催化剂被研磨 成细粉，并在模具中压制和破碎后，经筛分至12-20目颗粒而用于后续实施例所述的催化 测试。
[0048] 表1.本发明实施例中的催化剂
【主权项】
1. 一种用以生产至少为烯烃、脂肪醛和不饱和脂肪酸等产物之一的工艺，该工艺包括 将包含脂族醇与空气或氧气或氮气，及任选的一种或多种其它合适的稀释气体的混合进料 气体通入一个加热的、具有单个或多个催化区域的催化剂体系的反应器中进行气相反应， 其中每个催化区域独立地存在一包括具有经验式AaSbbXxYyZ zOn的化合物，其中A为Mo或W， X为可选自包括Ca、Ce、Co、Fe、Ga、Mg、Ni、Sn、V、W和Zn组中的元素之一，Y为可选自包括 Ag、Au、B、Cr、Cu、La、Li、Mg、Mn、Mo、Na、Nb、Ni、P、Pb、Rb、Re、Ru 和 Ti 组中的一种或多种 元素，而Z为可选自包括X或Y组，或包括以下元素：Ba、Cs、K、PcU Pt和Sr，或它们的混合 物中的一种或多种元素，并且其中a = 1，0. 05〈b〈l. 5,0. 01〈x〈l，0〈y〈0. 5,0〈z〈0. 2,而η取 决于其它元素的氧化态。
2. -种用以生产至少为烯烃、脂肪醛和不饱和脂肪酸等产物之一的工艺，该工艺包括 将包含脂族醇与空气或氧气或氮气，及任选的一种或多种其它合适的稀释气体的混合进料 气体通入一个加热的、具有单个或多个催化区域的催化剂体系的反应器中进行气相反应， 其中每个催化区域独立地存在一包括具有经验式AaXxYyZzO n的化合物，其中A为Mo或W，X 为可选自包括Ca、Ce、Co、Fe、Ga、Mg、Ni、Sb、Sn、V、W和Zn组中的元素之一，Y为可选自包 括 Ag、Au、B、Cr、Cu、La、Li、Mg、Mn、Mo、Na、Nb、Ni、P、Pb、Rb、Re、Ru 和 Ti 组中的一种或多 种元素，而Z为可选自包括X或Y组，或包括以下元素：Ba、Cs、K、PcU Pt和Sr，或它们的混 合物中的一种或多种元素，并且其中a= 1，0. 05〈x〈l. 5,0〈y〈l，0〈z〈0. 5,而η取决于其它元 素的氧化态。
3. 根据权利要求1或2所述工艺，其中所述进料混合气体包括含碳数为3至5,也可自 可再生资源，如生物质或CO2等衍生得的脂肪醇，和一类共进料气其包含氧气、空气或氮气， 及任选的水气或水蒸汽和/或一种或多种稀释气体，而其所得产物为与该脂肪醇有相同碳 数的烯烃、脂肪醛、和不饱和脂肪酸中至少一种或多种。
4. 根据权利要求1或2所述工艺，其中所述的脂肪醇或为1-或2-丙醇、或1，2-丙 二醇、或1，3-丙二醇、或它们的混合物中，所得的烯烃为丙烯，而所得的醛为1-丙醛和/ 或2-丙烯-1-醛（丙烯醛）而所得的不饱和酸为丙烯酸；和可替代地，所述脂肪醇为异丁 醇，所得烯烃为异丁稀，所得到的醛为2-甲基-1-丙醛（异丁醛）和/或2-甲基-2-丙 烯-1-醛（甲基丙烯醛），所得到的不饱和酸为甲基丙烯酸。
5. -种包括具有经验式A aSbbXxYyZz0 n的化合物的固体催化剂，其中A为Mo或W，X为 选自0&、〇6、(：〇、？6、6&、]\%、附、513、511、￥、1和211组中的元素之一，￥为可选自包括六8、八11、 B、Cr、Cu、La、Li、Mg、Mn、Mo、Na、Nb、Ni、P、Pb、Rb、Re、Ru 和 Ti 组中的一种或多种元素，而 Z为可选自包括X或Y组，或包括以下元素：Ba、Cs、K、PcU Pt和Sr，或它们的混合物中的一 种或多种元素，并且其中a = 1，0. 05〈b〈l. 5,0. 01〈x〈l，0〈y〈0. 5,0〈z〈0. 2,并且η取决于其 它元素的氧化态。
6. -种包括具有经验式A JxYyZzO1^化合物的固体催化剂，其中A为Mo或W，X为选自 〇&、〇6、(：〇、卩6、6&、]\%、附、513、511、￥、1和211组中的元素之一，￥为可选自包括六8、六11、8、0、 Cu、La、Li、Mg、Mn、Mo、Na、Nb、Ni、P、Pb、Rb、Re、Ru 和 Ti 组中的一种或多种元素，而 Z 为可 选自包括X或Y组，或包括以下元素：8&、〇8、1(、？(1、？七和51'，或它们的混合物中的一种或多 种元素，并且其中a = 1，0. 05〈x〈l. 5,0〈y〈l，0〈z〈0. 5,并且η取决于其它元素的氧化态。
7. -种用于制备固体催化剂的工艺，该催化剂包括一种具有经验式A aSbbXxYyZz0 n的化 合物，其中六为舭或1，乂为可选自包括0&、〇6、(：〇、？6、6&、]\%、附、511、￥、1和211组中的元 素之一，Y 为可选自包括 Ag、Au、B、Cr、Cu、La、Li、Mg、Mn、Mo、Na、Nb、Ni、P、Pb、Rb、Re、Ru 和Ti组中的一种或多种元素，而Z为可选自包括X或Y组，或包括以下元素：Ba、Cs、K、Pd、 Pt和Sr，或它们的混合物中的一种或多种元素，并且其中a = 1，0. 05〈b〈l. 5,0. 01〈x〈l， 0〈y〈0. 5,0〈z〈0. 2,并且n取决于其它元素的氧化态，所述制备工艺包括：a)获得含有适当 量的上述元素中所选元素的源材料的固体混合物，以提供所述的预选定的a，b，X，y和z元 素比；及b)将所述混合物在150°C至900°C的温度下，并在含有氧气或惰性气体、或它们的 混合气体的气氛中的单个或多个阶段中煅烧，以得到所述固体催化剂。
8. -种用于制备固体催化剂的工艺，该催化剂包括一种具有经验式A JxYyZzOn的化合 物，其中4为舭或1，乂为可选自包括0&、〇6、(：〇、？6、6&、]\%、附、513、511、￥、1和211组中的元 素之一，Y 为可选自包括 Ag、Au、B、Cr、Cu、La、Li、Mg、Mn、Mo、Na、Nb、Ni、P、Pb、Rb、Re、Ru* Ti组中的一种或多种元素，而Z为可选自包括X或Y组，或包括以下元素：Ba、Cs、K、PcU Pt 和Sr，或它们的混合物中的一种或多种元素，并且其中a = 1，0. 05〈x〈l. 5,0〈y〈l，0〈z〈0. 5， 并且n取决于其它元素的氧化态，所述制备工艺包括：a)获得含有适当量的上述元素中所 选元素的源材料的固体混合物，以提供所述的预选定的a，X，y和z元素比；及b)将所述混 合物在150°C至900°C的温度下，并在含有氧气或惰性气体、或它们的混合气体的气氛中的 单个或多个阶段中煅烧，以得到所述固体催化剂。
9. 根据权利要求7或8所述工艺，其中所述固体煅烧温度为从300°C至700°C。
10. 根据权利要求7或8所述工艺，其中所述煅烧使用包括氩气和氮气中的至少一种的 惰性气体。
11. 根据权利要求7或8所述工艺，其中所述催化剂被分散到具有高表面积的载体材 料上和/或被掺入其中，该载体材料包含氧化物、碳化物、或含包括可选自Al、Mg、Si、Ti和 Zr组中至少一种元素的氮化物或它们的复合物。
12. -种用于生产烯烃、醛和不饱和酸等产物中至少一种的工艺，也包括包含一种可自 可再生生物质或〇)2等衍生的脂肪醇和空气或氧气，以及任选地，含氮或一种或多种其它稀 释气体的进料气体混合物置于含单个或多个反应区域的加热的反应器中进行气相反应，而 其中每一个反应区域中独立地含有根据权利要求5或6的固体催化剂，并且在每个所述区 域中，其一个（或多个）共进料气体与在任何其他区域可为相同或不相同，并且可独立地被 调节，该区中温度与在任何其他区中的可为相同或不相同，且独立地被维持在一个为200°C 至600°C的范围，而在每个区域中的催化剂同所述进料气体混合物的接触时间可为相同或 不相同的，并且可独立地被维持在一个为0. 1至10秒的范围内。
13. 根据权利要求12所述工艺，其中所述反应混合物在所述反应过程中流经所述的一 个或多个反应区域不被取出、分离或中途分开；而在反应器出口处的产物流可被选择性地 地分离，使其中烯烃和/或醛被再循环回进料和/或用于进一步（或多步）反应。
14. 根据权利要求12所述工艺，其中所述脂肪醇为1-或2-丙醇，或1，2-丙二醇或 1，3-丙二醇和/或它们的混合物，而所得的烯烃为丙烯，所得到的醛为1-丙醛和/或2-丙 烯-1-醛（丙烯醛）而所得的不饱和酸为丙烯酸；和可替代地，所述脂肪醇为异丁醇，所得 烯烃为异丁烯，所得到的醛为2-甲基-1-丙醛（异丁醛）和/或2-甲基-2-丙烯-1-醛 (甲基丙烯醛），所得到的不饱和酸为甲基丙烯酸。
【专利摘要】本发明申请公开了一种催化剂体系、其制备方法、及其应用于生产烯烃和/或饱和或不饱和含氧化合物和其他产物的工艺过程。该工艺的产物包括至少一种醛和一种酸(如丙基醛，丙烯醛，丙烯酸，异丁醛，甲基丙烯醛，及甲基丙烯酸等)，而其气相过程包括使相应的含3至5个碳的、可衍生自生物质的如丙醇，丙二醇，和异丁醇等的脂族醇经由同氧气、空气或氮气和/或其它合适的稀释气体形成进料混合物而通过本文中所述的催化体系进行。当将含3碳的脂族醇(正丙醇、异丙醇、或1,2-丙二醇，或1,3-丙二醇)、或它们的混合物同空气或氧气及一种如氮气或其它稀释气体混合形成的共进气料在所述催化体系中进行气相催化时，该工艺产物为丙烯，丙醛，丙烯醛和丙烯酸中的至少一种。当将异丁醇通过该工艺进行反应时，其产物为异丁烯，异丁醛，甲基丙烯醛和甲基丙烯酸中的至少一种。该催化剂体系的构型包括单一或多重催化区域，其中每个催化区域的共进料之组成及其它反应参数等皆可被独立调控。
【IPC分类】C07C45-38, B01J23-00
【公开号】CN104837799
【申请号】CN201380063889
【发明人】林曼华, 伍维思
【申请人】艾菲纽技术公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2013年12月6日
【公告号】US20150266005, WO2014089412A1