专利名称：通过低级醇在基于钼和铁的催化剂的存在下的部分氧化制造二烷氧基烷烃的方法
通过低级醇在基于钼和铁的催化剂的存在下的部分氧化制 造二烷氧基烷烃的方法本发明涉及通过使用基于含有钼和铁的混合氧化物的催化剂进行轻质醇的直接 部分氧化而制造二烷氧基烷烃的方法。由本发明的方法制造的二烷氧基烷烃对应于以下通式RR，CH-O-CRR' -O-CHRR'， 其中，R和R’为H或CH3-(CH2)n-基团，η为0 2，使得R和R’基团的碳原子总数彡3。这些化合物是通过轻质醇即包含1 4个碳原子的线型醇的氧化得到的。这些为 伯醇如甲醇、乙醇、1-丙醇、1-丁醇，或者仲醇如2-丙醇(或异丙醇)或2-丁醇。当使用伯醇进行合成反应时，所述二烷氧基烷烃的通式简化为 RCH2-O-CHR-O-CH2R0工业上最需要的二烷氧基烷烃即二甲氧基甲烷(或甲缩醛)和1，1_二 乙氧基乙烷(或乙缩醛)的式子为如此情况。醇并且尤其是轻质一元醇的氧化方法已经公知了至少一个世纪。该氧化可采取两 种途径，这两种途径通过所利用的反应机理区分。第一种途径是“简单”氧化，其是下文中 的开发的主题，第二种途径是脱氢途径。该第二种途径可根据以下反应机理以非氧化脱氢的形式进行RCH2OH-RCH0+H2,并且因此产生氢气(其中缺乏氧)，或者该第二种途径可以氧化 脱氢的形式进行并且通过氢的氧化产生水。这些反应在气相中在例如还原的铜催化剂或金 属银催化剂的存在下在通常为600 700°C的温度下进行。关于该主题，可参考著作例如由 Editions Technip 于 1978 年出版的 Institut Francais du Petrole [French Institute of Oil]的“Catalyse de Contact"[Contact Catalysis]的第 385 393 页、或者由 Wolfe Publishing Ltd 于 1989 年出版的 Μ. V. Twigg 的 Catalyst Handbook 第 490 503 页。这 些方法通常用于合成醛(由甲醇合成甲醛)或酸或酯。关于使用氧气的简单氧化的第一种途径，甲醇在催化剂存在下的氧化在低温下导 致产生多种氧化化合物例如特别是甲醛、甲酸甲酯或甲缩醛(二甲氧基甲烷)的混合物是 公知的。于是，用甲醇发动的各种催化反应可通过下列方案说明
权利要求
1.制造轻质醇的二烷氧基烷烃形式的部分氧化产物的方法，其中通过使包含1 4个 碳原子的轻质醇在对应于以下组成的催化剂的存在下在气相中与氧气或含有分子氧的气 体接触而使该轻质醇经历氧化Mo12FeaX1bX2cX3dX4eX5fOx在该式中，Mo =钼；0 =氧Je =铁；X1 =选自铬、镍、钴、锰、锡和铜的至少一种元素；X2 =选自铋、锑、碲、铟、铝和硅的至少一种元素；X3 =选自磷、钨、钛、钒、钽和铌的至少一种元 素；X4 =选自碱土金属、镧和铈的至少一种元素；X5为选自碱金属的至少一种元素；并且a、 b、c、d、e和f是下标，其值为1.5彡a彡8;0彡b彡4;0彡c彡5;0彡d彡2;0彡e彡2; O彡f彡2 ；和χ是由其它元素的氧化程度决定的数值，该方法的特征在于，在反应介质中，醇的分压为15 80%且优选为20 50%并且氧 的分压为2 20%，O2分压/醇分压之比小于或等于1且优选为0. 5/6 1，所述介质的剩 余部分由对该反应是惰性的气体组成。
2.权利要求1的方法，其特征在于，所述轻质醇选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇 和2-丁醇。
3.权利要求1或2的方法，其特征在于，以&计的氧与所述轻质醇的摩尔比为0.5/6 1/1，优选为 1. 2/6 0. 9/1。
4.权利要求1 3中任一项的方法，其特征在于，所述反应通常在10 400°C的温度 下和在50 IOOOkPa的压力下和以特别是2000 ΙΟΟΟΟΟΙΓ1的引入反应混合物的空间速度进行。
5.权利要求1 4中任一项的方法，其特征在于，所述轻质醇为甲醇或乙醇，所述部分 氧化产物为甲缩醛或乙缩醛，和所述氧化通过在气相中在10 400°C、优选100 350°C且 更优选200 300°C的温度下和在50 IOOOkPa且优选100 500kPa的压力下接触而进行。
6.权利要求5的方法，其特征在于，所述轻质醇在气流中的浓度为25 40%且优选为 30 37%，氧在气流中的浓度使得O2/醇之比大于1/6且优选为1. 2/6 0. 9/1。
7.权利要求1 6中任一项的方法，其特征在于，X2为铋。
8.权利要求1 7中任一项的方法，其特征在于，使用选自下式的混合氧化物的催化 剂=Mo12BiFe3.7Co4.7Ni2.6K0.09Sb1Si7.90x、Mo12BiFe3.7Co4.7Ni2.6K0.09Ti0.5Si190x 或 MoO3-Fe2 (MoO4) 3。
9.权利要求5 8中任一项的方法，其特征在于，引入气体混合物的空间速度为 2000 IOOOOOhiiftit 11000 440001^0
10.权利要求1 9中任一项的方法，其特征在于，所述轻质醇的氧化在含有所述催化 剂的固定床氧化反应器中进行。
11.权利要求10的方法，其特征在于，在所述反应器的出口处得到流出物，使所述流出 物经历分离步骤以一方面在顶部得到包含一种或多种稀释剂气体、CO、CO2、当空气被用作 所述含有分子氧的气体时的来自所述空气的氮气(N2)、残余的A的轻质气体的流出物，并 且在底部得到二烷氧基烷烃和水的流出物，使所述二烷氧基烷烃和水的流出物经历蒸馏步 骤以分离出该二烷氧基烷烃和该水，在合适的情况下，可将所述轻质气体的流出物的至少 一部分用在锅炉中。
全文摘要
本发明涉及通过使用催化剂进行低级醇的直接部分氧化而制造二烷氧基烷烃的方法，所述催化剂是基于含有下列金属的混合氧化物钼，和至少一种另外的选自可采取三价氧化态的金属例如Fe、Bi、Al、Cr、In、La、Sb的金属，和/或选自Ni、Co、Cu、V、W、Ti、Ta、Nb、Mn、Sn、P的金属。
文档编号C07C41/50GK102105426SQ200980128785
公开日2011年6月22日 申请日期2009年7月21日 优先权日2008年7月22日
发明者让-卢克·杜波依斯 申请人:阿克马法国公司