Катализатор окисления с седловидными формованными изделиями-носителями - заявка 2016138320 на патент на изобретение в РФ

1. Катализатор окисления, включающий по меньшей мере одно неорганическое оксидное или керамическое формованное изделие-носитель с площадью поверхности BET менее чем 0,5 м2/г, причем нижняя граница площади поверхности BET составляет 0,001 м2/г, в расчете на носитель, которое по меньшей мере частично покрыто обладающим каталитической активностью мультиэлементным оксидом, причем катализатор свободен от благородных металлов, а формованное изделие-носитель имеет форму седла, седловидная поверхность которого в обоих основных направлениях искривлена противоположно.
2. Катализатор окисления по п. 1, отличающийся тем, что катализатор свободен от металлов со степенью окисления, равной нулю.
3. Катализатор окисления по п. 1, отличающийся тем, что формованное изделие-носитель выполнено как седло Инталокс или седло Берля.
4. Катализатор окисления по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что формованное изделие-носитель в форме седла имеет одно или несколько ребер на седловидной поверхности.
5. Катализатор окисления по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что максимальный размер формованного изделия-носителя составляет 20 мм.
6. Катализатор окисления по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что количество мультиэлементного оксида составляет 2-50 масс.-%, в расчете на весь катализатор окисления.
7. Катализатор окисления по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что мультиэлементный оксид соответствует общей формуле (I)
где X1 означает W, Nb, Та, Cr и/или Се,
X2 означает Cu, Ni, Со, Fe, Mn и/или Zn,
X3 означает Sb и/или Bi,
X4 означает один или несколько щелочных и/или щелочноземельных металлов и/или N,
X5 означает Si, Al, Ti и/или Zr,
а означает число в пределах от 1 до 6,
b означает число в пределах от 0,2 до 4,
с означает число в пределах от 0 до 18, предпочтительно от 0,5 до 3,
d означает число в пределах от 0 до 40,
е означает число в пределах от 0 до 4,
f означает число в пределах от 0 до 40, и
n означает стехиометрический коэффициент элемента кислорода, который определяется стехиометрическими коэффициентами отличных от кислорода элементов, а также их зарядовым числом в общей формуле (I).
8. Катализатор окисления по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что мультиэлементный оксид соответствует общей формуле (III)
в которой переменные имеют следующие значения:
X1 - калий, рубидий и/или цезий
X2 - медь и/или серебро,
X3 - церий, бор, цирконий, марганец и/или висмут,
а = 0,5 до 3,
b = 0,01 до 3,
с = 0,2 до 3,
d = 0,01 до 2;
е = 0 до 2,
f = 0,01 до 2,
г = 0 до 1,
h = 0,001 до 0,5 и
n - это число, определяемое валентностью и частотой встречаемости отличных от кислорода элементов в общей формуле (III).
9. Катализатор окисления по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что мультиэлементный оксид содержит
1 - 40 масс.-% диоксида ванадия, рассчитанного как V2O5,
60 - 99 масс.-% диоксида титана, рассчитанного как TiO2,
0 - 1 масс.-% соединения цезия, рассчитанного как Cs,
0 - 1 масс.-% соединения фосфора, рассчитанного как Р,
0 - 10 масс.-% оксида сурьмы, рассчитанного как Sb2O3,
причем общее количество в сумме дает 100 масс.-%.
10. Катализатор окисления по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что мультиэлементный оксид соответствует общей формуле (IV)
в которой переменные имеют следующие значения:
X1 = W, Sn, Mn, La, Се, Ge, Ti, Zr, Hf, Nb, P, Si, Sb, Al, Cd и/или Mg;
X2 = Li, Na, K, Cs и/или Rb,
a = 0,1 до 7, предпочтительно 0,3 до 1,5;
b = 0 до 5, предпочтительно 2 до 4;
с = 0 до 10, предпочтительно 3 до 10;
d = 0 до 10,
е = 0 до 5, предпочтительно 0,1 до 2;
f = 0 до 24, предпочтительно 0,1 до 2;
g = 0 до 2, предпочтительно 0,01 до 1; и
х - это число, определяемое валентностью и частотой встречаемости отличных от кислорода элементов в общей формуле (IV).
11. Способ изготовления катализатора окисления по одному из пп. 1-10, отличающийся тем, что неорганический оксидный или керамический носитель, при необходимости с совмесным применением связующего агента, покрывают порошком мультиэлементного оксида.
12. Применение катализатора окисления по одному из пп. 1-10 для каталитического окисления в газовой фазе пропена до акролеина, пропена или акролеина до акриловой кислоты, трет.-бутанола, изобутана, изобутена или трет.-бутилметилэфира до метакролеина, метакролеина или изобутиральдегида до метакриловой кислоты, орто-ксилола и/или нафталина до ангидрида фталевой кислоты или алкенов до алкадиенов.
13. Способ изготовления α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты посредством окисления в газовой фазе α,β-ненасыщенного альдегида молекулярным кислородом на неподвижном слое катализатора, который включает засыпку катализатора по п. 7 или 8.
14. Способ изготовления ангидрида фталевой кислоты посредством окисления в газовой фазе орто-ксилола и/или нафталина молекулярным кислородом на неподвижном слое катализатора, который включает засыпку катализатора по п. 9.
15. Способ окислительного дегидрирования н-бутенов до бутадиена, при котором исходную газовую смесь, содержащую н-бутены смешивают с содержащим кислород газом, при необходимости с дополнительным инертным газом или водяным паром, в реакторе с неподвижным слоем при температуре от 220 до 490°С и приводят в контакт с катализатором по п. 10, расположенным в неподвижном слое катализатора.
Наверх