Композиція каталізатора для окислення етану і/або етилену до оцтової кислоти, спосіб її приготування та спосіб одержання оцтової кислоти

1. Композиція каталізатора для окиснення етану і/або етилену до оцтової кислоти, яка містить, у сполученні з киснем, елементи молібден, ванадій, ніобій та титан відповідно до емпіричної формули:

MoaWbTicVdNbeYf (І),

у якій Y означає один або декілька елементів, вибраних із групи, яка включає Сr, Та, В, Аl, Ga, In, Pt, Zn, Cd, Bi, Ce, Co, Rh, Ir, Cu, Ag, Fe, Ru, Os, K, Rb, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba, Zr, Hf, Ni, P, Pb, Si, Sn, Tl, U, Re, La, Аu та Pd;

a, b, c, d, е та f означають такі грам-атомні співвідношення елементів, при яких

 та ;

;

;

 та

.

2. Композиція каталізатора за п. 1, у якій формулу (І) вибирають із групи, яка включає MoaWbTicVdNbeYf; MoaTicVdNbeYf; MoaWbTicVdNbe та MoaTicVdNbe.

3. Композиція каталізатора за п. 1 або 2, де ,

e вибирають із групи, яка включає  та , та

f вибирають із групи, яка включає  та .

4. Композиція каталізатора за будь-яким з попередніх пунктів, у якій Y вибирають із групи, яка включає Ві, Са, Се, Сu, К, Р та La.

5. Композиція каталізатора за п. 1, яка представлена формулою Mo1,00V0,529Nb0,124Au0,0012Ti0,331Ox або Mo1,00V0,529Nb0,124Ti0,331Ox, де х означає число, що відповідає валентностям елементів у композиції для кисню.

6. Композиція каталізатора за будь-яким з пп. 1-3, у якій по суті відсутні благородні метали.

7. Композиція каталізатора за будь-яким з попередніх пунктів, яка являє собою каталізатор на носії.

8. Композиція каталізатора за п. 7, у якій носій вибирають із групи, яка включає діоксид кремнію, оксид алюмінію, титановмісний носій, діоксид титану, титаносилікати, діоксид цирконію, карбід кремнію та їх суміші.

9. Композиція каталізатора за п. 8, у якій носій вибирають із діоксиду кремнію, титановмісного носія та їх сумішей.

10. Спосіб приготування композиції каталізатора, визначеної в будь-якому з попередніх пунктів, яка включає наступні стадії:

(а) приготування суміші, яка містить молібден, ванадій, ніобій, титан у розчині;

(б) сушіння суміші з одержанням висушеного твердого матеріалу та

(в) прожарювання висушеного твердого матеріалу з одержанням композиції каталізатора.

11. Спосіб за п. 10, у якому суміш, сформована на стадії (а), може додатково включати вольфрам.

12. Спосіб за п. 10, у якому суміш, сформована на стадії (а), може додатково включати Y.

13. Спосіб за п. 10, у якому суміш приготовляють змішуванням сполук і/або комплексів кожного з металів у придатному розчиннику.

14. Спосіб за п. 13, у якому як розчинник використовують воду.

15. Спосіб за п. 14, у якому суміш являє собою розчин у воді, що має значення рН в інтервалі від 1 до 12.

16. Спосіб за п. 15, у якому значення рН становить від 2 до 8.

17. Спосіб за п. 14 або 15, у якому температура розчину становить від 20 до 100 °С.

18. Спосіб за будь-яким з пп. 10-17, у якому сушіння суміші включає розпилювальне сушіння.

19. Спосіб за будь-яким з пп. 10-18, у якому прожарювання включає нагрівання висушеного твердого матеріалу при температурі від 200 до 550 °С протягом періоду від 1 хв. до 24 год.

20. Спосіб за будь-яким з пп. 10-19, у якому матеріал носія або його попередник додають у суміш на стадії (а) або стадії (б).

21. Спосіб селективного одержання оцтової кислоти з газоподібної суміші, що містить етан і/або етилен, який включає контактування газоподібної суміші з газом, що містить молекулярний кисень при підвищеній температурі в присутності композиції каталізатора за будь-яким з пп. 1-9 або приготовленої відповідно до способу за будь-яким з пп. 10-20.

22. Спосіб за п. 21, у якому етан та необов'язково етилен окиснюють до оцтової кислоти.

23. Спосіб за п. 21 або 22, у якому газоподібну суміш вводять у контакт із газом, що містить молекулярний кисень, у присутності води.

24. Спосіб за будь-яким з пп. 21-23, який здійснюють у нерухомому шарі або псевдозрідженому шарі.

25. Спосіб за будь-яким з пп. 21-23, у якому селективність відносно оцтової кислоти становить принаймні 50 мольних %.

26. Спосіб за п. 25, у якому селективність відносно оцтової кислоти становить принаймні 60 мольних %.

27. Спосіб за будь-яким з пп. 21-26, у якому утворюється етилен і селективність у відношенні етилену становить менше ніж 30 мольних %.

28. Спосіб за п. 27, у якому селективність у відношенні етилену становить менше ніж 20 мольних %.