PROCESO PARA PRODUCIR ÓXIDO DE OLEFINA.
Proceso para producir óxido de olefina.
La presente invención se refiere a un proceso para producir un óxido de olefina,
que comprende hacer reaccionar una olefina con oxígeno en presencia de un catalizador, en el que el catalizador comprende partículas que consisten en plata metálica y oro metálico, y una proporción de oro metálico a plata metálica de las partículas ([Au/Ag (a granel)]) y una proporción de oro metálico a plata metálica de las superficies de las partículas ([Au/Ag (superficie)]) que satisface la siguiente fórmula (1):
0
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201130809.
Solicitante: SUMITOMO CHEMICAL COMPANY, LIMITED.
Nacionalidad solicitante: Japón.
Dirección: 27-1 Shinkawa 2-chome, Chuo-ku Tokyo 104-8260 JAPON.
Inventor/es: CORMA, AVELINO, CONCEPCIÓN,Patricia, BORONAT,Mercedes.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B01J23/52 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL. › B01J PROCEDIMIENTOS QUÍMICOS O FÍSICOS, p. ej. CATÁLISIS O QUÍMICA DE LOS COLOIDES; APARATOS ADECUADOS. › B01J 23/00 Catalizadores que contienen metales, óxidos o hidróxidos metálicos no previstos en el grupo B01J 21/00 (B01J 21/16 tiene prioridad). › Oro.
- C07D301/10 QUIMICA; METALURGIA. › C07 QUIMICA ORGANICA. › C07D COMPUESTOS HETEROCICLICOS (Compuestos macromoleculares C08). › C07D 301/00 Preparación de oxiranos. › con catalizadores que contienen oro o plata.
PDF original: ES-2396896_A1.pdf
Fragmento de la descripción:
Proceso para producir óxido de olefina. Campo Técnico La presente invención se refiere a un proceso para producir un óxido de olefina. Técnica Antecedente Los documentos WO 98/58921 A1 y US 7319156 B2 describen un proceso para producir un óxido de olefina que
comprende hacer reaccionar una olefina con oxígeno en presencia de un catalizador de plata. Sumario de la Invención La presente invención proporciona un proceso para producir un óxido de olefina relacionado con lo siguiente:
[1] Un proceso para producir un óxido de olefina que comprende hacer reaccionar una olefina con oxígeno en presencia de un catalizador, en el que el catalizador comprende partículas que consisten en plata metálica y oro metálico y una proporción de oro metálico a plata metálica de las partículas ([Au/Ag (a granel) ]) y una proporción de oro metálico a plata metálica de las superficies de las partículas ([Au/Ag (superficie) ] que satisface la siguiente fórmula (1) :
0 : [Au/Ag (superficie) ] / [Au/Ag (a granel) ] : 0, 9 (1) ;
[2] El proceso de acuerdo con [1], en el que el catalizador está soportado sobre un soporte;
[3] El proceso de acuerdo con [1] o [2], en el que la olefina es propileno y el óxido de olefina es óxido de propileno;
[4] Un catalizador para producir un óxido de olefina que comprende partículas que consisten en plata metálica y oro metálico, en el que una proporción de oro metálico a plata metálica de las partículas ([Au/Ag (a granel) ]) y una proporción de oro metálico a plata metálica de las superficies de las partículas ([Au/Ag (superficie) ]) satisface la siguiente fórmula (1) :
0 : [Au/Ag (superficie) ] / [Au/Ag (a granel) ] : 0, 9 (1)
Descripción de las Realizaciones La presente invención es un proceso para producir un óxido de olefina, que comprende hacer reaccionar una olefina con oxígeno en presencia de un catalizador, en el que el catalizador comprende partículas que consisten en plata metálica y oro metálico, y la proporción de oro metálico a plata metálica de las partículas ([Au/Ag (a granel) ]) y una proporción de oro metálico a plata metálica de las superficies de las partículas ([Au/Ag (superficie) ]) que satisface la siguiente fórmula (1)
(a) una etapa de poner en contacto partículas de oro con una sal de plata para obtener un precursor catalítico,
(b) una etapa de reducir el precursor catalítico con un agente reductor. Después de la etapa (b) , el catalizador obtenido puede calentarse en una atmósfera sin oxígeno. La temperatura de contacto en la etapa (a) es normalmente de 0 a 100ºC. Los ejemplos de la sal de plata incluyen nitrato de plata. Los ejemplos del agente reductor incluyen borohidruro sódico. La temperatura de reducción es normalmente de 0 a 100ºC. La proporción de oro metálico a plata metálica de las partículas ([Au/Ag (a granel) ]) puede calcularse basándose en
la cantidad usada de partículas de oro y la cantidad usada de sal de plata. Por lo tanto, [Au/Ag (a granel) ] puede controlarse cambiando la cantidad usada de partículas de oro y/o la cantidad usada de sal de plata. En el catalizador, ([Au/Ag (a granel) ]) es preferiblemente 1 o mayor, y más preferiblemente 3 o mayor.
[Au/Ag (superficie) ] / [Au/Ag (a granel) ] es 0, 9 o menor y preferiblemente 0, 7 o menor.
La proporción de oro metálico a plata metálica de las superficies de las partículas ([Au/Ag (superficie) ]) puede controlarse cambiando la temperatura de calentamiento después de la etapa (b) . Cuanto mayor sea la temperatura de calentamiento, mayor cantidad de plata metálica de las superficies de las partículas se difundirá al interior de las partículas y, por lo tanto, [Au/Ag (superficie) ] se hace más grande. Por lo tanto, la temperatura de calentamiento es normalmente de 0ºC a 200ºC, preferiblemente de 0ºC a 150ºC y, más preferiblemente, de 0ºC a 100ºC.
El tamaño de partícula del catalizador es normalmente de 500 nm o menor, preferiblemente de 100 nm o menor y, más preferiblemente, de 50 nm o menor.
Desde el punto de vista de facilitar la preparación del catalizador que tiene un tamaño de partícula pequeño, el catalizador se prepara preferiblemente soportado sobre un soporte. El catalizador soportado sobre el soporte puede producirse mediante las siguientes etapas (c) a (f) :
(c) una etapa de poner en contacto ácido cloroáurico con un soporte funcionalizado con grupos amino para obtener un precursor de oro,
(d) una etapa de reducir el precursor de oro con un agente reductor para obtener oro soportado sobre el soporte,
(e) una etapa de poner en contacto el oro soportado sobre el soporte con una sal de plata, para obtener un precursor catalítico,
(f) una etapa de reducir el precursor catalítico.
La temperatura de contacto en la etapa (c) es normalmente de 0 a 50ºC. El contacto en la etapa (c) normalmente se realiza en agua. Después, poniendo en contacto el ácido cloroáurico con el soporte, el precursor de oro obtenido puede lavarse y/o secarse antes de la etapa (d) .
Los ejemplos del agente reductor usado en las etapas (d) y (f) incluyen los mismos que los descritos en la etapa (b) anterior. La temperatura de reducción es normalmente de 0 a 100ºC.
La temperatura de contacto en la etapa (e) es normalmente de 0 a 50ºC. El contacto en la etapa (e) se realiza normalmente en agua.
La temperatura de reducción en la etapa (f) es normalmente de 0 a 100ºC.
Después de la etapa (f) , la mezcla de reacción obtenida normalmente se filtra para obtener el catalizador. El catalizador obtenido puede lavarse con agua.
Como se ha descrito anteriormente, el catalizador obtenido puede calentarse en una atmósfera sin oxígeno, para controlar [Au/Ag (superficie) ].
[Au/Ag (superficie) ] en el catalizador puede medirse con un análisis XPS (espectroscopía fotoelectrónica de rayos X) .
El catalizador normalmente tiene una estructura de núcleo-carcasa en la que el núcleo consiste en partículas de oro y la carcasa consiste en partículas de plata.
El soporte es preferiblemente uno en el que el catalizador puede estar soportado, y que no cambia de propiedades según las condiciones del proceso de la presente invención. Los ejemplos del soporte incluyen un carbonato metálico, un óxido metálico y carbono.
Los ejemplos preferibles de carbonato metálico incluyen un carbonato de metal alcalino, un carbonato de metal alcalinotérreo y un carbonato de metal de transición y el carbonato de metal alcalinotérreo es preferible.
Los ejemplos de carbonato de metal alcalino incluyen carbonato sódico y carbonato potásico. Los ejemplos de carbonato de metal alcalinotérreo incluyen carbonato de magnesio, carbonato de calcio, carbonato de estroncio y carbonato de bario y son preferibles carbonato de calcio, carbonato de estroncio y carbonato de bario. Es preferible el carbonato de metal alcalinotérreo, que tiene un área superficial específica de 1 a 70 m2/g, medida por adsorción de nitrógeno por el método BET.
Como el soporte, el carbonato metálico puede usarse tal cual o después de fijar partículas del carbonato metálico entre sí usando un aglutinante adecuado. El carbonato metálico puede mezclarse con un agente de moldeo y moldearse por moldeo por extrusión, moldeo por presión o similares para usar el producto obtenido como el soporte. Se prefiere que el carbonato metálico se use tal cual como el soporte.
Puede usarse un óxido metálico que tiene la forma cristalina de una estructura de sal de roca, una estructura de corindón, una estructura de tipo espinela, una estructura de tipo fluorita, una estructura de tipo wurtzita, una estructura de tipo rutilo, una estructura de tipo bixbita, una estructura de tipo ilmenita, una estructura de tipo pseudobrookita, o una estructura de tipo perovskita.
Los ejemplos del óxido metálico que tiene una estructura de sal de roca incluyen TiO, VO, MnO y NiO.
Los ejemplos del óxido metálico que tiene una estructura de corindón, incluyen a-Al2O3 y a-Fe2O3.
Los ejemplos del óxido metálico que tiene una estructura de tipo espinela incluyen ZnAl2O4, y-Fe2O3 y SnZn2O4.
Los ejemplos del óxido metálico que tiene una estructura de tipo fluorita incluyen ZrO2 y CeO2.
Los ejemplos del óxido metálico que tiene una estructura de tipo wurtzita incluyen ZnO.
Los ejemplos del... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un proceso para producir un óxido de olefina, que comprende hacer reaccionar una olefina con oxígeno en presencia de un catalizador, en el que el catalizador comprende partículas que consisten en plata metálica y oro metálico, y una proporción de oro metálico a plata metálica de las partículas ([Au/Ag (a granel) ]) y una proporción de oro metálico a plata metálica de las superficies de las partículas ([Au/Ag (superficie) ]) que satisface la siguiente fórmula (1) :
0 : [Au/Ag (superficie) ] / [Au/Ag (a granel) ] : 0, 9 (1) .
2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el catalizador está soportado sobre un soporte.
3. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la olefina es propileno y el óxido de olefina es óxido 10 de propileno.
4. Un catalizador para producir un óxido de olefina, que comprende partículas que consisten en plata metálica y oro metálico, en el que una proporción de oro metálico a plata metálica de las partículas ([Au/Ag (a granel) ]) y una proporción de oro metálico a plata metálica de las superficies de la partículas ([Au/Ag (superficie) ]) satisface la siguiente fórmula (1) :
: [Au/Ag (superficie) ] / [Au/Ag (a granel) ] : 0, 9 (1) .
Patentes similares o relacionadas:
Catalizadores de epoxidación, del 30 de Octubre de 2019, de LYONDELL CHEMICAL TECHNOLOGY, L.P.: Un catalizador de epoxidación que comprende: (a) plata que tiene un estado de oxidación de cero; y (b) un componente sólido de filosilicato seleccionado de […]
Uso de lechos de catalizador estructurados para la producción de óxido de etileno, del 16 de Julio de 2014, de BASF SE: Procedimiento para la producción de óxido de etileno mediante la reacción de etileno con oxígeno en presencia de al menos un catalizador que […]
Procedimiento directo de epoxidación utilizando un sistema de catalizadores mixto, del 29 de Abril de 2013, de LYONDELL CHEMICAL TECHNOLOGY, L.P.: Procedimiento para producir un epóxido, que comprende hace reaccionar una olefina, hidrógeno y oxígeno en presencia de una zeolita de titanio […]
PROCESO PARA PRODUCIR ÓXIDO DE OLEFINA, del 1 de Abril de 2013, de SUMITOMO CHEMICAL COMPANY, LIMITED: Proceso para producir óxido de olefina.
La presente invención se refiere a un proceso para producir un óxido de olefina, que comprende […]
Método para producir óxidos de alquileno, del 19 de Septiembre de 2012, de BASF SE: Método continuo para la producción un óxido de alquileno mediante oxidación directa de un alqueno con oxígeno,el cual comprende (i) poner en contacto continuamente […]
Procedimiento para la producción de óxido de propileno, del 15 de Agosto de 2012, de SUMITOMO CHEMICAL COMPANY, LIMITED: Un procedimiento para la producción de óxido de propileno que comprende un paso de hacerreaccionar propileno con oxígeno en presencia de agua, un […]
Procedimiento para la producción de productos de adición de óxido de alquileno, del 22 de Junio de 2012, de COGNIS IP MANAGEMENT GMBH: Procedimiento para la producción de productos de adición de óxido de alquileno, caracterizado porque (a) en un primer reactor estructurado se pone […]
MÉTODO DE FABRICACIÓN DE ÓXIDO DE ETILENO, del 24 de Febrero de 2012, de SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAATSCHAPPIJ B.V.: Un método para preparar óxido de etileno, comprendiendo dicho método: cargar una alimentación de reactor que comprende etileno, oxígeno y una concentración […]