[发明专利]乙烷到乙烯的氧化脱氢和用于此工艺的多金属混合氧化物催化剂的制备

权利要求书

1.用于乙烷到乙烯的氧化脱氢的方法，其包括将包含乙烷和氧化剂的原料在氧化脱氢反应条件下与具有下式的无碲多金属混合氧化物固体催化剂相接触：

MoV_hSb_iA_jO_x  (I)

其中A代表Nb、W、Ga、Bi、Sn、Cu、Ti、Fe、Co、Ni、Cr、Zr、稀土金属或稀土碱性金属或其混合物，h和i各自分别在0.001到4.0之间，0≤j≤2.0，i/h之比在0.3到10.0之间，x代表由多金属混合氧化物中存在的其它元素的价态需求决定并与其相符的数字，所述催化剂具有斜方M1晶相和一种或多种其它晶相，所述多金属混合氧化物固体催化剂通过以下方法之一制成：

A)如下方法：该方法包括形成钼、钒和锑的金属前体与选自伯胺、仲胺、叔胺、氨、四甲基铵和肼的结构导向化合物的无碲混合物，将所述无碲混合物经历水热条件以形成固体，清洗和干燥所述固体，热活化所述干燥固体以形成除M1晶相之外还具有一种或多种晶相的催化剂；或

B)如下方法：该方法包括形成钼、钒和锑的金属前体的无碲混合物，热处理所述混合物的无碲混合物以形成MoVSb固体，用所述A所代表的金属阳离子掺杂所述MoVSb固体，热活化A金属阳离子掺杂的MoVSb固体以形成除M1晶相之外还具有一种或多种晶相的催化剂。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述多金属混合氧化物固体催化剂通过如下方法制成：该方法包括形成钼、钒和锑的金属前体与选自伯胺、仲胺、叔胺、氨、四甲基铵和肼的结构导向化合物的无碲混合物，将所述无碲混合物经历水热处理以形成固体，清洗和干燥所述固体，活化所述干燥固体以形成除M1晶相之外还具有一种或多种晶相的催化剂。

3.如权利要求2所述的方法，其中结构导向化合物选自甲胺、二甲胺、三甲胺、二乙胺或其混合物。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述水热处理在100-200℃的温度进行6～150小时，所得固体在活化之前于80～120℃清洗和干燥。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述水热处理于150～180℃的温度进行12～48小时。

6.如权利要求3所述的方法，其中干燥固体通过如下方式活化：于约150～约350℃范围内的温度在氧化和/或还原和/或惰性气氛下进行1～5小时的第一次热处理；随后于约150～约700℃范围内的温度在氧化剂或惰性气氛下进行1～5小时的第二次热处理。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述多金属混合氧化物固体催化剂通过如下方法制成：该方法包括形成钼、钒和锑的金属前体的无碲混合物，热处理所述混合物的无碲混合物以形成MoVSb固体，将所述MoVSb固体用选自Nb、Cu、W、Bi、Sn、Ti、Fe、Co、Ni、Cr、Ga、Zr、稀土元素、碱金属或碱土金属的掺杂金属阳离子以盐、氧化物、氢氧化物或烷氧化物进行掺杂，热活化金属阳离子掺杂的MoVSb固体以形成除M1晶相之外还具有一种或多种晶相的催化剂。

8.如权利要求7所述的方法，其中掺杂金属阳离子是Nb、W、Sn、Cu或K。

9.如权利要求7所述的方法，其中在掺杂所述MoVSb固体之前将所述MoVSb固体在约150～约600℃范围内的温度加热，随后将所述金属阳离子掺杂的MoVSb固体于约150～约700℃范围内的温度在氧化或惰性气氛下活化约1～5小时。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述氧化脱氢反应条件包括约250～550℃范围内的反应温度。

11.如权利要求1所述的方法，其中所述多金属混合氧化物具有下式：

MoV_hSb_iO_x

其中h和i各自分别在0.001～4.0之间，i/h之比在0.3～10.0之间，x代表由多金属混合氧化物中存在的其它元素的价态需求决定并与其相符的数字，所述催化剂具有M1晶相和一种或多种其它晶相，所述多金属混合氧化物通过如下方法制成：该方法包括形成钼、钒和锑的金属前体与选自伯胺、仲胺、叔胺、氨、四甲基铵和肼的结构导向化合物的无碲混合物，将所述无碲混合物经历水热条件以形成固体，清洗和干燥所述固体，热活化所述干燥固体以形成除M1晶相之外还具有一种或多种晶相的催化剂。