ТВЕРДАЯ КОМПОЗИЦИЯ С КАТАЛИТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО АММОНОЛИЗА НИЗШИХ АЛКАНОВ С ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕМ

1. Твердая композиция с каталитической активностью в газофазном окислительном аммонолизе или окислении пропана и изобутана, которую получают способом, включающим:
получение предшественника катализатора в виде сухих частиц, содержащего элементы: молибден (Mo), ванадий (V), по меньшей мере один другой элемент, способный образовать положительные ионы и повысить каталитическую активность композиции в газофазном окислительном аммонолизе пропана и/или изобутана;
прокаливание предшественника катализатора в условиях, выбранных таким образом, чтобы в полученном основном катализаторе образовалась по меньшей мере одна кристаллическая фаза, активная в газофазном окислительном аммонолизе или окислении пропана и изобутана;
пропитку основного катализатора водной средой, содержащей источники одного или нескольких элементов, который выбирают из группы, состоящей из сурьмы (Sb), церия (Ce), ниобия (Nb), теллура (Te) и титана (Ti), и затем сушку полученного вещества; и
термообработку высушенного вещества в атмосфере газа, практически не содержащего кислорода, при температуре по меньшей мере 400°C с образованием смешанной металлоксидной композиции с повышенной каталитической активностью в газофазном окислительном аммонолизе или окислении пропана и изобутана по сравнению с основным катализатором.
2. Композиция по п.1, в которой смешанный оксид металла содержит в качестве компонентов элементы: молибден (Мо), ванадий (V) и по меньшей мере один элемент, который выбирают из группы, состоящей из сурьмы (Sb), теллура (Te) и ниобия (Nb).
3. Композиция по п.1, в которой смешанный оксид металла содержит по меньшей мере первую кристаллическую фазу, которая характеризуется кристаллической структурой M1.
4. Композиция по п.3, в которой первая фаза представляет собой смешанный оксид металла, содержащий молибден (Mo), ванадий (V) и ниобий (Nb), а также сурьму (Sb) или теллур (Te).
5. Композиция по п.1, для которой водная среда содержит источники одного или нескольких элементов, которые выбирают из группы, состоящей из сурьмы (Sb) и теллура (Te).
6. Композиция по п.1, для которой условия прокаливания включают нагревание сухого предшественника катализатора, непрерывное или с интервалами, от предварительно выбранной начальной повышенной температуры, которая ниже 400°С, до второй повышенной температуры в интервале 550-700°C.
7. Композиция по п.6, для которой при сушке вещества, полученного пропиткой основного катализатора водным раствором, используют распылительную сушку при повышенных температурах 150-300°C на входе в зону сушки.
2
8. Композиция по п.6, в которой полученный прокаленный основной катализатор имеет удельную поверхность 5-30 м/г.
9. Композиция по п.1, в которой смешанный оксид металла содержит несколько кристаллических фаз, из которых по меньшей мере одна представляет собой смешанный оксид металла, содержащий в качестве компонентов элементы: молибден (Mo) и сурьму (Sb).
10. Твердая композиция с каталитической активностью в газофазном окислительном аммонолизе или окислении пропана и изобутана, которую получают способом, включающим:
получение предшественника катализатора в виде сухих частиц, которые содержат источники ионов металлов в количествах, соответствующих номинальному составу смешанного оксида эмпирической формулы:
a
b
c
δ
MoVSbNbO,
где 0,1<a<1,0,
0,01<b<1,0,
0,001<c<0,25, и
δ представляет собой число атомов кислорода, необходимых по условиям сохранения электронейтральности других присутствующих элементов;
прокаливание предшественника катализатора в условиях, выбранных таким образом, чтобы в полученном основном катализаторе образовалась по меньшей мере одна кристаллическая фаза, каталитически активная в газофазном окислительном аммонолизе или окислении пропана и изобутана;
пропитку основного катализатора водным раствором, содержащим источник одного или нескольких элементов, которые выбирают из группы, состоящей из сурьмы (Sb), церия (Ce), ниобия (Nb), теллура (Te) и титана (Ti), и затем сушку полученного материала; и
термообработку высушенного материала в атмосфере газа, практически не содержащего кислорода, при температуре по меньшей мере 400°C с образованием композиции из смешанных оксидов металла, которая обладает повышенной каталитической активностью в газофазном окислительном аммонолизе или окислении пропана и изобутана по сравнению с основным катализатором.
11. Твердая композиция с каталитической активностью в газофазном окислительном аммонолизе или окислении пропана и изобутана, которую получают способом, включающим:
получение предшественника катализатора в виде сухих частиц, содержащих источник ионов металлов в количествах, соответствующих номинальному составу смешанного оксида эмпирической формулы:
a
b
c
d
f
δ
MoVSbNbXAO,
где X выбирают из группы, состоящей из Ti, Sn, Ge, Zr, Hf и их смесей,
A выбирают из группы, состоящей из Ce, Nd и их смесей,
0,1<a<0,8,
0,01<b<0,5,
0,001<c<0,1,
0,005<d<0,4,
0<f<0,1, и
δ представляет собой число атомов кислорода, необходимых по условиям электронейтральности других присутствующих элементов, при том, что один или несколько других элементов в смешанном оксиде могут присутствовать в более низкой чем высшая степени окисления;
прокаливание предшественника катализатора в условиях, выбранных таким образом, чтобы в полученном основном катализаторе образовалась по меньшей мере одна кристаллическая фаза, которая обладает повышенной каталитической активностью в газофазном окислительном аммонолизе или окислении пропана и изобутана;
пропитку основного катализатора водным раствором, содержащим источник одного или нескольких элементов, которые выбирают из группы, состоящей из сурьмы (Sb), церия (Ce), ниобия (Nb), теллура (Te) и титана (Ti), и затем сушку полученного материала; и
термообработку высушенного материала в атмосфере газа, практически не содержащего кислорода, при температуре по меньшей мере 400°С с образованием композиции из смешанных оксидов металла, которая обладает повышенной каталитической активностью в газофазном окислительном аммонолизе или окислении пропана и изобутана по сравнению с основным катализатором.
12. Композиция по п.11, в которой по меньшей мере часть предшественника катализатора получают способом, включающим объединение источников ионов металлов в водных растворах или водных смесях и сушку полученной водной смеси с образованием предшественника катализатора в виде сухих частиц.
13. Композиция по п.12, для которой водные смеси вводят в реакцию при температурах ниже примерно 100°C и при обычном или близком к обычному давлении.
14. Композиция по п.11, для которой условия прокаливания включают нагревание сухого предшественника катализатора непрерывно или ступенчато от предварительно выбранной начальной повышенной температуры в интервале 250-400°C до второй повышенной температуры в интервале 550-700°C и при обычном или близком к обычному давлении.
15. Твердая композиция с каталитической активностью в газофазном окислительном аммонолизе или окислении пропана и изобутана, которую получают способом, включающим:
получение предшественника катализатора в виде сухих частиц, который содержит источники ионов металлов в количествах, соответствующих номинальному составу смешанного оксида эмпирической формулы:
a
b
c
d
δ
MoVSbNbTiO,
где 0,1<a<1,0,
0,01<b<1,0,
0,01<c<0,25,
0,005<d<0,4, и
δ представляет собой число атомов кислорода, необходимых по условиям сохранения электронейтральности других присутствующих элементов;
прокаливание предшественника катализатора в условиях, выбранных таким образом, чтобы в полученном основном катализаторе образовалась по меньшей мере одна кристаллическая фаза, которая обладает повышенной каталитической активностью в газофазном окислительном аммонолизе или окислении пропана и изобутана;
пропитку основного катализатора водным раствором, содержащим источники одного или нескольких элементов, которые выбирают из группы, состоящей из сурьмы (Sb), церия (Ce), ниобия (Nb), теллура (Te) и титана (Ti), и затем сушку полученного материала; и
термообработку высушенного материала в атмосфере газа, практически не содержащего кислорода, при температуре по меньшей мере 400°C с образованием композиции из смешанных оксидов металла, которая обладает повышенной каталитической активностью в газофазном окислительном аммонолизе или окислении пропана и изобутана по сравнению с основным катализатором.
16. Способ каталитического превращения пропана или изобутана в ненасыщенный нитрил или ненасыщенную карбоновую кислоту окислительным аммонолизом в присутствии аммиака и источника кислорода или окислением в присутствии источника кислорода соответственно с использованием твердого катализатора в виде частиц, который содержит одну или несколько композиций по любому из предшествующих пунктов.