[发明专利]从天然资源产生产物

说明书

本文所公开的方法涉及用于将合成气转化成乙酸、丙烯酸和/或丙烯的两阶段催化过程。更具体地讲，本文所述的和要求保护的方法涉及一种产生丙烯酸和乙酸的方法，其包括以下步骤：a)提供包含合成气的进料流；b)将所述进料流与第一催化剂接触以产生包含C₂‑C₃烯烃和/或C₂‑C₃链烷烃的第一产物料流；以及c)将所述第一产物料流与氧气和第二催化剂接触，从而产生包含丙烯酸和乙酸的第二产物料流，其中在将所述第一产物料流与所述第二催化剂接触前不存在分离所述第一产物料流的组分的步骤。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年4月24日提交的美国临时申请号61/815,463的权益，该临时申请全文以引用方式并入本文。

发明领域

所公开的方法涉及将合成气转化成有用的产物的过程。

发明背景

合成气包含氢(H₂)和一氧化碳(CO)并可容易地从煤或甲烷(天然气)通过本领域熟知的并在世界各地在商业上得到广泛实践的方法产生。合成气也可从生物质经由多种熟知的方法产生。

用于以催化方式从合成气产生烃的费托(Fischer-Tropsch)催化方法在20世纪20年代开发，并在南非使用了多年以生产作为机动车燃料的汽油范围内的烃。那些催化剂通常包含负载在氧化铝或二氧化钛上的铁或钴，并且有时将比如铼、锆、锰等促进剂与钴催化剂一起使用以改善催化性能的各个方面。产物通常为具有六个或更多个碳原子的汽油范围内的烃液体，以及更重的烃产物。然而，最近以来，费托方法已越来越关注于并被开发成以下方法：制备适合用作柴油燃料的更重的烃和/或适于转化成清洁、高效润滑剂的蜡状烃分子的方法。

多种现代且熟知的工业方法还使用合成气作为原料来产生各种氧化的有机化学品。例如，合成气可容易且高效地催化转化成甲醇，然后甲醇可进一步高效地与一氧化碳(从合成气中分离)在存在可溶性Rh/I或Ir/I催化剂的情况下反应以产生乙酸，并且这两个方法步骤均在世界各地在商业上得到广泛实践。

丙烷和丙烯也广泛地在商业上通常从油经由在炼油厂中在商业上实践的多种方法而产生。丙烯对于经由已知的商业方法制备多种高价值下游产品尤其宝贵，并能博得比丙烷明显更高的价格。在负载型金属氧化物催化剂上用空气或氧将丙烯气相氧化成丙烯酸在商业上得到实践。

还有一些将丙烷直接催化氧化成丙烯酸的报道。高度选择性的丙烷-丙烯酸方法比基于丙烯的方法可能在经济上更有吸引力，因为作为原料的丙烷与丙烯之间存在很大的价格差异。

本文公开的是涉及将合成气转化成有用产物的催化过程的方法。

发明概要

本文公开的是产生丙烯酸和乙酸的方法，其包括以下步骤：

a)提供包含合成气的进料流；

b)将进料流与第一催化剂接触以产生包含C₂-C₃烯烃和/或C₂-C₃链烷烃的第一产物料流；以及

c)将第一产物料流与氧气和第二催化剂接触，从而产生包含丙烯酸和乙酸的第二产物料流，

其中在将第一产物料流与第二催化剂接触之前不存在分离第一产物料流的组分的步骤。

另外的优点将在下文的描述中部分地示出，并部分地将通过该描述显而易见，或可通过实践下述方面得以了解。借助尤其是在所附权利要求书中指出的化学组合物、方法及其组合，将实现和得到下述优点。应当理解，前文的一般性描述和下文的详细描述均仅仅为示例性和阐释性的，而非限制性的。

详细描述