专利名称：乙烷部分氧化直接制乙烯氢甲酰化原料气用催化剂及工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种添加贵金属的负载型金属复合氧化物催化剂及利用该催化剂进行乙烷部分氧化直接制得乙烯氢甲酰化原料气的反应工艺。
乙烷是天然气和油田气的重要组成部分，约占3-30％，炼厂干气中约含乙烷10-20％，乙烷通常用来生产乙烯，世界乙烯生产原料的30％为乙烷提供。目前工业上一般采用乙烷蒸汽裂解法生产乙烯，但能耗高，故成本居高不下，乙烷氧化脱氢法尚处于实验室研究阶段，其中许多研究单纯的追求乙烯的高收率，而对该反应主要副产物CO和H2的重视不够。
乙烯是制备聚乙烯等许多化工产品的重要中间体，其中通过乙烯氢甲酰化制备丙醛(丙醇)是一项重要的化工过程。一般传统的工艺流程可表示为 L．D．Schmidt研究乙烷氧化脱氢发现产物中除了乙烯外，主要副产物为CO和H2(J．Phys．Chem．1993，97，11815)。欧洲专利(EP0178853A2)中以耐火砖，石英，金刚砂，碳化硅，陶瓷等为床层材料进行饱和轻烃与含氧气氛反应，发现产物中除C2H4，CO，H2外还有C2H2，C3，C4等，组分较为复杂。L．H．Green等(Ing．Eng．Chem．Res_Vol．32，No．6，1993)从甲烷出发，将甲烷氧化偶联和部分氧化两个反应并联起来制备乙烯氢甲酰化原料气，并在常压下进行了乙烯氢甲酰化反应。
本发明旨在开发一种双功能催化剂及一种新的反应工艺路线，从乙烷出发，使之部分氧化直接得到适合于乙烯氢甲酰化的产物摩尔配比(C2H4／CO／H2=1／1／1-2)，使传统的制备乙烯氢甲酰化原料气的两个反应在一步完成。
这一目标在本发明中得到很好的实现。
本发明使乙烷与气相氧(空气或氧气)反应，经一步反应直接制得乙烯氢甲酰化反应原料气，这一过程可表示为本发明的特点在于利用一种双功能催化剂，使乙烷部分氧化直接转化为具有适宜的组分配比的乙烯氢甲酰化原料气。为乙烷有效的转化为生产丙醛或丙醇的原料气提供了新的反应路线，该路线使丙醛或丙醇的生产工艺得以简化，具有显著的实用价值和经济效益。
权利要求
1．一种用于乙烷部分氧化直接制乙烯氢甲酰化原料气的负载型催化剂，其特征在于该催化剂由贵金属和金属复合氧化物负载于载体制备而成，贵金属重量含量0．5-4％，金属复合氧化物重量含量2-10％。
2．根据权利要求1所述，乙烷部分氧化直接制乙烯氢甲酰化原料气用催化剂，其特征在于制备方法为a．将载体和一种或几种金属可溶盐溶液混合均匀，室温下浸渍1h，363-383k红外灯烘干，973-1073k焙烧4-6h，自然冷却得I。b．将I与Pt或Rh溶液混合均匀，323-343k浸渍1h，363-383k红外灯烘干，673-873k焙烧分解2-5h，自然冷却得到添加贵金属的金属复合氧化物催化剂。
3．根据权利要求1或2所述，乙烷部分氧化直接制乙烯氢甲酰化原料气用催化剂，所用贵金属为Pt或Rh。
4．根据权利要求1或2所述，乙烷部分氧化直接制乙烯氢甲酰化原料气用催化剂，其特征在于所用金属可溶盐为H2PtCl6，Rh(NO3)3，Mn(NO3)2·6H2O，Na2WO4·2H2O。
5．根据权利要求1或2所述，乙烷部分氧化直接制乙烯氢甲酰化原料气用催化剂，其特征在于所用载体可以是SiO2，Al2O3，Al2O3-SiO2，MgAl2O4，CaAl2O4，ZrO2中的一种或几种。
6．乙烷部分氧化直接制乙烯氢甲酰化原料气的反应工艺，其特征在于一定温度下，将一定配比的乙烷和氧气(或空气)通入预还原的催化剂床层，进行乙烷部分氧化反应，直接制得乙烯氢甲酰化原料气，该反应简化了传统的制备乙烯氢甲酰化原料气的工艺路线。
7．根据权利要求6所述，乙烷部分氧化直接制乙烯氢甲酰化原料气的反应工艺，其特征在于乙烷部分氧化一步反应产物组分摩尔配比为C2H4／CO／H2=1／1／1-2，适合于直接作为乙烯氢甲酰化原料气。
8．乙烷部分氧化直接制乙烯氢甲酰化原料气的方法，其特征在于反应温度为923-1123k。
9．根据权利要求6所述，乙烷部分氧化直接制乙烯氢甲酰化原料气的反应工艺，其特征在于乙烷的空速为10000-100000／h。
10．根据权利要求6所述，乙烷部分氧化直接制乙烯氢甲酰化原料气的反应工艺，其特征在于烷氧比(C2H6／O2)为1-4。
全文摘要
本发明涉及一种添加贵金属的金属复合氧化物催化剂及利用该催化剂进行乙烷部分氧化直接制得乙烯氢甲酰化原料气的反应工艺。催化剂由贵金属和金属氧化物负载于载体制备而成,贵金属重量含量0.5—4%,金属复合氧化物重量含量2—10%。该反应工艺是在催化剂上于923—1123k通入乙烷和氧气的混合气,乙烷空速为1×10
文档编号C07C11/04GK1280035SQ9911500
公开日2001年1月17日 申请日期1999年7月12日 优先权日1999年7月12日
发明者梁奇, 李庆, 高利珍, 林世浒, 康星武, 区泽棠, 于作龙 申请人:中国科学院成都有机化学研究所