[发明专利]促进的银催化剂

说明书

                      发明的背景发明领域

本发明是涉及一种由碱金属和一种4b族组分如锆或铪促进的不含有铼的乙烯氧化制备环氧乙烷的银催化剂，以及该催化剂的制备方法。

现有技术

环氧乙烷的制备方法，包括乙烯与分子氧的气相氧化反应，是采用一种包含负载在一种载体如氧化铝上银的固体催化剂。为了提高银催化剂制备环氧乙烷的效果和效率，人们已经作了大量的工作。美国专利US5051395对先前的研究工作作了全面的分析。

在本领域众多的现有技术中，美国专利US4007135(也可见英国专利UK1491447)指出了各种不同制备环氧乙烷和氧化丙烯的银催化剂，它含有促进量的铜、金、镁、锌、镉、汞、锶、钙、铌、钽、钼、钨、铬、钒，和/或优选的钡，大量能稳定存在于预制载体的物质作为杂质或粘合剂(第2栏第1-15行)；制备氧化丙烯的银催化剂，它含有至少一种促进量的促进剂，选自锂、钾、钠、铷、铯、铜、金、镁、锌、镉、锶、钙、铌、钽、钼、钨、铬、钒和钡，大量能稳定存在于预制载体的物质作为杂质或粘合剂(第2栏第16-34行)；以及制备环氧乙烷或氧化丙烯的银催化剂，它含有(a)促进量的钠、铯、铷和/或钾，和(b)镁、锶、钙和/或优选促进量的钡(第3栏第5-8行)。

美国专利US5057481和US49908343涉及银环氧乙烷催化剂，它被各种盐进行促进，盐的阳离子为铯，其阴离子为一种选自元素周期表的3b族-7b族元素的含氧阴离子。US4908343中，除了铯盐外，还需要一种盐，其阳离子是一种不同的碱金属或一种碱土金属，其阴离子为卤素或选自元素周期表中的3a-7a族和3b-7b族的原子序数为7或15-83的元素的含氧阴离子。锆酸盐为众多含氧阴离子中的一种。US5057481是相似的，所要求的促进剂为铯盐的混合物，其中的铯为阳离子，而且至少有一种铯盐的阴离子是一种选自元素周期表3b-7b族的原子序数为21-75的元素的含氧阴离子。锆酸盐为众多含氧阴离子中的一种。US5102848也是相似的，所要求的促进剂，其阳离子如铯和一种三组分阴离子，包括硫酸根、氟化物和一种选自元素周期表的3b-6b族的原子序数为21-74的元素的含氧阴离子。

欧洲专利公开号EP0266015涉及的是由碱金属和铼促进的负载型银催化剂。在其中所罗列大量可能的促进剂，包括钼、钨、铬、钛、铪、钍、锆、钒、铊、钽、铌、镓和锗。

US5418202涉及采用4b族含氧酸盐如氧氯化锆，减少铼促进的银环氧乙烷催化剂特定的不稳定性问题。

在众多令人迷惑的文献中，有许多是相互矛盾的，本申请人发现了一种新颖的促进环氧乙烷制备的催化剂。

                      发明的概述

本发明涉及一种不含有铼的改进的环氧乙烷催化剂，它包括一种多孔难熔载体，其上分散有一种具有有效催化作用用量的银，一种促进量的碱金属、非必须的一种促进量的硫酸盐、和一种促进量的4b族金属，是以一种可溶液化的化合物的形式负载到载体之上的，其中的4b族元素是以阳离子形式存在的。

                       附图说明

图1和图2所示为本发明催化剂的反应选择性随时间的关系曲线

                       详细说明

根据本发明制备的优选催化剂含有金属银的重量百分比可高达30％，分散在一种多孔性难熔载体的表面上和孔隙中。银含量高于催化剂总重量的20％，催化剂效果好，但催化剂的成本高，而这是不必要的。优选金属银的含量约为催化剂总重量的5-20％，特别优选金属银的含量为8-15％。

本发明的催化剂中不含有添加的铼。研究发现，由于铼的添加而引起的初始选择性的提高，大于由这类催化剂在使用时选择性和活性的快速降低所引起的结果。本发明的催化剂基本上其中不含有铼。

本发明的催化剂除含有银之外，还含有一种选自钾、铷或铯的碱金属促进剂，优选为铯。碱金属促进剂的含量和浸渍方法，优选采用的是公开在美国专利US3962136中含量和浸渍方法。