[发明专利]用IA族和IIA族金属构成的接触物质使C2-C7烃氧化脱氢的方法

说明书

本发明涉及一种改进的组合物。更确切地说，本发明涉及一种使原料有机化合物氧化转化成产品有机化合物的改进的固体接触物质。另一方面，本发明还涉及在含有游离氧化体存在下，将原料有机化合物转化成产品有机化合物的固体接触物质，以及这种转换方法。

许多方法正在使用，并已推荐作为将有机化合物和有机原料转化成更有用的有机化合物和更有用的有机化工和石油化工工业原料，特别是从石油中得到的有机化合物和有机原料。

一种有希望的转化方法是将有机化合物氧化转化成其它有机化合物。但是，在许多情况下，这种氧化转化方法不利于商业化，这主要是因为它们耗能大，原料转化率低，对所需的化合物选择差，并且这种方法不能以连续方式进行。大多数这种工艺是将固体接触物质与原料接触。但是，熟悉这种工艺的技术人员对这种方法的实质，特别是对接触物质的功能，以及实施这种功能的方法持有不同见解。例如：技术人员有一段时间曾经认为：接触物质的功能是一种纯物理现象，是原子或分子氧在固体表面或内部的吸附脱附过程;或者认为是使用能够氧化还原的变价金属的氧化还原反应;固体物质上的有机物质吸附和脱附;自由基机理等等。因此，所使用的固体物质有各种称呼，如：“接触物质”，“促进剂”，活化剂”，和“催化剂”等。在此，为了避免进行功能分类，本发明将使用术语“固体接触物质”或“固体接触物质类”。

先有技术的许多方法理论依据是接触物质的功能是氧的吸附脱附、氧化还原。因此这种工艺以循环方式进行，通过把氧化气体通入接触物质上，然后用含氧接触物质接触原料，以后再次通入氧化气体，使接触物质再活化或再生。因而这种方向需要高温，造成高能耗。由于放热和吸热反应分别进行，因此设备费用大，因为必须快速循环，所以接触物质的使用寿命比较短。

从上文可以清楚地看出，很难预测哪种物质是使有机化合物氧化转化的合适的接触物质。因此，迫切需要开发新的用于这种用途的改进的接触物质和提供利用这种接触物质的改进的方法。特别是只需要低温，低能耗，并能以连续方式操作，和提高接触物质使用寿命，改进原料转化，改进对所需产品选择性的接触物质及其使用方法。

在有机化工和石油化工工业的各种原料中，烯烃类，如乙烯和丙烯特别重要，它们已成为主要原料。在这些原料中，乙烯是最重要的化工原料，对乙烯原料的需求量约是丙烯原料的需求量的两倍。

因此，非常需要找到那些能使比较便宜的原料转化成乙烯的物质和方法。目前乙烯几乎都是采用乙烷和丙烷、石脑油，偶尔也因瓦斯油脱氢或热解方法进行生产。和甲烷不同，天然气中烃类的5～60%（体积）是乙烷。目前，约75%的乙烯是用天然气中所含有的乙烷和丙烷做原料，采用蒸汽裂解的方法生产的。由于条件比较苛刻，特别是温度要求在1000℃以上，所以这种方法耗能高。为了降低对条件，特别是温度条件的苛求，提出过多种催化剂热解反应方法。事实上，采用这些方法时，虽然降低了对条件苛求，但原料的转化率和乙烯的选择性仍相当低。在这方面，最有吸引力的方法是烷烃的氧化脱氢。特别是具有2～7个碳原子的烷烃，更具体地说是乙烷的氧化脱氢。不过，已经提出的许多氧化脱氢方法还是没有能够局部或全部消除上述的缺陷。

因此本发明的目的在于：其一，提供一种改进的组合物及其使用方法，该方法克服了旧工艺具有的上述的和其它的缺点;其二，提供一种改进的组合物;其三，提供一种将有机化合物氧化转化成其它有机化合物的改进的接触物质;其四，提供一种改进的接触物质，它在含游离氧气体的存在下，将有机化合物氧化转化成其它有机化合物;其五，提供一种在含游离氧气体存在下，将有机化合物氧化转化成其它有机化合物的改进的方法;其六，提供一种具有改进原料转化率的将有机化合物氧化转化成其它有机化合物的方法;其七，提供一种对所需产品具有改进选择性的将有机化合物氧化转化成其它有机化合物的方法;其八，提供一种具有改进原料转化率和对所需产品具有改进的选择性的将有机化合物氧化转化成其它有机化合物的方法;其九，提供一种使用温度比已知方法低的将有机化合物氧化转化成其它有机化合物的方法;其十，提供一种能耗低的将有机化合物氧化转化成其它有机化合物的方法;其十一，提供一种以连续方式进行的将有机化合物氧化转化成其它有机化合物的方法;其十二，提供一种能提高所用接触物质使用寿命的将有机化合物氧化转化成其它有机化合物的方法。本发明的这些和其它一些目的在下文的详细说明中将变得很清楚。

本发明提供一种改进的固体组合物，这种组合物主要含有：

（a）组分，它含有（1）至少一种选自ⅠA族的金属及含该金属的化合物，（2）至少一种从锡、含锡和氯离子的化合物或含该氯离子的化合物中任选的一种物质，以及