(57)【要約】  式ＭｏａＶｖＴａｘＴｅｙを有する触媒を使用して、酸素の存在下でエタンを酸化することによってエチレンを選択的に調製する方法を開示する。前記式中、ａは１．０であり；ｖは約０．０１〜約１．０であり；ｘは約０．０１〜約１．０であり；そしてｙは約０．０１〜約１．０である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応器中においてガス供給物を、下式
ＭｏａＶｖＴａｘＴｅｙＯｚ
（式中、ａは１．０であり、ｖは約０．０１〜約１．０であり、ｘは約０．０１〜約１．０であり、そしてｙは約０．０１〜約１．０であり、そしてｚは、触媒を電気的に中性にするために必要な酸素原子の数である）を有する触媒と接触させてエチレンを含む流出物を生成させる工程を含む、エタンおよび酸素を含むガス供給物からエチレンを調製する方法。
【請求項２】
該ガス供給物が、更にエチレンを含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
ａが１．０であり、ｖが約０．１〜約０．５であり、ｘが約０．０５〜約０．２であり、そしてｙが約０．１〜約０．５である請求項１記載の方法。
【請求項４】
ＡがＭｏである請求項１記載の方法。
【請求項５】
ＸがＴａである請求項１記載の方法。
【請求項６】
ＹがＴｅである請求項１記載の方法。
【請求項７】
該触媒が、式Ｍｏ１．０Ｖ０．３Ｔａ０．１Ｔｅ０．３Ｏｚを有する請求項１記載の方法。
【請求項８】
該反応器が、該触媒を含む固定床反応器である請求項１記載の方法。
【請求項９】
該反応器が、該触媒を含む流動床反応器である請求項１記載の方法。
【請求項１０】
該ガス供給物が、約２００℃〜約５００℃の温度で該触媒と接触する請求項１記載の方法。
【請求項１１】
該ガス供給物が、約２００℃〜約４００℃の温度で該触媒と接触する請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
該触媒を、多孔質二酸化ケイ素、焼成二酸化ケイ素、珪藻土、シリカゲル、多孔質および非多孔質の酸化アルミニウム、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、二酸化トリウム、酸化ランタン、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化スズ、二酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化ホウ素、窒化ホウ素、炭化ホウ素、リン酸ホウ素、リン酸ジルコニウム、ケイ酸アルミニウム。窒化ケイ素、炭化ケイ素、およびガラス、炭素、炭素繊維、活性炭、金属酸化物または金属網目構造、および対応モノリスから成る群より選択される担体の上に担持する請求項１記載の方法。
【請求項１３】
該触媒を、担体上に担持しない請求項１記載の方法。
【請求項１４】
該触媒を、材料中に封入する請求項１記載の方法。
【請求項１５】
該材料を、ＳｉＯ２、Ｐ２Ｏ５、ＭｇＯ、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２およびＡｌ２Ｏ３から成る群より選択する請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
エタンおよびプロパンを含む供給物前駆体を分離してエタンを提供する工程を更に含む請求項１記載の方法。
【請求項１７】
該流出物が一酸化炭素を含み、更に、該流出物を選択的に酸化して一酸化炭素を二酸化炭素へと転化させる工程を含む請求項１記載の方法。
【請求項１８】
該流出物から二酸化炭素を除去する工程を更に含む請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
該流出物を蒸留して未反応のエタンを除去する工程を更に含む請求項１、１６または１８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２０】
該反応器へと該未反応エタンを再循環させる工程を更に含む請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
該流出物が酢酸を含み、該方法が、該流出物から酢酸を分離する工程を更に含む請求項１、１６または１８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２２】
該流出物が、水、プロピオン酸またはそれらの混合物を含み、該方法が、該酢酸から該水および該プロピオン酸を分離する工程を更に含む請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
該エチレンを酢酸と反応させて酢酸ビニルを製造する工程を更に含む請求項１、１６、１７または１８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２４】
該酢酸の少なくともいくらかを該反応器で製造する請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
該触媒が、約５０％〜約８０％のエチレンに関する選択率を有する請求項１記載の方法。
【請求項２６】
エチレンに関する該選択率が、約７０％〜約８０％である請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
約２００℃〜約４００℃の温度で、エタンおよび酸素を含むガス供給物と式Ｍｏ１．０Ｖ０．３３Ｔａ０．１２Ｔｅ０．２８Ｏｚを有する触媒とを接触させる工程を含む、エタンを酸化してエチレンおよび酢酸を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
発明の分野
［０００１］  本発明は、エチレンの製造に関する。とくに、バナジウムおよびタングステンまたはモリブデンを含む混合酸化触媒を使用してエタンを選択的に酸化してエチレンを製造する方法を開示する。
【０００２】
発明の背景
［０００２］  ５００℃を超える温度の気相中におけるエチレンへのエタンの酸化脱水素は、例えば米国特許第４，２５０，３４６号、第４，５２４，２３６号および第４，５６８，７９０号で考察されている。
【０００３】
［０００３］  米国特許第４，２５０，３４６号は、エタンをエチレンへと酸化するための比ａ：ｂ：ｃで元素モリブデン、ＸおよびＹを含む触媒組成物の使用を記載しており、その場合、ＸはＣｒ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｖおよび／またはＷであり、ＹはＢｉ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｋ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｐ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｔｌおよび／またはＵであり、そしてａは１であり、ｂは０．０５〜１であり、ｃは０〜２である。Ｃｏ、Ｎｉおよび／またはＦｅに関するｃの合計値は、０．５未満でなければならない。反応は、約５５０℃未満の温度で気相で行われる。エタン転化率にしたがって、エチレンへの転化効率は、５０〜９４％で変化する。開示されている触媒は、エタンを酸化して酢酸にするために使用することもでき、その酢酸への転化効率は、約１８％であり、エタン転化率は７．５％である。反応圧力は、極めて低く、一般的に１ａｔｍであり、それによって、生産性および商業的な実行可能性が制限される。
【０００４】
［０００４］  米国特許第４，５６８，７９０号は、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、およびＳｂを含む酸化物触媒を使用してエタンをエチレンへと酸化させるための方法を記載している。反応は、好ましくは２００℃〜約４５０℃で行われる。エタン転化率５０％においてエチレンに関して計算される選択率は、６３〜７６％である。ここでもまた低い反応圧力によって有用性が制限される。
【０００５】
［０００５］  米国特許第４，５２４，２３６号は、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、およびＳｂと、Ｌｉ、Ｓｃ、Ｎａ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｙ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ａｌ、ＴＩ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｂｉ、Ｔｅ、ＵおよびＷから成る群からの少なくとも１種の金属とを含む酸化物触媒を使用して、エタンをエチレンへと酸化させる方法を記載している。反応は、好ましくは２００℃〜約４００℃で行われる。エタン転化率５１％でのエチレン選択率は、’２３６特許で考察されている組成物のうちの一つでは８０％程度であるが、生産性は低い。
【０００６】
［０００６］  上記の明細書は、主としてエチレンの調製に関するものである。エタンを酢酸へと転化させる混合金属酸化物触媒の使用もまた公知である。例えば、米国特許第５，１６２，５７８号には、少なくとも：（Ａ）式ＭｏｘＶｙまたはＭｏｘＶｙＺｙで表される焼成触媒（式中、Ｚは、金属Ｌｉ、Ｎａ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ａｌ、Ｔｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｐｂ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｕ、Ｔｅ、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉのうちの１種以上であることができ、そしてｘは０．５〜０．９であり、ｙは０．１〜０．４であり、そしてｚは０．００１〜１である）と、（Ｂ）エチレン水和触媒および／またはエチレン酸化触媒とを含む触媒混合物の存在下で、エタン、エチレンまたはそれらの混合物と酸素とから酢酸を選択的に調製する方法が記載されている。第二触媒成分Ｂは、特に、モレキュラーシーブ触媒またはパラジウム含有酸化触媒である。触媒混合物を使用して、エタン、酸素、窒素および水蒸気から成る供給ガス混合物から酢酸およびエチレンを製造した。酢酸選択率は３４％であり、そしてエチレン選択率は６２％であり、エタン転化率は４％であった。エタンの高い転化率は、単一触媒ではなく、成分ＡおよびＢを含む記載の触媒混合物によってのみ達成された。
【０００７】
［０００７］  エチレンおよび／または酢酸を含む製品を調製するための更なる方法は、欧州特許第ＥＰ  ０  ４０７  ０９１  Ｂ１号に記載されている。この方法にしたがって、エタンおよび／またはエチレン、および分子酸素を含むガスは、高温で、一般式ＡａＸｂＹｃ（式中、ＡはＭｏｄＲｅｅＷｆであり；ＸはＣｒ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｖおよび／またはＷであり；ＹはＢｉ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｋ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｐ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｔｌおよび／またはＵであり；ａは１であり；ｂおよびｃはそれぞれ０〜２であり；ｄ＋ｅ＋ｆ＝ａであり、そしてｅはゼロ以外である）で表される混合金属酸化物触媒と接触させられる。酢酸またはエチレンに関する選択率は、Ｍｏ対Ｒｅの割合を調整することによって、調節することができた。酢酸に関して得られた最大選択率は、１４．３％のエタン転化率において７８％であった。エチレンに関する最も高い選択率は、１５％のエタン転化率で７０％であった。
【０００８】
［０００８］  而して、出来る限り穏やかな反応条件下で、簡便で目標とする仕方で且つ高い選択率および空時収量で、エタンおよび／またはエチレンを、エチレンへと酸化させることができる方法を提供することは本発明の目的である。
【０００９】
発明の概要
［０００９］  驚くべきことに、式ＭｏａＶｖＴａｘＴｅｙを有する触媒を使用するとき、高い選択率および優れた空時収量で、簡便な仕方で、比較的穏やかな条件下で、エチレンへとエタンを酸化できることを見出した。好ましくはａは１．０であり；ｖは約０．０１〜約１．０、更に好ましくは約０．１〜約０．５であり；ｘは約０．０１〜約１．０、更に好ましくは約０．０５〜約０．２であり；そしてｙは約０．０１〜約１．０、更に好ましくは約０．１〜約０．５である。
【００１０】
［００１０］  本発明の更なる面は、エタンを酸化してエチレンを製造する場合に特に適する触媒を提供する。特に好ましい態様にしたがって、触媒は、式Ｍｏ１．０Ｖ０．３Ｔａ０．１Ｔｅ０．３Ｏｚ（式中、ｚは金属の酸化状態に依存し、触媒を電子的に中性にする数である）を有する。
【００１１】
発明の詳細な説明
［００１１］  本発明は、ガス供給物を、式ＭｏａＶｖＴａｘＴｅｙを有する触媒と接触させることによって、エタンおよび酸素を含むガス供給物からエチレンを選択的に調製すための方法を提供する。好ましくはａは１．０であり；ｖは約０．０１〜約１．０、更に好ましくは約０．１〜約０．０５であり；ｘは約０．０１〜約１．０、更に好ましくは約０．０５〜約０．２であり；そして、ｙは約０．０１〜約１．０、更に好ましくは約０．１〜約０．５である。本明細書で使用される触媒とは、式ＭｏａＶｖＴａｘＴｅｙの触媒のことである。当業者は、触媒は、実際には、式ＭｏａＶｖＴａｘＴｅｙＯｚを有する混合酸化物であることを了解するだろう。酸素の量、すなわちｚは、Ａ、Ｖ、ＴａおよびＴｅの酸化状態によって決まり、一般的には特定できない。
【００１２】
［００１２］  好ましい実施態様にしたがって、触媒は、式ＭｏａＶｖＴａｘＴｅｙＯｚ（式中、ａ、ｖ、ｘおよびｙは、既に上で規定した範囲を有する）を有する。特に好ましい触媒は、式ＭＯ１．０Ｖ０．３Ｔａ０．１Ｔｅ０．３Ｏｚを有する。
【００１３】
［００１３］  本発明の触媒は、その全内容を本明細書に引用したものとするＬｉｎに与えられた米国特許第６，６５３，２５３号に記載されているようにして調製できる。簡単に言うと、触媒における金属源である金属化合物は、少なくとも１種の溶媒中で適当な量で組み合わせて、溶液を形成する。一般的に、金属化合物は、元素Ａ、Ｖ、Ｘ、Ｙを含み、そしてその金属化合物のうちの少なくとも一つはＯを含む。例えば、ＡａＶｖＸｘＹｙＯ（式中、ＡはＭｏであり、ＸはＴａであり、そしてＹはＴｅである）にしたがう化合物は、シュウ酸タンタルの水溶液と、ヘプタモリブデン酸アンモニウム、メタバナジウム酸アンモニウムおよびテルル酸の水溶液またはスラリーと組み合わせることによって、調製できる。その場合、金属化合物の濃度は、各金属元素の原子比が、目標触媒の化学量論組成によって規定される割合であるような濃度である。
【００１４】
［００１４］  更に、酸化物、ナイトレート、ハライドまたはオキシハライド、アルコキシド、アセチルアセトネートおよび有機金属化合物を含む広範な材料を使用することができる。例えば、ヘプタモリブデン酸アンモニウムは、触媒におけるモリブデン源として使用できる。しかしながら、ヘプタモリブデン酸アンモニウムの代わりに、ＭｏＯ３、ＭｏＯ２、ＭｏＣｌ５、ＭｏＯＣｌ４、Ｍｏ（ＯＣ２Ｈ５）５、モリブデンアセチルアセトネート、リンモリブデン酸およびケイモリブデン酸のような化合物を使用することもできる。同様に、メタバナジウム酸アンモニウムは、触媒におけるバナジウム源として使用できる。しかしながら、メタバナジウム酸アンモニウムの代わりに、Ｖ２Ｏ５、Ｖ２Ｏ３、ＶＯＣｌ３、ＶＣｌ４、ＶＯ（ＯＣ２Ｈ５）、バナジウムアセチルアセトネートおよびバナジルアセチルアセトネートも使用できる。テルル源としは、テルル酸、ＴｅＣｌ４、Ｔｅ（ＯＣ２Ｈ５）５、Ｔｅ（ＯＣＨ（ＣＨ３）２）４およびＴｅＯ２が挙げられる。タンタル源としては、アンモニウムタンタルオキザレート、Ｔａ２Ｏ５、ＴａＣｌ５、タンタル酸またはＴａ（ＯＣ２Ｈ５）５、ならびにより従来のシュウ酸タンタルが挙げられる。
【００１５】
［００１５］  適当な溶媒としては、水、アルコール（メタノール、エタノール、プロパノールおよびジオールなどを含むが、それらに限定されない）ならびに当業において公知の他の極性溶媒が挙げられる。一般的には、水が好ましい。水は、蒸留水および脱イオン水（それらに限定されない）を含む、化学合成で使用するのに適する任意の水である。存在する水の量は、調製工程中に、組成および／または相の分離を防止または最少限に抑えるのに充分に長い間実質的に溶液中に元素を保持するに足る量である。水溶液が形成されたら、触媒前駆体を形成するための当業において公知の任意適当な方法を組み合わせることによって水を除去する。前記方法としては、減圧乾燥、凍結乾燥、噴霧乾燥、回転蒸発および自然乾燥が挙げられるが、それらに限定されない。回転蒸発または自然乾燥は、一般的に好ましい。
【００１６】
［００１６］  得られたら、その触媒前駆体を不活性雰囲気下で焼成する。不活性雰囲気は、触媒前駆体に対して実質的に不活性な任意の材料、すなわち、触媒前駆体と反応または相互作用しない任意の材料であることができる。適当な例としては、窒素、アルゴン、キセノン、ヘリウムまたはそれらの混合物が挙げられるが、それらに限定されない。好ましくは、不活性雰囲気は、アルゴンまたは窒素であり、更に好ましくはアルゴンである。
不活性雰囲気は、触媒前駆体上に流す場合もあるし流さない場合もある。典型的には、窒素を使用する場合は、流展（ｆｌｏｗｉｎｇ）を使用する。不活性雰囲気がアルゴンである場合、典型的には、流展は使用しない。不活性雰囲気が触媒前駆体の表面上を流れる場合、流量は、広範囲に、例えば１〜５００ｈｒ−１の空間速度で変えることができる。
焼成は、典型的には、３５０℃〜８５０℃、好ましくは４００℃〜７００℃、更に好ましくは５００℃〜６４０℃で行う。焼成は、触媒を形成するのに充分に長い間行う。一つの実施態様では、焼成は、０．５〜３０時間、好ましくは１〜２５時間、そして更に好ましくは１〜１５時間行う。
【００１７】
［００１７］  本発明の触媒は、固体触媒単独で、または、適当な担体と一緒に使用できる。従来の担持材が適当であり、例えば、多孔質二酸化ケイ素、焼成二酸化ケイ素（ｉｇｎｉｔｅｄ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ｄｉｏｘｉｄｅ）、珪藻土、シリカゲル、多孔質または非多孔質酸化アルミニウム、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、二酸化トリウム、酸化ランタン、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化スズ、二酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化ホウ素、窒化ホウ素、炭化ホウ素、リン酸ホウ素、リン酸ジルコニウム、ケイ酸アルミニウム、窒化ケイ素または炭化ケイ素、更に、ガラス、炭素繊維、炭素、活性炭、金属酸化物または金属網目構造（ｍｅｔａｌ  ｎｅｔｗｏｒｋ）または対応モノリスである。
【００１８】
［００１８］  担持材は、興味のある特定の酸化のための表面積と孔径の両方を最適化するように選択しなければならない。触媒は、規則的または不規則に造形された担体要素として造形した後に使用することができ、また、不均一酸化触媒として粉末形態で使用することもできる。
【００１９】
［００１９］  あるいは、本発明の触媒は、材料中に封入することもできる。封入するのに適当な材料としては、ＳｉＯ２、Ｐ２Ｏ５、ＭｇＯ、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２およびＡｌ２Ｏ３が挙げられる。酸化物中に材料を封入する方法は、当業において公知である。酸化物中に材料を封入する適当な方法は、参照によりその全ての内容を本明細書に引用したものとする米国特許第４，６７７，０８４号およびそこに記載されている引例で説明されている。
【００２０】
［００２０］  エタンの酸化は、流動床反応器または固定床反応器で行うことができる。
流動床で使用するためには、触媒は、通常は、１０〜２００μｍの粒径まで粉砕するか、または噴霧乾燥によって調製する。
【００２１】
［００２１］  ガス供給材料、および該供給材料と組み合わせた任意のリサイクルガスは、主としてエタンを含んでいるが、少量のエチレンを含んでいてもよく、そして純粋なガスとして、または、１種以上の他のガスとの混合物として反応器に供給される。この種の追加のガスまたはキャリヤーガスの適当な例は、窒素、メタン、一酸化炭素、二酸化炭素、空気および／または水蒸気である。分子酸素を含むガスは、空気であってもよいか、または、空気に比べてより高い若しくはより低い分子酸素濃度を有するガス、例えば純粋な酸素であってもよい。
【００２２】
［００２２］  反応は、一般的には、約２００〜約５００℃で、好ましくは約２００〜約４００℃で行う。圧力は、大気圧または大気圧を超える圧力、例えば約１〜約５０ｂａｒ、好ましくは約１ｂａｒ〜約３０ｂａｒであることができる。
【００２３】
［００２３］  反応は、固定床反応器または流動床反応器で行うことができる。エタンは、まず最初に、酸素または分子酸素を含むガスを供給する前に、窒素または水蒸気のような不活性ガスと混合できる。その混合ガスは、触媒と接触させる前に、予熱ゾーンで反応温度まで予熱できる。酢酸は、反応器より出るガスから凝縮によって除去できる。他のガスは、反応器入口へと戻すことができ、酸素、または、分子酸素を含むガス、およびエタンを計量して入れる。
【００２４】
［００２４］  好ましい実施態様にしたがって、エタン供給を精製且つ蒸留して、塔頂流として精製エタンを提供し、また、塔底液としてプロパンおよび他の重質物を提供する。
上記触媒を使用している流動床反応器である酸化反応器にエタンを提供する。特に好ましい実施態様にしたがって、触媒は、式ＭｏａＶｖＴａｘＴｅｙＯｚ（式中、ａ、ｖ、ｘ、ｙおよびｚは、既に上で規定したものである）を有する。特に好ましい実施態様にしたがって、触媒は、式Ｍｏ１．０Ｖ０．３Ｔａ０．１Ｔｅ０．３Ｏｚを有する。酸素も反応器に提供する。
【００２５】
［００２５］  酸化反応は、エチレン、酢酸、水、ＣＯｘ（ＣＯおよびＣＯ２）、未反応のエタンおよび様々な重質副生物を含むガスの混合物を生成する。反応器からの生成物ガス流出物を、好ましくは濾過して触媒を除去し、次いで、リサイクルガススクラバーへと送り、そこで、エチレン、エタンおよびＣＯｘを含む塔頂流を生成させる。リサイクルガススクラバーからの塔頂流を固定床ＣＯコンバーターへと送り、次いで、その塔頂流からＣＯｘを除去する処理工程を行う。次いで、その流れをエチレン精製塔に送り、塔頂流として製品エチレンおよび塔底流としてエタンを生成させ、そしてそれを酸化反応器へと再循環させる。
【００２６】
［００２６］  リサイクルガススクラバーからの塔底流（酢酸、水および重質副生物を含む）を、当業において公知の方法で精製して、精製酢酸を提供することができる。例えば、塔底流を乾燥塔へと送って水を除去し、次いで、重質塔に送って、プロピオン酸および他の重質成分を除去する。
【００２７】
［００２７］  当業者は、上で言及した塔、スクラバーおよび経路は、それらと結合された様々な熱交換器、ポンプおよびコネクターを有し、また、関係のあるガスの特定の混合物によって決定される運転パラメーターを有することを了解している。上記開示に記載されている適当な構成およびパラメーターを決定することは、当業者の能力の範囲内である。
【００２８】
［００２８］  本発明の更なる面は、エタンを酸化してエチレンおよび酢酸を製造するのに適する触媒であって、またその触媒はエチレンに関して高い選択率を有する。好ましくは、エチレンに関する選択率は、約８０％であり、更に好ましくは約７０％〜約８０％である。好ましい実施態様にしたがって、触媒は、式ＭｏａＶｖＴａｘＴｅｙＯｚ（式中、ａ、ｖ、ｘ、ｙおよびｚは、既に上で規定したものである）を有する。特に好ましい実施態様にしたがって、触媒は、式ＭＯ１．０Ｖ０．３３Ｔａ０．１２Ｔｅ０．２８Ｏｚを有する。
【００２９】
［００２９］  以下、実施例を掲げて、本発明の好ましい実施態様を示す。以下の実施例で開示される技術は、本発明の実施において充分に機能する発明者によって発見された技術を代表しており、而して、本発明の実施にとって好ましい態様を構成すると見なし得ることを当業者は了解すべきである。しかしながら、当業者は、本開示を考慮して、発明の範囲から逸脱せずに、多くの変更を、開示されている特定の実施態様においてなすことができ、そしてそれでもなお同じまたは類似の結果を得ることができることを了解すべきである。
【００３０】
実施例
実施例１：
［００３０］  式Ｍｏ１Ｖ０．３３ＴａＯ．１２Ｔｅ０．２８Ｏｚを有する触媒は、以下のように調製される：すなわち、２５．０ｇのモリブデン酸アンモニウム四水化物（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）、５．４７ｇのメタバナジウム酸アンモニウム（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）および９．１０ｇのテルル酸（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）を、８０℃まで加熱して４００ｍＬの水に溶かす。室温に冷却後、２８．０ｍＬのシュウ酸タンタル水溶液（０．５Ｍ  Ｔａ、１．５Ｍ  オキサレート）を加える。５０℃の温かい水浴を有する回転蒸発器によって水を除去して触媒前駆体固体を得る。焼成前に、その固体を１２０℃で乾燥させる。
【００３１】
［００３１］  触媒前駆体固体は、２時間６００℃において、窒素で予めパージした蓋付きるつぼ（ｃｏｖｅｒｅｄ  ｃｒｕｃｉｂｌｅ）において窒素雰囲気下で焼成する。オーブンは、％０  Ｃまで１０℃／分で逓増し、そして２時間維持し、次いで１０℃／分で６００℃まで逓増し、そして６００℃で２時間維持する。このようにして得られた触媒を、微粉まで粉砕し、そして、金型でプレスし、次いで粉砕し、そして篩にかけて６００〜７１０ミクロン粒子を得る。
【００３２】
［００３２］  約３ｍｌの触媒を、約７ｍｌの石英粒子と混合し、７．７ｍｍの内径を有するステンレス鋼製管状反応器の下半分に充填した。前記反応器を満たすために且つ触媒床に入る前にガス供給物を予熱するために、石英を、触媒床の最上部に層状にする。その反応器は、外部ジャケットでサーモスタットで制御されたオイル循環を使用することによって、加熱且つ冷却する。水を蒸発器で蒸発させ、マスフローコントローラによって反応器へと供給する前に、所望量のエタン、酸素および窒素のガスと混合する。反応圧力は、反応器ベントガスに配置された背圧調整器によって目標値に維持する。触媒床の温度は、触媒床の中央にあるサーモウェルに挿入された可動熱電対によって測定する。所望の酸素転化率が達成されるまで、オイルジャケットの温度を上昇させる。反応供給ガスおよび製品ガスは、ガスクロマトグラフィによってオンラインで分析する。
【００３３】
［００３３］  接触触媒時間は：ｔ（秒）＝  触媒の嵩体積（ｍＬ）／反応条件下の反応器を通る供給ガスの体積流量（ｍＬ／ｓ）と定義する。ＧＨＳＶ  ＝  ガス空間速度、接触時間（ｔ）の逆数、ＳＴＰ（０℃、１気圧）に補正した。
【００３４】
［００３４］  表１に示してあるように、供給物中のエタン濃度は３７〜６７ｍｏｌ％で変化させ、酸素濃度は７．６〜１５．３ｍｏｌ％で変化させ、水は４〜９ｍｏｌ％で変化させ、残りは窒素で補った。表２に示してあるように、７４〜８０％というエチレンへの非常に高い選択率が、様々な接触時間で達成される。更に、ＣＯ２およびＣＯへの選択率は、非常に低く、その合計は、試験した条件にわたって、決して８％を超えない。エチレンへのＳＴＹによって測定される生産性も同様に非常に高く、エチレン４６０ｋｇ／ｍ３・時である。
【００３５】
【表１】
2008545743.tif 000002
【００３６】
【表２】
2008545743.tif 000003
【００３７】
［００３５］  これらの結果は、従来技術に比べて、有意に向上していることを示している。例えば、ＵＳ  ６０１３９５７の実施例１０に記載されている触媒Ｍｏ２．５Ｖ１Ｎｂ０．３２Ｔｅ１．６９Ｅ−０５は、エチレンへの選択率はわずか２８．４％であり、またＣＯ２およびＣＯへの選択率は報告されていない。もし報告されていない生成物が実際にＣＯｘであると仮定すると、この非効率性は３４．４％程度であり得ると考えられる。同様に、ＷＯ  ２００４／１０８２７７の実施例Ｂも、触媒Ｍｏ１Ｖ０．５２９Ｎｂ０．１２４Ｔｉ０．３３１に関するエチレンへの選択率はわずか５％であり、ＣＯｘへの選択率は３５％であることを報告している。而して、本発明の触媒は、エチレンへの高い選択率を提供し、深酸化物（ｄｅｅｐ  ｏｘｄｉａｔｉｏｎ  ｐｒｏｄｕｃｔ）ＣＯｘへの損失は極めて低い。
【国際調査報告】
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