[发明专利]非均相催化剂

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是非临时申请，要求2010年10月11日提交的题为“HETEROGENEOUS CATALYSTS”的美国临时专利申请61/391,742的优先权，其教导通过参考并入本申请，以下如同全文复制。

技术领域

本发明涉及使用包含在催化剂载体上的金属的组合的非均相催化剂将乙烯和合成气体(“合成气”，一氧化碳(CO)和氢气(H₂)的混合物)的进料流转化为包含至少一种三碳(C₃)氧化物(例如丙醛或丙醇)的产物流的方法。

背景技术

Steven S.C.Chuang等人在“Role of Silver Promoter in Carbon Monoxide Hydrogenation and Ethylene Hydroformylation over Rh/SiO₂Catalysts”，Journal of Catalysis，138，536-546(1992)中教导了银(Ag)在硅石(SiO₂)-担载的铑(Rh)催化剂上在CO氢化过程中提高形成乙醛(两碳原子(C₂)氧化物)的选择性和速率以及在乙烯加氢甲酰化过程中提高形成丙醛的选择性和速率。他们也教导，已知某些促进剂，例如锰(Mn)、锆(Zr)、钛(Ti)、钒(V)和镧(La)的氧化物以及碱金属可增强C₂氧化物选择性，而其它促进剂(包括锌(Zn)和铁(Fe))可通过封闭表面位点改善催化剂活性。

Steven S.C.Chuang等人在“C₂Oxygenate Synthesis from CO Hydrogenation on AgRh/SiO₂”，Applied Catalysis，第57卷，第241-251页中指出，Ag对形成甲烷和C₂₊烃的速率的降低大于对形成C₂氧化物的速率的降低，导致C₂氧化物选择性显著增加。

美国专利(US)4,492,773(Ball等人)教导如下生产C₁至C₄氧化物：在150摄氏度(°C)至450°C的温度和1巴(100千帕(KPa)至700巴(70,000KPa)的压力使合成气与包含Rh组分和Ag组分的担载混合物的催化剂接触。可以添加的其它金属组分包括铁(Fe)，Mn，Mo，钨(W)，钌(Ru)，铬(Cr)，钍(Th)和锆(Zr)。载体材料包括硅石、氧化铝、硅石/氧化铝、氧化镁、氧化钍、氧化钛、氧化铬、氧化锆、和活性炭。催化剂载体可以由一种或多种非金属活化剂组分活化，所述活化剂组分选自碱金属，Th，Mn，Rh，Fe，Cr，Mo，Zr，铼(Re)，Ag，硼(B)和磷(P)。

发明内容

在一些方面，本发明是将包含合成气和乙烯的进料流转化为包含至少一种三碳氧化物的产物流的方法，所述方法包括：在足以有效将所述进料流转化为所述产物流的条件下使所述进料流与非均相催化剂接触，所述催化剂包括在催化剂载体上的金属的组合，所述金属的组合由通式Rh_aAg_bSn_cX_dY_eO_x表示，其中X是除铑或银以外的至少一种过渡元素，Y是选自碱金属和碱土金属的至少一种元素，a是0.1毫摩尔/一百克(mmol/hg)至50mmol/hg范围内的实数，b是0.1mmol/hg至50mmol/hg范围内的实数，c是0.1mmol/hg至50mmol/hg范围内的实数，d是0mmol/hg至250mmol/hg范围内的实数，e是0mmol/hg至1500mmol/hg范围内的实数，x是平衡Rh、Ag、Sn、X和Y元素总电荷数所需的大于0的实数，所述催化剂载体是硅石、氧化铝、氧化钛、氧化镁、铝酸镁、和铝酸锌中的至少一种。

具体实施方式