[发明专利]链烯烃环氧化用催化剂

说明书

本发明涉及一种在载体上包含银、铼、铯、锂、钨和硫的链烯烃环氧 化用催化剂。此外，本发明涉及一种生产该催化剂的方法和该催化剂在将 链烯烃氧化成氧化烯中的用途。此外，本发明涉及一种由乙烯制备氧化乙 烯的方法，包括在所述催化剂存在下用氧气氧化乙烯。

发明背景

氧化乙烯是重要的基础化学品且通常通过在含银催化剂存在下用氧气 直接氧化乙烯而以工业规模制备。这些催化剂通常包含已经借助合适方法 沉积于载体材料上的金属银和其他元素。作为载体，原则上可以使用各种 多孔材料，如活性炭、二氧化钛、二氧化锆或二氧化硅或陶瓷组合物或这 些材料的混合物。通常将α-氧化铝用作载体。

除了作为活性组分的银外，这些催化剂通常包含用于改进催化性能的 促进剂(WO2007/122090，WO2010/123856)。促进剂的实例是碱金属化合 物和/或碱土金属化合物。一些文献教导使用过渡金属如钴(EP0480538)、 钨或钼。对于影响催化剂的活性和选择性特别优选的促进剂是铼(EP0266 015)。在工业中由于其高选择性而优选使用与碱金属化合物和/或碱土金属 化合物组合的包含铼和/或其他过渡金属促进剂的催化剂。选择性例如在氧 化乙烯的情况下为反应形成氧化乙烯的乙烯摩尔百分数。催化剂的活性通 常由在其他方面恒定的条件，例如温度、压力、气体通过量、催化剂量等 下反应器出口处的氧化乙烯浓度表征。反应器输出料流中氧化乙烯浓度越 高，催化剂活性越高。实现预定氧化乙烯浓度所要求的温度越低，活性越 高。

使用负载型银催化剂将乙烯直接氧化成氧化乙烯例如描述于 DE-A-2300512，DE-A2521906，EP-A-0014457，DE-A-2454972， EP-A-0172565，EP-A-0357293，EP-A-0266015，EP-A-0011356， EP-A-0085237，DE-A-2560684和DE-A-2753359中。

EP1613428B1描述了使用对于催化剂总重量以至多1.5mmol/kg或 对于载体的BET表面积以0.0015mmol/m²的量含有铼的催化剂由乙烯生产 氧化乙烯。EP2152411A2描述了使用由硫、磷、硼或其混合物、钨、钼、 铬构成的促进剂和共促进剂，从而使沉积于载体上的共促进剂的量相对于 载体重量为至多3.8mmol/kg。

发明概述

本发明的目的是要提供链烯烃环氧化用新型催化剂，它们显示出有利 的活性和/或选择性。

因此，发现了在载体上包含银、铼、铯、锂、钨和硫的链烯烃环氧化 用新型催化剂，其中钨作为具有非常低硫/钨原子比的钨化合物沉积于载体 上。尽管硫是用于氧化乙烯催化剂中的已知促进剂，但在催化剂生产过程 中使用低硫或无硫的钨化合物提供的催化剂具有改进的催化剂活性和选择 性，即使在该生产方法过程中分开加入硫作为促进剂。

发明详述

本发明的一个实施方案是一种在载体上包含银、铼、铯、锂、钨和硫 的链烯烃环氧化用催化剂，其中钨已经作为硫/钨原子比为150ppm或更小 的钨化合物沉积于载体上。

本发明催化剂包含载体。适合本发明的载体可以通过由现有技术已知 的方法生产。实例是描述于US2009/0198076A1，WO2006/133187，WO 03/072244，US2005/0096219A1和EP0496386B2中的方法。

合适载体材料的实例是氧化铝，二氧化硅，碳化硅，二氧化钛，二氧 化锆及其混合物，优选氧化铝。在优选实施方案中，本发明相应地提供了 其载体为氧化铝载体的催化剂。

本文所用术语氧化铝包括所有可以想到的结构，如α-、γ-或θ-氧化铝。 在优选实施方案中，载体为α-氧化铝载体。本发明相应地还提供了一种其 中载体为α-氧化铝的催化剂。

在进一步优选的实施方案中，α-氧化铝具有的纯度为至少75重量％， 优选至少80重量％，更优选至少85重量％，更优选至少90重量％，更优 选至少98重量％，更优选至少98.5重量％，特别优选至少99重量％。

术语α-氧化铝相应地还包括包含其他成分，例如选自锆、碱金属、碱 土金属、硅、锌、镓、铪、硼、氟、铜、镍、锰、铁、铈、钛、铬的元素 和这些元素的化合物以及还有这些元素和/或其化合物中两种或更多种的 混合物的α-氧化铝。