[发明专利]制备钛沸石催化剂的方法

说明书

本发明涉及一种制备用于烃转化反应中的催化剂的方法，所述催化剂含有钛沸石和含碳材料，所述催化剂基于所述催化剂中所含钛沸石的总重量以0.01-0.5重量%的量含有所述含碳材料，该方法包括：

(i)制备含有该钛沸石的催化剂；

(ii)通过使所述催化剂在用于所述烃转化反应中之前与在惰性气氛中含有至少一种烃的流体接触而将含碳材料基于该催化剂中所含钛沸石的总重量以0.01-0.5重量%的量沉积于根据(i)的催化剂上，得到含有含碳材料的催化剂，

其中在(ii)中所述催化剂不与含氧气体接触。额外地，本发明涉及一种可由所述方法得到的催化剂，所述催化剂基于钛沸石的总重量含有0.01-0.5重量%的含碳材料。此外，本发明涉及所述催化剂在烃的转化，尤其是氧化中的用途。此外，本发明还涉及一种在含有至少一种钛沸石和含碳材料的催化剂存在下制备氧化丙烯的方法，该催化剂包含基于钛沸石的总重量为0.01-0.5重量%的所述含碳材料，该方法包括：

(i)提供含有该钛沸石的催化剂；

(ii)通过使所述催化剂在用于所述烃转化反应中之前与在惰性气氛中含有至少一种烃的流体接触而将基于所述催化剂中所含钛沸石的总重量为0.01-0.5重量%的含碳材料沉积于根据(i)的催化剂上，得到含有含碳材料的催化剂，

(iii)使根据(ii)得到的催化剂与包含丙烯、氢过氧化物和至少一种溶剂的反应混合物接触，

其中在(ii)中所述催化剂不与含氧气体接触。

以前已经描述过用于烃转化方法中的催化剂，其已经在使用前用烃预处理。

例如，一种制备预焦化催化剂的方法已经描述于US 4,001,346中，其公开了一种通过在其上沉积通过烃的分解产生的焦炭涂层而改性包含具有ZSM-5结构的硅铝酸盐沸石的催化剂的方法。根据US 4,001,346的预处理步骤为两步程序，其中在第一步中提供焦炭含量为约15-75重量%的催化剂，该焦炭含量显著使该催化剂失活，以及其中在第二步中在升高的温度下将该催化剂暴露于含氧气氛以将焦炭含量降至所需值。该预处理可以通过在感兴趣的反应，即对二甲苯通过甲苯甲基化的选择性生产中使用未焦化催化剂并随后通过在空气流中烧掉沉积物以再生该催化剂而完成。

类似地，EP 0272830B1描述了通过将含碳材料沉积在烷基化催化剂上以抑制其烷基化活性并且随后通过在升高的温度下用气态氧化剂处理该催化剂以除去大于约95重量%的该含碳材料而活化该催化剂的方法。进行根据EP 0 272 830 B1的方法的催化剂可以是新鲜催化剂，即以前没有用于感兴趣的反应中的催化剂，或者是失活或部分失活的催化剂。因此，再次公开了一种两步程序，其中首先将过量含碳材料沉积在该催化剂上，这使得随后必须用氧化剂处理以得到活性催化剂。

同样，催化剂的活化和再生已经描述于WO 01/41926 A1中，其描述了一种其中通过使失活的催化剂与臭氧接触而活化加氢氧化(hydrooxidation)催化剂的方法。

US 4,638,106描述了一种改善用于醇(例如甲醇)及其醚衍生物(例如二甲基醚)的转化中的酸性硅铝酸盐催化剂或硅镓酸盐催化剂的催化剂寿命的方法。US 4,638,106描述了一种两步程序，其中首先将少量焦炭前体沉积在沸石的外表面上并且其中随后在惰性气氛中将如此得到的催化剂热处理以将焦炭前体转化成焦炭。

鉴于该现有技术，本发明的目的是提供一种制备在用于烃转化反应中时具有改进催化性能的催化剂的方法。额外地，本发明的目的是提供该改进的催化剂本身以及所述催化剂在烃转化，尤其是丙烯环氧化中的用途。

惊人地发现通过一种特殊预处理方法可以制备改进的催化剂，在该方法中将含碳材料在所述催化剂在烃转化反应中使用之前沉积于该催化剂上。

因此，本发明提供了一种制备用于烃转化反应中的催化剂的方法，所述催化剂含有钛沸石和含碳材料，所述催化剂基于所述催化剂中所含钛沸石的总重量以0.01-0.5重量%的量含有所述含碳材料，该方法包括：

(i)制备含有该钛沸石的催化剂；

(ii)通过使所述催化剂在用于所述烃转化反应中之前与在惰性气氛中含有至少一种烃的流体接触而将含碳材料基于该催化剂中所含钛沸石的总重量以0.01-0.5重量%的量沉积于根据(i)的催化剂上，得到含有含碳材料的催化剂，

其中在(ii)中所述催化剂不与含氧气体接触。