專利名稱：通過低級醇在基于鉬和鐵的催化劑的存在下的部分氧化制造二烷氧基烷烴的方法
通過低級醇在基于鉬和鐵的催化劑的存在下的部分氧化制 造二烷氧基烷烴的方法本發(fā)明涉及通過使用基于含有鉬和鐵的混合氧化物的催化劑進(jìn)行輕質(zhì)醇的直接 部分氧化而制造二烷氧基烷烴的方法。由本發(fā)明的方法制造的二烷氧基烷烴對應(yīng)于以下通式RR，CH-O-CRR' -O-CHRR'， 其中，R和R’為H或CH3-(CH2)n-基團(tuán)，η為0 2，使得R和R’基團(tuán)的碳原子總數(shù)彡3。這些化合物是通過輕質(zhì)醇即包含1 4個碳原子的線型醇的氧化得到的。這些為 伯醇如甲醇、乙醇、1-丙醇、1-丁醇，或者仲醇如2-丙醇(或異丙醇)或2-丁醇。當(dāng)使用伯醇進(jìn)行合成反應(yīng)時，所述二烷氧基烷烴的通式簡化為 RCH2-O-CHR-O-CH2R0工業(yè)上最需要的二烷氧基烷烴即二甲氧基甲烷(或甲縮醛)和1，1_二 乙氧基乙烷(或乙縮醛)的式子為如此情況。醇并且尤其是輕質(zhì)一元醇的氧化方法已經(jīng)公知了至少一個世紀(jì)。該氧化可采取兩 種途徑，這兩種途徑通過所利用的反應(yīng)機(jī)理區(qū)分。第一種途徑是“簡單”氧化，其是下文中 的開發(fā)的主題，第二種途徑是脫氫途徑。該第二種途徑可根據(jù)以下反應(yīng)機(jī)理以非氧化脫氫的形式進(jìn)行RCH2OH-RCH0+H2,并且因此產(chǎn)生氫氣(其中缺乏氧)，或者該第二種途徑可以氧化 脫氫的形式進(jìn)行并且通過氫的氧化產(chǎn)生水。這些反應(yīng)在氣相中在例如還原的銅催化劑或金 屬銀催化劑的存在下在通常為600 700°C的溫度下進(jìn)行。關(guān)于該主題，可參考著作例如由 Editions Technip 于 1978 年出版的 Institut Francais du Petrole [French Institute of Oil]的“Catalyse de Contact"[Contact Catalysis]的第 385 393 頁、或者由 Wolfe Publishing Ltd 于 1989 年出版的 Μ. V. Twigg 的 Catalyst Handbook 第 490 503 頁。這 些方法通常用于合成醛(由甲醇合成甲醛)或酸或酯。關(guān)于使用氧氣的簡單氧化的第一種途徑，甲醇在催化劑存在下的氧化在低溫下導(dǎo) 致產(chǎn)生多種氧化化合物例如特別是甲醛、甲酸甲酯或甲縮醛(二甲氧基甲烷)的混合物是 公知的。于是，用甲醇發(fā)動的各種催化反應(yīng)可通過下列方案說明
權(quán)利要求
1.制造輕質(zhì)醇的二烷氧基烷烴形式的部分氧化產(chǎn)物的方法，其中通過使包含1 4個 碳原子的輕質(zhì)醇在對應(yīng)于以下組成的催化劑的存在下在氣相中與氧氣或含有分子氧的氣 體接觸而使該輕質(zhì)醇經(jīng)歷氧化Mo12FeaX1bX2cX3dX4eX5fOx在該式中，Mo =鉬；0 =氧Je =鐵；X1 =選自鉻、鎳、鈷、錳、錫和銅的至少一種元素；X2 =選自鉍、銻、碲、銦、鋁和硅的至少一種元素；X3 =選自磷、鎢、鈦、釩、鉭和鈮的至少一種元 素；X4 =選自堿土金屬、鑭和鈰的至少一種元素；X5為選自堿金屬的至少一種元素；并且a、 b、c、d、e和f是下標(biāo)，其值為1.5彡a彡8;0彡b彡4;0彡c彡5;0彡d彡2;0彡e彡2; O彡f彡2 ；和χ是由其它元素的氧化程度決定的數(shù)值，該方法的特征在于，在反應(yīng)介質(zhì)中，醇的分壓為15 80%且優(yōu)選為20 50%并且氧 的分壓為2 20%，O2分壓/醇分壓之比小于或等于1且優(yōu)選為0. 5/6 1，所述介質(zhì)的剩 余部分由對該反應(yīng)是惰性的氣體組成。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述輕質(zhì)醇選自甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇 和2-丁醇。
3.權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，以&計的氧與所述輕質(zhì)醇的摩爾比為0.5/6 1/1，優(yōu)選為 1. 2/6 0. 9/1。
4.權(quán)利要求1 3中任一項的方法，其特征在于，所述反應(yīng)通常在10 400°C的溫度 下和在50 IOOOkPa的壓力下和以特別是2000 ΙΟΟΟΟΟΙΓ1的引入反應(yīng)混合物的空間速度進(jìn)行。
5.權(quán)利要求1 4中任一項的方法，其特征在于，所述輕質(zhì)醇為甲醇或乙醇，所述部分 氧化產(chǎn)物為甲縮醛或乙縮醛，和所述氧化通過在氣相中在10 400°C、優(yōu)選100 350°C且 更優(yōu)選200 300°C的溫度下和在50 IOOOkPa且優(yōu)選100 500kPa的壓力下接觸而進(jìn)行。
6.權(quán)利要求5的方法，其特征在于，所述輕質(zhì)醇在氣流中的濃度為25 40%且優(yōu)選為 30 37%，氧在氣流中的濃度使得O2/醇之比大于1/6且優(yōu)選為1. 2/6 0. 9/1。
7.權(quán)利要求1 6中任一項的方法，其特征在于，X2為鉍。
8.權(quán)利要求1 7中任一項的方法，其特征在于，使用選自下式的混合氧化物的催化 劑=Mo12BiFe3.7Co4.7Ni2.6K0.09Sb1Si7.90x、Mo12BiFe3.7Co4.7Ni2.6K0.09Ti0.5Si190x 或 MoO3-Fe2 (MoO4) 3。
9.權(quán)利要求5 8中任一項的方法，其特征在于，引入氣體混合物的空間速度為 2000 IOOOOOhiiftit 11000 440001^0
10.權(quán)利要求1 9中任一項的方法，其特征在于，所述輕質(zhì)醇的氧化在含有所述催化 劑的固定床氧化反應(yīng)器中進(jìn)行。
11.權(quán)利要求10的方法，其特征在于，在所述反應(yīng)器的出口處得到流出物，使所述流出 物經(jīng)歷分離步驟以一方面在頂部得到包含一種或多種稀釋劑氣體、CO、CO2、當(dāng)空氣被用作 所述含有分子氧的氣體時的來自所述空氣的氮氣(N2)、殘余的A的輕質(zhì)氣體的流出物，并 且在底部得到二烷氧基烷烴和水的流出物，使所述二烷氧基烷烴和水的流出物經(jīng)歷蒸餾步 驟以分離出該二烷氧基烷烴和該水，在合適的情況下，可將所述輕質(zhì)氣體的流出物的至少 一部分用在鍋爐中。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過使用催化劑進(jìn)行低級醇的直接部分氧化而制造二烷氧基烷烴的方法，所述催化劑是基于含有下列金屬的混合氧化物鉬，和至少一種另外的選自可采取三價氧化態(tài)的金屬例如Fe、Bi、Al、Cr、In、La、Sb的金屬，和/或選自Ni、Co、Cu、V、W、Ti、Ta、Nb、Mn、Sn、P的金屬。
文檔編號C07C41/50GK102105426SQ200980128785
公開日2011年6月22日 申請日期2009年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月22日
發(fā)明者讓-盧克·杜波依斯 申請人:阿克馬法國公司