PROCEDIMIENTO PARA PRODUCIR ÓXIDO DE PROPILENO.

Un procedimiento para producir óxido de propileno que comprende hacer reaccionar propileno,

oxígeno, e hidrógeno en una solución que contiene agua, un compuesto nitrilo, y una sal de amonio en presencia de un catalizador de metal noble y un catalizador de titanosilicato que tiene poros no menores que un anillo de oxígeno de 12 miembros

Procedimiento para producir óxido de propileno La presente invención se refiere a un procedimiento para producir óxido de propileno a partir de propileno, oxígeno, e hidrógeno.

En una reacción para producir óxido de propileno a partir de propileno, oxígeno, e hidrógeno mediante el uso de paladio y TS-1 como catalizadores, se ha informado de que la cantidad de óxido de propileno formado aumenta y la cantidad del subproducto propano se reduce, cuando se utilizan agua y metanol como disolventes y se añade hidróxido de amonio (véase El Documento de Patente 1, por ejemplo) . Adicionalmente, se ha informado sobre un método de reacción para la producción de óxido de propileno a partir de hidrógeno, oxígeno, y propileno mediante el uso de paladio y TS-1 como catalizadores, donde se utilizan agua y metanol como disolventes y se añade una sal hidrogenocarbonato de amonio (Documento de Patente 2) , o se añade fosfato de cesio a un disolvente acuoso (Documento de Patente 3) . En el Documento de Patente 2 (párrafo [0008]) y el Documento de Patente 3 (párrafo [0009]) , existen las descripciones de que la silicalita de titanio que es zeolita de titanio que tiene poros relativamente pequeños es preferible para la oxidación de propileno, y que el uso de la silicalita de titanio TS-1 es absolutamente ventajoso. Sin embargo, estos métodos no son necesariamente satisfactorios desde el punto de vista de la eficacia de reacción.

Además, se ha informado sobre un método para la producción de óxido de propileno a partir de hidrógeno, oxígeno y propileno, donde se utiliza Pd y un catalizador Ti-MWW o un catalizador que contiene un titanosilicato en capas que es un precursor de Ti-MWW, cada uno de los cuales tiene poros de un anillo de oxígeno de 12 miembros en un disolvente de acetonitrilo (véase el Documento no de Patente 1, por ejemplo) . Sin embargo, la eficacia tampoco es necesariamente satisfactoria.

Documento de Patente 1: JP 2002-511455 A Documento de Patente 2: JP 2005-514364 A Documento de Patente 3: JP 2005-508362 A

Documento no de Patente 1: Next Generation Chemical Process Technological Development in 2002; Non-Halogen Chemical Process Technological Development Achievement Report; 152-180 (2003)

Problema a ser resuelto por la Invención La presente invención proporciona un procedimiento para producir más eficazmente óxido de propileno a partir de propileno, oxígeno, e hidrógeno en presencia de catalizadores que comprenden un catalizador de metal noble y un titanosilicato que tiene poros no menores que un anillo de oxígeno de 12 miembros.

Medios para Resolver el Problema Esto es, la presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de óxido de propileno que comprende hacer reaccionar propileno, oxígeno, e hidrógeno en una solución que contiene agua, un compuesto nitrilo, y una sal de amonio en presencia de un catalizador de metal noble y un catalizador de titanosilicato que tiene poros no menores que un anillo de oxígeno de 12 miembros (más adelante referido a veces como el titanosilicato de la presente invención) .

Efecto de la Invención De acuerdo con la presente invención, es posible producir eficazmente óxido de propileno a partir de propileno, oxígeno, e hidrógeno.

Los ejemplos típicos del catalizador de metal noble que se va a utilizar en la presente invención incluyen paladio, platino, rutenio, rodio, iridio, osmio, oro, una aleación o una de sus mezclas, y similares. Los catalizadores de metales nobles preferidos incluyen paladio, platino, y oro. Un catalizador de metal noble más preferido es el paladio.

El paladio también se puede utilizar en forma de mezcla con platino, oro, rodio, iridio, osmio, y similares. Entre estos, los metales preferidos para la mezcla incluyen platino.

Usualmente, se utiliza el catalizador de metal noble soportado sobre un portador. El catalizador de metal noble puede estar soportado sobre el titanosilicato. De manera alternativa, éste puede estar soportado sobre un portador distinto del titanosilicato, por ejemplo un óxido tal como sílice, alúmina, titania, zirconia, niobia, o similares, ácido nióbico, ácido zircónico, ácido tungsténico, ácido titánico, carbono, o una de sus mezclas. Cuando el catalizador de metal noble está soportado sobre un portador distinto de titanosilicato, el portador que soporta el catalizador de

metal noble se puede mezclar con el titanosilicato de manera que se utilice la mezcla como catalizador. Entre los portadores distintos del titanosilicato de la presente invención, el preferido es el carbono.

Como método para soportar el catalizador de metal noble sobre un portador, por ejemplo, se ilustra un método en el cual una solución coloidal de metal noble obtenida dispersando partículas de metal noble utilizando un agente dispersante tal como ácido cítrico, poli (alcohol vinílico) , polivinilpirrolidona, hexametafosfato de sodio, o similares es soportado sobre un portador mediante impregnación o similares, seguido de calcinación en una atmósfera de gas inerte.

De manera alternativa, el catalizador de metal noble se puede preparar soportando un compuesto de metal noble como fuente de metal noble, una sal nitrato de un metal noble tal como nitrato de paladio, una sal sulfato tal como dihidrato de sulfato de paladio, un haluro de un metal noble tal como cloruro de paladio, una sal de ácido carboxílico de acetato de paladio, o un complejo de amina tal como hidrato de cloruro de tetraaminopaladio o similares sobre un portador mediante impregnación o similares, seguido de reducción con un agente reductor. Asimismo, el catalizador de metal noble se puede preparar obteniendo un hidróxido de un metal noble utilizando un álcali tal como hidróxido de sodio, seguido de reducción en una fase líquida o una fase gaseosa con un agente reductor.

Los ejemplos del agente reductor que se va a utilizar en caso de reducción en una fase líquida incluyen hidrógeno, monohidrato de hidrazina, formaldehído, borohidruro de sodio, y similares. Se puede añadir un álcali en caso de utilizar monohidrato de hidrazina o formaldehído.

Se puede utilizar hidrógeno como agente reductor para la reducción en una fase gaseosa. El catalizador de metal noble se puede preparar calcinando y reduciendo el portador que soporta la fuente de metal noble en presencia de un gas hidrógeno. La temperatura adecuada para la reducción varía dependiendo de la fuente de metal noble que vaya a ser soportada, pero es usualmente de 0°C a 500°C.

Por otro lado, el catalizador de metal noble puede ser soportado sobre un portador mediante impregnación o similares utilizando un complejo de amina-metal noble tal como cloruro de tetraamina-paladio, seguido de reducción en una atmósfera de gas inerte con un gas amonio generado durante la descomposición térmica. Si bien la temperatura de reducción varía dependiendo del complejo de amina-metal noble, en caso de utilizar cloruro de tetraamina -Pd, la temperatura de reducción es usualmente de 100°C a 500°C, preferiblemente de 200°C a 350°C. En métodos cualesquiera, si fuera necesario, el catalizador obtenido de este modo se puede activar por medio de tratamiento térmico en un gas inerte, un gas de amonio, vacío, hidrógeno, o aire.

El catalizador del material que soporta el metal noble contiene el catalizador de metal noble usualmente en una cantidad que oscila de 0, 01 a 20% en peso, preferiblemente de 0, 1 a 5% en peso.

En la presente memoria, los poros en un titanosilicato que tiene poros no menores que un anillo de oxígeno de 12 miembros significan poros formados de un enlace Si-O o Ti-O, y no incluyen poros entre partículas que están formadas de partículas primarias.

El diámetro de los poros de titanosilicato es usualmente 0, 6 a 1, 0 nm en un titanosilicato cristalino y un titanosilicato en capas y usualmente de 2 a 10 nm en un titanosilicato mesoporoso.

La composición del titanosilicato es está representada usualmente por la siguiente fórmula (I) :

xTiO2·· (1-x) SiO2 (I)

donde x es usualmente de 0, 0001 a 0, 5, preferiblemente de 0, 01 a 0, 2.

Usualmente, el Ti del titanosilicato está localizado en el interior del esqueleto de SiO2 y el titanosilicato tiene una estructura tal que una parte del Si es remplazada por Ti. El Ti localizado en el interior del esqueleto de SiO2 es confirmado fácilmente por un espectro de absorción visible de UV, un análisis XAFS del borde K del titanio o... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para producir óxido de propileno que comprende hacer reaccionar propileno, oxígeno, e hidrógeno en una solución que contiene agua, un compuesto nitrilo, y una sal de amonio en presencia de un catalizador de metal noble y un catalizador de titanosilicato que tiene poros no menores que un anillo de oxígeno de 12 miembros.

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, donde la solución que contiene agua, el compuesto de nitrilo, y una sal de amonio tiene un valor de pH de 3, 0 a 6, 6. 10

3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, donde la solución que contiene agua, el compuesto de nitrilo, y una sal de amonio tiene un valor de pH de 5, 0 a 6, 6.

4. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde la sal de amonio es 15 dihidrogenofosfato de amonio.

5. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde el compuesto de nitrilo es el acetonitrilo.

6. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde el catalizador de metal noble es el paladio.

7. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde el titanosilicato que tiene poros no menores que un anillo de oxígeno de 12 miembros es Ti-MWW, un precursor de Ti-MWW, o Ti-MWW 25 sililado.