間形成。 例如,當欲製備式M〇aVbTeeNbdOe之混合金屬氧化物(其 中A為Mo,元素N為Te,且元素X為Nb)時,草酸鈮之水溶 液可添加至七鉬酸銨、偏釩酸銨及碲酸之水溶液中,使得 個別金屬元素之原子比將為規定比例。 一旦水溶液形成,則可藉由添加結晶有效量之實質上不 含六方晶相混合金屬氧化物之斜方晶相混合金屬氧化物, 使其播種。(結晶有效量表示籽晶材料有效造成斜方晶相 成核作用之量,例如以籽晶溶液之重量計為〇〇丨重量%。 實質上不含六方晶相混合金屬氧化物之斜方晶相混合金屬 氧化物表示一種含有小於90重量%斜方晶相之材料(以材料 之總重量計))。此種實質上不含六方晶相混合金屬氧化物之 斜方晶相混合金屬氧化物可藉由技藝中已知的方法得到。 較佳地,欲用作轩晶之貫質上不含六方晶相混合金屬氧 化物之斜方晶相混合金屬氧化物可藉由例如以下步驟製備. -14 - l24〇649
取一種具以下化學式之混合金屬氧化物
AaVbNcXd〇e 其中A為選自由Mo及W所組成之群之至少一種元素 N為選自由Te、81)及以所組成之群之至少一種元素, 且 X 為選自由 Nb、Ta、Ti、Al、Zr、Cr、Mn、Fe、 Ru、Co、Rh、Ni、Pt、Bi、B、In、Ce、As ' Ge、Sn 、Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba 、Ra、Hf、Pb、P、Pm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm 、Yb、Lu、Au、Ag、Re、Pr、Zn、Ga、Pd、lr、抑 、Y、Sm、Tb、Br、Cu、Sc、CM、F 及 I所組成之群之 至少一種元素,且 其中當 a=l 時,b = 0.01 至 1·〇,c = 〇 oi 至 i 〇 , d==〇 〇1 至 0 · 1 ’且e取決於其他元素之氧化態; 使該混合金屬氧化物與選自由有機酸、醇、無機酸及過 氧化氫所組成之群之液態接觸構成接觸,以便形成接觸 混合物;及 自該接觸混合物回收不溶材料,以便得到該實質上不含 六方晶相混合金屬氧化物之斜方晶相混合金屬氧化物。 另外’欲用作籽晶之實質上不含六方晶相混合金屬氧化物 之斜方晶相混合金屬氧化物可藉由例如以下步驟製備: 使元素A、V、N及X之化合物與至少一種溶劑摻合,以 便形成混合物, 其中A為選自由Μ 〇及W所組成之群之至少一種元素, Ν為選自由Te、Se及Sb所組成之群之至少一種元素, -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1240649
Sn a 且 x 為選自由 Nb、Ta、Ti、A卜 Zr、Cr、Mn、Fe Ru、Co、Rh、Ni、Pt、Bi、B、In、Ce、As、Ge、e ' 、Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、_、。、〜、 、Ra、Hf、Pb、P、Pm、Eu、Gd、Dy、H〇、Er、h 、Yb、Lu ' Au、Ag、Re、Pr、&、Ga、pd、卜、二 、Y、Sm、Tb、Br、Cu、Sc ' c卜 所組成之群 至少一種元素, 其中A、V、N及X係以使得Α:ν:Ν:χ之原子比 a:b:c:d之量存在,且 c = 〇.〇l 至 1.0,及 dtoi 其中當a=l時,b = 0.01至1.〇, 至 1·0 ; 自該混合物去除該至少一種溶劑,以便形成第一前軀體; 使該第-前ϋ體烺燒,以便形成[煅燒過的前躺體; 使遠第一烺燒過的前軀體與選自由有機酸、醇、無機酸 及過氧化氫所組成之群之液態接觸構成接觸,以便形成 接觸混合物;及 自該接觸混合物回收不溶材料,以便得到該實質上不含 六方晶相混合金屬氧化物之斜方晶相混合金屬氧化物籽 晶。 可進行混合金屬氧化物或第一烺燒過的前軀體與選自由 有機酸、醇、無機酸及過氧化氫所組成之群之液態接觸構 成接觸,而沒有任何的限制(只要六方晶相(Α相)幾乎自混 合金屬氧化物或第一烺燒過的前軀體去除)。就此方面而 言’液態接觸構成之用量通常為混合金屬氧化物或第一烺 -16- 本纸張尺度適用巾® S家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 1240649 A7
燒過的前軀體之]至1⑽拉麯拉 Α 上主100倍體積,較佳為3至50 佳為5至25倍體積。(在古π下拉細# 常粒檟^ 檟(在问/皿下接觸將更快速地去除六方日日ε 相(Β相)。然而,倘甚又去看 “不考慮延長的接觸時間,則可利用 在至/皿下接觸)。通常使用接 。 巾伲用接觸時間 >皿度為室溫至loot:, 車父仏為5 0 C至9 0 °C,更佳為6 0 γ 5 δ η > , a 旯仫馮60 C至80 C。如先前所述,接 ㈣間將受到進行接觸之溫度的影響。通常使用⑴ ,觸時間,較佳為2至20小時1佳為5至10小時。接 觸此合物較佳在接觸過程攪拌。 對於可用作液態接職成之有機酸沒有特㈣限制。例 如’可使用草酸、甲酸、醋酸、桿樣酸及酒石酸,铁而, 草酸為較佳。倘若有機酸為液態,則可以如是或以:溶液 使用》倘若有機酸為固態、,則可以水溶液使用。當使用水 溶液時’對於有機酸的濃度沒有特別的限制。通常水、容液 中之有機酸的濃度可在〇.U5〇重量% (較佳為山晉
改變。 里置/0J 對於可用作㈣接觸構成之醇類沒有特別的限制。例如 ,可使用甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇及二醇,铁而, 具有⑴個礙原子之醇為較佳,以乙二醇為最佳。醇可以 水溶液形式使用,但是,倘若如則為了最佳有效性, 水含量應維持至20重量%或更少。 同樣地,對於可用作液態接觸構成之盔 ,, y , f L …、機駚沒有特別的 限制。例如,可使用蹄酸、石肖酸、硫酸、 ^ 牛夂、氧氣酸、 過氣酸、氣酸及次氣酸。無機酸通常用作具濃产為 〇 至50重量% (較佳為〇.1至1〇重量%)範圍内之水溶在〇. ___ -17· 本紙張尺度遑財g s家標準(CNS) A4規格(21Gx 297公$ --— __一
訂
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當過氧化氫用作液態接觸構成時,其係Μ U 0.1至50重量% (較佳為1篆】n舌喜 ^ ”敗一'在 v平乂住局丄至1〇重篁%)靶圍内之水溶液形式 使用。 當與液態接觸構成接觸後,自如此所形成的接觸混合物 中回收不溶材料。不溶材料可藉由任何習知的方法(例如 離心或過濾)回收。倘若在高溫下進行接觸,則於不溶材 料回收前,可冷卻接觸混合物。倘若必要,回收的不溶材 料可以前述溶劑中之一(較佳為水)清洗。 彳 當溶液已播晶種後,可藉由技藝中已知的方法去除溶劑 ,以便形成觸媒前軀體。此類方法包含但不限於真空乾燥 、冷凍乾燥、噴霧乾燥、旋轉蒸發及空氣乾燥。 例如,在以水為溶劑之情形中:真空乾燥通常在壓力範 圍為10毫米Hg至500毫米Hg下進行。冷凍乾燥通常必須使 用液態氮使溶液冷凍,並且在真空下乾燥經冷凍的溶液。 喷詻乾燥通常在惰性氣壓下(例如氮氣或氬氣),以入口溫 度範圍125°C至200eC,出口溫度範圍75°C至150°C進行。 旋轉蒸發通常同時在25 °C至90 t之溫度下以及在1〇毫来 Hg至760¾米Hg之壓力下進行,較佳為同時在4〇艺至9〇°C 之溫度下以及在1〇毫米Hg至3 50毫米Hg之壓力下進行,更 佳為同時在4(TC至601:之溫度下以及在1〇毫米Hg至40毫 米Hg之壓力下進行。空氣乾燥可在25。匸至9〇ι之溫度下 進行。旋轉乾燥及空氣乾燥通常為較佳。 一旦得到,則使觸媒前軀體烺燒(之後所揭示之烺燒條 件已可用於形成如上述之籽晶材料)。可在含氧氣壓下或 _____ -18- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 1240649 五、發明説明(μ 氧不存在下(例如在惰性氣壓或真空中)進行烺燒。惰性氣 壓可為實質上為惰性(即不與觸媒前軀體反應或交互作用) 的任何材料。適合的實例包含但不限於氮氣、氬氣、氤氣 、乳礼或其混合物。較佳地,惰性氣壓為氮氣或氬氣,更 佳為風氣。惰性氣壓可流過或不流過(靜態環境)觸媒前軀 體的表面。當惰性氣壓不流過(靜態環境)觸媒前軀體 ’ 率可在大範圍内變化,例如以空間速度為1 500 hr·1 〇 烺燒通常在350°C至850°C,較佳為400°C至700°C,更佳 為5〇〇 C至650°C下進行。烺燒係進行一段適合形成前述觸 媒之時間。通常烺燒進行〇·5至30小時,較佳為1至25小時 更佳為1至1 5小時,以便得到所欲之促進過的混合金 氧化物。 在個較佳操作模式下,烺燒通常以二階段進行。在第 個1中’觸媒前軀體在溫度為200 °C至400°C ,較佳為 C至325 C之氧化環境中(例如空氣)氧化15分鐘至8小 時’較佳為1至3小時。在第二階段中,來自第一階段之材 料^度為5〇代至75代,較佳為55(rc至㈣。c之不氧化 的% i兄中(例如惰性氣壓)烺燒丨5分鐘至8小時,較佳為1至 斤、寺視凊况於第二階段烺燒過程可添加還原氣體(例如 氛或氫氣)。 极一」固最佳操作板式下’纟第-個階段中,欲烺燒的材 ’I、二概下置於所欲之氧化氣壓中,接著提高第-階段烺 70 Ζ皿X H維持所需之第—階段賴時間。氣壓接著以
1240649 五、發明説明(π
供第二階段娘燒所需之不氧化氣M 之第二階段烺嬸、、田库、,η ' 服度&供至所欲 雖梦…▲ 持所需之第二階段烺燒時間。 但是利!任何的加熱機制,例如加熱爐, 為在且有連動乳體環境下進行馈燒。因此,較佳 氣體通過固態觸媒前躯體顆粒之床 係二模式:’第―_燒中之觸_體 ’、皿置於所欲的流動氧化氣壓下,並且接著以丨ν / ^鐘至20t/分鐘(較佳2t/分鐘至1〇t/分鐘)之速率 同至第一階段焕燒溫度。接著於所欲的流動氧化氣壓中维 持在第-階段娘燒溫度達所欲之第一階段焼燒時間。當所 欲之第—階段馈燒時間經過後,氣a以所欲的流動不&化 氣壓取代,較佳同時溫度於第一階段愤燒溫度;接著以以/ 分鐘至20C/分鐘(較佳2°c/分鐘至1(rc/分鐘)之速率,提 高至所欲的第二階段烺燒溫度。接著於所欲的流動不氧化 氣壓中維持在第二階段烺燒溫度達所欲之第二階段烺燒時 間。 藉由煅燒’形成具式AaVbNcXd〇e之觸媒,其中A、Ν、χ 、0、&、13、〇、(1及6定義如前。 供上述混合金屬氧化物用之起始材料沒有特別限制。可 使用廣泛範圍之材料,含氧化物、硝酸鹽、齒化物或氧鹵 化物、醇化物、乙醯基丙酮酸鹽及有機金屬化合物。例如 ,可使用七鉬酸銨作為觸媒中的鉬源。然而,亦可使用例 如 Mo〇3 ' Mo02、MoC15、Mo〇C14、Mo(OC2H5)5、乙醯基 -20- 1240649 A7 一 —______B7 五、發明説明(16 ) 丙_酸鉬、磷鉬酸及矽鉬酸等化合物取代七鉬酸銨。同樣 地,可使用偏釩酸銨作為觸媒中的釩源。然而,亦可使用 例如 v2〇5、v2o3、v〇cl3、vcl4、v〇(〇C2h5)3、乙醯基丙 酮酸釩及乙醯基丙酮酸氧釩等化合物取代偏飢酸銨。碲源 可包含碲酸、TeCl4、Te(〇C2H5)5、Te(OCH(CH3)2)4&Te〇2 。銳源可包含草酸銨鈮、則2〇5、NbCl5、鈮酸或 Nb(〇C2H5)5以及更多習用的草酸銳。 因之所得之混合金屬氧化物本身展現極佳的催化活性。 然而,藉由研磨,混合金屬氧化物可轉化為具較高活性之 觸媒。 關於研磨法,沒有特別的限制,並且可使用習知的方法 。作為乾式研磨法,例如可提到使用氣流研磨機的方法, 其中粗顆粒容許在高速氣流中彼此碰撞,以供研磨。研磨 不僅可機械地進行,亦可藉由研缽或其類似物(在小規模 操作之情形中)進行。 作為濕式研磨法(其中研磨係藉由添加水或有機溶劑至 以上之混合金屬氧化物中,以濕態進行),可提到使用旋 轉圓柱型介質磨粉機或介質攪拌型磨粉機之習知方法。旋 轉圓柱型介質磨粉機為其中供物體研磨之容器經旋轉的濕 式磨粉機’並且其包含例如球式磨粉機及桿式磨粉機。介 質搜拌型磨粉機為其中含於容器中欲研磨之物體係藉由授 摔裝置授摔的濕式磨粉機,並且其包含例如旋轉螺桿式磨 粉機及旋轉盤式磨粉機。 可適當地設定研磨條件,以符合上述促進過的混合金屬 -21 - &張尺度適財S s家標準(CNS) A4規格―χ2974^------- 五、發明説明(17 二匕二之,性、用於濕式研磨之溶劑的點度 磨裝置之最佳條件。 又寻及研 前軀體,二中’藉由另外添加溶劑至磨過的觸媒 改溶液,接著再度乾燥,可能進—步 且_=液πτ_度,沒有任何限制, 始㈣^ 使得供磨過的觸媒前躺體用之起 σΑ # I為10至60重量%。接著,藉由例如噴霧乾燥 乾燥 '蒸發至乾燥或真空乾燥等方法,較佳藉由喷 例子中* ❹。再者,在濕式研磨進行之 J子中’亦可進行類似的乾燥。 一糟由上述方法得到之氧化物可用作最終觸媒,但其可進 :日^熱處理⑽常㈣代至蕭^溫度下處理^至⑺ =之所得之混合金屬氧化物本身可用作固態觸媒,但可 =合的載體(例如二氧化石夕、氧化叙、二氧化欽、銘石夕 …矽藻土或氧化錘)一起形成觸媒。再者,取決於反 4之規模或系統,其可模製成適合的形狀及粒度。 另外本發明觸媒之金屬成分可支持於載體(例如氧化 •呂、二氧化矽、鋁矽酸鹽、氧化錯、二氧化鈦等)。在一 2型的方法中,含有金屬之溶液(無論以斜方晶相混合 、屬氧化物材料播種與否)與乾燥的載體接觸,使得載體 潤濕,接著例如在溫度為室溫至20(rc下乾燥所生成之濕 材料,接著如上述烺燒、液體接觸且接著再烺燒。 在第三方面,本發明提出一種製造不飽和羧酸的方法, 22- 本紙張尺度適財® ®家標準(CNS) A4規格(21G X 297公爱) 1240649 A7 B7 五、發明説明(18 其係包含於根據本發明之觸媒存在下使烷類或烷類與烯類 之混合物受到氣相催化之氧化反應,以便製造不飽和羧酸。 於製造此種不飽和叛酸過程,較佳為使用含有蒸氣之起 始材料。在此例子中,通常使用氣體混合物(包含含蒸氣 之烷類或含蒸氣之烷類及烯類混合物及含氧氣氣體)作為 供應至反應系統之起始材料氣體。然而,含蒸氣之烷類或 含洛氣之烷類及烯類混合物及含氧氣氣體可另外供應至反 應系統。欲使用之蒸氣可以蒸氣氣體形式存在於反應系統 中,並且其引入方式不受特別限制。 再者,可供應惰性氣體(例如氮氣、氬氣或氦氣)作為稀 釋氣體。在起始原料中,莫耳比例(烷類及烯類混合物):(氧 氣):(稀釋氣體):(H2〇)較佳為(1):(01至10):(〇至2〇):(〇 2至 7〇),更佳為(1):(1 至 5 ·0):(0 至 1〇):(5 至 40)。 當蒸氣與烷類或烷類與稀類混合物一起供應作為起始材 料,,不飽和羧酸之選擇率明顯地改善,且不飽和羧酸可 =藉由單-階段接觸,以高產率得自烧類或烧類與稀類混 合物。然而’ ^ 了稀釋起始原料,習用的技術使用稀釋氣 體(例如氮氣、氬氣或氦氣)。作為調整空間速度、氧氣分 壓及蒸氣分壓之此類稀釋氣體,惰性氣體(例如氮氣、氬 氣或氦氣)可與蒸氣一起使用。 較佳使用C3.8烷類,特別是丙烷、異丁烷或正丁烷,更 佳為丙烷或異丁烷,作為起始原料烷類。根據本發明,自 =燒類,可得到高產率之不飽和叛酸(例如α,β_不飽和 例如,當丙烷或異丁烷用作起始原料烷類時,將
1240649 五、發明説明(19 ) 刀別地以面產率得到丙烯酸或甲基丙烯酸。 在本發明中,可能使用c3.8烷類盥Γ 、咕* 特別是丙烧與丙烯、显丁烧鱼 擒3-8,敎混合物, 興異丁烯或正丁烷盥 作為起始原料㈣與烯類混合物。作為起料 说 類混合物,丙烧與丙稀或異丁烧與異丁稀;更佳1佳: 。例“丙二: 類與烯類混合物時,將可分別地以高:==烧 =酸,地,在_與烯類混::;到=: 至少為0.5重量%,更佳為至少 #類存在1 為3重量%至90重量%。 .里/〇至%重量%,最佳 作為替代物,烷醇類(例如異 水’以便形成其對應的烯類,即應條件下脫 之進料’或與前述進料流混合。、〜帛作本方法 起始原料烷類之純度 類之院_甲燒或乙燒)空二=用含有低碳炫 而没有任何的問題。同樣地,起:作為不純物, 之純度不特別受限,且可使 低碳:稀類混合物 低碳院類(例如甲院或乙院)有:〜席類(例如乙烯)、 ,而沒有任何的問題。再去:或-氧化碳作為不純物 可為多種烧類及稀類之混合物起始原料燒類與稀類混合物 對於烯類之來源沒有限制 其他不純物之摻合物取得。 甘沈本身或與烷類及/或 卜’其可以烷類氧化反應之 五、發明説明(2〇 ) 得到。同樣地’對於烧類之來源沒有限制 本身或與烯類及/或其他不純物之摻合物取得。再者2 類(不論來源)與烯類(不論來源)可如所欲地推合。 - 本發明之氧化反應的詳細機構未清楚地瞭解, 進::系:;存在於以上促進過的混合金屬氧化 乳原子,或错由存在於進料氣體中的分 子r進料氣體,此類分子氧可為純氧氣。然 用含乳之氣體(例如空氣)更為經濟,因為純度不特別需要 亦可能實質上於進行氣相催化反應之分子氧不存在下, 僅使用烷類或烷類與烯類混合物。在此例子中,較 =種,法’其:不時自反應區適當地取出部分觸媒,接 者运至乳化再生益再生’且接著返回反應器供再利用。就 觸媒的再生法而言,可提及的方法例如包含使在再生器中 (通常在溫度3〇(TC至_。〇:下)的觸媒與氧化氣體(例如氧氣 、空氣或一氧化氮接觸)。 本發明之第三方面將進-步藉由—個例子(其中丙烧用 作起始材料烧類,i空氣用作氧源)詳細說明。反應床系 統可為固定床系統或流體化床线。然而,心反應係為 放熱反應,因此較佳可使用流體化床系統,藉此容㈣制 反應溫度。供應至反應系統之空氣的比例對所生成丙稀酸 之選擇性是重要的,且其通常為至多25莫耳,較佳為〇·2 至18莫耳(每莫耳丙烷),藉此可得到丙烯酸之高選擇率。 此反應通常可在大氣壓下進行,但可在料壓或稍減壓下 進行。關於其他烧類(例如異丁烧)或關於其他院類與豨類 1240649
1240649 A7 B7 五、發明説明(22 ) 述較低的溫度範圍下操作更有效率,明顯地降低醋酸及氧 化碳的形成。可使用惰性氣體(例如氮氣、氬氣或氛氣), 作為調整空間速度、氧氣分壓及蒸氣分壓之稀釋氣體。 备藉由本發明的方法進行丙烷之氧化反應(且特別地丙 烷與丙烯之氧化反應)時,除了丙烯酸外,一氧化碳、二 氧化奴、醋酸等可製為副產物。再者,在根據本發明的方 法中,不飽和醛有時可取決於反應條件而形成。例如,當 丙烷存在於起始原料混合物中時,可形成丙烯醛,且當異 丁烷存在於起始原料混合物中時,可形成甲基丙烯醛。在 此例子中,此種不飽和醛可轉化為所欲的不飽和羧酸(以 本發明之含促進過的混合金屬氧化物觸媒使其再度受到氣 相催化氧化反應,或以習知供不飽和醛用的觸媒使其受到 氣相催化氧化反應)。 在第四方面,本發明提出一種製造不飽和腈的方法,其 係包含於根據本發明製造之觸媒存在下使烷類或烷類與烯 類之混合物與氨受到氣相催化之氧化反應,以便製造不飽 和腈。 於製造此種不飽和腈之過程,較佳使用CM烷類(例如丙 烷、丁烷、異丁烷、戊烷、己烷及庚烷)作為起始原料院 類。然而,考量欲製造之腈的工業應用,較佳使用具3或4 個碳原子之低碳烷類,特別是丙烷及異丁烷。 同樣地’可能使用C3 · s烧類與C3 _ s稀類之混合物(特別是 丙烷與丙烯、丁烷與丁烯、異丁烷與異丁烯、戊烷與戊婦 、己烷與己烯或庚烷與庚烯)作為起始原料烷類與稀類混 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(210 X 297公釐)
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k 1240649 ’考量欲製造之赌的工業應用,較佳使用具3或 人Γ胜 碳院類與具3或4個碳原子之低㈣類之混 Π二別是丙院與丙稀或異丁烧與異丁稀。較佳地,在 頒混合物中’烯類存在量至少為0·5重量%,更佳 為至少1.〇重量%至95重量%,最佳為3重量%至9〇重量%。 燒類之純度不特別受限,且可使用含有低碳院 社(例如甲烧或乙院以氣或二氧化碳作為不純物, 而j任何的問題。同樣地,起始原料烧類與稀類混合物 又不特别又限,且可使用含有低碳稀類(例&乙稀 低碳_列如甲院或乙烧)、空氣或二氧化碳作為不純物 二=有任何的問題。再者’起始原料絲與稀類混合物 可為夕種烷類及烯類之混合物。 對於浠類之來源沒有限制。其可就本身或與院類及/或 ^他不,物之摻合物取得。另外,其可㈣類氧化反應之 副產物得到。同樣地,對於院類之來源沒有限制。其可就 本身或與烯類及/或其他不純物之摻合物取得。再者,浐 類(不論來源)與烯類(不論來源)可如所欲地摻合。 Λ 本發明之氨氧化反應的詳細機構未清楚地瞭解,但 化反應之進行係藉由存在於以上促進過的混合金屬氧化物 之乳原子,或藉由存在於進料氣體中的分子氧。為了 分子氧至進料氣體,此類分子氧可為純氧氣。然而, =用含氧之氣體(例如空氣)更為經濟,因為純度不特別需 亦可能使用含有烷類或烷類與烯類混合物、氨及含氧氣 28- 本紙張尺度適财國國家標準(CNS) A4規格(2腦297公董y 1240649 A7
體之氣體混合物,作為進料氣體。然而,可另外地供應含 有=類或絲與烯類混合物、氨及含氧氣體之氣體混合物。 當使用實質上無分子氧之烧類或统類與稀類混合物及氨 作為進料氣體’進行氣相催化反應時,較佳為採納一種方 法’其:不時自反應區適當地取出部分觸媒,接著送至氧 再生器再生,且接著返回反應^供再利用。就觸媒的再 生法而言’可提及的方法例如包含使在再生器中(通常在 溫度30(TC至60(TC下)的觸媒與氧化氣體(例如氧氣、空氣 或一氧化氮接觸)。 本發明之第四方面將進一步藉由一個例子(其中丙院用 作起始材料烷類,且空氣用作氧源)詳細說明。反應床系 統可為固定床系統或流體化床H然而,由於反應係為 放熱反應,因此較佳可使用流體化床系統,藉此容易控制 反應度供應至反應系統之空氣的比例對所生成丙烯腈 之選擇性是重要的。即,當所供應的空氣在至多25莫耳之 範圍内,較佳為1至15莫耳(每莫耳丙烷),可得到丙烯腈 之1¾ k擇率反應所供應之氨的比例較佳在〇 · 2至5莫耳之 範圍内,特別為0.5至3莫耳(每莫耳丙烷)。此反應通常可 在大氣壓下進行,但可在稍高壓或稍減壓下進行。關於其 他烷類(例如異丁烷)或關於其他烷類與烯類混合物(例如^ 烷與丙烯),可根據丙烷之條件選擇進料氣體的組成。 本發明之這些方面的方法可在25(rc至48〇t之溫度下進 行。更佳地,溫度為300 °C至400 °C。在氣相反應器中之氣 體空間速度SV通常在1〇〇至10, 〇〇〇 hr-1之範圍内,較佳為 -29-
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3 00至6,〇〇〇 hr ,更佳為3〇〇至2,〇〇〇 hr.i。可使用惰性氣 體(例如氮氣、氬氣或氦氣),作為調整空間速度及氧氣分 壓之稀釋氣體。當藉由本發明的方法進行氨氧化反應實, 除了丙烯腈外,一氧化碳 '二氧化碳、醋酸等可形成為副 產物。 比fe例1 將Mo-V-Te-Nb混合金屬氧化物(56 6〇克)添加至23 3克 草酸一水合物於215克水中之溶液,並且在7〇-8〇〇c下攪拌 6小時。經冷卻、過濾並且乾燥,以便產生45 28克黑色固 形物。此樣品之X-射線繞射圖案顯示在28 3。及36 2。之20 值具有明顯的強度,代表具六方晶相。 實例1 將七鉬酸銨四水合物(17·03克)、偏釩酸銨(3 35克)及碲酸 (5.09克)溶解於284克水中(伴隨攪拌)。使所生成的橙色溶 液冷部至40°C。將草酸二水合物(0·97克)溶解於6.5重量% 之草酸銳於水中之溶液(99.33克)。將所形成的銳溶液添加 至检色熱〉谷液中’接著將1 〇 〇毫克如比較例1中所製備之材 料添加至組合的溶液中。首先在旋轉式蒸發器中乾燥混合 物’接著在真空下(6毫巴)一整夜。使所生成的前躯體過 筛’以便去除>50網目細粒,接著在如下之流動的氣壓中 愤燒:在空氣氣壓中,使前軀體以1 〇它/分鐘自室溫加熱至 275°C ’且接著維持在275。〇達!小時;使氣壓轉為氬氣; 在氬氣氣壓中,以2°C/分鐘使前軀體從275°C加熱至600°C ’並且維持在6001下達2小時。此樣品之X-射線繞射圖案 __;___ -30- 本紙張尺度適用中固國豕標準(CNS) Α4規格(210X297公爱) 1240649 A7 B7 五、發明説明(26 ) 度,代表缺乏六 顯示在28.3°及36.2°之2Θ值具有極弱的強 方晶相。 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 修正 1240649 申請曰期 •~~~_ 1 l· 今、(“ 案 號 ----- 091107754 類 別 β°ίΐ ^/oo * ,: 以上各攔由本局填註) A4 C4 中文說明書替換頁(93年3月) f|專利説明書 中 文 斜方晶相混合金屬氧化物觸媒及其製備方法與用途 霉I名稱 發明, 創作^ 申請人 英 文
ORTHORHOMBIC PHASE MIXED METAL OXIDE CATALYST AND ITS PREPARATION PROCESS AND USES 姓 名 國 籍 住、居所 姓 名 (名稱) 國 籍 住、居所 (事務所) 代表人 姓 名
1.里奥納德艾德華包根,二世 LEONARD EDWARD BOGAN, JR. 2·佛納多安東尼歐沛索亞卡佛坎堤 FERNANDO ANTONIO PESSOA CAVALCANTI 1.美國 U.S.A. 2.巴西 BRAZIL 1 ·美國賓州哈特菲市考沛斯路1229號 1229 COWPATH ROAD, HATFIELD, PA 19440, U.S.A. 2·美國賓州勒菲耶特丘市米契爾街3073號 3073 MITCHELL COURT, LAFAYETTE HILL PA 19444, U.S.A. ’ 美商羅門哈斯公司 ROHM AND HAAS COMPANY 美國U.S.A.
美國賓州費勒德費亞市獨立大道西區1〇〇號 100 INDEPENDENCE MALL WEST, PHILADELPHIA, PA 19106-2399, U.S.A. 廣姆士 G.謀謹斯 JAMES G. VOUROS 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
Claims (1)
- A BCD工’娜107754號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(93年3月)六、申請專利範圍 1.種觸媒’其係由下式之斜方晶相混合金屬氧化物 構成 AaV bNcXd〇e 其中A為至少一種選自由及w所組成之群之元素 ’ N為至少一種選自由Te及Se所組成之群之元素,且χ 為至少一種選自由 Nb、Ta、丁i、Α1、Ζι·、Ο、Μη、Fe 、Ru、Co、Rh、Ni、Pt、Bi、Β、In、Ce、As、Ge、 Sn、Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba 、Ra、Hf、Pb、P、Pm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、 、Yb、Lu、Au、Ag、Re、Pr、Zn、Ga、Pd、Ir、 、Y、Sm、Tb、Br、Cu、Sc、CM、F及 I所組成之群之 元素, 其中當 a=l 時,b = 0.01 至 1,c = 0.01 至 1,d=0.〇i 至 1, 且e取決於其他元素之氧化態。 2· —種製備斜方晶相混合金屬氧化物觸媒的方法,其中 該觸媒具有式AaVbNcXdOe,該方法係包含: (a)使元素A、V、N及X之化合物與至少一種溶劑推合 ’以便形成溶液, 其中A為至少一種選自由Mo及W所組成之群之元素 ,N為至少一種選自由Te、Se及Sb所組成之群之元 素,且 X 為選自由 Nb、Ta、Ti、Al、Zr、Cr、Μη、 Fe、Ru、Co、Rh、Ni、Pt、Bi、B、In、Ce、As、 Ge、Sn、Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、 Sr、Ba、Ra、Hf、Pb、P、Pm、Eu、Gd、Dy、H〇1240649 六、申請專利範圍 、Er、Tm、Yb、Lu、Au、Ag、Re、Pr、Zn、Ga、 Pd、Ir、Nd、Y、Sm、Tb、Br、Cu、Sc、Cl、F及 I 所組成之群之至少一種元素, 其中A、V、N及X係以使得Α··ν:Ν:Χ之原子比為 a:b:c:d之量存在,且 其中當 a=l 時,b = 0.01至 1,c = 0.0l 至 1,d=〇.〇l 至 1 ,且e取決於其他元素之氧化態; (b) 使結晶有效量之實質上不含六方晶相混合金屬氧化 物之斜方晶相混合金屬氧化物與該溶液摻合,以便 形成籽晶溶液; (c) 自該籽晶溶液去除該至少一種溶劑,以便形成觸媒 前躺體;及 (d) 使該觸媒前軀體烺燒,以便得到該斜方晶相混合金 屬氧化物。 3·如申請專利範圍第2項之製備斜方晶相混合金屬氧化物 觸媒的方法,其中N為至少一種選自由。及以所組成 之群之元素。 4.如申請專利範圍第2項之製備斜方晶相混合金屬氧化物 觸媒的方*,其中該實質上不含六方晶相混合金屬氧 化物之斜方晶相混合金屬氧化物籽晶係藉由以下方 製備,其包含: ⑴提供一種具以下化學式之混合金屬氧化物, AaVbNcXd〇e 其中A為至少一種選自由Mo及W所組成之群之元素 -2- 紙張尺度適^規格(21QX2崎)-- 1240649 ^ _ — - g8s_ 六、申請專利範圍 "— ,N為至少一種選自由Te、以及讥所組成之群之元 素,且X為至少一種選自由Nb、Ta、Ti、Al、Zr、 Cr、Μη、Fe、RU、c〇、Rh、Ni、pt、m、B、^、 Ce、As、Ge、Sn、Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、 Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Hf、pb、p、pm、恥、Gd 、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Au、Ag、以、pr、 Zn、Ga、Pd、lr、Nd、Y、Sm、Tb、Br、Cu、Sc、 Cl、F及I所組成之群之元素, 其中A、V、N及χ係以使得Α:ν:Ν:χ之原子比為 a:b:c:d之量存在,且 其中當 a=l 時,b = 〇.〇l 至 1,c = (K〇1 至 i,d==〇 〇1 至工 ’且e取決於其他元素之氧化態; (II) 使該混合金屬氧化物與選自由有機酸、醇、無機酸 及過氧化氫所組成之群之液態接觸構成接觸丫以= 形成接觸混合物;及 (III) 自該接觸混合物回收不溶材料,以便得到該實質 上不含六方晶相混合金屬氧化物之斜方晶相混合 金屬氧化物軒晶。 5. 如申請專利範圍第4項之製備斜方晶相混合金屬氧化物 觸媒的方法,其中該液態接觸構成為草酸之水溶液。 6. 如申請專利範圍第2項之製備斜方晶相混合金屬合氧文化物 觸媒的方法,其中該實質上不含六方晶相混合金屬氧 化物之斜方晶相混合金屬氧化物籽晶係藉由以下方法 製備,其包含: ‘ -3 - 本紙張尺度適财關家鮮(CNS) A4規格(21GX297公董)''' ---- 1240649 B8 C8 厂 —___D8 六、申請專利範圍 (a) 使元素A、V、N及X之化合物與至少一種溶劑摻合 ,以便形成溶液, 其中A為至少一種選自由撾〇及w所組成之群之元素 ,N為至少一種選自由Te、Se及Sb所組成之群之元 素,且X為至少一種選自由Nb、Ta、Ti、A卜Zr、 Cr、Μη、Fe、RU、Co、Rh、Ni、Pt、Bi、B、In、 Ce、As、Ge、Sn、Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、 Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Hf、Pb、P、Pm、Eu、Gd 、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Au、Ag、Re、Pr、 Zn、Ga、Pd、ir、Nd、Y、Sm、Tb、Br、Cu、Sc、 Cl、F及I所組成之群之元素, 其中A、V、N及X係以使得a:V:N:X之原子比為 a:b:c:d之量存在,且 其中當 a=l 時 ’ b = 0.01至 1,〇 = 0.01至 1,d=0.〇l 至 1 ,且e取決於其他元素之氧化態; (b) 自該混合物去除該至少一種溶劑,以便形成第一前 軀體; (c) 使該第一前軀體烺燒,以便形成第一烺燒過的前軀 體; (d) 使該第一煅燒過的前軀體與選自由有機酸、醇、無 機酸及過氧化氫所組成之群之液態接觸構成接觸, 以便形成接觸混合物;及 (0自該接觸混合物回收不溶材料,以便得到該實質上 不含六方晶相混合金屬氧化物之斜方晶相混合金屬 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(210 X 297公釐) 1240649 έ88 C8 D8 六、申請專利範圍 氧化物籽晶。 7·如申請專利範圍第6項之製備斜方晶相混合金屬氧化物 觸媒的方法,其中該液態接觸構成為草酸之水溶液。 8. —種製造不飽和魏酸的方法,係包含於藉由如申請專 利範圍第2項的方法製造之斜方晶相混合金屬氧化物觸 媒存在下,使烷類或烷類與烯類之混合物受到氣相催 化之氧化反應。 9· 一種製造不飽和腈的方法,係包含於藉由如申請專利 範圍第3項的方法製造之斜方晶相混合金屬氧化物觸媒 存在下,使烷類或烷類與烯類之混合物與氨受到氣相 催化之氧化反應。 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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