СМЕШАННЫЕ МЕТАЛЛООКСИДНЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ И СПОСОБ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ КОНВЕРСИИ НИЗШИХ АЛИФАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

3
1. Твердая композиция, которая проявляет каталитическую активность для аммоксидирования или оксидирования пропана и изобутана в газовой фазе, включающая одну или более кристаллических фаз, по меньшей мере одна из которых является первой фазой, имеющей объем элементарной ячейки, изменяющийся в сторону увеличения в диапазоне примерно от 2250 до 2350 А, первый кристаллический размер и поперечный ему второй размер, при условии, что соотношение первого размера ко второму изменяется в сторону понижения в диапазоне примерно от 2,5 до 0,7.
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что первая фаза представляет собой смешанный металлооксид, содержащий молибден (Mo), ванадий (V) и по меньшей мере один другой элемент, обладающий способностью формировать положительные ионы и усиливать каталитическую активность композиции к аммоксидированию пропана и/или изобутана в газовой фазе.
3. Композиция по п.2, отличающаяся тем, что первая фаза характеризуется как имеющая кристаллическую структуру M1.
4. Композиция по п.2, отличающаяся тем, что первая фаза представляет собой смешанный металлооксид, содержащий молибден (Mo), ванадий (V), сурьму (Sb) и ниобий (Nb).
5. Композиция по п.2, отличающаяся тем, что проявляет каталитическую активность для аммоксидирования пропана в газовой фазе, включает смешанный металлооксид в дисперсной форме, включающий в качестве составляющих элементов молибден (Mo), ванадий (V), по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из сурьмы (Sb), теллура (Te) и ниобия (Nb).
6. Композиция по п.5, отличающаяся тем, что первая фаза характеризуется как имеющая кристаллическую структуру M1.
7. Композиция по п.6, отличающаяся тем, что первая фаза представляет собой смешанный металлооксид, содержащий (Mo), ванадий (V), сурьму (Sb) и ниобий (Nb).
8. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере ее часть сформирована в условиях кристаллизации путем объединения источников ионов металлов в количествах, согласующихся с номинальным смешанным оксидным материалом, представленным эмпирической формулой:
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, которые требуются для сохранения электронейтральности других присутствующих составляющих элементов.
9. Композиция по п.8, отличающаяся тем, что по меньшей мере часть кристаллического материала сформирована способом, который включает объединение источников ионов металлов в водных растворах, сушку полученной объединенной смеси для извлечения твердых материалов, а также выдерживание извлеченных твердых материалов при повышенный температурах в течение времени, достаточного для формирования по меньшей мере первой кристаллической фазы.
3
10. Композиция по п.8, отличающаяся тем, что первая фаза характеризуется как имеющая кристаллическую структуру M1, которая имеет объем элементарной ячейки, изменяющийся в сторону увеличения в диапазоне примерно от 2255 до 2290 А, первый размер и поперечный ему второй размер при условии, что соотношение главного размера к поперечному изменяется в сторону уменьшения в диапазоне примерно от 1,75 до 0,7.
11. Композиция по п.8, дополнительно включающая теллур (Te).
12. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере ее часть сформирована в условиях кристаллизации путем объединения источников ионов металлов в количествах, которые согласуются с номинальным смешанным металлооксидным материалом, представленным эмпирической формулой:
a
b
c
d
f
δ
MoVSbNbXAO,
где X является выбранным из группы, состоящей из Ti, Sn, Ge, Zr, Hf и их смесей,
A является выбранным из группы, состоящей из Ce, Nd и их смесей,
0,1<a<1,0,
0,01<b<1,0,
0,001<c<0,25,
0,005<d<0,4,
0≤f<0,1, и
δ представляют собой число атомов кислорода, которые требуются для сохранения электронейтральности других присутствующих компонентов при условии, что один или более других элементов в смешанном оксиде может присутствовать в более низкой степени окисления, чем его самая высокая степень окисления.
3
13. Композиция по п.12, отличающаяся тем, что первая фаза характеризуется как имеющая кристаллическую структуру M1, которая имеет объем элементарной ячейки, изменяющийся в сторону увеличения в диапазоне примерно от 2255 до 2290 A, первый размер и поперечный ему второй размер при условии, что соотношение главного размера ко второму изменяется в сторону уменьшения в диапазоне примерно от 1,75 до 1,0.
14. Композиция по п.12, отличающаяся тем, что по меньшей мере часть кристаллического материала сформирована способом, который включает объединение источников ионов металлов в водных растворах или водных смесях, сушку полученной водной смеси для извлечения твердых материалов, а также выдерживание извлеченных твердых материалов при повышенных температурах в течение времени, достаточного для формирования по меньшей мере первой кристаллической фазы.
15. Композиция по п.12, отличающаяся тем, что водные смеси вступают в реакцию при температурах примерно ниже 100°C и давлении, равном или приближенным давлению окружающей среды, и извлеченные твердые материалы сначала выдерживают при повышенных температурах примерно не выше 400°C (от 250 до 400) и затем в изменяющемся в сторону увеличения диапазоне примерно от 550 до 700°C и давлении, равном или приближенном давлению окружающей среды.
16. Композиция по п.12, отличающаяся тем, что по меньшей мере часть кристаллического материала сформирована способом, который включает объединение источников ионов металлов в водных растворах или водных смесях, выдерживание полученной водной смеси при повышенных температурах и давлениях в течение времени, достаточного для формирования по меньшей мере первой кристаллической фазы.
17. Композиция по п.12, отличающаяся тем, что проявляет каталитическую активность для аммоксидирования пропана в газовой фазе и включает смешанный металлооксид в дисперсной форме, содержащий в качестве составляющих компонентов молибден (Mo), ванадий (V), сурьму (Sb), титан (Ti) и ниобий (Nb).
18. Композиця по п.12, отличающаяся тем, что проявляет каталитическую активность для аммоксидирования пропана в газовой фазе и включает смешанный металлооксид в дисперсной форме, содержащий в качестве составляющих компонентов молибден (Mo), ванадий (V), сурьму (Sb), ниобий (Nb), титан (Ti) и церий (Ce).
19. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере ее часть сформирована в условиях кристаллизации путем объединения источников ионов металлов в количествах, согласующихся с номинальным смешанным оксидным материалом, представленным эмпирической формулой:
a
b
c
d
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, которые требуются для сохранения электронейтральности других присутствующих компонентов.
3
20. Способ каталитической конверсии пропана или изобутана в ненасыщенный нитрил или ненасыщенную карбоновую кислоту путем аммоксидирования в присутствии аммиака и источника дикислорода или оксидирования в присутствии источника дикислорода соответственно с помощью дисперсного твердого катализатора, который включает одну или более кристаллический фаз, по меньшей мере одна из которых является первой фазой, имеющей объем элементарной ячейки, изменяющийся в сторону увеличения в диапазоне примерно от 2250 до 2350 А, первый размер и поперечный ему второй размер при условии, что соотношение первого размера ко второму изменяется в сторону уменьшения в диапазоне примерно от 2,5 до 1,0.