[发明专利]烷烃氧化脱氢和/或烯烃氧化的方法

说明书

本发明涉及含有2至6个碳原子的烷烃的氧化脱氢和/或含有2至6个碳原子的烯烃的氧化的方法，其中氧气、水和所述烷烃和/或烯烃被加入反应器并且与反应器中的含有钼、钒、铌和任选的碲的混合金属氧化物催化剂接触，并且其中加入反应器的水与加入反应器的氧气的摩尔比小于1﹕1。

技术领域

本发明涉及烷烃氧化脱氢(氧化脱氢(oxydehydrogenation)；ODH)和/或烯烃氧化的方法。

背景技术

已知在氧化脱氢(氧化脱氢(oxydehydrogenation)；ODH)方法中使烷烃如含有2到6个碳原子的烷烃例如乙烷或丙烷氧化脱氢，分别产生乙烯和丙烯。烷烃ODH方法(包括催化剂和其它处理条件)的实例例如公开于US7091377、WO2003064035、US20040147393、WO2010096909和US20100256432中。可以使用含有钼(Mo)、钒(V)、铌(Nb)和任选的碲(Te)作为金属的混合金属氧化物催化剂作为这种氧化脱氢催化剂。这些催化剂也可用于将烯烃直接氧化成羧酸，例如氧化含有2-6个碳原子的烯烃，例如乙烯或丙烯，分别产生乙酸和丙烯酸。

本发明的目的是提供一种烷烃氧化脱氢和/或烯烃氧化的方法，其使用含有Mo、V、Nb和任选Te的混合金属氧化物催化剂，其中催化剂活性和/或选择性和/或稳定性可以保持或甚至增加。

发明内容

令人惊讶地发现，导致一个或多个上述改进性能的这样的烷烃ODH和/或烯烃氧化方法可以是这样的方法，其中催化剂与加入含有催化剂的反应器中的氧气、水和烷烃和/或烯烃接触，其中加入反应器的水与加入反应器的氧气的摩尔比小于1﹕1。

因此，本发明涉及含有2至6个碳原子的烷烃的氧化脱氢和/或含有2至6个碳原子的烯烃的氧化的方法，其中氧气、水和烷烃和/或烯烃被加入反应器并且与反应器中的含有钼、钒、铌和任选的碲的混合金属氧化物催化剂接触，并且其中加入反应器的水与加入反应器的氧气的摩尔比小于1﹕1。

具体实施方式

虽然本发明的方法和所述方法中使用的流或催化剂以“包括”、“含有”或“包含”一个或多个各种描述的步骤或组分来描述，但它们也可以“基本上由”或者“由”所述一个或多个各种描述的步骤或组分组成。

在本发明的上下文中，在流或催化剂包含两种或更多种组分的情况下，这些组分在总量上选择不超过100体积％或100wt％。

在本说明书中，关于流中特定组分的量“基本上无”是指，基于所述流的量(即体积)，所讨论的组分的量为至多1000ppmw，优选至多500ppmw，更优选至多100ppmw，更优选至多50ppmw，更优选至多30ppmw，更优选至多20ppmw，并且最优选至多10ppmw(按体积计百分分率)。

在本发明的方法中，1)氧气(O₂)、2)水(H₂O)和3)含有2到6个碳原子的烷烃和/或含有2到6个碳原子的烯烃可加入到反应器中。此外，所述反应器包含含有钼、钒、铌和任选碲的混合金属氧化物催化剂。所述3种组分即氧气、水和烷烃和/或烯烃，然后在反应器中接触所述催化剂，导致烷烃的氧化脱氢(ODH)和/或烯烃的氧化。

此外，在本发明的方法中，加入反应器的水与加入反应器的氧气的摩尔比应小于1﹕1。本发明人惊奇地发现，与进料以驱动烷烃ODH和/或烯烃氧化反应的氧气量相比，当在反应器的总进料中仅使用相对少量的水时，含有钼、钒、铌和任选的碲的混合金属氧化物催化剂的活性和/或选择性和/或稳定性可以保持或甚至增加。进一步参考以下包括的实施例。使用保持活性和/或随时间稳定的催化剂的一个重要优点是，不需要频繁更换催化剂(例如每几周或几个月)，频繁更换催化剂就催化剂消耗成本和反应器的停机时间而言是高成本的。