RU2451548C2 - Method for oxidative ammonolysis of propane and isobutane in presence of mixed metal oxide catalysts - Google Patents

Method for oxidative ammonolysis of propane and isobutane in presence of mixed metal oxide catalysts Download PDF

Info

Publication number
RU2451548C2
RU2451548C2 RU2009134655/04A RU2009134655A RU2451548C2 RU 2451548 C2 RU2451548 C2 RU 2451548C2 RU 2009134655/04 A RU2009134655/04 A RU 2009134655/04A RU 2009134655 A RU2009134655 A RU 2009134655A RU 2451548 C2 RU2451548 C2 RU 2451548C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
saturated
catalyst
mixture
composition
mixtures
Prior art date
Application number
RU2009134655/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009134655A (en
Inventor
Клаус Г. ЛАГМЭЙР (US)
Клаус Г. ЛАГМЭЙР
Стивен Алан КОЭН (US)
Стивен Алан Коэн
Герри В. ЗЕЙДЖЕК (US)
Герри В. ЗЕЙДЖЕК
Алакананда БХАТТАЧАРЬЯ (US)
Алакананда БХАТТАЧАРЬЯ
Бхагья Чандра СУТРАДХАР (US)
Бхагья Чандра СУТРАДХАР
Франк Ф. Джр. БРАЗДИЛ (US)
Франк Ф. Джр. БРАЗДИЛ
Original Assignee
ИНЕОС ЮЭсЭй ЭлЭлСи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US11/675,838 external-priority patent/US7531681B2/en
Priority claimed from US11/732,213 external-priority patent/US20080248947A1/en
Application filed by ИНЕОС ЮЭсЭй ЭлЭлСи filed Critical ИНЕОС ЮЭсЭй ЭлЭлСи
Publication of RU2009134655A publication Critical patent/RU2009134655A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2451548C2 publication Critical patent/RU2451548C2/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a method for oxidative ammonolysis in the presence of mixed metal oxide catalysts. The method for oxidative ammonolysis to obtain an unsaturated nitrile involves bringing saturated or unsaturated hydrocarbon or a mixture of saturated or unsaturated hydrocarbon with ammonia and an oxygen-containing gas in the presence of a catalyst composition containing molybdenum, vanadium, antimony, niobium, tellurium, at least one element selected from a group consisting of titanium, tin, germanium, zirconium, hafnium and mixtures thereof, at least one lanthanide selected from a group consisting of lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium and lutetium and mixtures thereof. Disclosed is a version of the method for oxidative ammonolysis, where the catalyst contains, in addition to the listed elements, lithium and an element selected from sodium, caesium, rubidium and mixture thereof.
EFFECT: catalysts are characterised by very low content of tellurium in the composition, catalyst compositions are effective in gas-phase conversion of propane to acrylonitrile and isobutane to methacrylonitrile.
25 cl, 2 tbl, 15 ex

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение в целом относится к способу окислительного аммонолиза или окисления насыщенного или ненасыщенного углеводорода для получения ненасыщенного нитрила или ненасыщенной органической кислоты.The present invention generally relates to a process for the oxidative ammonolysis or oxidation of a saturated or unsaturated hydrocarbon to produce an unsaturated nitrile or unsaturated organic acid.

В частности, изобретение относится к способу газофазной конверсии пропана в акрилонитрил и изобутана в метакрилонитрил (путем окислительного аммонолиза) или пропана в акриловую кислоту и изобутана в метакриловую кислоту (путем окисления).In particular, the invention relates to a method for the gas-phase conversion of propane to acrylonitrile and isobutane to methacrylonitrile (by oxidative ammonolysis) or propane to acrylic acid and isobutane to methacrylic acid (by oxidation).

Описание предшествующего уровня техникиDescription of the Related Art

Смешанные металлоксидные катализаторы широко использовались для превращения пропана в акрилонитрил и изобутана в метакрилонитрил (путем окислительного аммонолиза) и/или превращения пропана в акриловую кислоту (путем окисления). Данная область техники включает многочисленные патенты и патентные заявки, в том числе, например, патент США №5750760, Ushikubo и др., патент США №6036880, Komada и др., патент США №6043186, Komada и др., патент США №6143916, Hinago и др., патент США №6514902, Inoue и др., патентную заявку США №2003/0088118 Al, Komada и др., патентную заявку США №2004/0063990 Al, Gaffhey и др. и патентную заявку РСТ №WO 2004/108278 Al, Asahi Kasei Kabushiki Kaisha.Mixed metal oxide catalysts have been widely used to convert propane to acrylonitrile and isobutane to methacrylonitrile (by oxidative ammonolysis) and / or to convert propane to acrylic acid (by oxidation). This technical field includes numerous patents and patent applications, including, for example, US patent No. 5750760, Ushikubo and others, US patent No. 6036880, Komada and others, US patent No. 6043186, Komada and others, US patent No. 6143916 , Hinago et al., US Patent No. 6,514,902, Inoue et al., US Patent Application No. 2003/0088118 Al, Komada et al., US Patent Application No. 2004/0063990 Al, Gaffhey et al. And PCT Patent Application No. WO 2004 / 108278 Al, Asahi Kasei Kabushiki Kaisha.

Хотя в данной области были достигнуты успехи благодаря разработке катализаторов на основе молибдена, ванадия, сурьмы и ниобия, эффективных в превращении пропана в акрилонитрил и изобутана в метакрилонитрил (путем окислительного аммонолиза) и/или превращении пропана в акриловую кислоту и изобутана в метакриловую кислоту (путем окисления), тем не менее катализаторы, предлагаемые для промышленного применения, нуждаются в дальнейшем усовершенствовании. В целом известные в данной области каталитические реакции дают низкие выходы целевых продуктов.Although progress has been made in this area through the development of catalysts based on molybdenum, vanadium, antimony and niobium, effective in converting propane to acrylonitrile and isobutane to methacrylonitrile (by oxidative ammonolysis) and / or converting propane to acrylic acid and isobutane to methacrylic acid (by oxidation), however, the catalysts proposed for industrial use need further improvement. In general, catalytic reactions known in the art produce low yields of desired products.

При тех температурах, при которых проводят окислительный аммонолиз пропана и изобутана и/или превращение пропана в акриловую кислоту и изобутана в метакриловую кислоту (путем окисления), теллур может улетучиваться. Катализаторы, содержащие относительно большие количества теллура, теряют теллур в ходе окислительного аммонолиза или окисления, что отрицательно сказывается на активности катализаторов.At those temperatures at which oxidative ammonolysis of propane and isobutane and / or the conversion of propane to acrylic acid and isobutane to methacrylic acid (by oxidation) is carried out, tellurium can volatilize. Catalysts containing relatively large amounts of tellurium lose tellurium during oxidative ammonolysis or oxidation, which adversely affects the activity of the catalysts.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу окислительного аммонолиза насыщенного или ненасыщенного углеводорода или смеси насыщенного или ненасыщенного углеводородов для получения ненасыщенного нитрила, причем способ включает контактирование насыщенного или ненасыщенного углеводорода или смеси насыщенного и ненасыщенного углеводородов с аммиаком и кислородсодержащим газом в присутствии каталитической композиции, содержащей молибден, ванадий, сурьму, ниобий, теллур, необязательно по меньшей мере один элемент, который выбран из группы, состоящей из титана, олова, германия, циркония и гафния, и необязательно по меньшей мере один лантанид, который выбран из группы, состоящей из лантана, церия, празеодима, неодима, самария, европия, гадолиния, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия и лютеция. Используемая в данном способе каталитическая композиция характеризуется относительно низкими концентрациями теллура.In one aspect, the present invention relates to a method for the oxidative ammonolysis of a saturated or unsaturated hydrocarbon or a mixture of saturated or unsaturated hydrocarbons to produce an unsaturated nitrile, the method comprising contacting a saturated or unsaturated hydrocarbon or a mixture of saturated and unsaturated hydrocarbons with ammonia and an oxygen-containing gas in the presence of a catalyst composition containing molybdenum, vanadium, antimony, niobium, tellurium, optionally at least one element, which the selected one is from the group consisting of titanium, tin, germanium, zirconium and hafnium, and optionally at least one lanthanide, which is selected from the group consisting of lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium and lutetium. The catalyst composition used in this process is characterized by relatively low tellurium concentrations.

В одном варианте настоящее изобретение представляет собой способ превращения углеводорода, который выбран из группы, состоящей из пропана, изобутана или их смесей, в акрилонитрил, метакрилонитрил или их смеси, причем способ включает стадию взаимодействия при повышенной температуре паровой фазы указанного углеводорода с газом, содержащим молекулярный кислород, и аммиаком в присутствии каталитической композиции, содержащей молибден, ванадий, сурьму, ниобий, теллур, необязательно по меньшей мере один лантанид, который выбран из группы, состоящей из лантана, церия, празеодима, неодима, самария, европия, гадолиния, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия и лютеция.In one embodiment, the present invention is a method for converting a hydrocarbon that is selected from the group consisting of propane, isobutane or mixtures thereof to acrylonitrile, methacrylonitrile or mixtures thereof, the method comprising the step of reacting, at elevated temperature, the vapor phase of said hydrocarbon with a gas containing molecular oxygen, and ammonia in the presence of a catalytic composition comprising molybdenum, vanadium, antimony, niobium, tellurium, optionally at least one lanthanide selected from the group consisting of lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium and lutetium.

В другом аспекте настоящее изобретение также относится к каталитическим композициям, содержащим молибден, ванадий, сурьму, ниобий, теллур, необязательно по меньшей мере один элемент, который выбран из группы, состоящей из титана, олова, германия, циркония и гафния, и необязательно по меньшей мере один лантанид, который выбран из лантана, церия, празеодима, неодима, самария, европия, гадолиния, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия и лютеция.In another aspect, the present invention also relates to catalyst compositions comprising molybdenum, vanadium, antimony, niobium, tellurium, optionally at least one element selected from the group consisting of titanium, tin, germanium, zirconium and hafnium, and optionally at least at least one lanthanide selected from lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium and lutetium.

В одном варианте каталитическая композиция представляет собой смешанный оксид эмпирической формулы:In one embodiment, the catalyst composition is a mixed oxide of empirical formula:

Mo1VaSbbNbcTedXcLfOn,Mo 1 V a Sb b Nb c Te d X c L f O n ,

где X выбран из группы, состоящей из Ti, Sn, Ge, Zr, Hf и их смесей,where X is selected from the group consisting of Ti, Sn, Ge, Zr, Hf and mixtures thereof,

L выбран из группы, состоящей из La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu и их смесей,L is selected from the group consisting of La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, and mixtures thereof,

0.1<a<0.8,0.1 <a <0.8,

0.01<b<0.6,0.01 <b <0.6,

0.001<c<0.3,0.001 <c <0.3,

0.001<d<0.06,0.001 <d <0.06,

0<e<0.6,0 <e <0.6,

0<f<0.1; и0 <f <0.1; and

n является числом атомов углерода, необходимых для насыщения валентности всех других элементов смешанного оксида при условии, что один или несколько других элементов в смешанном оксиде могут находиться в степени окисления, более низкой по сравнению с высшей степенью окисления, иn is the number of carbon atoms necessary to saturate the valency of all other elements of the mixed oxide, provided that one or more other elements in the mixed oxide can be in an oxidation state lower than the higher oxidation state, and

a, b, c, d, e и f представляют собой отношение числа молей соответствующих элементов к числу молей Mo. В других вариантах X представляет собой Ti, Sn или их смеси. В других вариантах L является Nd, Се или Pr.a, b, c, d, e and f represent the ratio of the number of moles of the corresponding elements to the number of moles of Mo. In other embodiments, X is Ti, Sn, or mixtures thereof. In other embodiments, L is Nd, Ce, or Pr.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

В целом настоящее изобретение относится к способу окислительного аммонолиза насыщенного или ненасыщенного углеводорода и в этом способе можно использовать каталитические композиции. Такие способы эффективны для окислительного аммонолиза пропана до акрилонитрила и изобутана до метакрилонитрила и/или превращения пропана в акриловую кислоту и изобутана в метакриловую кислоту (путем окисления).In general, the present invention relates to a method for the oxidative ammonolysis of a saturated or unsaturated hydrocarbon, and catalyst compositions can be used in this method. Such methods are effective for the oxidative ammonolysis of propane to acrylonitrile and isobutane to methacrylonitrile and / or the conversion of propane to acrylic acid and isobutane to methacrylic acid (by oxidation).

Каталитическая композицияCatalytic composition

В одном варианте каталитическая композиция, используемая в способе настоящего изобретения, содержит молибден, ванадий, сурьму, ниобий, теллур, необязательно по меньшей мере один элемент, который выбирают из группы, состоящей из титана, олова, германия, циркония и гафния, и необязательно один лантанид, выбранный из группы, состоящей из лантана, церия, празеодима, неодима, самария, европия, гадолиния, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия и лютеция. Кроме того, для каталитической композиции, используемой в данном способе, важной характеристикой является относительная концентрация теллура; и в одном варианте мольное соотношение молибдена к теллуру (Mo:Te) находится в интервале между 1:0.001 и 1:0.06. В другом варианте мольное соотношение молибдена к теллуру (Mo:Te) находится в интервале между 1:0.001 до 1:0.05. Использованный здесь термин «по меньшей мере один элемент, выбранный из группы …», или «по меньшей мере один лантанид, выбранный из группы …» включает смеси двух или более указанных элементов или лантанидов соответственно.In one embodiment, the catalyst composition used in the method of the present invention comprises molybdenum, vanadium, antimony, niobium, tellurium, optionally at least one element selected from the group consisting of titanium, tin, germanium, zirconium and hafnium, and optionally one lanthanide selected from the group consisting of lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium and lutetium. In addition, for the catalytic composition used in this method, an important characteristic is the relative concentration of tellurium; and in one embodiment, the molar ratio of molybdenum to tellurium (Mo: Te) is in the range between 1: 0.001 and 1: 0.06. In another embodiment, the molar ratio of molybdenum to tellurium (Mo: Te) is in the range between 1: 0.001 to 1: 0.05. The term “at least one element selected from the group ...” or “at least one lanthanide selected from the group ...” as used herein includes mixtures of two or more of these elements or lanthanides, respectively.

В одном варианте каталитическая композиция представляет собой смешанный оксид эмпирической формулы:In one embodiment, the catalyst composition is a mixed oxide of empirical formula:

Mo1VaSbbNbcTeaXeLfOn,Mo 1 V a Sb b Nb c Te a X e L f O n ,

где X выбран из группы, состоящей из Ti, Sn, Ge, Zr, Hf и их смесей;where X is selected from the group consisting of Ti, Sn, Ge, Zr, Hf and mixtures thereof;

L выбран из группы, состоящей из La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu и их смесей;L is selected from the group consisting of La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, and mixtures thereof;

0.1<a<0.8,0.1 <a <0.8,

0.01<b<0.6,0.01 <b <0.6,

0.001<c<0.3,0.001 <c <0.3,

0.001<d<0.06,0.001 <d <0.06,

0<e<0.6,0 <e <0.6,

0<f<0.1; и0 <f <0.1; and

n является числом атомов кислорода, необходимых для насыщения валентности всех остальных элементов смешанного оксида при условии, что один или несколько других элементов в смешанном оксиде могут находиться в степени окисления, более низкой, чем высшая степень окисления, иn is the number of oxygen atoms needed to saturate the valency of all other elements of the mixed oxide, provided that one or more other elements in the mixed oxide can be in an oxidation state lower than the highest oxidation state, and

a, b, c, d, e и f представляют собой отношение числа молей соответствующих элементов к числу молей Mo. В одном варианте каталитическая композиция представляет собой смешанный оксид эмпирической формулы:a, b, c, d, e and f represent the ratio of the number of moles of the corresponding elements to the number of moles of Mo. In one embodiment, the catalyst composition is a mixed oxide of empirical formula:

Mo1VaSbbNbcTedXeLfOn,Mo 1 V a Sb b Nb c Te d X e L f O n ,

где X выбран из группы, состоящей из Ti, Sn и их смесей;where X is selected from the group consisting of Ti, Sn and mixtures thereof;

L выбран из группы, состоящей из La, Се, Pi, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu и их смесей;L is selected from the group consisting of La, Ce, Pi, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu and mixtures thereof;

0.1<a<0.8,0.1 <a <0.8,

0.01<b<0.6,0.01 <b <0.6,

0.001<c<0.3,0.001 <c <0.3,

0.001<d<0.06,0.001 <d <0.06,

0<e<0.6,0 <e <0.6,

0<f<0.1; и0 <f <0.1; and

n является числом атомов кислорода, необходимых для насыщения валентности всех остальных элементов смешанного оксида при условии, что один или несколько других элементов в смешанном оксиде могут находиться в степени окисления, более низкой, чем высшая степень окисления, иn is the number of oxygen atoms needed to saturate the valency of all other elements of the mixed oxide, provided that one or more other elements in the mixed oxide can be in an oxidation state lower than the highest oxidation state, and

a, b, c, d, e и f представляют собой отношение числа молей соответствующих элементов к числу молей Mo.a, b, c, d, e and f represent the ratio of the number of moles of the corresponding elements to the number of moles of Mo.

В других вариантах каталитических композиций, описанных приведенной эмпирической формулой, X представляет собой Ti или Sn. В других вариантах каталитических композиций, описанных приведенной эмпирической формулой, X является Ti, X равен Sn, X равен Ge, X равен Zr и X равен Hf.In other embodiments of the catalyst compositions described by the empirical formula, X is Ti or Sn. In other embodiments of the catalyst compositions described by the empirical formula, X is Ti, X is Sn, X is Ge, X is Zr, and X is Hf.

В других вариантах каталитических композиций, описанных приведенными эмпирическими формулами, L представляет собой Nd, Се или Pr. В других вариантах L представляет собой Nd или Pr. В других вариантах каталитических композиций, описанных приведенными эмпирическими формулами, L равен La, L равен Ce, L равен Pr, L равен Nd, L равен Sm, L равен Eu, L равен Gd, L равен Tb, L равен Dy, L равен Но, L равен Er, L равен Tm, L равен Yb и L равен Lu.In other embodiments of the catalyst compositions described by the empirical formulas given above, L is Nd, Ce, or Pr. In other embodiments, L is Nd or Pr. In other embodiments of the catalytic compositions described by the empirical formulas given above, L is equal to La, L is Ce, L is Pr, L is Nd, L is Sm, L is Eu, L is Gd, L is Tb, L is Dy, L is equal to But , L is Er, L is Tm, L is Yb, and L is Lu.

В другом варианте каталитических композиций, описанных приведенными эмпирическими формулами, каталитическая композиция не содержит тантала.In another embodiment of the catalyst compositions described by the empirical formulas given above, the catalyst composition does not contain tantalum.

В других вариантах каталитических композиций, описанных приведенными эмпирическими формулами, a, b, c, d, e и f каждый независимо находится в следующих интервалах: 0.1<а, 0.2<а, а<0.4, а<0.8, 0.01<b, 0.1<b, b<0.3, b<0.4, b<0.6, 0.001<c, 0.01<c, 0.02<c, 0.03<c, 0.04<c, c<0.1, c<0.12, c<0.15, c<0.2, c<0.3, 0.001<d, 0.002<d, 0.005<d, d<0.025, d<0.025, d<0.03, d<0.03, d<0.04, d<0.04, d<0.05, d<0.05, d<0.055, 0<e, 0.001<e, 0.002<e, e<0.05, e<0.1, e<0.15, e<0.2, e<0.3, e<0,6 и 0<f, 0.001<f, 0.002<f, 0.003<f и 0.004<f, f<0.006, f<0.01, f<0.015, f<0.02, f<0.05, f<0.1.In other versions of the catalytic compositions described by the empirical formulas a, b, c, d, e, and f each are independently in the following ranges: 0.1 <a, 0.2 <a, a <0.4, a <0.8, 0.01 <b, 0.1 <b, b <0.3, b <0.4, b <0.6, 0.001 <c, 0.01 <c, 0.02 <c, 0.03 <c, 0.04 <c, c <0.1, c <0.12, c <0.15, c <0.2 , c <0.3, 0.001 <d, 0.002 <d, 0.005 <d, d <0.025, d <0.025, d <0.03, d <0.03, d <0.04, d <0.04, d <0.05, d <0.05, d <0.055, 0 <e, 0.001 <e, 0.002 <e, e <0.05, e <0.1, e <0.15, e <0.2, e <0.3, e <0.6 and 0 <f, 0.001 <f, 0.002 <f, 0.003 <f and 0.004 <f, f <0.006, f <0.01, f <0.015, f <0.02, f <0.05, f <0.1.

В одном варианте каталитических композиций, описанных приведенными эмпирическими формулами, катализатор содержит также литий и может необязательно содержать один или несколько других щелочных металлов. В этом варианте каталитическая композиция представляет собой смешанный оксид эмпирической формулыIn one embodiment of the catalyst compositions described by the empirical formulas given above, the catalyst also contains lithium and may optionally contain one or more other alkali metals. In this embodiment, the catalyst composition is a mixed oxide of empirical formula

Mo1VaSbbNbcTedXeLfAgLihOn,Mo 1 V a Sb b Nb c Te d X e L f AgLi h O n ,

где X, L, a, b, c, d, e, f и n описаны выше, A представляет собой по меньшей мере один элемент из Na, K, Cs, Rb и их смесей, 0<g<0.1, 0<h<0.1 и «g» и «h» представляют собой отношение числа молей соответствующего элемента к числу молей Mo. В других вариантах каталитической композиции, представляющей собой смешанный оксид, описанный приведенной выше эмпирической формулой, каталитическая композиция не содержит Na, K, Cs, Rb или их смесей (т.е. g равно 0). В других вариантах каталитической композиции, представляющей собой смешанный оксид, описанный приведенной выше эмпирической формулой, 0<h, 0.03<h, h<0.06, h<0.1.where X, L, a, b, c, d, e, f and n are described above, A represents at least one element of Na, K, Cs, Rb and mixtures thereof, 0 <g <0.1, 0 <h <0.1 and “g” and “h” represent the ratio of the number of moles of the corresponding element to the number of moles of Mo. In other embodiments of the mixed oxide catalyst composition described in the empirical formula above, the catalyst composition does not contain Na, K, Cs, Rb, or mixtures thereof (i.e., g is 0). In other embodiments of the catalytic composition, which is a mixed oxide described by the above empirical formula, 0 <h, 0.03 <h, h <0.06, h <0.1.

Катализатор по настоящему изобретению можно приготовить либо нанесенным, либо без носителя (т.е. может включать носитель или может быть объемным катализатором). Подходящими носителями являются оксид кремния, оксид алюминия, оксид циркония, оксид титана или их смеси. Однако при использовании оксидов циркония или титана в качестве носителей соотношение молибдена к цирконию или титану увеличивается по сравнению с величинами, указанными в приведенных формулах, и попадают в интервал от 1:1 до 1:10. Обычно носитель служит связующим для катализатора, что приводит к катализатору, более прочному и более устойчивому к истиранию. Однако в случае промышленного применения катализатора для достижения приемлемой активности и прочности (устойчивости к истиранию) важно найти нужное соотношение активной фазы (т.е. комплекса каталитически активных оксидов, описанных выше) и носителя. Целенаправленное увеличение количества активной фазы снижает прочность катализатора. На носителе содержится примерно 10-90 мас.% нанесенного катализатора. Обычно на носителе содержится примерно 40-60 мас.% нанесенного катализатора. В одном варианте данного изобретения на носителе может содержаться всего примерно 10 мас.% нанесенного катализатора. В другом варианте на носителе может содержаться всего примерно 30 мас.% нанесенного катализатора. Еще в одном варианте данного изобретения на носителе может содержаться до примерно 70 мас.% нанесенного катализатора. Имеются носители, которые могут содержать один или несколько промоторов, например золь оксида кремния, содержащий натрий (Na), и такие промоторы могут быть введены в катализатор через носитель. В одном варианте носитель представляет собой оксид кремния с низким содержанием натрия.The catalyst of the present invention can be prepared either deposited or without a carrier (i.e., may include a carrier or may be a bulk catalyst). Suitable carriers are silica, alumina, zirconia, titanium oxide or mixtures thereof. However, when using zirconium or titanium oxides as carriers, the ratio of molybdenum to zirconium or titanium increases compared to the values indicated in the above formulas and fall in the range from 1: 1 to 1:10. Typically, the carrier serves as a binder for the catalyst, which leads to a catalyst that is more durable and more resistant to abrasion. However, in the case of industrial use of the catalyst, in order to achieve acceptable activity and strength (resistance to abrasion), it is important to find the desired ratio of the active phase (i.e., the complex of catalytically active oxides described above) and the support. A targeted increase in the amount of active phase reduces the strength of the catalyst. The support contains about 10-90% by weight of the supported catalyst. Typically, the carrier contains about 40-60 wt.% Supported catalyst. In one embodiment of the invention, only about 10% by weight of supported catalyst may be present on the support. In another embodiment, only about 30% by weight of supported catalyst may be present on the support. In yet another embodiment of the present invention, up to about 70% by weight of supported catalyst may be supported. There are carriers that may contain one or more promoters, for example, a silica sol containing sodium (Na), and such promoters can be introduced into the catalyst through the carrier. In one embodiment, the support is low sodium silica.

Приготовление катализатораCatalyst Preparation

Катализатор настоящего изобретения можно приготовить разными способами. Здесь описаны два возможных способа синтеза. Первый способ синтеза осуществляют при примерно атмосферном давлении (назван далее негидротермальным способом синтеза), в то время как второй способ синтеза проводят при повышенных давлениях, обычно в автоклаве (далее - гидротермальный способ синтеза). Негидротермальный способ синтеза описан в патентах США 6514902, США 7087551, США 109144, WO 2004/108278 и WO 2006/019078, которые включены здесь ссылками.The catalyst of the present invention can be prepared in various ways. Two possible synthesis methods are described herein. The first synthesis method is carried out at approximately atmospheric pressure (hereinafter referred to as the non-hydrothermal synthesis method), while the second synthesis method is carried out at elevated pressures, usually in an autoclave (hereinafter referred to as the hydrothermal synthesis method). The non-hydrothermal synthesis method is described in US patents 6514902, US 7087551, US 109144, WO 2004/108278 and WO 2006/019078, which are incorporated herein by reference.

В одном варианте катализатор данного изобретения можно приготовить негидротермальным синтезом следующим образом: в воду добавляют гептамолибдат аммония, метаванадат аммония и оксид сурьмы(III), нагревают полученную смесь до температуры по меньшей мере 50°C и получают водную смесь (А). В этом варианте нагревают при перемешивании. Лучше нагревать водную смесь до температуры в интервале от 70°C до нормальной температуры кипения смеси. Нагревать можно с обратным холодильником. В случае нагревания с обратным холодильником температура кипения обычно находится в интервале примерно 101-102°С. Повышенные температуры выдерживают в течение 0.5 час или больше. При низкой температуре нагрева (например, ниже 50°C) время нагревания следует увеличить. В случае, когда температура нагревания составляет 80-100°C, нагревание длится обычно 1-5 час.In one embodiment, the catalyst of the present invention can be prepared by non-hydrothermal synthesis as follows: ammonium heptamolybdate, ammonium metavanadate and antimony (III) oxide are added to water, the resulting mixture is heated to a temperature of at least 50 ° C and an aqueous mixture (A) is obtained. In this embodiment, it is heated with stirring. It is better to heat the aqueous mixture to a temperature in the range of 70 ° C to the normal boiling point of the mixture. You can heat with a reflux condenser. In the case of heating under reflux, the boiling point is usually in the range of about 101-102 ° C. Elevated temperatures can withstand for 0.5 hour or more. If the heating temperature is low (e.g. below 50 ° C), the heating time should be increased. In the case where the heating temperature is 80-100 ° C, heating usually lasts 1-5 hours.

После нагревания надо добавить к водной смеси (А) золь оксида кремния и пероксид водорода. Пероксид водорода добавляют к водной смеси (А) в таком количестве, чтобы мольное соотношение пероксида водорода к соединению сурьмы (мольное соотношение H2O2/Sb) в расчете на сурьму находилось в интервале 0.01-20, в интервале 0.5-3, в интервале 1-2.5. После добавления пероксида водорода водную смесь (А) перемешивают при температурах в интервале 30-70°C в течение времени от 30 мин до 2 час.After heating, a silica sol and hydrogen peroxide must be added to the aqueous mixture (A). Hydrogen peroxide is added to the aqueous mixture (A) in such an amount that the molar ratio of hydrogen peroxide to the antimony compound (molar ratio of H 2 O 2 / Sb) calculated as antimony is in the range of 0.01-20, in the range of 0.5-3, in the range of 1-2.5. After adding hydrogen peroxide, the aqueous mixture (A) is stirred at temperatures in the range of 30-70 ° C for a time of 30 minutes to 2 hours.

Водную жидкость (В) получают, добавляя соединение ниобия (например, ниобиевую кислоту) к воде с последующим нагреванием полученной смеси до температуры в интервале от 50°C до почти 100°C. Лучше, если водная жидкость (В) содержит помимо соединения ниобия дикарбоновую кислоту (например, щавелевую кислоту). Обычно мольное соотношение дикарбоновой кислоты к соединению ниобия находится в интервале 1-4, лучше в интервале 2-4. Т.е. в этом случае ниобиевую кислоту и щавелевую кислоту добавляют к воде с последующим нагреванием и перемешиванием полученной смеси с образованием водной жидкости (В).An aqueous liquid (B) is obtained by adding a niobium compound (e.g., niobic acid) to water, followed by heating the resulting mixture to a temperature in the range from 50 ° C to almost 100 ° C. It is better if the aqueous liquid (B) contains, in addition to the niobium compound, dicarboxylic acid (for example, oxalic acid). Typically, the molar ratio of dicarboxylic acid to niobium compound is in the range of 1-4, preferably in the range of 2-4. Those. in this case, niobic acid and oxalic acid are added to water, followed by heating and stirring the resulting mixture to form an aqueous liquid (B).

Удобный способ приготовления указанной водной жидкости (В) включает следующие стадии: (1) смешение воды, дикарбоновой кислоты (например, щавелевой кислоты) и соединения ниобия (например, ниобиевой кислоты) с образованием предварительного ниобийсодержащего водного раствора или ниобийсодержащей водной смеси, содержащей часть соединения ниобия в виде взвеси; (2) охлаждение предварительного ниобийсодержащего водного раствора или ниобийсодержащей водной смеси с осаждением части дикарбоновой кислоты; и (3) удаление осажденной дикарбоновой кислоты из предварительного ниобийсодержащего водного раствора или удаление осажденной дикарбоновой кислоты и взвеси соединения ниобия из ниобийсодержащей водной смеси с образованием ниобийсодержащей водной жидкости (В). Обычно водные жидкости (В), полученные указанным способом, характеризуются мольным соотношением дикарбоновая кислота/ниобий в интервале примерно 2-4.A convenient method for preparing said aqueous liquid (B) comprises the following steps: (1) mixing water, a dicarboxylic acid (e.g., oxalic acid) and a niobium compound (e.g., niobic acid) to form a pre-niobium-containing aqueous solution or a niobium-containing aqueous mixture containing part of the compound niobium in the form of a suspension; (2) cooling the pre-niobium-containing aqueous solution or niobium-containing aqueous mixture to precipitate a portion of the dicarboxylic acid; and (3) removing the precipitated dicarboxylic acid from the pre-niobium-containing aqueous solution or removing the precipitated dicarboxylic acid and suspension of the niobium compound from the niobium-containing aqueous mixture to form a niobium-containing aqueous liquid (B). Typically, aqueous liquids (B) obtained by this method are characterized by a dicarboxylic acid / niobium molar ratio in the range of about 2-4.

Особенно пригодной дикарбоновой кислотой является щавелевая кислота, а подходящие соединения ниобия для стадии (1) этого способа включают ниобиевую кислоту, кислый оксалат ниобия и ниобат-оксалат аммония. Эти соединения ниобия можно использовать в твердом виде, в виде смеси или дисперсии в подходящей среде. При использовании кислого оксалата ниобия или ниобат-оксалата аммония в качестве соединения ниобия дикарбоновую кислоту можно не использовать. При использовании ниобиевой кислоты в качестве соединения ниобия для удаления кислых примесей, которые могли загрязнить ниобиевую кислоту на стадии ее получения, ниобиевую кислоту перед применением можно промыть водным раствором аммиака и/или водой. В одном варианте в качестве соединения ниобия можно использовать свежеприготовленное соединение ниобия. Однако в указанном выше способе можно использовать соединение ниобия, слегка потерявшее свои свойства (например, за счет дегидратации) в результате долгого хранения и т.п. На стадии (1) этого способа растворение соединения ниобия можно ускорить добавлением небольшого количества водного аммиака или нагреванием.Especially suitable dicarboxylic acid is oxalic acid, and suitable niobium compounds for step (1) of this process include niobic acid, niobium acid oxalate and ammonium niobate oxalate. These niobium compounds can be used in solid form, as a mixture or dispersion in a suitable medium. When using niobium acid oxalate or ammonium niobate oxalate as the niobium compound, dicarboxylic acid may not be used. When using niobic acid as a niobium compound to remove acidic impurities that could contaminate niobic acid at the stage of its preparation, niobic acid can be washed with aqueous ammonia and / or water before use. In one embodiment, a freshly prepared niobium compound can be used as the niobium compound. However, in the above method, you can use the niobium compound, slightly losing its properties (for example, due to dehydration) as a result of long storage, etc. In step (1) of this method, the dissolution of the niobium compound can be accelerated by the addition of a small amount of aqueous ammonia or by heating.

Концентрацию соединения ниобия (в терминах ниобия) в предварительном ниобийсодержащем водном растворе или водной смеси можно поддерживать в интервале 0.2-0.8 моль/кг раствора или смеси. В одном варианте можно использовать дикарбоновую кислоту в таком количестве, чтобы мольное соотношение дикарбоновой кислоты и соединения ниобия в расчете на ниобий составляло примерно 3-6. При использовании избытка дикарбоновой кислоты в водном растворе дикарбоновой кислоты можно растворить большое количество соединения ниобия; однако при этом возникает неблагоприятное обстоятельство, связанное с тем, что количество дикарбоновой кислоты, которая осаждается при охлаждении полученного предварительного ниобийсодержащего водного раствора или смеси, становится таким большим, что снижается возможность применения дикарбоновой кислоты. С другой стороны, при использовании неоптимального количества дикарбоновой кислоты возникает неблагоприятное обстоятельство, связанное с тем, что большое количество ниобия остается нерастворенным и суспендированным в водном растворе дикарбоновой кислоты с образованием смеси, из которой удаляется суспендированное соединение ниобия, что уменьшает возможность применения соединения ниобия.The concentration of the niobium compound (in terms of niobium) in a preliminary niobium-containing aqueous solution or aqueous mixture can be maintained in the range of 0.2-0.8 mol / kg of solution or mixture. In one embodiment, dicarboxylic acid can be used in an amount such that the molar ratio of dicarboxylic acid to niobium compound based on niobium is about 3-6. When using an excess of dicarboxylic acid in an aqueous solution of dicarboxylic acid, a large amount of the niobium compound can be dissolved; however, an unfavorable circumstance arises when the amount of dicarboxylic acid that precipitates upon cooling of the obtained preliminary niobium-containing aqueous solution or mixture becomes so large that the possibility of using dicarboxylic acid is reduced. On the other hand, when using a non-optimal amount of dicarboxylic acid, an unfavorable circumstance arises because a large amount of niobium remains undissolved and suspended in an aqueous solution of dicarboxylic acid to form a mixture from which the suspended niobium compound is removed, which reduces the possibility of using the niobium compound.

На стадии (2) можно использовать любой способ охлаждения. Например, можно охлаждать просто с помощью ледяной бани.In step (2), any cooling method may be used. For example, you can simply cool with an ice bath.

Удаление осажденной дикарбоновой кислоты (или осажденной дикарбоновой кислоты и диспергированного соединения ниобия) на стадии (3) можно легко осуществить традиционными способами, например декантацией или фильтрованием.The removal of precipitated dicarboxylic acid (or precipitated dicarboxylic acid and a dispersed niobium compound) in step (3) can be easily carried out by conventional methods, for example by decantation or filtration.

В случае когда мольное соотношение дикарбоновая кислота/ниобий в полученном ниобийсодержащей водном растворе выходит за рамки интервала примерно 2-4, к водной жидкости (В) можно добавить либо соединение ниобия, либо дикарбоновую кислоту, с тем чтобы мольное соотношение дикарбоновая кислота/ниобий в растворе попало в указанный интервал. Однако обычно такая операция не нужна, т.к. водную жидкость (В) с мольным соотношением дикарбоновая кислота/ниобий в интервале 2-4 можно приготовить, регулируя концентрацию соединения ниобия, соотношение дикарбоновая кислота/ниобий и температуру охлаждения указанного выше предварительного ниобийсодержащего водного раствора или водной смеси.In the case where the dicarboxylic acid / niobium molar ratio in the resulting niobium-containing aqueous solution is outside the range of about 2-4, either the niobium compound or dicarboxylic acid can be added to the aqueous liquid (B) so that the dicarboxylic acid / niobium molar ratio in solution hit the specified interval. However, usually this operation is not needed, because an aqueous liquid (B) with a dicarboxylic acid / niobium molar ratio in the range of 2-4 can be prepared by adjusting the concentration of the niobium compound, the dicarboxylic acid / niobium ratio and the cooling temperature of the above pre-niobium-containing aqueous solution or aqueous mixture.

Водную жидкость (В) можно также приготовить из следующих компонентов. Например, по меньшей мере часть водной жидкости (В), содержащей соединение ниобия или смесь соединения ниобия и дикарбоновой кислоты, используют вместе с гидроксидом водорода. В этом случае лучше, чтобы мольное соотношение пероксида водорода к соединению ниобия (мольное соотношение H2O2/Nb) в расчете на ниобий находилось в интервале 0.5-20 или 1-20.Aqueous liquid (B) can also be prepared from the following components. For example, at least a portion of an aqueous liquid (B) containing a niobium compound or a mixture of a niobium compound and a dicarboxylic acid is used together with hydrogen hydroxide. In this case, it is better that the molar ratio of hydrogen peroxide to the niobium compound (molar ratio of H 2 O 2 / Nb) calculated as niobium is in the range of 0.5-20 or 1-20.

В другом примере по меньшей мере часть водной жидкости (В), содержащей соединение ниобия или дикарбоновую кислоту или смесь соединения ниобия и дикарбоновой кислоты или их смесь с пероксидом водорода, включает также соединение сурьмы (например, оксид сурьмы(III)), соединение титана (например, диоксид титана, который может быть смесью рутила и анатаза) и/или соединение церия (например, ацетат церия). В этом случае берут такое количество пероксида водорода, чтобы мольное соотношение пероксида водорода к соединению ниобия (мольное соотношение H2O2/Nb) в расчете на ниобий находилось в интервале 0.5-20 или 1-20. В другом примере количество соединения сурьмы, смешанного по меньшей мере с частью водной жидкости (В) и пероксидом водорода, берут таким, чтобы мольное соотношение (мольное соотношение Sb/Nb) соединения сурьмы в расчете на сурьму и соединения ниобия в терминах ниобия составляло не более 5 и находилось в интервале 0.01-2.In another example, at least a portion of the aqueous liquid (B) containing the niobium compound or dicarboxylic acid or a mixture of the niobium compound and dicarboxylic acid or a mixture thereof with hydrogen peroxide also includes an antimony compound (e.g., antimony (III) oxide), a titanium compound ( for example, titanium dioxide, which may be a mixture of rutile and anatase) and / or a cerium compound (e.g. cerium acetate). In this case, take such a quantity of hydrogen peroxide so that the molar ratio of hydrogen peroxide to the niobium compound (molar ratio of H 2 O 2 / Nb) calculated for niobium is in the range of 0.5-20 or 1-20. In another example, the amount of antimony compound mixed with at least a portion of the aqueous liquid (B) and hydrogen peroxide is taken such that the molar ratio (molar ratio Sb / Nb) of the antimony compound based on antimony and the niobium compound in terms of niobium is not more than 5 and was in the range of 0.01-2.

Водную смесь (А) и водную жидкость (В) смешивают в нужном соотношении в соответствии с желаемым составом катализатора, что приводит к водной смеси ингредиентов обычно в виде суспензии. Содержание ингредиентов в водной смеси обычно находится в интервале до примерно 50 мас.%, или 70-95 мас.%, или 75-90 мас.%.The aqueous mixture (A) and the aqueous liquid (B) are mixed in the desired ratio in accordance with the desired composition of the catalyst, which leads to an aqueous mixture of the ingredients, usually in suspension. The content of the ingredients in the aqueous mixture is usually in the range of up to about 50 wt.%, Or 70-95 wt.%, Or 75-90 wt.%.

При получении нанесенного на оксид кремния катализатора по настоящему изобретению исходную водную смесь готовят так, чтобы она содержала источник оксида кремния (а именно золь оксида кремния или плавленый оксид кремния). Количество источника оксида кремния можно приблизительно установить в соответствии с количеством носителя из оксида кремния в изготавливаемом катализаторе.Upon receipt of the supported on silica catalyst of the present invention, the initial aqueous mixture is prepared so that it contains a source of silicon oxide (namely, silica sol or fused silica). The amount of silica source can be approximately set in accordance with the amount of silica support in the fabricated catalyst.

Стадия сушкиDrying stage

Для получения сухого предшественника катализатора водную смесь ингредиентов сушат. Сушку можно осуществлять традиционными способами, например распылительной сушкой или испарением. Особенно применима распылительная сушка, т.к. в результате получают мелкие сферические частицы сухого катализатора. Распылительную сушку можно проводить центрифугированием, продувкой через сопло двухфазного потока или продувкой через сопло при высоком давлении. В качестве источника тепла для сушки можно использовать воздух, нагретый водяным паром, электронагреватель и т.п. В одном из вариантов температура распылительной сушилки на входе в зону сушки составляет 150-300°С.To obtain a dry catalyst precursor, the aqueous mixture of ingredients is dried. Drying can be carried out by conventional methods, for example by spray drying or evaporation. Spray drying is particularly applicable, as the result is small spherical particles of a dry catalyst. Spray drying can be carried out by centrifugation, by blowing through a nozzle of a two-phase flow or by blowing through a nozzle at high pressure. As a heat source for drying, you can use air heated by water vapor, an electric heater, etc. In one embodiment, the temperature of the spray dryer at the entrance to the drying zone is 150-300 ° C.

Стадия прокаливанияCalcination stage

Сухой предшественник катализатора превращают в смешанный металлоксидный катализатор путем прокаливания. Прокаливание проводят в барабанной печи, в печи с кипящим слоем, в реакторе с кипящим слоем, в реакторе с неподвижным слоем и т.п. Условия прокаливания заранее выбирают так, чтобы полученный катализатор имел удельную поверхность примерно от 5 м2/г до примерно 35 м2/г, от примерно 15 м2/г до примерно 20 м2/г. При прокаливании нагревают высушенный предшественник катализатора до конечной температуры в интервале примерно 600-680°С.The dry catalyst precursor is converted to a mixed metal oxide catalyst by calcination. Calcination is carried out in a drum furnace, in a fluidized-bed furnace, in a fluidized-bed reactor, in a fixed-bed reactor, and the like. The calcination conditions are preselected so that the resulting catalyst has a specific surface area of from about 5 m 2 / g to about 35 m 2 / g, from about 15 m 2 / g to about 20 m 2 / g. During calcination, the dried catalyst precursor is heated to a final temperature in the range of about 600-680 ° C.

В настоящем изобретении способ прокаливания включает предварительное непрерывное или периодическое нагревание высушенного предшественника катализатора от температуры ниже 200°C до температуры не выше примерно 400°C, не выше примерно 350°C, не выше примерно 300°C со скоростью более 15°C/мин. В одном варианте температура предварительного прокаливания составляет 300°C. В этом варианте скорость нагревания составляет примерно 20°C/мин. В другом варианте скорость нагревания равна 25°C/мин. В еще одном варианте скорость нагревания составляет 30°C/мин. В еще одном варианте сухой предшественник катализатора помещают в горячий аппарат для прокаливания при температуре примерно 300°C или несколько выше, с тем чтобы температура предшественника быстро поднялась до примерно 300°C.In the present invention, the calcination method comprises pre-continuously or periodically heating the dried catalyst precursor from a temperature below 200 ° C to a temperature not higher than about 400 ° C, not higher than about 350 ° C, not higher than about 300 ° C, at a rate of more than 15 ° C / min . In one embodiment, the pre-calcination temperature is 300 ° C. In this embodiment, the heating rate is about 20 ° C / min. In another embodiment, the heating rate is 25 ° C / min. In yet another embodiment, the heating rate is 30 ° C / min. In yet another embodiment, the dry catalyst precursor is placed in a hot calcining apparatus at a temperature of about 300 ° C or slightly higher so that the temperature of the precursor rapidly rises to about 300 ° C.

Скорость нагревания от предварительной температуры до конечной температуры прокаливания может составлять примерно 0.5°C/мин, 1°C/мин, 2°C/мин или 5°C/мин или любую скорость в интервале 0.5-5°C/мин. В одном варианте скорость нагревания в интервале температур от примерно 300°C до промежуточной температуры равна примерно 1°C/мин, а от промежуточной температуры до конечной температуры скорость нагревания больше 15°C/мин, или больше или равна 20°C/мин, или больше или равна 25°C/мин, или больше или равна 30°C/мин. В другом варианте твердое вещество после достижения промежуточной температуры можно охладить и затем нагреть до конечной температуры при скорости нагревания больше примерно 15°C/мин или больше или равной 20°C/мин, или больше или равной 25°C/мин, или больше или равной 30°C/мин.The heating rate from the pre-temperature to the final calcination temperature may be about 0.5 ° C / min, 1 ° C / min, 2 ° C / min or 5 ° C / min, or any speed in the range of 0.5-5 ° C / min. In one embodiment, the heating rate in the temperature range from about 300 ° C to the intermediate temperature is about 1 ° C / min, and from the intermediate temperature to the final temperature, the heating rate is greater than 15 ° C / min, or greater than or equal to 20 ° C / min, or greater than or equal to 25 ° C / min, or greater than or equal to 30 ° C / min. In another embodiment, the solid after reaching an intermediate temperature can be cooled and then heated to a final temperature at a heating rate greater than about 15 ° C / min or greater than or equal to 20 ° C / min or greater than or equal to 25 ° C / min or greater or equal to 30 ° C / min.

В одном варианте изобретения прокаливание проводят в две стадии: (1) до промежуточной или предварительной температуры и (2) от промежуточной или предварительной температуры до конечной температуры. В одном варианте твердое вещество со стадии (1) прокаливания, необязательно охлажденное, помещают в горячую печь при температуре, равной примерно конечной температуре, с тем чтобы температура предшественника быстро поднялась до конечной температуры.In one embodiment of the invention, the calcination is carried out in two stages: (1) to an intermediate or pre-temperature and (2) from an intermediate or pre-temperature to a final temperature. In one embodiment, the solid from the calcination step (1), optionally chilled, is placed in a hot oven at a temperature of about the final temperature so that the temperature of the precursor rises rapidly to the final temperature.

В одном варианте скорость нагревания в интервале температур примерно от 300°C до 340-350°C, 345°C составляет примерно 0.5°C/мин или 1°C/мин или примерно 2°C/мин или примерно 5°C/мин или любую скорость в интервале 0.5-5°C/мин. В одном варианте твердое вещество выдерживают при температуре в интервале 300-400°C, в интервале 340-350°C, при 345°C в течение примерно 1-4 час. В одном варианте твердое вещество нагревают со скоростью 2.45°C/мин в интервале температур 345-680°C.In one embodiment, the heating rate in the temperature range from about 300 ° C to 340-350 ° C, 345 ° C is about 0.5 ° C / min or 1 ° C / min or about 2 ° C / min or about 5 ° C / min or any speed in the range of 0.5-5 ° C / min. In one embodiment, the solid is maintained at a temperature in the range of 300-400 ° C, in the range of 340-350 ° C, at 345 ° C for about 1-4 hours. In one embodiment, the solid is heated at a rate of 2.45 ° C / min in the temperature range 345-680 ° C.

По достижении конечной температуры твердое вещество можно выдержать при этой температуре в течение примерно 1-3 час, примерно 2 час. Конечная температура может быть 600°C, 610°C, 620°C, 630°C, 640°C, 650°C, 660°C, 670°C и 680°C или любой температурой в интервале 600-680°C. В одном варианте твердое вещество нагревают со скоростью 0.5°C/мин в интервале примерно 600°C-680°C. В еще одном варианте твердое вещество нагревают со скоростью 1°C/мин в интервале примерно 600-680°C.Upon reaching the final temperature, the solid can be maintained at this temperature for about 1-3 hours, about 2 hours. The final temperature can be 600 ° C, 610 ° C, 620 ° C, 630 ° C, 640 ° C, 650 ° C, 660 ° C, 670 ° C and 680 ° C or any temperature in the range of 600-680 ° C. In one embodiment, the solid is heated at a rate of 0.5 ° C / min in the range of about 600 ° C-680 ° C. In yet another embodiment, the solid is heated at a rate of 1 ° C / min in the range of about 600-680 ° C.

Прокаливание можно проводить на воздухе или в токе воздуха. Однако по меньшей мере часть прокаливания проводят в атмосфере газа (например, в токе газа), такого как азот, практически не содержащий кислорода. Настоящее изобретение предполагает использование инертного газа. Инертный газ может представлять собой благородный газ. Газ может содержать азот. Газ может быть выбран из воздуха, водяного пара, перегретого пара, монооксида углерода и диоксида углерода. В одном варианте настоящего изобретения прокаливание можно проводить в токе азота, практически не содержащего кислорода, в обоих температурных интервалах стадии (1) до примерно 400-450°C и (2) выше примерно 400-450°C. В другом варианте настоящего изобретения прокаливание можно проводить в токе воздуха в температурном интервале стадий (1) до примерно 400-450°C в токе азота, практически не содержащего кислорода, и в интервале температур стадии (2) выше примерно 400-450°C. Скорость газового потока может оказаться критичной особенно в температурном интервале (1) до примерно 400-450°C. Скорость газового потока может находиться в интервале примерно 0.67-2.5 см3 на г предшественника катализатора в минуту.Calcination can be carried out in air or in a stream of air. However, at least a portion of the calcination is carried out in a gas atmosphere (for example, in a gas stream), such as nitrogen, substantially free of oxygen. The present invention contemplates the use of an inert gas. The inert gas may be a noble gas. The gas may contain nitrogen. The gas may be selected from air, water vapor, superheated steam, carbon monoxide and carbon dioxide. In one embodiment of the present invention, calcination can be carried out in a stream of nitrogen that is substantially oxygen free in both temperature ranges of step (1) to about 400-450 ° C and (2) above about 400-450 ° C. In another embodiment of the present invention, the calcination can be carried out in a stream of air in the temperature range of steps (1) to about 400-450 ° C in a stream of nitrogen that is practically free of oxygen, and in the temperature range of step (2) above about 400-450 ° C. The gas flow rate can be critical especially in the temperature range (1) to about 400-450 ° C. The gas flow rate may be in the range of about 0.67-2.5 cm 3 per g of catalyst precursor per minute.

В одном варианте предшественник катализатора прокаливают в токе азота в вертикальной трубке длиной 1 фут в две стадии. После того как температура в загруженной вертикальной трубке длиной 1 фут поднимается на скорости нагрева примерно 1.2°C/мин до 345°C, температуру поддерживают при 345°C в течение 4 час. На второй стадии температуру поднимают со скоростью примерно 2.3°C/мин до температуры 640°C. Прокаливание завершают после выдерживания при 640°C в течение 2 час.In one embodiment, the catalyst precursor is calcined in a stream of nitrogen in a 1-foot vertical tube in two stages. After the temperature in the loaded 1-foot vertical tube rises at a heating rate of about 1.2 ° C / min to 345 ° C, the temperature is maintained at 345 ° C for 4 hours. In a second step, the temperature is raised at a rate of about 2.3 ° C / min to a temperature of 640 ° C. Calcination is completed after keeping at 640 ° C for 2 hours.

Введение теллураTellurium Introduction

Теллур можно ввести в катализатор, добавляя источник теллура либо в водную смесь (А), в водную смесь (В) либо в смесь водной смеси (А) и водной смеси (В). В одном варианте теллур можно добавить в катализатор пропиткой. В одном варианте пропитку проводят путем контактирования прокаленного катализатора, приготовленного описанным в данной заявке способом, с раствором Te(OH)6 и водой. Этот раствор добавляют по влагоемкости к катализатору при перемешивании, что позволяет получить катализатор с нужной концентрацией теллура на поверхности в расчете на моль молибдена. Затем катализатор сушат, обычно помещая в сушильный аппарат при 90°C на ночь в атмосфере воздуха. Высушенный пропитанный материал затем нагревают, обычно в азоте, при 450°C в течение 2 час.Tellurium can be introduced into the catalyst by adding a tellurium source either to the aqueous mixture (A), to the aqueous mixture (B), or to a mixture of the aqueous mixture (A) and the aqueous mixture (B). In one embodiment, tellurium can be added to the catalyst by impregnation. In one embodiment, the impregnation is carried out by contacting the calcined catalyst prepared as described in this application with a solution of Te (OH) 6 and water. This solution is added in terms of moisture capacity to the catalyst with stirring, which makes it possible to obtain a catalyst with the desired concentration of tellurium on the surface per mol of molybdenum. The catalyst is then dried, usually placed in a dryer at 90 ° C overnight in an atmosphere of air. The dried impregnated material is then heated, usually in nitrogen, at 450 ° C. for 2 hours.

Способ гидротермального синтезаThe method of hydrothermal synthesis

В одном варианте описанные здесь каталитические композиции можно приготовить способами гидротермального синтеза. Способы гидротермального синтеза раскрыты в патентной заявке США №2003/0004379, Gaffhey и др., Watanabe и др., «Новый способ синтеза смешанных оксидных катализаторов Mo-V-Nb-Te окислительного аммонолиза пропана», Applied Catalysis A: General, 194-195, pp.479-485 (2000), и Ueda и др., «Селективное окисление низших алканов в присутствии гидротермально синтезированных оксидных катализаторов Mo-V-M-O (M=Al, Ga, Bi, Sb и Te)», Applied Catalysis A: General, 200, pp.135-145, которые включены здесь ссылками.In one embodiment, the catalyst compositions described herein can be prepared by hydrothermal synthesis methods. Methods of hydrothermal synthesis are disclosed in US patent application No. 2003/0004379, Gaffhey et al., Watanabe et al., “A New Method for the Synthesis of Mixed Oxide Catalysts Mo-V-Nb-Te Oxidative Ammonolysis of Propane”, Applied Catalysis A: General, 194- 195, pp. 479-485 (2000), and Ueda et al., “Selective oxidation of lower alkanes in the presence of hydrothermally synthesized Mo-VMO oxide catalysts (M = Al, Ga, Bi, Sb and Te)”, Applied Catalysis A: General, 200, pp. 135-145, which are incorporated herein by reference.

Обычно описанные здесь каталитические композиции можно приготовить гидротермальным синтезом. При этом исходные соединения (т.е. соединения, которые служат источником одного или нескольких металлов для металлоксидной каталитической композиции) смешивают с водным раствором с образованием реакционной среды и дают взаимодействовать в реакционной среде при повышенном давлении и повышенной температуре в закрытом реакционном сосуде в течение времени, достаточного для формирования смешанного оксида металла. В одном варианте гидротермальный синтез продолжают в течение времени, достаточного для полного протекания реакции с любым органическим соединением в реакционной среде, например с растворителями, используемыми при приготовлении катализаторов, или с любым органическим соединением, вводимым вместе с любым исходным соединением - компонентом смешанной металлоксидной каталитической композиции. Такой вариант упрощает манипуляции со смешанным металлоксидным катализатором и его обработку.Typically, the catalyst compositions described herein can be prepared by hydrothermal synthesis. In this case, the starting compounds (i.e., compounds that serve as a source of one or more metals for the metal oxide catalyst composition) are mixed with an aqueous solution to form a reaction medium and allowed to interact in the reaction medium at elevated pressure and elevated temperature in a closed reaction vessel over time sufficient to form a mixed metal oxide. In one embodiment, hydrothermal synthesis is continued for a time sufficient for the reaction to complete with any organic compound in the reaction medium, for example, with the solvents used in the preparation of the catalysts, or with any organic compound introduced with any starting compound — a component of a mixed metal oxide catalyst composition . This option simplifies the handling and processing of the mixed metal oxide catalyst.

Исходные соединения вводят в реакцию в закрытом реакционном сосуде при температуре выше 100°C и при давлении выше атмосферного с образованием смешанного металлоксидного предшественника. В одном варианте исходные соединения вводят в реакцию в закрытом реакционном сосуде при температуре по меньшей мере примерно 125°C, в другом варианте при температуре по меньшей мере примерно 150°C и в еще одном варианте при температуре по меньшей мере примерно 175°С. В одном варианте исходные соединения вводят в реакцию в закрытом реакционном сосуде при давлении по меньшей мере примерно 25 фунт/кв. дюйм и в другом варианте при давлении по меньшей мере примерно 50 фунт/кв. дюйм и в еще одном варианте при давлении по меньшей мере примерно 100 фунт/кв. дюйм. Такие закрытые реакционные сосуды можно снабдить датчиком контроля давления во избежание превышения давления в сосуде и/или для регулирования давления реакционной смеси.The starting compounds are reacted in a closed reaction vessel at a temperature above 100 ° C and at a pressure above atmospheric to form a mixed metal oxide precursor. In one embodiment, the starting compounds are reacted in a closed reaction vessel at a temperature of at least about 125 ° C, in another embodiment, at a temperature of at least about 150 ° C, and in another embodiment, at a temperature of at least about 175 ° C. In one embodiment, the starting compounds are reacted in a closed reaction vessel at a pressure of at least about 25 psi. inch and in another embodiment, at a pressure of at least about 50 psi. inch and in another embodiment, at a pressure of at least about 100 psi. inch. Such closed reaction vessels may be equipped with a pressure monitoring sensor to prevent overpressure in the vessel and / or to control the pressure of the reaction mixture.

В одном или нескольких вариантах исходные соединения вводят в реакцию по методике, которая включает смешение исходных соединений во время реакции. Конкретный механизм смешения не является критичным и может включать смешение (например, перемешиванием или встряхиванием) компонентов во время реакции любым эффективным способом. Такие способы включают, например, перемешивание компонентов реакционного сосуда путем встряхивания, переворачивания или вибрации. Такие способы также включают, например, перемешивание с помощью мешалки, находящейся по меньшей мере частично в реакционном сосуде и приводимой в движение двигателем, соединенным с мешалкой или с реакционным сосудом для приведения в движение мешалки и реакционного сосуда. Рабочая часть мешалки может находиться непосредственно на валу, либо она приводится в движение через вал. Двигатель может быть связан с мешалкой напрямую или опосредованно (например, через магнитную связь). Обычно перемешивания достаточно для смешения компонентов и эффективной реакции между компонентами реакционной среды с образованием более однородной реакционной среды (например, приводящей к более гомогенному смешанному металлоксидному предшественнику) по сравнению с реакцией без перемешивания. Это приводит к более эффективному поглощению исходных веществ и более однородному смешанному оксиду металла. Перемешивание реакционной среды во время реакции также приводит к образованию смешанного оксида металла в растворе, а не на стенках реакционного сосуда. Это дает возможность легче выделить и отделить полученный смешанный оксид металла такими способами, как центрифугирование, декантация или фильтрование, и избежать необходимости извлекать большую часть продукта со стенок реакционного сосуда. Еще одним преимуществом является то, что нахождение смешанного оксида металла в растворе дает возможность частицам расти по всем граням, а не на ограниченных гранях, доступных в случае роста частиц на стенках реактора.In one or more embodiments, the starting compounds are introduced into the reaction by a method that involves mixing the starting compounds during the reaction. The specific mixing mechanism is not critical and may include mixing (for example, stirring or shaking) of the components during the reaction in any effective manner. Such methods include, for example, mixing the components of the reaction vessel by shaking, turning, or vibration. Such methods also include, for example, stirring with a stirrer located at least partially in the reaction vessel and driven by an engine coupled to the stirrer or reaction vessel to propel the stirrer and the reaction vessel. The working part of the mixer can be located directly on the shaft, or it is driven through the shaft. The motor can be connected to the mixer directly or indirectly (for example, through magnetic coupling). Typically, stirring is sufficient to mix the components and an effective reaction between the components of the reaction medium to form a more homogeneous reaction medium (for example, leading to a more homogeneous mixed metal oxide precursor) compared to the reaction without stirring. This leads to a more efficient absorption of the starting materials and a more uniform mixed metal oxide. Stirring the reaction medium during the reaction also leads to the formation of a mixed metal oxide in the solution, and not on the walls of the reaction vessel. This makes it possible to more easily isolate and separate the resulting mixed metal oxide by methods such as centrifugation, decantation or filtration, and to avoid the need to extract most of the product from the walls of the reaction vessel. Another advantage is that the presence of the mixed metal oxide in the solution allows the particles to grow along all faces, and not on the limited faces available in the case of particle growth on the walls of the reactor.

В целом желательно сохранять свободное пространство в реакционном сосуде в его верхней части. Объем этого пространства может зависеть от конструкции реактора или типа перемешивания реакционной смеси. Реакционные сосуды с мешалкой, например, могут иметь 50% свободного пространства. Обычно свободное пространство заполнено воздухом, который вносит в реакцию небольшое количество кислорода. Однако свободное пространство можно заполнить другими газами, как это известно специалистам в данной области, либо реагентами типа O2, либо даже инертным газом типа Ar или Ne. Специалистам понятно, что объем свободного пространства и находящийся в нем газ зависят от характера реакции.In general, it is desirable to maintain free space in the reaction vessel in its upper part. The volume of this space may depend on the design of the reactor or the type of mixing of the reaction mixture. Stirred reaction vessels, for example, can have 50% free space. Usually the free space is filled with air, which introduces a small amount of oxygen into the reaction. However, the free space can be filled with other gases, as is known to specialists in this field, or reagents of the type O 2 , or even an inert gas of the type Ar or Ne. Those skilled in the art will understand that the amount of free space and the gas contained in it depend on the nature of the reaction.

Исходные соединения могут реагировать в закрытом реакционном сосуде при начальном pH не выше примерно 4. В ходе гидротермального синтеза pH реакционной смеси может измениться и в конце достичь значения выше или ниже начального pH. В одном или нескольких вариантах исходные соединения вводят в реакцию в закрытом реакционном сосуде при pH не выше примерно 3.5. В некоторых вариантах компоненты можно ввести в реакцию в закрытом реакционном сосуде при pH не выше примерно 3.0 или не выше примерно 2.5 или не выше примерно 2.0, не выше примерно 1.5 или не выше примерно 1.0, не выше примерно 0.5 или не выше примерно 0. В одном или нескольких вариантах pH находится в интервале примерно 0-4, а в других вариантах примерно 0.5-3.5. В некоторых вариантах pH может быть в интервале примерно 0.7-3.3 или примерно 1-3. Можно установить pH, добавляя в реакционную смесь кислоту или основание.The starting compounds can react in a closed reaction vessel at an initial pH of not higher than about 4. During hydrothermal synthesis, the pH of the reaction mixture can change and finally reach a value above or below the initial pH. In one or more embodiments, the starting compounds are reacted in a closed reaction vessel at a pH of not higher than about 3.5. In some embodiments, the components can be reacted in a closed reaction vessel at a pH of not higher than about 3.0 or not higher than about 2.5 or not higher than about 2.0, not higher than about 1.5 or not higher than about 1.0, not higher than about 0.5, or not higher than about 0. B in one or more embodiments, the pH is in the range of about 0-4, and in other embodiments, about 0.5-3.5. In some embodiments, the pH may be in the range of about 0.7-3.3 or about 1-3. You can adjust the pH by adding acid or base to the reaction mixture.

Исходные соединения можно ввести в реакцию в закрытых реакционных сосудах при указанных выше условиях (включая, например, температуру реакции, давление реакции, pH, наличие перемешивания и т.п., как описано выше) в течение времени, достаточного для образования смешанного оксида металла. В одном или нескольких вариантах смешанный оксид металла представляет собой твердый раствор, содержащий необходимые элементы, как рассмотрено выше, и в некоторых вариантах по меньшей мере часть из них характеризуется необходимой кристаллической структурой для активного и селективного каталитического окисления и/или окислительного аммонолиза пропана или изобутана, как описано ниже. Точное время не является строго критичным и может составлять, например, примерно шесть часов, по меньшей мере примерно двенадцать часов, по меньшей мере примерно восемнадцать часов, по меньшей мере примерно двадцать четыре часа, по меньшей мере примерно тридцать часов, по меньшей мере примерно тридцать шесть часов, по меньшей мере примерно сорок два часа, по меньшей мере примерно сорок восемь часов, по меньшей мере примерно пятьдесят четыре часа, по меньшей мере примерно шестьдесят часов или по меньшей мере примерно шестьдесят шесть часов или по меньшей мере примерно семьдесят два часа. Время реакции может составлять даже трое суток, в том числе, например, по меньшей мере примерно четверо суток, по меньшей мере примерно пять суток, по меньшей мере примерно шесть суток, по меньшей мере примерно семь суток, по меньшей мере примерно две недели или по меньшей мере примерно три недели или по меньшей мере примерно один месяц.The starting compounds can be reacted in closed reaction vessels under the above conditions (including, for example, reaction temperature, reaction pressure, pH, stirring and the like, as described above) for a time sufficient to form a mixed metal oxide. In one or more embodiments, the mixed metal oxide is a solid solution containing the necessary elements, as described above, and in some embodiments, at least some of them are characterized by the necessary crystal structure for the active and selective catalytic oxidation and / or oxidative ammonolysis of propane or isobutane, as described below. The exact time is not strictly critical and may be, for example, about six hours, at least about twelve hours, at least about eighteen hours, at least about twenty four hours, at least about thirty hours, at least about thirty six hours, at least about forty two hours, at least about forty eight hours, at least about fifty four hours, at least about sixty hours, or at least about sixty six hours if at least about seventy-two hours. The reaction time may even be three days, including, for example, at least about four days, at least about five days, at least about six days, at least about seven days, at least about two weeks, or at least about three weeks, or at least about one month.

После стадии реакции способы приготовления катализаторов могут включать стадии обработки, в том числе, например, охлаждение реакционной среды, содержащей смешанный оксид металла (например, до обычной температуры), отделение твердых частиц смешанного оксида металла от жидкости (например, центрифугированием и/или декантацией маточного раствора или, альтернативно, фильтрованием), промывку отделенных твердых частиц (например, дистиллированной или деионизированной водой), повторную стадию отделения, однократную или многократную промывку и эффективную стадию конечного разделения. В одном варианте стадия обработки включает сушку реакционной смеси, например, на роторном испарителе путем распылительной сушки, сублимационной сушки и т.д. Это позволяет исключить образование металлсодержащих сточных вод.After the reaction step, methods for preparing the catalysts may include processing steps, including, for example, cooling the reaction medium containing the mixed metal oxide (e.g., to ordinary temperature), separating the solid particles of the mixed metal oxide from the liquid (e.g., by centrifuging and / or decanting the mother liquor solution or, alternatively, by filtration), washing the separated solid particles (e.g., with distilled or deionized water), a repeated separation step, a single or multiple washing, and effective final separation step. In one embodiment, the processing step includes drying the reaction mixture, for example, on a rotary evaporator by spray drying, freeze-drying, etc. This eliminates the formation of metal-containing wastewater.

После стадий обработки отделенный и промытый смешанный оксид металла можно высушить. Сушка смешанного оксида металла может быть эффективной при обычных условиях (например, при температуре примерно 25°C и атмосферном давлении) и/или в печи. В одном или нескольких вариантах смешанный оксид металла можно сушить при температуре в интервале примерно 40-150°C и в одном варианте примерно 120°C в течение времени от примерно пяти до примерно пятнадцати часов и в еще одном варианте примерно двенадцать часов. Сушку можно эффективно проводить в регулируемой или нерегулируемой атмосфере, и атмосферой сушки может быть инертный газ, газ-окислитель, газ-восстановитель или воздух. В одном или нескольких вариантах сушку проводят на воздухе.After the processing steps, the separated and washed mixed metal oxide can be dried. Drying the mixed metal oxide can be effective under normal conditions (for example, at a temperature of about 25 ° C. and atmospheric pressure) and / or in a furnace. In one or more embodiments, the mixed metal oxide can be dried at a temperature in the range of about 40-150 ° C. and in one embodiment, about 120 ° C. for a period of about five to about fifteen hours, and in another embodiment, about twelve hours. The drying can be carried out effectively in a controlled or unregulated atmosphere, and the drying atmosphere can be an inert gas, an oxidizing gas, a reducing gas or air. In one or more embodiments, drying is carried out in air.

На следующей стадии приготовления высушенный смешанный оксид металла можно обработать с образованием смешанного металлоксидного катализатора. Такая обработка может включать стадии прокаливания (например, в том числе термообработку в окислительных или восстановительных условиях) в атмосфере различных газов. Полученный смешанный оксид металла можно измельчить или раздробить до такой обработки и/или в промежутках во время такой предварительной обработки. В одном или нескольких вариантах высушенный смешанный оксид металла можно необязательно измельчить и затем прокалить с образованием смешанного металлоксидного катализатора. Прокаливание можно проводить в инертной атмосфере, например в азоте. В одном или нескольких вариантах условия прокаливания включают температуры в интервале примерно 400-700°C, в некоторых вариантах примерно 500-650°C и в некоторых вариантах прокаливать можно примерно при 600°C.In the next cooking step, the dried mixed metal oxide can be treated to form a mixed metal oxide catalyst. Such processing may include calcining steps (for example, including heat treatment under oxidizing or reducing conditions) in an atmosphere of various gases. The obtained mixed metal oxide can be crushed or crushed prior to such treatment and / or at intervals during such pretreatment. In one or more embodiments, the dried mixed metal oxide may optionally be ground and then calcined to form a mixed metal oxide catalyst. Calcination can be carried out in an inert atmosphere, for example in nitrogen. In one or more embodiments, calcination conditions include temperatures in the range of about 400-700 ° C, in some embodiments, about 500-650 ° C, and in some embodiments, calcination can be at about 600 ° C.

Обработанный (например, прокаленный) смешанный оксид металла можно, кроме того, обработать механически, например, путем измельчения, просеивания и прессования смешанного оксида металла до его конечной формы для использования в реакторе с неподвижным слоем или в реакторах с кипящим слоем. Как известно специалистам в данной области, катализатор можно измельчать разными способами, включая размол в вибрационной мельнице, в шаровой мельнице и т.п. Оптимальные условия измельчения можно выбирать в зависимости от размера образца и состава катализатора. В одном варианте примерно 2 г ненанесенного катализатора можно измельчить в шаровой мельнице в течение примерно 2-15 мин.The treated (e.g., calcined) mixed metal oxide can also be mechanically treated, for example, by grinding, sieving and pressing the mixed metal oxide to its final form for use in a fixed-bed reactor or in a fluidized-bed reactor. As is known to those skilled in the art, the catalyst can be milled in a variety of ways, including grinding in a vibratory mill, in a ball mill, and the like. Optimum grinding conditions can be selected depending on the size of the sample and the composition of the catalyst. In one embodiment, about 2 g of the non-supported catalyst can be ground in a ball mill for about 2-15 minutes.

В одном или нескольких вариантах катализатор можно сформовать до конечного вида до всех операций прокаливания или другой термической обработки. Например, при приготовлении катализатора для неподвижного слоя суспензию предшественника катализатора обычно сушат нагреванием при повышенной температуре и затем формуют (например, экструдируют, таблетируют и т.п.) до размера и конфигурации частиц катализатора в неподвижном слое перед прокаливанием. Аналогично при приготовлении катализаторов для кипящего слоя суспензию предшественника катализатора можно обработать распылительной сушкой с образованием микросферических частиц катализатора диаметром в интервале 10-200 мкм и затем прокалить.In one or more embodiments, the catalyst can be molded to its final form prior to all calcining or other heat treatment operations. For example, when preparing a catalyst for a fixed bed, the suspension of the catalyst precursor is usually dried by heating at elevated temperature and then molded (for example, extruded, tableted, etc.) to the size and configuration of the catalyst particles in the fixed bed before calcining. Similarly, when preparing catalysts for a fluidized bed, a suspension of the catalyst precursor can be spray-dried to form microspherical catalyst particles with a diameter in the range of 10-200 μm and then calcined.

В описанных здесь способах приготовления катализаторов исходные соединения, содержащие компоненты металлов, используемые в различных способах синтеза катализатора (также называемые «источник» или «источники»), можно вводить в реакционный сосуд в виде водных растворов солей металлов. Некоторые источники компонентов металлов можно вводить в реакционные сосуды в виде твердых веществ или суспензий, содержащих твердые частицы, диспергированные в водных средах. Некоторые источники компонентов металлов можно вводить в реакционные сосуды в виде твердых веществ или суспензий, содержащих твердые частицы, диспергированные в неводных растворителях или других неводных средах.In the catalyst preparation methods described herein, starting compounds containing metal components used in various catalyst synthesis methods (also called “source” or “sources”) can be introduced into the reaction vessel in the form of aqueous solutions of metal salts. Some sources of metal components can be introduced into the reaction vessels as solids or suspensions containing solid particles dispersed in aqueous media. Some sources of metal components can be introduced into the reaction vessels in the form of solids or suspensions containing solid particles dispersed in non-aqueous solvents or other non-aqueous media.

Подходящие источники для описанного здесь синтеза катализаторов включают следующие. Подходящий источник молибдена может включать оксид молибдена(VI) (MoO3), гептамолибдат аммония или молибденовую кислоту. Подходящий источник ванадия может включать ванадилсульфат, метаванадат аммония или оксид ванадия(V). Подходящий источник сурьмы может включать оксид сурьмы(III), ацетат сурьмы(III), оксалат сурьмы(III), оксид сурьмы(V), сульфат сурьмы(III) или тартрат сурьмы(III). Подходящий источник ниобия может включать оксалат ниобия, оксалат-ниобат аммония, оксид ниобия, этоксид ниобия или ниобиевую кислоту.Suitable sources for the synthesis of catalysts described herein include the following. A suitable source of molybdenum may include molybdenum (VI) oxide (MoO 3 ), ammonium heptamolybdate or molybdenum acid. A suitable source of vanadium may include vanadyl sulfate, ammonium metavanadate or vanadium oxide (V). A suitable source of antimony may include antimony (III) oxide, antimony (III) acetate, antimony (III) oxalate, antimony (V) oxide, antimony (III) sulfate or antimony (III) tartrate. A suitable source of niobium may include niobium oxalate, ammonium oxalate niobate, niobium oxide, niobium ethoxide or niobic acid.

Подходящий источник теллура может включать теллуровую кислоту, диоксид теллура, триоксид теллура или органическое соединение теллура, такое как метилтеллурол и диметилтеллурол.A suitable tellurium source may include telluric acid, tellurium dioxide, tellurium trioxide, or an organic tellurium compound such as methyltellurol and dimethyltellurol.

Подходящий источник титана может включать диоксид титана (TiO2) (рутил и/или анатаз), например, Degussa Р-25, изопропоксид титана, TiO(оксалат), TiO(ацетилацетонат)2 или комплексы алкоксида титана, например, Tyzor 131. Подходящий источник олова может включать ацетат олова(II). Подходящий источник германия может включать оксид германия(IV). Подходящий источник циркония может включать нитрат цирконила или оксид циркония(IV). Подходящий источник гафния может включать хлорид гафния(IV) или оксид гафния(IV).A suitable source of titanium may include titanium dioxide (TiO 2 ) (rutile and / or anatase), for example, Degussa P-25, titanium isopropoxide, TiO (oxalate), TiO (acetylacetonate) 2 or titanium alkoxide complexes, for example, Tyzor 131. Suitable the tin source may include tin (II) acetate. A suitable germanium source may include germanium (IV) oxide. A suitable source of zirconium may include zirconyl nitrate or zirconium (IV) oxide. A suitable hafnium source may include hafnium (IV) chloride or hafnium (IV) oxide.

Подходящие источники лантана могут включать хлорид лантана(III) или оксид лантана(III) и гидрат ацетата лантана(III). Подходящие источники церия могут включать гидрат ацетата церия(III). Подходящие источники празеодима могут включать хлорид празеодима(III), оксид празеодима(III, IV) или изопропоксид празеодима(III) и гидрат ацетата празеодима(III). Подходящие источники неодима могут включать хлорид неодима(III), оксид неодима(III) или изопропоксид неодима(III) и гидрат ацетата неодима(III). Подходящие источники самария могут включать хлорид самария(III), оксид самария(III) или изопропоксид самария(III) и гидрат ацетата самария(III). Подходящие источники европия могут включать хлорид европия(II), хлорид европия(III) или оксид европия(III) и гидрат ацетата европия(III). Подходящие источники гадолиния могут включать хлорид гадолиния(III), оксид гадолиния(III) и гидрат ацетата гадолиния(III). Подходящие источники тербия включают хлорид тербия(III) или оксид тербия(III) и гидрат ацетата тербия(III). Подходящие источники диспрозия могут включать хлорид диспрозия(III), оксид диспрозия(III) или изопропоксид диспрозия(III) и гидрат ацетата диспрозия(III). Подходящие источники гольмия могут включать хлорид гольмия(III), оксид гольмия(III) или гидрат ацетата гольмия(III). Подходящие источники эрбия могут включать хлорид эрбия(III), оксид эрбия(III) или изопропоксид эрбия(III) и гидрат ацетата эрбия(III). Подходящие источники тулия могут включать хлорид тулия(III) или оксид тулия(III) и гидрат ацетата тулия(III). Подходящие источники иттербия могут включать хлорид иттербия(III), оксид иттербия(III) или гидрат ацетата иттербия(III). Подходящие источники лютеция могут включать хлорид лютеция(III) или оксид лютеция(III) и гидрат ацетата лютеция(III). В качестве источников приведенных выше металлов можно использовать также их нитраты.Suitable sources of lanthanum may include lanthanum (III) chloride or lanthanum (III) oxide and lanthanum (III) acetate hydrate. Suitable cerium sources may include cerium (III) acetate hydrate. Suitable praseodymium sources may include praseodymium (III) chloride, praseodymium (III, IV) oxide or praseodymium (III) isopropoxide and praseodymium (III) acetate hydrate. Suitable sources of neodymium may include neodymium (III) chloride, neodymium (III) oxide or neodymium (III) isopropoxide and neodymium (III) acetate hydrate. Suitable sources of samarium may include samarium (III) chloride, samarium (III) oxide or samarium (III) isopropoxide and samarium (III) acetate hydrate. Suitable sources of europium may include europium (II) chloride, europium (III) chloride or europium (III) oxide and europium (III) acetate hydrate. Suitable gadolinium sources may include gadolinium (III) chloride, gadolinium (III) oxide and gadolinium (III) acetate hydrate. Suitable sources of terbium include terbium (III) chloride or terbium (III) oxide and terbium (III) acetate hydrate. Suitable sources of dysprosium may include dysprosium (III) chloride, dysprosium (III) oxide or dysprosium (III) isopropoxide and dysprosium (III) acetate hydrate. Suitable sources of holmium may include holmium (III) chloride, holmium (III) oxide or holmium (III) acetate hydrate. Suitable erbium sources may include erbium (III) chloride, erbium (III) oxide or erbium (III) isopropoxide and erbium (III) acetate hydrate. Suitable sources of thulium may include thulium (III) chloride or thulium (III) oxide and thulium (III) acetate hydrate. Suitable ytterbium sources may include ytterbium (III) chloride, ytterbium (III) oxide or ytterbium (III) acetate hydrate. Suitable sources of lutetium may include lutetium (III) chloride or lutetium (III) oxide and lutetium (III) acetate hydrate. As sources of the above metals, their nitrates can also be used.

Растворители, которые можно использовать для приготовления смешанных оксидов металлов согласно данному изобретению, включают, но не ограничиваются ими, воду, спирты, такие как метанол, этанол, пропанол, диолы (например, этиленгликоль, пропиленгликоль и т.д.), органические кислоты, такие как уксусная кислота, а также другие полярные растворители, применяемые в данной области. В одном или нескольких вариантах источники металлов по меньшей мере частично растворяются в растворителе по меньшей мере при температуре и давлении реакции, а в некоторых вариантах источники металлов слабо растворимы в растворителе. В одном или нескольких вариантах растворителем является вода. Можно использовать любую воду, которая пригодна для использования в химическом синтезе. Вода может быть, но необязательно, дистиллированной и/или деионизированной.Solvents that can be used to prepare the mixed metal oxides of this invention include, but are not limited to, water, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, diols (e.g. ethylene glycol, propylene glycol, etc.), organic acids, such as acetic acid, as well as other polar solvents used in this field. In one or more embodiments, the metal sources are at least partially soluble in the solvent at least at the temperature and pressure of the reaction, and in some embodiments, the metal sources are slightly soluble in the solvent. In one or more embodiments, the solvent is water. Any water that is suitable for use in chemical synthesis may be used. Water may be, but not necessarily, distilled and / or deionized.

Количество водного растворителя в реакционной среде может варьироваться из-за различной растворимости исходных соединений, которые используют для получения конкретного смешанного оксида металла. Количество водного растворителя должно быть по меньшей мере достаточным для образования суспензии (смеси твердых веществ и жидкостей, которые можно смешивать) реагентов. Обычно в гидротермальном синтезе смешанных оксидов металлов оставляют в верхней части реакционного сосуда некоторый объем свободного пространства.The amount of aqueous solvent in the reaction medium may vary due to the different solubility of the starting compounds, which are used to obtain a specific mixed metal oxide. The amount of aqueous solvent should be at least sufficient to form a suspension (mixture of solids and liquids that can be mixed) of the reagents. Typically, in the hydrothermal synthesis of mixed metal oxides, a certain amount of free space is left in the upper part of the reaction vessel.

Специалистам в данной области будут очевидны вариации указанных способов. Например, способ приготовления указанного здесь катализатора следующей эмпирической формулы:Variations to these methods will be apparent to those skilled in the art. For example, a method of preparing the catalyst indicated herein of the following empirical formula:

MOV0.1-0.3Sb0.1-0.3Nb0.03-0.15Те0.01-0.03Ti0.05-0.25LeOn,M O V 0.1-0.3 Sb 0.1-0.3 Nb 0.03-0.15 Te 0.01-0.03 Ti 0.05-0.25 L e O n ,

в которой L представляет собой La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu и их смеси, «e» больше нуля и меньше примерно 0.02 и «n» определяется степенью окисления других элементов, включает приготовление растворов или суспензий исходных соединений для катализатора. Для одной или первой суспензии триоксид молибдена (MoO3), оксид сурьмы (Sb2O3), теллуровую кислоту (Te(OH)6), диоксид титана (TiO2) и по меньшей мере одно исходное соединение «L» растворяют/суспендируют в воде в нужных соотношениях (все соотношения даны в расчете на металлический молибден). В другом или втором растворе или во втором растворе или суспензии ванадилсульфат (VOSO4) растворяют/суспендируют в воде. В альтернативном варианте ванадилсульфат можно добавить в твердом виде. В еще другом или третьем растворе или суспензии ниобиевую кислоту (Nb2O5·nH2O) смешивают со щавелевой кислотой (HO2CCO2H). Можно использовать различные мольные соотношения щавелевая кислота:ниобий. В одном варианте мольное соотношение щавелевая кислота:ниобий составляет примерно 3:1. Три раствора/суспензии объединяют вместе, нагревают при перемешивании до 175°C, выдерживают при этой температуре в течение 67 час и затем охлаждают до комнатной температуры, обычно путем естественного рассеяния тепла. Охлажденную суспензию фильтруют для удаления маточного раствора, оставшийся твердый осадок промывают, затем сушат и затем прокаливают в атмосфере азота при 600°C для активации катализатора. Прокаленный катализатор размельчают, затем таблетируют и режут или сушат с распылением для тестирования и/или непосредственного использования.in which L is La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu and mixtures thereof, “e” is greater than zero and less than about 0.02 and “n” is defined the degree of oxidation of other elements, includes the preparation of solutions or suspensions of the starting compounds for the catalyst. For one or the first suspension, molybdenum trioxide (MoO 3 ), antimony oxide (Sb 2 O 3 ), telluric acid (Te (OH) 6 ), titanium dioxide (TiO 2 ) and at least one starting compound “L” are dissolved / suspended in water in the required proportions (all ratios are given based on metal molybdenum). In another or second solution or in a second solution or suspension, vanadyl sulfate (VOSO 4 ) is dissolved / suspended in water. Alternatively, vanadyl sulfate can be added in solid form. In another or third solution or suspension, niobic acid (Nb 2 O 5 · nH 2 O) is mixed with oxalic acid (HO 2 CCO 2 H). Various molar ratios of oxalic acid: niobium can be used. In one embodiment, the molar ratio of oxalic acid: niobium is about 3: 1. The three solutions / suspensions are combined together, heated with stirring to 175 ° C, kept at this temperature for 67 hours and then cooled to room temperature, usually by natural heat dissipation. The cooled suspension is filtered to remove the mother liquor, the remaining solid precipitate is washed, then dried and then calcined in a nitrogen atmosphere at 600 ° C to activate the catalyst. The calcined catalyst is crushed, then tableted and cut or spray dried for testing and / or direct use.

Конверсия пропана и изобутана по реакциям окислительного аммонолиза и окисленияConversion of propane and isobutane by oxidative ammonolysis and oxidation reactions

В одном или нескольких вариантах пропан превращают в акрилонитрил и/или изобутан в метакрилонитрил с помощью одного или нескольких указанных выше катализаторов в газофазном проточном реакторе путем контактирования катализатора с пропаном или изобутаном в присутствии кислорода (например, в зоне реакции в потоке сырья, включающего кислородсодержащий газ, обычно такой, как воздух) и аммиака в условиях реакции, эффективных для образования акрилонитрила или метакрилонитрила. В некоторых вариантах подаваемый поток содержит пропан или изобутан, кислородсодержащий газ, такой как воздух, и аммиак в следующих мольных соотношениях. В одном или нескольких вариантах мольное соотношение пропана или изобутана к кислороду составляет примерно 0.125-5, в других вариантах примерно 0.25-4 и еще в некоторых вариантах примерно 0.5-3.5. В одном или нескольких вариантах мольное соотношение пропана или изобутана к аммиаку составляет примерно 0.3-2.5 и в других вариантах примерно 0.5-2.0. Подаваемый поток может также содержать один или несколько дополнительных компонентов, в том числе образующийся акрилонитрил или метакрилонитрил (например, из потока рецикла или с ранних стадий многостадийного реактора) и/или водяной пар. Например, подаваемый поток может содержать примерно 5-30 мас.% одного или нескольких дополнительных компонентов относительно общей массы пропана или изобутана в потоке сырья. В одном варианте описанные здесь каталитические композиции используют в окислительном аммонолизе пропана до акрилонитрила в рецикле выделенных, но не прореагировавших исходных веществ.In one or more embodiments, propane is converted to acrylonitrile and / or isobutane to methacrylonitrile using one or more of the above catalysts in a gas-phase flow reactor by contacting the catalyst with propane or isobutane in the presence of oxygen (for example, in a reaction zone in a feed stream comprising an oxygen-containing gas , usually such as air) and ammonia under reaction conditions effective to form acrylonitrile or methacrylonitrile. In some embodiments, the feed stream contains propane or isobutane, an oxygen-containing gas such as air, and ammonia in the following molar ratios. In one or more embodiments, the molar ratio of propane or isobutane to oxygen is about 0.125-5, in other embodiments, about 0.25-4, and in some embodiments, about 0.5-3.5. In one or more embodiments, the molar ratio of propane or isobutane to ammonia is about 0.3-2.5, and in other embodiments, about 0.5-2.0. The feed stream may also contain one or more additional components, including the resulting acrylonitrile or methacrylonitrile (for example, from a recycle stream or from the early stages of a multi-stage reactor) and / or water vapor. For example, the feed stream may contain about 5-30 wt.% One or more additional components relative to the total mass of propane or isobutane in the feed stream. In one embodiment, the catalyst compositions described herein are used in the oxidative ammonolysis of propane to acrylonitrile in the recycle of the isolated but not reacted starting materials.

Пропан можно также превратить в акриловую кислоту, а изобутан в метакриловую кислоту в присутствии одного или нескольких указанных выше катализаторов в газофазном проточном реакторе, путем контактирования катализатора с пропаном в присутствии кислорода (например, подаваемого в зону реакции в потоке, включающем кислородсодержащий газ, обычно воздух) в условиях реакции, эффективных для образования акриловой кислоты. Поток сырья для этой реакции содержит пропан и кислородсодержащий газ, такой как воздух, в мольном соотношении пропана или изобутана к кислороду в интервале примерно 0.15-5 и предпочтительно примерно 0.25-2. Поток сырья может также содержать один или несколько дополнительных компонентов, в том числе образующуюся акриловую кислоту или метакриловую кислоту (например, из потока рецикла или с ранней стадии многостадийного реактора), и/или водяной пар. Например, поток сырья может содержать примерно 5-30 мас.% в расчете на общую массу потока сырья или в молях на количество пропана или изобутана в потоке сырья.Propane can also be converted to acrylic acid, and isobutane to methacrylic acid in the presence of one or more of the above catalysts in a gas-phase flow reactor by contacting the catalyst with propane in the presence of oxygen (for example, fed to the reaction zone in a stream comprising an oxygen-containing gas, usually air ) under reaction conditions effective for the formation of acrylic acid. The feed stream for this reaction contains propane and an oxygen-containing gas, such as air, in a molar ratio of propane or isobutane to oxygen in the range of about 0.15-5 and preferably about 0.25-2. The feed stream may also contain one or more additional components, including the resulting acrylic acid or methacrylic acid (for example, from a recycle stream or from an early stage of a multi-stage reactor), and / or water vapor. For example, a feed stream may contain about 5-30 wt.% Based on the total weight of the feed stream or in moles per amount of propane or isobutane in the feed stream.

Конкретная конструкция газофазного проточного реактора не является строго критичной. Следовательно, газофазный проточный реактор может быть реактором с неподвижным слоем, реактором с кипящим слоем или реактором другого типа. Реактор может быть одиночным или может быть в составе многостадийной системы реакторов. В одном или нескольких вариантах реактор содержит один или несколько входов для подачи потока исходных реагентов в зону реакции, содержащую смешанный металлоксидный катализатор, и выход для выгрузки продуктов реакции и непрореагировавших реагентов.The specific design of a gas-phase flow reactor is not strictly critical. Therefore, the gas phase flow reactor may be a fixed bed reactor, a fluidized bed reactor, or another type of reactor. The reactor may be single or may be part of a multi-stage system of reactors. In one or more embodiments, the reactor comprises one or more inlets for supplying a stream of starting reagents to the reaction zone containing the mixed metal oxide catalyst, and an outlet for discharging reaction products and unreacted reagents.

Условия реакции регулируют таким образом, чтобы обеспечить эффективное превращение пропана в акрилонитрил или акриловую кислоту или превращение изобутана в метакрилонитрил или метакриловую кислоту. Обычно условия реакции предусматривают интервал температур примерно 300-550°C, в одном или нескольких вариантах примерно 325-500°C, в некоторых вариантах примерно 350-450°C, а в других вариантах примерно 430-520°C. Давление в зоне реакции можно регулировать в интервале от примерно 0 фут/кв.дюйм до примерно 200 фут/кв.дюйм, в одном или нескольких вариантах от примерно 0 фут/кв.дюйм до примерно 100 фут/кв.дюйм и в некоторых вариантах от примерно 0 фут/кв.дюйм до примерно 50 фут/кв.дюйм.The reaction conditions are adjusted in such a way as to ensure the efficient conversion of propane to acrylonitrile or acrylic acid or the conversion of isobutane to methacrylonitrile or methacrylic acid. Typically, reaction conditions include a temperature range of about 300-550 ° C, in one or more embodiments, about 325-500 ° C, in some embodiments, about 350-450 ° C, and in other embodiments, about 430-520 ° C. The pressure in the reaction zone can be adjusted in the range from about 0 ft / sq. Inch to about 200 ft / sq. Inch, in one or more embodiments, from about 0 ft / sq. Inch to about 100 ft / sq. Inch and in some embodiments from about 0 ft / sq. inch to about 50 ft / sq. inch.

Обычно скорость потока сырья, содержащего пропан или изобутан, через зону реакции в газофазном проточном реакторе можно регулировать таким образом, чтобы массовая часовая объемная скорость (WHSV) находилась в интервале примерно 0.02-5, в некоторых вариантах примерно 0.05-1 и в других вариантах примерно 0.1-0.5, в каждом случае, например, в граммах пропана или изобутана на грамм катализатора. В одном или нескольких вариантах повышенная активность катализатора наблюдается тогда, когда величина WHSV составляет по меньшей мере примерно 0.1, в других вариантах по меньшей мере примерно 0.15 и в еще других вариантах по меньшей мере примерно 0.2.Typically, the flow rate of a feed containing propane or isobutane through a reaction zone in a gas phase flow reactor can be controlled so that the mass hourly space velocity (WHSV) is in the range of about 0.02-5, in some embodiments, about 0.05-1, and in other embodiments, about 0.1-0.5, in each case, for example, in grams of propane or isobutane per gram of catalyst. In one or more embodiments, increased catalyst activity is observed when the WHSV is at least about 0.1, in other embodiments at least about 0.15, and in still other embodiments at least about 0.2.

Полученные акрилонитрил и/или акриловую кислоту и/или метакрилонитрил и/или метакриловую кислоту можно отделить, если нужно, от других побочных продуктов и/или от непрореагировавших реагентов способами, известными в данной области.The resulting acrylonitrile and / or acrylic acid and / or methacrylonitrile and / or methacrylic acid can be separated, if necessary, from other by-products and / or from unreacted reagents by methods known in the art.

В одном или нескольких вариантах настоящего изобретения за один проход (т.е. без рецикла) в окислительном аммонолизе пропана можно получить по меньшей мере примерно 57% акрилонитрила. В некоторых вариантах настоящего изобретения за один проход (т.е. без рецикла) в окислительном аммонолизе пропана можно получить по меньшей мере примерно 59% акрилонитрила. В других вариантах настоящего изобретения за один проход (т.е. без рецикла) в окислительном аммонолизе пропана можно получить по меньшей мере примерно 61% акрилонитрила. Отходящие газы из реактора могут также содержать COx (диоксид углерода+монооксид углерода), синильную кислоту (HCN), ацетонитрил или метилцианид (CH3CN), непрореагировавший кислород (O2), аммиак (NH3), азот (N2), гелий (He) и унесенные мелкие частицы катализатора.In one or more embodiments of the present invention, at least about 57% acrylonitrile can be obtained in one pass (i.e., without recycling) in the oxidative ammonolysis of propane. In some embodiments of the present invention, at least about 59% acrylonitrile can be obtained in a single pass (i.e., without recycling) in the oxidative ammonolysis of propane. In other embodiments of the present invention, at least about 61% acrylonitrile can be obtained in one pass (i.e., without recycling) in the oxidative ammonolysis of propane. Exhaust gases from the reactor may also contain CO x (carbon dioxide + carbon monoxide), hydrocyanic acid (HCN), acetonitrile or methyl cyanide (CH 3 CN), unreacted oxygen (O 2 ), ammonia (NH 3 ), nitrogen (N 2 ) , helium (He) and entrained small particles of the catalyst.

Предлагаемые в настоящем изобретении каталитические композиции выгодно отличаются от описанных в литературе теллурсодержащих катализаторов, поскольку каталитические композиции по настоящему изобретению не теряют в заметной степени теллур из активной фазы, приготовленной и протестированной в описанных выше условиях. Например, в одном или нескольких вариантах в сосуде для прокаливания или в печи для прокаливания при прокаливании каталитической композиции по настоящему изобретению в течение примерно 2 час в азоте при температуре примерно 600°C не образуется видимых отложений теллура. Каталитические композиции по настоящему изобретению обладают повышенной стабильностью по сравнению с другими теллурсодержащими катализаторами. Такая повышенная стабильность приводит к меньшему снижению каталитической активности во время работы и также дает возможность сохранять высокую активность при более высокой объемной скорости.The catalyst compositions of the present invention advantageously differ from the tellurium-containing catalysts described in the literature, since the catalyst compositions of the present invention do not noticeably lose tellurium from the active phase prepared and tested under the conditions described above. For example, in one or more embodiments, no visible tellurium deposits are formed in the nitrogen in the calcination vessel or in the calcination furnace by calcining the catalyst composition of the present invention for about 2 hours in nitrogen at a temperature of about 600 ° C. The catalyst compositions of the present invention have increased stability compared to other tellurium-containing catalysts. Such increased stability leads to a lower decrease in catalytic activity during operation and also makes it possible to maintain high activity at a higher space velocity.

КОНКРЕТНЫЕ ВАРИАНТЫSPECIFIC OPTIONS

Для иллюстрации настоящего изобретения были приготовлены смешанные металлоксидные катализаторы и затем испытаны в разных условиях реакции. Приведенные ниже составы являются номинальными и содержат все металлы, взятые для приготовления катализатора. Поскольку некоторые металлы могут быть потеряны или не могут полностью вступить в реакцию в ходе приготовления катализатора, реальный состав конечного катализатора может слегка отличаться от приведенных ниже номинальных составов.To illustrate the present invention, mixed metal oxide catalysts were prepared and then tested under different reaction conditions. The following compositions are nominal and contain all metals taken for the preparation of the catalyst. Since some metals may or may not be completely reacted during the preparation of the catalyst, the actual composition of the final catalyst may vary slightly from the nominal compositions given below.

Пример #1 - Mo1V0.3Sb0.175Nb0.06Te0.02Ti0.1Nd0.005On Example # 1 - Mo 1 V 0.3 Sb 0.175 Nb 0.06 Te 0.02 Ti 0.1 Nd 0.005 O n

В тефлоновую пробирку-реактор объемом 125 мл загрузили MoO3 (8.0 г), Sb2O3 (1.418 г), TiO2 (0.444 г), Te(OH)6 (0.255 г), Nd(OAc)3 (2.78 мл 0.1 M раствора) и воду (10 мл). В этом и в нескольких последующих примерах «(OAc)3» означает гидрат ацетата названного лантанида. Смесь перемешивали примерно 5 мин, после чего добавили VOSO4 (16.67 мл 1 М раствора) и оксалат ниобия (7.39 мл 0.451 М раствора, в котором мольное соотношение оксалата и ниобия равно примерно 3/1). Затем добавили воду в таком количестве, чтобы заполнить объем пробирки примерно на 80%. Реактор закрыли тефлоновой пробкой, вставили в металлический кожух, поместили в печь, предварительно нагретую до 175°C, и непрерывно вращали для эффективного перемешивания жидких и твердых реагентов. Через 67 часов реактор охладили и тефлоновую пробирку вынули из кожуха. Полученную суспензию перемешали 2 мин, затем отделили вакуум-фильтрацией через стеклянный пористый фильтр и промыли тремя порциями воды по 200 мл. Влажное вещество высушили на воздухе при 120°C в течение 12 час. Полученное твердое вещество измельчили и прокалили в атмосфере N2 в течение 2 час при 600°C. Твердое вещество затем раздробили, спрессовали, просеяли с отбором частиц размером 145-355 мкм и протестировали на каталитическую активность. Полученное вещество имело номинальный состав Mo1V0.3Sb0.175Nb0.06Те0.02Тi0.1Nd0.005On.MoO 3 (8.0 g), Sb 2 O 3 (1.418 g), TiO 2 (0.444 g), Te (OH) 6 (0.255 g), Nd (OAc) 3 (2.78 ml) were loaded into a 125 ml Teflon test tube reactor 0.1 M solution) and water (10 ml). In this and in the following several examples, “(OAc) 3 ” means an acetate hydrate of the named lanthanide. The mixture was stirred for about 5 minutes, after which VOSO 4 (16.67 ml of a 1 M solution) and niobium oxalate (7.39 ml of a 0.451 M solution in which the molar ratio of oxalate to niobium was equal to about 3/1) were added. Then, water was added in such an amount as to fill the volume of the tube by about 80%. The reactor was closed with a Teflon stopper, inserted into a metal casing, placed in a furnace preheated to 175 ° C, and continuously rotated to effectively mix liquid and solid reagents. After 67 hours, the reactor was cooled and the Teflon tube was removed from the casing. The resulting suspension was stirred for 2 minutes, then vacuum-filtered through a glass porous filter and washed with three 200 ml portions of water. The wet substance was dried in air at 120 ° C for 12 hours. The resulting solid was crushed and calcined in an atmosphere of N 2 for 2 hours at 600 ° C. The solid was then crushed, pressed, sieved to a particle size of 145-355 μm and tested for catalytic activity. The resulting substance had a nominal composition of Mo 1 V 0.3 Sb 0.175 Nb 0.06 Te 0.02 Ti 0.1 Nd 0.005 O n .

Вещество было протестировано в качестве катализатора гетерогенного окислительного аммонолиза пропана в акрилонитрил. При 420°C, WHSV=0.2 и составе сырья C3H8/NH3/O2/He=1/1.2/3/12 выход акрилонитрила составил 61% (конверсия пропана 89%, селективность по акрилонитрилу 68%).The substance was tested as a catalyst for the heterogeneous oxidative ammonolysis of propane to acrylonitrile. At 420 ° C, WHSV = 0.2 and the composition of the raw material C 3 H 8 / NH 3 / O 2 / He = 1 /1.2/ 3 /12, the yield of acrylonitrile was 61% (propane conversion 89%, selectivity for acrylonitrile 68%).

Пример #2 - Mo1V0.3Sb0.18Nb0.08Te0.02Ti0.1Li0.016Nd0.005On Example # 2 - Mo 1 V 0.3 Sb 0.18 Nb 0.08 Te 0.02 Ti 0.1 Li 0.016 Nd 0.005 O n

Первый образец готовили следующим образом. В 23-мл тефлоновую пробирку загрузили MoO3 (1.152 г), VOSO4 (2.30 мл 1.04 M раствора), оксалат ниобия (1.60 мл 0.40 M раствора, в котором мольное соотношение оксалата к ниобию составляет примерно 3/1), Sb2O3 (2.93 мл 0.49 М суспензии), TiO2 (2.85 мл 0.28 М суспензии), Li(OAc) (1.00 мл 0.40 М раствора), Te(OH)6 (0.80 мл 0.20 М раствора) и Nd(OAc)3 (1.00 мл 0.04 М раствора). Добавили воду так, чтобы заполнить объем пробирки примерно на 60%. Затем закрыли реактор тефлоновой пробкой, металлическим кожухом, поместили в печь, предварительно нагретую до 175°C, и непрерывно вращали для эффективного перемешивания жидких и твердых реагентов. Через 48 часов реактор охладили и извлекли тефлоновую пробирку из кожуха. Полученную суспензию перемешали 2 мин, затем отделили вакуум-фильтрацией через стеклянный пористый фильтр и промыли тремя порциями воды по 150 мл. Влажное вещество высушили на воздухе при 90°C в течение 12 час. Полученное твердое вещество измельчили и прокалили в атмосфере N2 в течение 2 часов при 600°C. Это вещество имело номинальный состав Mo1V0.3Sb0.18Nb0.08Те0.02Ti0.1Li0.05Nd0.005On.The first sample was prepared as follows. MoO 3 (1.152 g), VOSO 4 (2.30 ml of 1.04 M solution), niobium oxalate (1.60 ml of 0.40 M solution in which the molar ratio of oxalate to niobium is approximately 3/1), Sb 2 O were loaded into a 23 ml Teflon tube 3 (2.93 ml 0.49 M suspension), TiO 2 (2.85 ml 0.28 M suspension), Li (OAc) (1.00 ml 0.40 M solution), Te (OH) 6 (0.80 ml 0.20 M solution) and Nd (OAc) 3 ( 1.00 ml of a 0.04 M solution). Water was added so as to fill the volume of the tube by about 60%. Then the reactor was closed with a Teflon stopper, a metal casing, placed in a furnace preheated to 175 ° C, and continuously rotated to effectively mix liquid and solid reagents. After 48 hours, the reactor was cooled and a teflon tube was removed from the casing. The resulting suspension was stirred for 2 minutes, then was suction filtered through a glass porous filter and washed with three 150 ml portions of water. The wet substance was dried in air at 90 ° C for 12 hours. The resulting solid was crushed and calcined in an atmosphere of N 2 for 2 hours at 600 ° C. This substance had a nominal composition of Mo 1 V 0.3 Sb 0.18 Nb 0.08 Te 0.02 Ti 0.1 Li 0.05 Nd 0.005 O n .

Второе вещество приготовили, как описано выше для первого материала, за исключением того, что не использовали ацетат лития. Это второе вещество имело номинальный состав Mo1V0.3Sb0.18Nb0.08Te0.02Ti0.1Nd0.005On.A second substance was prepared as described above for the first material, except that lithium acetate was not used. This second substance had a nominal composition of Mo 1 V 0.3 Sb 0.18 Nb 0.08 Te 0.02 Ti 0.1 Nd 0.005 O n .

Порции по 0.45 г первого вещества и 0.94 г второго вещества объединили с образованием образца с номинальным составом Mo1V0.3Sb0.18Nb0.08Te0.02Ti0.1Li0.016Nd0.005On. Твердое вещество измельчили, спрессовали, просеяли с отбором частиц размером 145-355 мкм и протестировали на каталитическую активность.Portions of 0.45 g of the first substance and 0.94 g of the second substance were combined to form a sample with a nominal composition of Mo 1 V 0.3 Sb 0.18 Nb 0.08 Te 0.02 Ti 0.1 Li 0.016 Nd 0.005 O n . The solid was crushed, pressed, sieved to a particle size of 145-355 μm and tested for catalytic activity.

Вещество было протестировано в качестве катализатора гетерогенного окислительного аммонолиза пропана в акрилонитрил. При 433°C, WHSV=0,2 и составе сырья C3H8/NH3/O2/N2 - 1/2.0/3/12 получили выход акрилонитрила 60% (конверсия пропана 91%, селективность по акрилонитрилу 65%).The substance was tested as a catalyst for the heterogeneous oxidative ammonolysis of propane to acrylonitrile. At 433 ° C, WHSV = 0.2, and the composition of the raw materials C 3 H 8 / NH 3 / O 2 / N 2 - 1 / 2.0 / 3/12 yielded an acrylonitrile yield of 60% (propane conversion 91%, selectivity for acrylonitrile 65% )

Сравнительный пример #3 - Mo1V0.3Sb0.2Nb0.06Ti0.1Nd0.005On Comparative Example # 3 - Mo 1 V 0.3 Sb 0.2 Nb 0.06 Ti 0.1 Nd 0.005 O n

В 125-мл тефлоновую пробирку загрузили МоO3 (8.0 г), Sb2O3 (1.620 г), TiO2 (0.444 г) и Nd(OAc)3 (0.0893 г) и воду. Смесь перемешали примерно 5 мин, после чего добавили VOSO4 (16.67 мл 1 М раствора) и оксалат ниобия (7.612 мл 0.438 М раствора, в котором мольное соотношение оксалата к ниобию составляло примерно 3/1). Добавили воду так, чтобы заполнить объем реактора примерно на 80%. Затем закрыли реактор тефлоновой пробкой, металлическим кожухом, поместили в печь, предварительно нагретую до 175°C, и непрерывно вращали для эффективного перемешивания жидких и твердых реагентов. Через 48 час реактор охладили и извлекли тефлоновую пробирку из кожуха. Полученную суспензию перемешали 2 мин, отделили вакуум-фильтрацией через стеклянный пористый фильтр и промыли тремя порциями воды по 200 мл. Влажное вещество высушили на воздухе при 120°C в течение 12 час. Полученное твердое вещество измельчили и прокалили в атмосфере N2 в течение 2 часов при 600°C. Твердое вещество раздробили, спрессовали, просеяли с отбором частиц размером 145-355 мкм и протестировали на каталитическую активность. Полученное вещество имело номинальный состав Mo1V0.3Sb0.2Nb0.06Ti0.1Nd0.005On.MoO 3 (8.0 g), Sb 2 O 3 (1.620 g), TiO 2 (0.444 g) and Nd (OAc) 3 (0.0893 g) and water were loaded into a 125 ml Teflon tube. The mixture was stirred for about 5 minutes, after which VOSO 4 (16.67 ml of a 1 M solution) and niobium oxalate (7.612 ml of a 0.438 M solution in which the molar ratio of oxalate to niobium was approximately 3/1) were added. Water was added so as to fill the reactor volume by about 80%. Then the reactor was closed with a Teflon stopper, a metal casing, placed in a furnace preheated to 175 ° C, and continuously rotated to effectively mix liquid and solid reagents. After 48 hours, the reactor was cooled and a teflon tube was removed from the casing. The resulting suspension was stirred for 2 minutes, separated by vacuum filtration through a glass porous filter and washed with three 200 ml portions of water. The wet substance was dried in air at 120 ° C for 12 hours. The resulting solid was crushed and calcined in an atmosphere of N 2 for 2 hours at 600 ° C. The solid was crushed, pressed, sieved with a particle size of 145-355 μm and tested for catalytic activity. The resulting substance had a nominal composition of Mo 1 V 0.3 Sb 0.2 Nb 0.06 Ti 0.1 Nd 0.005 O n .

Вещество было протестировано в качестве катализатора гетерогенного окислительного аммонолиза пропана в акрилонитрил. При 430°C, WHSV=0.15 и составе сырья C3Hs/NH3/O2/He=1/1.2/3/12 получили выход акрилонитрила 56% (конверсия пропана 87%, селективность по акрилонитрилу 64%).The substance was tested as a catalyst for the heterogeneous oxidative ammonolysis of propane to acrylonitrile. At 430 ° C, WHSV = 0.15 and the composition of the raw materials C 3 Hs / NH 3 / O 2 / He = 1 /1.2/ 3 /12, the yield of acrylonitrile was 56% (propane conversion 87%, selectivity for acrylonitrile 64%).

Сравнительный пример #4 - Mo1V0.38Sb0.25Nb0.075Ti0.125Nd0.0062On Comparative Example # 4 - Mo 1 V 0.38 Sb 0.25 Nb 0.075 Ti 0.125 Nd 0.0062 O n

В 200-мл тефлоновую пробирку загрузили MoO3 (6.334 г), Sb2O3 (1.283 г), TiO2 (0.351 г), Nd(OAc)3 (0.088 г) и воду (10 мл). Смесь перемешали в течение примерно 5 мин, после чего добавили VOSO4 (13.2 мл 1 М раствора) и оксалат ниобия (6.083 мл 0.434 М раствора). Добавили воду так, чтобы заполнить объем пробирки примерно на 80%. Затем закрыли реактор тефлоновой пробкой, металлическим кожухом, поместили в печь, предварительно нагретую до 175°C, и непрерывно вращали для эффективного перемешивания жидких и твердых реагентов. Через 48 часов реактор охладили и извлекли тефлоновую пробирку из кожуха. Полученную суспензию центрифугировали для разделения твердых продуктов реакции и жидкости. Жидкость декантировали и к твердому веществу добавили дистиллированную воду (25 мл). Твердое вещество измельчили и перемешали для растворения растворимых солей. Смесь отцентрифугировали и жидкость отделили декантацией. Такую промывку провели дважды. Влажное твердое вещество высушили на воздухе при 120°C в течение 12 часов. Полученное твердое вещество измельчили и прокалили в атмосфере N2 в течение 2 час при 600°C. Твердое вещество раздробили, спрессовали, просеяли с отбором частиц размером 145-355 мкм и протестировали на каталитическую активность. Полученное вещество имело номинальный состав Mo1V0.38Sb0.25Nb0.075Ti0.125Nd0.0062On.MoO 3 (6.334 g), Sb 2 O 3 (1.283 g), TiO 2 (0.351 g), Nd (OAc) 3 (0.088 g) and water (10 ml) were loaded into a 200 ml Teflon tube. The mixture was stirred for about 5 minutes, after which VOSO 4 (13.2 ml of a 1 M solution) and niobium oxalate (6.083 ml of a 0.434 M solution) were added. Water was added so as to fill the volume of the tube by about 80%. Then the reactor was closed with a Teflon stopper, a metal casing, placed in a furnace preheated to 175 ° C, and continuously rotated to effectively mix liquid and solid reagents. After 48 hours, the reactor was cooled and a teflon tube was removed from the casing. The resulting suspension was centrifuged to separate the solid reaction products from the liquid. The liquid was decanted and distilled water (25 ml) was added to the solid. The solid was ground and mixed to dissolve the soluble salts. The mixture was centrifuged and the liquid separated by decantation. This washing was carried out twice. The wet solid was dried in air at 120 ° C for 12 hours. The resulting solid was crushed and calcined in an atmosphere of N 2 for 2 hours at 600 ° C. The solid was crushed, pressed, sieved with a particle size of 145-355 μm and tested for catalytic activity. The resulting substance had a nominal composition of Mo 1 V 0.38 Sb 0.25 Nb 0.075 Ti 0.125 Nd 0.0062 O n .

Вещество было протестировано в качестве катализатора гетерогенного окислительного аммонолиза пропана в акрилонитрил. При 420°C, WHSV=0,15 и составе сырья C3H8/NH3/O2/He=1/1.2/3/12 получили выход акрилонитрила 58% при конверсии пропана 84% и селективности по акрилонитрилу 69%.The substance was tested as a catalyst for the heterogeneous oxidative ammonolysis of propane to acrylonitrile. At 420 ° C, WHSV = 0.15 and the composition of the raw materials C 3 H 8 / NH 3 / O 2 / He = 1 /1.2/ 3 /12, a yield of acrylonitrile of 58% was obtained with a propane conversion of 84% and a selectivity for acrylonitrile of 69%.

Сравнительный пример #5 - Mo1V0.3Sb0.2Nb0.06Ti0.1Ge0.05Nd0.005On Comparative Example # 5 - Mo 1 V 0.3 Sb 0.2 Nb 0.06 Ti 0.1 Ge 0.05 Nd 0.005 O n

В 23-мл тефлоновую пробирку загрузили MoO3 (1.20 г), Sb2O3 (0.243 г), GeO2 (0.0436 г) и воду (2.0 мл). Смесь перемешивали примерно 5 мин, после чего добавили VOSO4 (2.50 мл 1.0 М раствора), TiO2 (0.833 мл 0.08 г/мл суспензии), Nd(OAc)3 (0.417 мл 0.1 М раствора) и оксалат ниобия (1.142 мл 0.438 М раствора). Добавили воду так, чтобы заполнить объем пробирки примерно на 80%. Затем закрыли реактор тефлоновой пробкой, металлическим кожухом, поместили в печь, предварительно нагретую до 175°C, и непрерывно вращали для эффективного перемешивания жидких и твердых реагентов. Через 48 часов реактор охладили и извлекли тефлоновую пробирку из кожуха. Полученную суспензию центрифугировали для разделения твердых продуктов реакции и жидкости. Жидкость декантировали и к твердому остатку добавили дистиллированную воду (5 мл). Твердое вещество измельчили и перемешали для растворения растворимых солей. Смесь отцентрифугировали и жидкость декантировали. Такую промывку провели дважды. Влажное твердое вещество высушили на воздухе при 120°C в течение 12 час. Полученное твердое вещество затем измельчили и прокалили в атмосфере N2 в течение 2 час при 600°C. Твердое вещество затем раздробили, спрессовали, просеяли с отбором частиц в интервале 145-355 мкм и протестировали на каталитическую активность. Это вещество имело номинальный состав Mo1V0.3Sb0.2Nb0.06Ti0.1Ge0.05Nd0.005On.MoO 3 (1.20 g), Sb 2 O 3 (0.243 g), GeO 2 (0.0436 g) and water (2.0 ml) were loaded into a 23 ml Teflon tube. The mixture was stirred for about 5 minutes, after which VOSO 4 (2.50 ml of a 1.0 M solution), TiO 2 (0.833 ml of 0.08 g / ml suspension), Nd (OAc) 3 (0.417 ml of a 0.1 M solution) and niobium oxalate (1.142 ml 0.438) were added. M solution). Water was added so as to fill the volume of the tube by about 80%. Then the reactor was closed with a Teflon stopper, a metal casing, placed in a furnace preheated to 175 ° C, and continuously rotated to effectively mix liquid and solid reagents. After 48 hours, the reactor was cooled and a teflon tube was removed from the casing. The resulting suspension was centrifuged to separate the solid reaction products from the liquid. The liquid was decanted and distilled water (5 ml) was added to the solid residue. The solid was ground and mixed to dissolve the soluble salts. The mixture was centrifuged and the liquid decanted. This washing was carried out twice. The wet solid was dried in air at 120 ° C for 12 hours. The resulting solid was then crushed and calcined in an atmosphere of N 2 for 2 hours at 600 ° C. The solid was then crushed, compressed, sieved to select particles in the range of 145-355 μm and tested for catalytic activity. This substance had a nominal composition of Mo 1 V 0.3 Sb 0.2 Nb 0.06 Ti 0.1 Ge 0.05 Nd 0.005 O n .

Вещество было протестировано в качестве катализатора гетерогенного окислительного аммонолиза пропана в акрилонитрил. При 420°C, WHSV=0.15 и составе сырья C3H8/NH3/O2/He=1/1.2/3/12 получили выход акрилонитрила 58% при конверсии пропана 84% и селективности по акрилонитрилу 69%.The substance was tested as a catalyst for the heterogeneous oxidative ammonolysis of propane to acrylonitrile. At 420 ° C, WHSV = 0.15 and the composition of the raw material C 3 H 8 / NH 3 / O 2 / He = 1 /1.2/ 3 /12, a yield of acrylonitrile of 58% was obtained with a conversion of propane of 84% and a selectivity for acrylonitrile of 69%.

Сравнительный пример #6 и пример #7Comparative Example # 6 and Example # 7

Для сравнительного примера 6 приготовили базовый катализатор формулы MoV0.21Sb0.24Nb0.09Ox/45%SiO2 (называемый далее «4-компонентная основа») негидротермальным способом и описанным здесь способом прокаливания. Аналогично для примера #7 приготовили катализатор формулы MoV0.21Sb0.24Te0.04Nb0.09Ox/45%SiO2 дополнительным введением теллура в «4-компонентную основу» описанным здесь методом пропитки.For comparative example 6, a base catalyst of the formula MoV 0.21 Sb 0.24 Nb 0.09 O x / 45% SiO 2 (hereinafter referred to as the “4-component base”) was prepared by the non-hydrothermal method and the calcination method described here. Similarly, for Example # 7, a catalyst of the formula MoV 0.21 Sb 0.24 Te 0.04 Nb 0.09 O x / 45% SiO 2 was prepared by additionally introducing tellurium into the “4-component base” by the impregnation method described here.

Сравнительные примеры #8 и #9 и примеры #10-#12Comparative Examples # 8 and # 9 and Examples # 10- # 12

Для сравнительного примера #8 приготовили базовый катализатор формулы MoV0.3Sb0.2Nb0.08Ti0.1Ce0.005Ox/45%SiO2 (называемый далее «6-компонентная основа») негидротермальным способом и описанным здесь способом прокаливания. Аналогично для сравнительного примера #9 и примеров #10-#12 приготовили указанные ниже каталитические композиции с различным содержанием теллура путем дополнительного введения теллура в «6-компонентную основу» описанным здесь способом пропитки.For comparative example # 8, a base catalyst of the formula MoV 0.3 Sb 0.2 Nb 0.08 Ti 0.1 Ce 0.005 O x / 45% SiO 2 (hereinafter referred to as “the 6-component base”) was prepared by the non-hydrothermal method and the calcination method described here. Similarly, for comparative example # 9 and examples # 10- # 12, the following catalytic compositions were prepared with different tellurium contents by additionally introducing tellurium into the “6 component base” by the impregnation method described herein.

Сравнительный пример #9: MoV0.3Sb0.2Te0.06Nb0.08Ti0.1Ce0.005Ox/45%SiO2 Comparative Example # 9: MoV 0.3 Sb 0.2 Te 0.06 Nb 0.08 Ti 0.1 Ce 0.005 O x / 45% SiO 2

Пример #10: MoV0.3Sb0.2Te0.04Nb0.08Ti0.1Ce0.005Ox/45%SiO2 Example # 10: MoV 0.3 Sb 0.2 Te 0.04 Nb 0.08 Ti 0.1 Ce 0.005 O x / 45% SiO 2

Пример #11: MoV0.3Sb0.2Te0.03Nb0.08Ti0.1Ce0.005Ox/45%SiO2 Example # 11: MoV 0.3 Sb 0.2 Te 0.03 Nb 0.08 Ti 0.1 Ce 0.005 O x / 45% SiO 2

Пример #12: MoV0.3Sb0.2Te0.02Nb0.08Ti0.1Ce0.005Ox/45%SiO2 Example # 12: MoV 0.3 Sb 0.2 Te 0.02 Nb 0.08 Ti 0.1 Ce 0.005 O x / 45% SiO 2

Катализаторы из сравнительных примеров #6 и #8 и примеров #7 и #9-#12 протестировали в 40-см3 лабораторном реакторе с кипящим слоем диаметром 1 дюйм. В реактор загружали примерно 20-45 г частиц катализатора или смеси катализаторов. Пропан подавали в реактор со скоростью примерно 0.04-0.15 WHSV. Давление в реакторе поддерживали на уровне примерно 2-15 фунт/кв. дюйм. Температуру в реакторе устанавливали в интервале примерно 420-460°С. Обычно аммиак подавали в реактор с такой скоростью, чтобы соотношение аммиака к пропану составляло примерно 1-1.5. Кислород подавали в реактор с такой скоростью, чтобы соотношение кислорода к пропану составляло примерно 3.4. Азот подавали в реактор с такой скоростью, чтобы соотношение азота к пропану составляло примерно 12.6. Результаты тестирования катализаторов из сравнительных примеров #6 и #8 и примеров #7 и #9-#12 суммированы в приведенной ниже Таблице 1.The catalysts of comparative examples # 6 and # 8 and examples # 7 and # 9- # 12 were tested in a 40 cm 3 1-inch diameter fluidized bed laboratory reactor. About 20-45 g of catalyst particles or catalyst mixtures were charged into the reactor. Propane was fed into the reactor at a rate of about 0.04-0.15 WHSV. The pressure in the reactor was maintained at about 2-15 psi. inch. The temperature in the reactor was set in the range of about 420-460 ° C. Typically, ammonia was fed into the reactor at such a rate that the ratio of ammonia to propane was about 1-1.5. Oxygen was introduced into the reactor at such a rate that the ratio of oxygen to propane was approximately 3.4. Nitrogen was fed into the reactor at such a rate that the ratio of nitrogen to propane was approximately 12.6. The test results of the catalysts from comparative examples # 6 and # 8 and examples # 7 and # 9- # 12 are summarized in Table 1 below.

Таблица 1Table 1 Пример №Example No. Состав катализатораCatalyst composition Темп., °CTemp. ° C TIS, чTIS h Конв C3, %Con 3 ,% AN селект, %AN select,% AN выход, %AN output,% WHSVWhsv Ср.6Wed 6 MoV0.21Sb0.24Nb0.09Ox/45%SiO2 MoV 0.21 Sb 0.24 Nb 0.09 O x / 45% SiO 2 440440 2727 82.382.3 41.241.2 33.933.9 0.050.05 440440 4848 75.175.1 43.443.4 32.632.6 0.070.07 77 MoV0.21Sb0.24Те0.04Nb0.09Ох/45%SiO2 MoV 0.21 Sb 0.24 Te 0.04 Nb 0.09 O x / 45% SiO 2 440440 6565 78.878.8 51.251.2 40.340.3 0.0490.049 450450 218218 80.680.6 53.853.8 43.443.4 0.070.07 Ср.8Wed 8 MoV0.3Sb0.2Nb0.08Ti0.1Ce0.005Ox/45%SiO2 MoV 0.3 Sb 0.2 Nb 0.08 Ti 0.1 Ce 0.005 O x / 45% SiO 2 440440 6666 8282 41.441.4 34.034.0 0.050.05 Ср.9Wed 9 MoV0.3Sb0.2Te0.06Nb0.08Ti0.1Ce0.005Ox/45%SiO2 MoV 0.3 Sb 0.2 Te 0.06 Nb 0.08 Ti 0.1 Ce 0.005 O x / 45% SiO 2 440440 2121 58.158.1 34.534.5 20.020.0 0.050.05 1010 MoV0.3Sb0.2Те0.04Nb0.08Ti0.1Ce0.005Ox/45%SiO2 MoV 0.3 Sb 0.2 Te 0.04 Nb 0.08 Ti 0.1 Ce 0.005 O x / 45% SiO 2 440440 138138 81.781.7 48.948.9 40.040.0 0.050.05 455455 332332 78.378.3 48.348.3 37.837.8 0.070.07 11eleven MoV0.3Sb0.2Te0.03Nb0.08Ti0.1Ce0.005Ox/45%SiO2 MoV 0.3 Sb 0.2 Te 0.03 Nb 0.08 Ti 0.1 Ce 0.005 O x / 45% SiO 2 440440 23.323.3 73.673.6 46.646.6 34.334.3 0.0490.049 440440 4545 65.465.4 49.949.9 32.632.6 0.0690.069 1212 MoV0.3Sb0.2Te0.02Nb0.08Ti0.1Ce0.005Ox/45%SiO2 MoV 0.3 Sb 0.2 Te 0.02 Nb 0.08 Ti 0.1 Ce 0.005 O x / 45% SiO 2 440440 6767 79.279.2 41.341.3 32.732.7 0.050.05

Сравнительный пример #13 и примеры #14 и #15Comparative Example # 13 and Examples # 14 and # 15

Для сравнительного примера #13 приготовили базовый катализатор формулы MoV0.25Sb0.167Nb0.08Nd0.002Се0.003Li0.013Ох/45%SiO2 описанными здесь негидротермальным способом и способом прокаливания. Аналогично для примеров #14 и #15 приготовили указанные ниже каталитические композиции с различным содержанием теллура путем дополнительного введения теллура в катализатор описанным здесь способом пропитки.For comparative example # 13, a base catalyst of the formula MoV 0.25 Sb 0.167 Nb 0.08 Nd 0.002 Ce 0.003 Li 0.013 O x / 45% SiO 2 as described herein by the non-hydrothermal and calcination methods was prepared. Similarly, for examples # 14 and # 15, the following catalyst compositions were prepared with different tellurium contents by additionally introducing tellurium into the catalyst by the impregnation method described herein.

Пример #14: MoV0.25Sb0.167Te0.02Nb0.08Ti0.1Ce0.005Ox/45%SiO2 Example # 14: MoV 0.25 Sb 0.167 Te 0.02 Nb 0.08 Ti 0.1 Ce 0.005 O x / 45% SiO 2

Пример #15: MoV0.25Sb0.167Te0.04Nb0.08Ti0.1Ce0.005Ox/45%SiO2 Example # 15: MoV 0.25 Sb 0.167 Te 0.04 Nb 0.08 Ti 0.1 Ce 0.005 O x / 45% SiO 2

В катализаторы из сравнительного примера #13 и примеров #14 и #15 дополнительно добавили сурьму (0.08 моль Sb/моль Мо) напылением Sb2O3 на катализатор. Катализаторы протестировали в 40 см3 лабораторном реакторе с кипящим слоем в тех же условиях, что описаны выше для сравнительных примеров #6 и #8 и примеров #7 и #9-#12. Результаты тестирования катализаторов из сравнительного примера #13 и примеров #14 и #15 суммированы в приведенной ниже Таблице 2:Antimony (0.08 mol Sb / mol Mo) was additionally added to the catalysts of comparative example # 13 and examples # 14 and # 15 by spraying Sb 2 O 3 on the catalyst. The catalysts were tested in a 40 cm 3 laboratory fluidized bed reactor under the same conditions as described above for comparative examples # 6 and # 8 and examples # 7 and # 9- # 12. The test results of the catalysts of comparative example # 13 and examples # 14 and # 15 are summarized in Table 2 below:

Таблица 2table 2 Пример №Example No. Состав катализатораCatalyst composition Темп., °CTemp. ° C TIS, чTIS h Конв C3, %Con 3 ,% AN селект, %AN select,% AN выход, %AN output,% WHSVWhsv Ср.13Wed 13 MoV0.25Sb0.167Nb0.08Nd0.002Се0.003Li0.013Ox/45%SiO2 MoV 0.25 Sb 0.167 Nb 0.08 Nd 0.002 Ce 0.003 Li 0.013 O x / 45% SiO 2 440440 1616 67.367.3 54.754.7 36.836.8 0.0600.060 14fourteen MoV0.25Sb0.167Te0.02Nb0.08Ti0.1Ce0.005Ox/45%SiO2 MoV 0.25 Sb 0.167 Te 0.02 Nb 0.08 Ti 0.1 Ce 0.005 O x / 45% SiO 2 440440 1616 70.670.6 58.358.3 41.241.2 0.0600.060 15fifteen MoV0.25Sb0.167Te0.04Nb0.08Ti0.1Ce0.005Ox/45%SiO2 MoV 0.25 Sb 0.167 Te 0.04 Nb 0.08 Ti 0.1 Ce 0.005 O x / 45% SiO 2 439439 1616 79.679.6 57.257.2 45.545.5 0.0600.060 439439 20twenty 82.682.6 55.655.6 45.945.9 0.0550.055 439439 9292 83.983.9 57.057.0 47.847.8 0.0550.055 439439 113113 86.386.3 55.355.3 47.847.8 0.0500.050 442442 117117 87.987.9 54.654.6 48.048.0 0.0500.050 443443 119119 88.188.1 53.653.6 47.247.2 0.0550.055 445445 135135 88.488.4 54.154.1 47.947.9 0.0550.055 447447 140140 89.689.6 53.453.4 47.847.8 0.0550.055 446446 142142 87.687.6 55.555.5 48.748.7 0.0550.055

В данной заявке и выше в таблицах 1 и 2 «Темп» является температурой реактора в градусах Цельсия. «TIS» означает «время работы» в часах (ч). «Конв С3» означает конверсию пропана в мол. процентах за один проход пропана во все основные и побочные продукты. «AN сел» означает селективность образования акрилонитрила, которая равна процентному отношению молей полученного акрилонитрила к молям превращенного пропана. «AN выход» означает выход акрилонитрила в мольных процентах за один проход пропана в акрилонитрил. «WHSV» означает массовую часовую объемную скорость подаваемого в реактор пропана, выраженную как масса пропана/масса катализатора/час, также известную как “wwh”.In this application and above in tables 1 and 2, "Temp" is the temperature of the reactor in degrees Celsius. “TIS” means “hours of operation” in hours (h). "Con 3 " means the conversion of propane to mol. percent for one pass of propane to all major and by-products. "AN sat" means the selectivity for the formation of acrylonitrile, which is equal to the percentage of moles of obtained acrylonitrile to moles of converted propane. "AN yield" means the yield of acrylonitrile in mole percent for one pass of propane to acrylonitrile. “WHSV” means the mass hourly space velocity of propane fed to the reactor, expressed as propane mass / catalyst mass / hour, also known as “wwh”.

Хотя приведенное описание и указанные варианты являются типичными для практики настоящего изобретения, очевидно, что в свете этого описания специалисты в данной области могут предложить много альтернатив, модификаций и вариаций. Соответственно предполагается, что все такие альтернативы, модификации и вариации находятся в объеме приложенной формулы и отвечают ее духу.Although the above description and these options are typical for the practice of the present invention, it is obvious that in the light of this description, specialists in this field can offer many alternatives, modifications and variations. Accordingly, it is assumed that all such alternatives, modifications and variations are within the scope of the attached formula and correspond to its spirit.

Claims (33)

1. Способ окислительного аммонолиза насыщенного или ненасыщенного углеводорода или смеси насыщенных или ненасыщенных углеводородов для получения ненасыщенного нитрила, включающий контактирование насыщенного или ненасыщенного углеводорода или смеси насыщенных или ненасыщенных углеводородов с аммиаком и кислородсодержащим газом в присутствии каталитической композиции, содержащей смешанный оксид эмпирической формулы:
Мо1VaSbbNbcTedXeLfOn,
где Х выбирают их группы, состоящей из Ti, Sn, Ge, Zr, Hf и их смесей; L выбирают из группы, состоящей из La, Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu и их смесей;
1. The method of oxidative ammonolysis of a saturated or unsaturated hydrocarbon or a mixture of saturated or unsaturated hydrocarbons to produce an unsaturated nitrile, comprising contacting a saturated or unsaturated hydrocarbon or a mixture of saturated or unsaturated hydrocarbons with ammonia and an oxygen-containing gas in the presence of a catalytic composition containing a mixed empirical formula:
Mo 1 V a Sb b Nb c Te d X e L f O n ,
where X is selected from the group consisting of Ti, Sn, Ge, Zr, Hf and mixtures thereof; L is selected from the group consisting of La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, and mixtures thereof;
0.1<a<0.8,0.1 <a <0.8, 0.01<b<0.6,0.01 <b <0.6, 0.001<c<0.3,0.001 <c <0.3, 0.001<d<0.06,
0<e<0.6,
0<f<0.1; и
n представляет собой число атомов кислорода, необходимых для насыщения валентности всех других элементов в смешанном оксиде при условии, что один или несколько других элементов в смешанном оксиде могут присутствовать в более низкой степени окисления, чем их высшая степень окисления, и где а, b, с, d, e и f представляет собой отношение числа молей соответствующего элемента к числу молей Мо.
0.001 <d <0.06,
0 <e <0.6,
0 <f <0.1; and
n represents the number of oxygen atoms necessary to saturate the valency of all other elements in the mixed oxide, provided that one or more other elements in the mixed oxide can be present in a lower oxidation state than their higher oxidation state, and where a, b, c , d, e and f is the ratio of the number of moles of the corresponding element to the number of moles of Mo.
2. Способ по п.1, в котором каталитическая композиция имеет состав, где 0.2<а<0.4, 0.1<b<0.4, 0.01<c<0.2, 0.002<d<0.05, 0.001<e<0.3 и 0.001<f<0.05.2. The method according to claim 1, in which the catalytic composition has a composition where 0.2 <a <0.4, 0.1 <b <0.4, 0.01 <c <0.2, 0.002 <d <0.05, 0.001 <e <0.3 and 0.001 <f < 0.05. 3. Способ по п.1, в котором Х выбирают из группы, состоящей из элементов Ti, Sn и их смесей.3. The method according to claim 1, in which X is selected from the group consisting of elements Ti, Sn and mixtures thereof. 4. Способ по п.1, в котором L выбирают из группы, состоящей из элементов Nd, Се, Рr и их смесей.4. The method according to claim 1, in which L is selected from the group consisting of elements Nd, Ce, Pr and mixtures thereof. 5. Способ по п.1, в котором каталитическая композиция включает носитель, который выбран из группы, состоящей из оксида кремния, оксида алюминия, оксида циркония, оксида титана или их смесей.5. The method according to claim 1, in which the catalytic composition includes a carrier that is selected from the group consisting of silica, alumina, zirconia, titanium oxide, or mixtures thereof. 6. Способ по п.5, в котором на носителе находится примерно 10-70 мас.% катализатора.6. The method according to claim 5, in which on the carrier is approximately 10-70 wt.% The catalyst. 7. Способ по п.1, в котором углеводород включает пропан, изобутан или их смесь.7. The method according to claim 1, in which the hydrocarbon comprises propane, isobutane or a mixture thereof. 8. Способ по п.1, в котором подают поток сырья, содержащего насыщенный или ненасыщенный углеводород или смесь насыщенных или ненасыщенных углеводородов, аммиак и кислородсодержащий газ, причем мольное соотношение углеводорода к кислороду составляет примерно 0.125-5.8. The method according to claim 1, in which a stream of raw materials containing a saturated or unsaturated hydrocarbon or a mixture of saturated or unsaturated hydrocarbons, ammonia and an oxygen-containing gas is supplied, wherein the molar ratio of hydrocarbon to oxygen is about 0.125-5. 9. Способ по п.1, который включает подачу потока сырья, содержащего насыщенный или ненасыщенный углеводород или смесь насыщенных или ненасыщенных углеводородов, аммиак и кислородсодержащий газ, причем мольное соотношение углеводорода к аммиаку составляет примерно 0.3-2.5.9. The method according to claim 1, which includes supplying a feed stream containing a saturated or unsaturated hydrocarbon or a mixture of saturated or unsaturated hydrocarbons, ammonia and an oxygen-containing gas, wherein the molar ratio of hydrocarbon to ammonia is about 0.3-2.5. 10. Способ по п.1, в котором подают поток сырья, содержащего насыщенный или ненасыщенный углеводород или смесь насыщенных или ненасыщенных углеводородов со скоростью, которая регулируется для получения массовой часовой объемной скорости по меньшей мере примерно 0.1 г углеводорода на грамм катализатора.10. The method according to claim 1, in which a stream of raw materials containing a saturated or unsaturated hydrocarbon or a mixture of saturated or unsaturated hydrocarbons is fed at a rate that is controlled to obtain a mass hourly space velocity of at least about 0.1 g of hydrocarbon per gram of catalyst. 11. Способ по п.1, в котором подают поток сырья, содержащего насыщенный или ненасыщенный углеводород или смесь насыщенных или ненасыщенных углеводородов со скоростью, которая регулируется для получения массовой часовой объемной скорости по меньшей мере примерно 0.15 г углеводорода на грамм катализатора.11. The method according to claim 1, in which a stream of raw materials containing a saturated or unsaturated hydrocarbon or a mixture of saturated or unsaturated hydrocarbons is fed at a rate that is adjusted to obtain a mass hourly space velocity of at least about 0.15 g of hydrocarbon per gram of catalyst. 12. Способ по п.1, в котором подают поток сырья, содержащего насыщенный или ненасыщенный углеводород или смесь насыщенных или ненасыщенных углеводородов со скоростью, которая регулируется для получения массовой часовой объемной скорости по меньшей мере примерно 0.2 г углеводорода на грамм катализатора.12. The method according to claim 1, wherein a stream of feed containing saturated or unsaturated hydrocarbon or a mixture of saturated or unsaturated hydrocarbons is fed at a rate that is controlled to produce a mass hourly space velocity of at least about 0.2 g of hydrocarbon per gram of catalyst. 13. Способ окислительного аммонолиза насыщенного или ненасыщенного углеводорода или смеси насыщенных или ненасыщенных углеводородов для получения ненасыщенного нитрила, включающий контактирование насыщенного или ненасыщенного углеводорода или смеси насыщенных или ненасыщенных углеводородов с аммиаком и кислородсодержащим газом в присутствии каталитической композиции, содержащей смешанный оксид эмпирической формулы:
MO1VaSbbNbcTedXeLfAgLihOn,
где Х выбирают их группы, состоящей из Ti, Sn, Ge, Zr, Hf и их смесей; L выбирают из группы, состоящей из La, Се, Рr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu и их смесей; А выбирают из Na, К, Cs, Rb и их смесей;
13. A method of oxidative ammonolysis of a saturated or unsaturated hydrocarbon or a mixture of saturated or unsaturated hydrocarbons to produce an unsaturated nitrile, comprising contacting a saturated or unsaturated hydrocarbon or a mixture of saturated or unsaturated hydrocarbons with ammonia and an oxygen-containing gas in the presence of a catalytic composition containing a mixed empirical formula:
MO 1 V a Sb b Nb c Te d X e L f AgLi h O n ,
where X is selected from the group consisting of Ti, Sn, Ge, Zr, Hf and mixtures thereof; L is selected from the group consisting of La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu and mixtures thereof; And selected from Na, K, Cs, Rb and mixtures thereof;
0.1<а<0.8,0.1 <a <0.8, 0.01<b<0.6,0.01 <b <0.6, 0.001<с<0.3,0.001 <s <0.3, 0.001<d<0.06,
0<е<0.6,
0<f<0.1,
0<g<0.1,
0<h<0.1, и
n представляет число атомов кислорода, необходимых для насыщения валентности всех других элементов в смешанном оксиде при условии, что один или несколько других элементов в смешанном оксиде могут присутствовать в более низкой степени окисления, чем их высшая степень окисления, и где а, b, с, d, e, f, g и h представляют собой отношение числа молей соответствующих элементов к числу молей Мо.
0.001 <d <0.06,
0 <e <0.6,
0 <f <0.1,
0 <g <0.1,
0 <h <0.1, and
n represents the number of oxygen atoms needed to saturate the valency of all other elements in the mixed oxide, provided that one or more other elements in the mixed oxide can be present in a lower oxidation state than their higher oxidation state, and where a, b, c, d, e, f, g and h are the ratio of the number of moles of the corresponding elements to the number of moles of Mo.
14. Способ по п.13, в котором каталитическая композиция имеет состав, где 0.2<а<0.4, 0.1<b<0.4, 0.01<c<0.2, 0.002<d<0.05, 0.001<e<0.3 и 0.001<f<0.05.14. The method according to item 13, in which the catalytic composition has a composition where 0.2 <a <0.4, 0.1 <b <0.4, 0.01 <c <0.2, 0.002 <d <0.05, 0.001 <e <0.3 and 0.001 <f < 0.05. 15. Способ по п.13, в котором в каталитической композиции: 0.03<h<0.06.15. The method according to item 13, in which in the catalytic composition: 0.03 <h <0.06. 16. Способ по п.13, в котором Х выбирают из группы, состоящей из элементов Ti, Sn и их смесей.16. The method according to item 13, in which X is selected from the group consisting of elements Ti, Sn and mixtures thereof. 17. Способ по п.13, в котором L выбирают из группы, состоящей из элементов Nd, Се, Рr и их смесей.17. The method according to item 13, in which L is selected from the group consisting of elements Nd, Ce, Pr and mixtures thereof. 18. Способ по п.13, в котором каталитическая композиция включает носитель, который выбран из группы, состоящей из оксида кремния, оксида алюминия, оксида циркония, оксида титана или их смесей.18. The method according to item 13, in which the catalytic composition includes a carrier that is selected from the group consisting of silicon oxide, alumina, zirconium oxide, titanium oxide or mixtures thereof. 19. Способ по п.18, в котором на носителе содержится примерно 10-70 мас.% катализатора.19. The method according to p, in which the carrier contains about 10-70 wt.% The catalyst. 20. Способ по п.1, в котором каталитическая композиция имеет состав, где 0.2<а<0.4, 0.1<b<0.4, 0.01<c<0.2, 0.002<d<0.06, 0<e<0.3 и 0<f<0.05.20. The method according to claim 1, in which the catalytic composition has a composition where 0.2 <a <0.4, 0.1 <b <0.4, 0.01 <c <0.2, 0.002 <d <0.06, 0 <e <0.3 and 0 <f < 0.05. 21. Способ по п.1, в котором каталитическая композиция имеет состав, где 0.2<а<0.4, 0.1<b<0.4, 0.01<c<0.2, 0.002<d<0.05, 0<e<0.3 и 0.001<f<0.05.21. The method according to claim 1, in which the catalytic composition has a composition where 0.2 <a <0.4, 0.1 <b <0.4, 0.01 <c <0.2, 0.002 <d <0.05, 0 <e <0.3 and 0.001 <f < 0.05. 22. Способ по п.1, в котором каталитическая композиция имеет состав, где 0.2<а<0.4, 0.1<b<0.4, 0.01<c<0.2, 0.002<d<0.05, 0.001<e<0.3 и 0<f<0.05.22. The method according to claim 1, in which the catalytic composition has a composition where 0.2 <a <0.4, 0.1 <b <0.4, 0.01 <c <0.2, 0.002 <d <0.05, 0.001 <e <0.3 and 0 <f < 0.05. 23. Способ по п.13, в котором каталитическая композиция имеет состав, где 0.2<а<0.4, 0.1<b<0.4, 0.01<с<0.2, 0.002<d<0.06, 0<e<0.3 и 0<f<0.05.23. The method according to item 13, in which the catalytic composition has a composition where 0.2 <a <0.4, 0.1 <b <0.4, 0.01 <c <0.2, 0.002 <d <0.06, 0 <e <0.3 and 0 <f < 0.05. 24. Способ по п.13, в котором каталитическая композиция имеет состав, где 0.2<а<0.4, 0.1<b<0.4, 0.01<c<0.2, 0.002<d<0.05, 0<e<0.3 и 0.001<f<0.05.24. The method according to item 13, in which the catalytic composition has a composition where 0.2 <a <0.4, 0.1 <b <0.4, 0.01 <c <0.2, 0.002 <d <0.05, 0 <e <0.3 and 0.001 <f < 0.05. 25. Способ по п.13, в котором каталитическая композиция имеет состав, где 0.2<а<0.4, 0.1<b<0.4, 0.01<с<0.2, 0.002<d<0.05, 0.001<e<0.3 и 0<f<0.05. 25. The method according to item 13, in which the catalytic composition has a composition where 0.2 <a <0.4, 0.1 <b <0.4, 0.01 <c <0.2, 0.002 <d <0.05, 0.001 <e <0.3 and 0 <f < 0.05.
RU2009134655/04A 2007-02-16 2008-02-12 Method for oxidative ammonolysis of propane and isobutane in presence of mixed metal oxide catalysts RU2451548C2 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/675,838 US7531681B2 (en) 2007-02-16 2007-02-16 Process for the ammoxidation of propane and isobutane
US11/675,838 2007-02-16
US11/732,213 US20080248947A1 (en) 2007-04-03 2007-04-03 Mixed metal oxide catalysts and catalytic processes for conversions of lower alkane hydrocarbons
US11/732,213 2007-04-03
US12/011,954 2008-01-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009134655A RU2009134655A (en) 2011-03-27
RU2451548C2 true RU2451548C2 (en) 2012-05-27

Family

ID=44052500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009134655/04A RU2451548C2 (en) 2007-02-16 2008-02-12 Method for oxidative ammonolysis of propane and isobutane in presence of mixed metal oxide catalysts

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2451548C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2594158C1 (en) * 2012-10-01 2016-08-10 Асахи Касеи Кемикалз Корпорейшн Method for arresting oxidative ammonolysis reaction
RU2655167C2 (en) * 2014-03-31 2018-05-24 Асахи Касеи Кабусики Кайся Method for manufacturing oxide catalyst and method for producing unsaturated nitrile

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5710749B2 (en) * 2011-04-21 2015-04-30 旭化成ケミカルズ株式会社 Silica supported catalyst

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2136364C1 (en) * 1993-09-24 1999-09-10 Басф Аг Metal oxide-based catalyst for oxidative ammonolysis of ethylenically unsaturated compounds, method of preparation thereof, and method of oxidative ammonolysis of ethylenically unsaturated compounds
US6043186A (en) * 1997-10-15 2000-03-28 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Ammoxidation catalyst for use in producing acrylonitrile or methacrylonitrile from propane or isobutane by ammoxidation
EA004864B1 (en) * 1999-05-27 2004-08-26 Дзе Стэндард Ойл Компани Ammoxidation of a mixture of ketones to acetonitrile and hydrogen cyonide
RU2005137941A (en) * 2003-06-06 2006-05-10 ИННОВИН ЮЭсЭй ЛЛК (US) Mixed catalysts for the oxidation and ammoxidation of propane and isobutane and methods for their preparation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2136364C1 (en) * 1993-09-24 1999-09-10 Басф Аг Metal oxide-based catalyst for oxidative ammonolysis of ethylenically unsaturated compounds, method of preparation thereof, and method of oxidative ammonolysis of ethylenically unsaturated compounds
US6043186A (en) * 1997-10-15 2000-03-28 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Ammoxidation catalyst for use in producing acrylonitrile or methacrylonitrile from propane or isobutane by ammoxidation
EA004864B1 (en) * 1999-05-27 2004-08-26 Дзе Стэндард Ойл Компани Ammoxidation of a mixture of ketones to acetonitrile and hydrogen cyonide
RU2005137941A (en) * 2003-06-06 2006-05-10 ИННОВИН ЮЭсЭй ЛЛК (US) Mixed catalysts for the oxidation and ammoxidation of propane and isobutane and methods for their preparation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2594158C1 (en) * 2012-10-01 2016-08-10 Асахи Касеи Кемикалз Корпорейшн Method for arresting oxidative ammonolysis reaction
RU2655167C2 (en) * 2014-03-31 2018-05-24 Асахи Касеи Кабусики Кайся Method for manufacturing oxide catalyst and method for producing unsaturated nitrile

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009134655A (en) 2011-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101523110B1 (en) Process for the ammoxidation of propane and isobutane using mixed metal oxide catalysts
RU2495024C2 (en) Method for oxidative ammonolysis or oxidation of propane and isobutane
RU2476265C2 (en) Mixed metal oxide catalysts and method of catalytic conversion of lower aliphatic hydrocarbons
EP1871522B8 (en) Process for preparing improved catalysts for selective oxidation of propane into acrylic acid
US8658817B2 (en) Method of making mixed metal oxide catalysts for ammoxidation and/or oxidation of lower alkane hydrocarbons
US20080103325A1 (en) Mixed metal oxide catalysts for the ammoxidation of propane and isobutane
WO2000012209A1 (en) Method for producing oxide catalyst for use in producing acrylonitrile or methacrylonitrile from propane or isobutane
US7754910B2 (en) Mixed metal oxide catalysts for the ammoxidation of propane and isobutane
RU2451548C2 (en) Method for oxidative ammonolysis of propane and isobutane in presence of mixed metal oxide catalysts
US7531681B2 (en) Process for the ammoxidation of propane and isobutane
RU2195999C2 (en) METHOD OF SYNTHESIS CATALYSTS BASED ON VANADIUM ANTIMONATE USING SnO2•xH2O
US20090198081A1 (en) Process for the ammoxidation of propane and isobutane
US20080103326A1 (en) Lithium containing mixed metal oxide catalysts for ammoxidation of propane and isobutane
US20090005586A1 (en) Mixed metal oxide catalysts for the ammoxidation of propane and isobutane
JP4187839B2 (en) Method for producing oxide catalyst and method for producing unsaturated nitrile using the catalyst

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160213