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MXPA02005147A - Proceso de oxihalogenacion utilizando un catalizador que tiene un soporte poroso de halogenuro de tierras raras. - Google Patents

Proceso de oxihalogenacion utilizando un catalizador que tiene un soporte poroso de halogenuro de tierras raras.

Info

Publication number
MXPA02005147A
MXPA02005147A MXPA02005147A MXPA02005147A MXPA02005147A MX PA02005147 A MXPA02005147 A MX PA02005147A MX PA02005147 A MXPA02005147 A MX PA02005147A MX PA02005147 A MXPA02005147 A MX PA02005147A MX PA02005147 A MXPA02005147 A MX PA02005147A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
rare earth
support
catalyst
process according
hydrocarbon
Prior art date
Application number
MXPA02005147A
Other languages
English (en)
Inventor
Daniel A Hickman
Original Assignee
Dow Chemical Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Chemical Co filed Critical Dow Chemical Co
Publication of MXPA02005147A publication Critical patent/MXPA02005147A/es

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Abstract

Se describe un proceso de halogenacion oxidante que implica poner en contacto un hidrocarburo, por ejemplo, etileno, o un hidrocarburo halogenado con una fuente de halogeno, tal como cloruro de hidrogeno, y una fuente de oxigeno en presencia de un catalizador para formar un hidrocarburo halogenado, preferiblemente un clorocarburo, teniendo un numero mayor de substituyentes de halogeno que el hidrocarburo de partida o hidrocarburo halogenado, por ejemplo, 1,2-dicloroetano. El catalizador es una composicion novedosa que comprende cobre dispersado sobre un soporte de halogenuro de tierras raras poroso, preferiblemente, un soporte de cloruro de tierras raras poroso. Tambien se describe una composicion de precursor de catalizador que comprende cobre dispersado sobre un soporte de oxihalogenuro de tierras raras poroso. Se describe el uso de halogenuro de tierras raras poroso y oxihalogenuro como materiales de soporte para componentes cataliticos.

Description

PROCESO PE OXIHALOGENACION UTILIZANDO UN CATALIZADOR QUE TIENE UN SOPORTE POROSO DE HALOGENURO DE TIERRAS RARAS Descripción de la Invención Esta solicitud reclama el beneficio de la solicitud provisional de E.U.A. No. 60/166,897, presentada el 22 de Noviembre de 1999.
En un primer aspecto, esta invención se refiere a un proceso de halogenación oxidante, particularmente cloración oxidante. Para los propósitos de esta discusión, el término "halogenación oxidante", es definido como un proceso en donde un hidrocarburo o hidrocarburo halogenado (el "hidrocarburo de partida") se pone en contacto con una fuente de halógeno y una fuente de oxígeno para formar un hidrocarburo halogenado que tiene un número mayor de substituyentes de halógeno que el hidrocarburo de partida. El término "hidrocarburo halogenado" incluirá los hidrocarburos halogenados así como compuestos que consisten solamente de átomos de carbono y de halógeno. En un segundo aspecto, esta invención se refiere a un catalizador novedoso para el proceso de halogenación oxidante. En un tercer aspecto, esta invención se refiere a soportes novedosos de catalizador. Los hidrocarburos halogenados, tales como 1 ,2-dicloroetano, 1 ,2-dicloropropano, dicloropropanos y dicloropropenos, encuentran utilidad en numerosas aplicaciones, tales como en fumigantes y en la producción de monómeros útiles en procesos de polimerización.
El 1 ,2-dicloroetano, por ejemplo, el cual es fabricado industrialmente a una escala de millones de toneladas por año, es convertido a través de hidrocloración térmica al monómero de cloruro de vinilo (VCM) y cloruro de hidrógeno. El VCM es polimerizado a cloruro de poli(vinilo) (o PVC), un polímero ampliamente utilizado. El cloruro de hidrógeno producido a través de deshidrocloración se separa del VCM y después hace contacto con etileno y oxígeno en presencia de un catalizador para producir 1 ,2-dícloroetano. En la técnica anterior, el contacto específicamente de etileno, cloruro de hidrógeno y oxígeno para formar 1,2-dicloroetano y agua es conocido como la "reacción de oxicloración".
La oxicloración de etileno abundantemente se describe en la literatura de patentes, la técnica representativa de la cual incluye US 3,634,330, US 3,658,367, US 3,658,934, US 5,972,827, GB 1,039,369, y GB 1,373,296. El catalizador empleado en la oxicloración de etileno típicamente contiene cloruro de cobre o cloruro de hierro, y óptimamente, uno o más cloruros de metal alcalino o alcalinotérreo, y/u opcionalmente, uno o más cloruros de tierras raras, soportados en un vehículo inerte, típicamente alúmina, sílice o aluminio silicato. Alternativamente, los componentes de catalizador pueden ser no soportados, pero fusionados a la sal fundida. Los procesos de halogenación oxidante son absolutamente generales y pueden ser extendidos a una variedad de hidrocarburos además de etileno. Por ejemplo, se conocen los procesos de oxigenación oxidante por la conversión de metano a clorometanos, etano a cloroetanos y cloroetenos, y, por analog ía, hidrocarburos saturados superiores a cloroh id rocarburos superiores. Esta q u ímica no es ú nica para el cloro y también puede ser extendida a otros alógenos. Las fuentes de halógeno pueden comprender halogenuros de hid rógeno e h idrocarburos halogenados q ue tienen halógenos lábiles . Una desventaja de los procesos de halogenación oxidante de la técnica anterior implica su prod ucción de subproductos oxigenados no deseables , tales como hidrocarburos parcialmente oxidados y productos de oxidación profunda (CO2), principalmente, monóxido de carbono y dióxido de carbono. Otra desventaja de los procesos de halogenación oxidante de la técnica anterior implica su prod ucción de subproductos de hidrocarburo halogenado oxigenado, por ejemplo, tricloroacetaldeh ído (también conocido como doral, CCI3CHO) . En la prod ucción de 1 ,2-dicloroetano. La prod ucción de subproductos no deseados irrecuperablemente desperdicia la alimentación de hidrocarburo y crea la separación del prod ucto y problemas de deshecho de subprod uctos. Cualq uier reducción en la cantidad de productos oxigenados, particularmente, hidrocarburos halogenados oxigenados y oxigenatos de COx podría ser altamente deseable. En un aspecto d iferente, se sabe q ue los compuestos de tierras raras pueden ser promotores en una determinación diversa de procesos orgánicos catalizados, incluyendo, por ejemplo, oxidaciones, reformación de vapor, auto-reducción de emisión, eterificación, síntesis de Fisher-Tropsch y los procesos de halogenación oxidantes antes mencionados. En la preparación general de catalizadores promovidos por tierras raras, una solución conteniendo una sal de tierra rara soluble, tal como cloruro, es dispersada, por ejemplo, a través de la impregnación o intercambio iónico, opcionalmente junto con uno o más componentes catalíticos adicionales en un soporte o vehículo, tal como alúmina o sílice. La Patente de E.U.A. 2,204,733 describe un catalizador que contiene un compuesto de cobre y un compuesto de tierras raras, siendo preparado precipitando los metales como hidróxidos sobre un soporte adecuado, o sumergiendo o impregnado un soporte con una solución de cobre y sales de tierras raras, o precipitando los metales como hidróxidos con hidróxido de sodio o potasio. La técnica, en general, parece estar silenciosa con respecto a compuestos de tierras raras que funcionan como vehículos o soportes de catalizador, tal vez porque los compuestos de tierras raras típicamente no se encuentran en forma porosa. Los soportes de catalizador generalmente se sabe que requieren de por lo menos algo de porosidad, es decir, algún espacio hueco, tal como canales y poros o cavidades, los cuales crean una área de superficie en donde se pueden depositar metales catalíticos y componentes. En un aspecto, esta invención es un proceso de halogenación oxidante novedoso para preparar un hidrocarburo halogenado. El proceso novedoso de esta invención comprende poner en contacto un hidrocarburo o hidrocarburo halogenado con una fuente de halógeno y una fuente de oxígeno en presencia de un catalizador bajo condiciones de proceso suficientes para preparar un hidrocarburo halogenado conteniendo un número mayor de substituyentes de halógeno que en el hidrocarburo de partida o hidrocarburo halogenado, como sea el caso, el catalizador comprendiendo cobre sobre un soporte de halogenuro de tierras raras, poroso. El término "hidrocarburo halogenado" se entenderá que incluye hidrocarburos halogenados así como compuestos que consisten solamente de átomos de carbono y de halógeno. El proceso de halogenación oxidante de esta invención ventajosamente convierte un hidrocarburo o hidrocarburo halogenado en presencia de una fuente de halógeno y una fuente de oxígeno a un hidrocarburo halogenado teniendo un número incrementado de substituyentes de halógeno según comparado con el hidrocarburo de partida. Por consiguiente, el proceso de esta invención puede ser utilizado, en una modalidad preferida, para oxiclorar etileno en presencia de cloruro de hidrógeno y oxígeno en 1,2-dicloroetano, ya que el cloruro de hidrógeno puede ser derivado de la deshidrocloración de 1 ,2-dicloroetano, el proceso de esta invención puede ser fácilmente integrado a una planta de DCM como se describió anteriormente. Como una ventaja mas preferida, el proceso de esta invención produce niveles más bajos de subproductos indeseables, particularmente oxigenatos de COx, principalmente monóxido de carbono y dióxido de carbono, y niveles más bajos de hidrocarburos halogenados oxigenados no deseables, tales como doral , q ue los procesos de halogenación oxidante de la técnica anterior. La producción en subproductos oxigenados no deseables se trad uce a una selectividad mayor para el producto de hid rocarburo halogenado deseado, un menor desperdicio de alimentación de h idrocarburo, y menos problemas de deshecho de subproducto. Además , la mejor selectividad para el producto de hidrocarburo halogenado deseado permite q ue el proceso sea operado a temperaturas más altas para una conversión más alta. En un seg undo aspecto, esta invención es una composición novedosa de materia q ue comprende cobre dispersado sobre un soporte poroso de halogenuro de tierras raras. La composición novedosa de esta invención es útil como un catalizador en la halogenación oxidante de hid rocarburos halogenados o hidrocarburos, según ilustrado por la oxicloración de etileno en presencia de una fuente de cloro y oxígeno para formar 1 ,2-dicloroetano. Ventajosamente, el catalizador novedoso de esta invención produce niveles más bajos de subproductos, particularmente oxigenatos de COx e hidrocarburos halogenados oxigenados , tales como doral , en el proceso de halogenación oxidante antes mencionado. Como una seg unda ventaja, la única composición de catalizador de esta invención no requiere de un veh ículo o soporte convencional, tal como alúmina o sílice. Mas bien, el catalizador de esta invención emplea un halogenuro de tierras raras poroso, el cual únicamente funciona tanto como el soporte de catalizador y como una fuente de componente catalíticamente activo (tierra rara) adicional. En un tercer aspecto, esta invención es una seg unda composición de materia q ue comprende cobre dispersado sobre un soporte de oxihalogenuro de tierras raras, poroso. Esta segunda composición novedosa es un precursor de catalizador útil para el catalizador q ue comprende cobre dispersado sobre el soporte de halogenuro de tierras raras, descrito anteriormente. En un cuarto aspecto, esta invención reclama el uso del oxihalogenuro de tierras raras poroso y halogenuro de tierras raras poroso antes mencionados, como soportes y vehículos para componentes catal íticos. El oxihalogenuro de tierras raras poroso o el halogen uro de tierras raras puede ser utilizado como un soporte para cualquier metal catalítico o ion metálico en la Tabla Periódica de los Elementos , así como cualq uier componente de catalizador orgánico o inorgán ico no metálico. El soporte de oxihalogenuro o halogenuro de tierras raras poroso puede ser ventajosamente empleado en catalizadores q ue se benefician de los efectos promotores de elementos de tierras raras y/o en catalizadores que requieren basicidad . A diferencia de muchos soportes de catalizador de la técnica anterior, el soporte de halogen uro de tierras raras de esta invención es soluble en agua, por consiguiente, si el equipo de proceso, tal como filtros , válvulas , tubos de circulación y pequeñas partes de reactores q uedan obturados con partículas de un catalizador conteniendo el soporte de halogenuro de tierras raras de esta invención, entonces un simple lavado con agua puede ventajosamente disolver las partículas taponeadas y restaurar el equipo para trabajar. Como una ventaja adicional, los soportes de halogenuro de tierras raras y de oxihalogenuro novedosos de esta invención proporcionan la fácil recuperación de metales catalíticos muy costosos. La recuperación simplemente involucra poner en contacto el catalizador gastado conteniendo los metales catalíticos y el soporte novedoso con ácido bajo condiciones suficientes para atacar químicamente los metales catalíticos. Después, los metales pueden ser recuperados del medio ácido, por ejemplo, a través de precipitación. Cualquier porción del soporte de tierras raras disuelto en el medio ácido también puede ser recuperado por re-precipitación con base. En el proceso de halogenación oxidante novedoso de esta invención, un hidrocarburo halogenado es producido selectivamente con niveles ventajosamente bajos de subproductos, tales como oxigenatos de COx, (CO y CO2) e hidrocarburos halogenados oxigenados, tales como doral. El proceso novedoso de esta invención comprende poner en contacto un hidrocarburo o hidrocarburo halogenado (el "hidrocarburo de partida") con una fuente de halógeno y una fuente de oxígeno en presencia de un catalizador bajo condiciones de proceso suficientes para preparar un hidrocarburo halogenado teniendo un número mayor de substituyentes de halógenos que el hidrocarburo de partida. Como se mencionó anteriormente, para los propósitos de esta invención, el término "hidrocarburo halogénado" incluye los hidrocarburos halogenados, tales como 1 ,2-dicloroetano, así como compuestos que consisten solamente de átomos de carbono y de halógeno, tales como percloroetileno. En una modalidad preferida, el proceso de esta invención es un proceso de cloración oxidante que comprende poner en contacto un hidrocarburo o hidrocarburo clorado con una fuente de cloro y una fuente de oxígeno en presencia de un catalizador bajo condiciones suficientes para preparar un clorocarburo teniendo un número mayor de substituyentes de cloro que en el hidrocarburo de partida. En una modalidad muy preferida de esta invención, el hidrocarburo es etileno y el clorocarburo es 1 ,2-dicloroetano. El catalizador novedoso empleado en el proceso de halogenación oxidante de esta invención comprende cobre dispersado sobre un soporte de halogenuro de tierras raras poroso, para los propósitos de esta invención, la porosidad es expresada en términos de superficie. En una modalidad preferida, el soporte de halogenuro de tierras raras poroso tiene una área de superficie de por lo menos 5 m2/g, según determinado por el método de BET (Brunauer-Emmet-Teller) para medir el área de superficie como se describe por S. Brunauer, P. H. Emmett, y E. Teller, Journal of the American Chemical Society, 60,309 (1988). En una modalidad preferida, el soporte poroso de halogenuro de tierras raras comprende un cloruro poroso de tierras raras. En otro aspecto, esta invención es una segunda composición de materia que comprende cobre dispersado sobre un soporte poroso de oxihalogenuro de tierras raras. Esta segunda composición funciona como un precursor de catalizador, el cual encuentra utilidad en la preparación del catalizador de halogenuro de tierras raras antes mencionado. En una modalidad preferida, el soporte poroso de oxihalogenuro de tierras raras tiene una área de superficie de por lo menos 12 m2/g, según determinada por el método de BET. En una modalidad más preferida, el soporte poroso de oxihalogenuro de tierras raras comprende un oxicloruro de tierras raras. En otro aspecto mas, esta invención reclama el uso del oxihalogenuro de tierras raras poroso y halogenuro de tierras raras poroso como un soporte o vehículo para componentes catalíticos. De aquí en adelante, la descripción será dirigida hacia el proceso preferido de cloración oxidante; sin embargo, en vista de la descripción detallada establecida, un experto en la técnica será capaz de extender la descripción a halogenaciones oxidantes distintas a la cloración oxidante. El hidrocarburo utilizado en el proceso de cloración oxidante de esta invención puede ser cualquier hidrocarburo que sea capaz de adquirir substituyentes de halógeno de acuerdo con el proceso de la invención. El hidrocarburo puede ser un hidrocarburo esencialmente puro o una mezcla de hidrocarburos. El hidrocarburo puede ser hidrocarburos alifáticos de 1 a 20 átomos de carbono, incluyendo alcanos de 1 a 20 átomos de carbono o alquenos de 2 a 20 átomos de carbono así como hidrocarburos cicloalifáticos de 3 a 12 átomos de carbono o hidrocarburos aromáticos de 6 a 15 átomos de carbono. Ejemplos no limitantes adecuados de dichos hidrocarburos incluyen etano, metano, propano, etileno, propileno, butanos, butenos, pentanos, pentenos, hexanos, hexenos, ciciohexano, y ciclohexeno, así como benceno y otros aromáticos de 6 a 15 átomos de carbono, tales como naftalenos. Muy preferiblemente, el hidrocarburo se selecciona de hidrocarburos alifáticos de 1 a 20 átomos de carbono, aún muy preferiblemente de alquenos de 2 a 10 átomos de carbono, y muy preferiblemente etileno. Dentro del alcance de esta invención además se encuentra la alimentación de hidrocarburo que será substituida con 1 o más substituyentes de halógeno. Sin embargo, de preferencia el hidrocarburo substituido retiene por lo menos uno o más enlaces de carbono-hidrógeno; pero como se observó anteriormente, ciertos hidrocarburos halogenados que no contienen enlaces de carbono-hidrógeno tales como (perhalo)olefinas, también pueden ser adecuados. Los substituyentes de halógeno preferidos incluyen flúor, cloro y bromo. Muy preferidos son flúor y cloro. Como un ejemplo, el hidrocarburo halogenado de partida puede ser un fluorohidrocarburo, el cual es convertido a través de cloración oxidante de esta invención a un clorofluorocarburo. En una modalidad alternativa, se puede emplear una (perfluoro)olefina como el material de partida y convertirse a un clorofluorocarburo.
La fuente de cloro, la cual es empleada en el proceso de esta invención, puede ser cualquier compuesto que contenga cloro, que sea capaz de transmitir su cloro a la alimentación de hidrocarburo y proporcionar una fuente de hidrógeno a la alimentación de oxígeno. Ejemplos no limitantes adecuados de la fuente de cloro incluyen cloruro de hidrógeno y cualquier hidrocarburo clorado que tenga uno o más substituyentes de cloro lábiles (es decir, substituyentes de cloro transferibles), un ejemplo no limitante de este es dicloruro de metileno. Típicamente, no se emplea cloro molecular (Cl2) en el proceso de esta invención, ya que requiere de una fuente de oxígeno y produce agua. Preferiblemente, la fuente de cloro es cloruro de hidrógeno. La fuente de cloro puede ser provista para el proceso en cualquier cantidad que sea efectiva para producir el producto de clorocarburo deseado. Típicamente, la fuente de cloro es utilizada en una cantidad igual a la cantidad estequiométrica requerida por la reacción de cloración oxidante de interés. En la oxicloración de etileno con cloruro de hidrógeno y oxígeno, por ejemplo, la estequiometría teórica es la siguiente: 2 CH2=CH2 + 4 HCl + O2 - 2 CH2CI-CH2CI + H2O Consecuentemente, en la oxicloración de etileno de acuerdo con esta invención, típicamente se emplean cuatro moles de cloruro de hidrógeno por mol de oxígeno. El cloruro de hidrógeno y el oxígeno son empleados en cantidades que son idealmente seleccionadas para facilitar la reacción casi completa de ambos reactivos; pero se ha encontrado que también son adecuadas cantidades mayores y menores de cloruro de hidrógeno. La fuente de oxígeno puede ser cualq uier gas q ue contenga oxígeno, tal como, oxígeno molecular comercialmente puro, o aire o una mezcla de oxígeno en otro gas diluyente que no interfiera con el proceso de oxicloración , estos siendo mencionados mas adelante. Generalmente, la alimentación al reactor de cloración oxidante es "rica en combustible" , representando que un exceso molar del hidrocarburo de partida es utilizado con relación al oxígeno. Típicamente, la relación molar de hidrocarburo de partida a oxígeno es mayor que 2/1 , de preferencia mayor que 4/1 , y muy preferiblemente q ue 5/1 . Típicamente, la relación molar del hidrocarburo a oxígeno es menor que 20/1 , de preferencia menor que 15/1 , y muy preferiblemente menor que 10/1 . Opcionalmente, si se desea, la alimentación , comprendiendo el hidrocarburo de partida , la fuente de halógeno y la fuente de oxígeno, puede ser diluida con un diluyente o gas portador, el cual puede ser cualq uier gas q ue no interfiera substancialmente con el proceso de cloración oxidante. El diluyente puede ayudar a remover productos y calor del reactor y a reducir el número de reacciones laterales no deseadas. Ejemplos no limitantes de diluyentes adecuados incluyen nitrógeno, argón , helio, monóxido de carbono, dióxido de carbono, metano y mezclas de los mismos. La cantidad de diluyente empleada típicamente varía de mas de 1 0% molar, y de preferencia mas de 20% molar, a típicamente menos de 90% molar y de preferencia menos de 70% molar, basado en los moles totales de alimentación hacia el reactor, es decir, los moles totales de hidrocarburo de partida, fuente de halógeno, fuente de oxígeno, y diluyente. A partir de la descripción anterior, la corriente de alimentación para el proceso de cloración oxidante comprende una mezcla de hidrocarburo o hidrocarburo halogenado, una fuente de hidrógeno, una fuente de oxígeno, y opcionalmente, un diluyente o gas portador. Por consiguiente, debido a la prontitud se debe tomar cuidado para evitar mezclas explosivas. Hasta este punto, un experto en la técnica puede saber como evaluar concienzudamente los límites de inflamabilidad de la corriente de alimentación específica empleada. En un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona una composición de materia , la cual es útil en el proceso de catalizador en el proceso de cloración oxidante antes mencionado. La composición comprende cobre dispersado sobre un soporte de halogenuro de tierras raras poroso. Las tierras raras son un grupo de 17 elementos consistiendo de escandio (número atómico 21 ), ¡trio (número atómico 39) y los lantánidos (números atómicos 57-71 ) [James B. Hedrick, U . S. Geolog ical Survey-Minerals Information- 1977, "Rare -Earth Metals"] . Preferiblemente, en la presente el término es tomado para determinar un elemento seleccionado de lantano, cerio, neodimio, praseodimio, disprosio, samario, itrio, gadolinio, erbio, iterbio, holmio, terbio, europio, tulio, lutecio y mezclas de los mismos. Los elementos de tierras raras preferidos para utilizarse en el proceso de cloración oxidante antes mencionado son aquellos que típicamente se consideran como metales de valencia individual. El funcionamiento catalítico de catalizadores soportados con halogenuro de tierras raras poroso utilizando metales de valencias múltiples parecen ser menos deseables que aquellos que utilizan metales de valencia individual. El elemento de tierras raras de esta invención preferiblemente se selecciona de lantano, neodimio, praseodimio y mezclas de los mismos. Muy preferiblemente, el elemento de tierras raras utilizado en el soporte de catalizador es lantano o mezclas de lantano con otros elementos de tierras raras. Preferiblemente, el soporte es representado por la fórmula MX3 en donde M es por lo menos un elemento de tierra raras, lantano, cerio, neodimio, praseodimio, disprosio, samario, itrio, gadolinio, erbio, iterbio, olmio, terbio, europio, tulio, lutertio, y mezclas de los mismos, y en donde X es cloro, bromo o yodo. Preferiblemente, X es cloro y el soporte muy preferido está representado por la fórmula MCI2, en donde M como se definió anteriormente. Muy preferiblemente, X es cloro y M es lantano, y el soporte de halogenuro de tierras raras es cloruro de lantano. Típicamente, el halogenuro de tierras raras poroso tiene una área de superficie BET mayor que 5 m2/g, de preferencia mayor que 10 m2/g, preferiblemente mayor 15 m2/g y muy preferiblemente mayor que 20 m2/g, y de preferencia mayor que 30 m2/g. Para estas mediciones anteriores, la isoterma de adsorción de nitrógeno fue medida a 77K y el área de superficie se calculó a partir de los datos de isoterma utilizando el método de BET. En un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona una composición que sea útil como un precursor de catalizador a la composición de catalizador soportada con halogenuro de tierras raras antes mencionadas. El precursor de catalizador comprende cobre dispersado sobre un soporte de oxihalogenuro de tierras raras poroso. Preferiblemente, el soporte está representado por la fórmula MOX, en donde M es por lo menos un elemento de tierras raras, lantano, cerio, neodimio, praseodimio, disprosio, samario, itrio, gadolinio, erbio, iterbio, ohmio, terbio, europio, tulio, lutetio, o mezclas de los mismos; y en donde X es cloro, bromo, o yodo. Muy preferiblemente, el soporte es un oxicloruro de tierras raras, representado por la fórmula MOCI, en donde M es como se definió anteriormente. Muy preferiblemente, el oxicloruro de tierras raras es oxicloruro de lantano, LaOCI. Típicamente, el soporte de oxihalogenuro de tierras raras poroso tiene una área de superficie de BET mayor que 12 m2/g, de preferencia mayor que 15 m2/g, preferiblemente mayor que 20 m2/g, y muy preferiblemente mayor que 30 m2/g. En general, el área de superficie de BET es menor que 200 m2/g. Además, se observa que las fases MOCI poseen patrones de difracción de rayos X en polvo característicos (XRD) q ue son distintos de las fases MCI3. En una modalidad preferida de esta invención , el catalizador y las composiciones de precursor de catalizador están esencialmente libres de alúmina , sílice, aluminosilicato y otros materiales de soporte refractarios convencionales, por ejemplo, titania o circonia . El término "esencialmente libre" significa que el material de soporte convencional está presente en una cantidad menor que 1 % en peso, de preferencia q ue 0.5 en peso y muy preferiblemente menor q ue 0.1 % en peso, basado en el peso total del catalizador o composición de precursor de catalizador y el material de soporte convencional. En una modalidad alternativa de esta invención , el catalizador o composición de precursor de catalizador, descrita anteriormente (incluyendo cobre sobre un halogenuro de tierras raras o material de soporte de oxihalogenuro de tierras raras), puede ser un ido a, extru ído con , o depositado sobre un soporte convencional , tal como alúmina, sílice, sílice-alúmina , aluminosilicatos porosos (zeolita), sílice-magnesia , bauxita , magnesia, carburo de silicio, óxido de titanio, óxido de circonio, silicato de circonio o combinaciones de los mismos. En esta modalidad, el soporte convencional es utilizado en una cantidad mayor que 1 % en peso, pero menor que 50% en peso, de preferencia menor que 30% en peso, muy preferiblemente menor q ue 20% en peso, basado en el peso total del catalizador o composición de precursor de catalizador y soporte convencional. Aún cuando está presente un soporte convencional, sig ue siendo un hecho q ue el cobre sea predominantemente depositado sobre el oxihalogen uro de tierras raras o soporte de halogenuro y que el soporte de oxihalogen uro o de halogenuro permanezca en el material a granel predominante. También puede ser ventajoso incluir otros elementos dentro del catalizador. Por ejemplo, los aditivos elementales preferidos incluyen metales alcalinos o alcalinotérreos, boro, fósforo, azufre, germanio, titan io, circonio, hafnio, y combinaciones de los mismos. Estos elementos pueden estar presentes para alterar el funcionamiento catal ítico de la composición o para mejorar las propiedades mecánicas (por ejemplo, resistencia a la atrición) del material. En un modalidad muy preferida, sin embargo, el ad itivo elemental no es aluminio o silicio. La concentración total de aditivos elementales en el catalizador típicamente es mayor q ue 0.01 % en peso y típicamente menor q ue 20% en peso basado en el peso total del catalizador. En vista de la descripción anterior, aq uellos expertos en la técnica reconocerán métodos alternativos para preparar la composición o soporte de esta invención . Un método actualmente preferido para formar la composición comprendiendo el oxihalogenuro de tierras raras poroso (MOX), comprende los siguientes pasos: (a) preparar una solución de una sal de halogenuro o elementos de tierras raras en un solvente q ue comprende ya sea agua, un alcohol o mezclas de los mismos; (b) agregar una base para ocasionar la formación de un precipitado y (c) recoger y calcinar el precipitado con el fin de formar el MOX.
Preferiblemente, la sal de halogenuro es una sal de cloruro de tierras raras, por ejemplo, cualquier cloruro de tierras raras comercialmente disponible. Típicamente, la base es una base que contiene nitrógeno seleccionada de hidróxido de amonio, alquilaminas, arilaminas, arilalquilaminas, hidróxidos de alquilamonio, hidróxido de arilamonio, hidróxidos de arilalquil amonio, y mezclas de los mismos. La base que contiene nitrógeno también puede ser provista como una mezcla de una base que contiene nitrógeno con otras bases que no contengan nitrógeno. Preferiblemente, la base que contiene nitrógeno es hidróxido de amonio o hidróxido de tetra(alquil)amonio, muy preferiblemente, hidróxido de tetra(alquil de 1 a 20 átomos de carbono)amonio. También se pueden producir oxicloruros de tierras raras porosos a través del uso apropiado de hidróxidos alcalinos o alcalinotérreos, particularmente con la regulación de una base que contiene nitrógeno, aunque se debe tomar precaución para evitar la producción de hidróxido u óxido de tierras raras. El solvente en el paso (a) preferiblemente es agua. En general, la precipitación es conducida a una temperatura mayor que 0°C. En general, la precipitación es conducida a una temperatura menor que 200°C, de preferencia menor que 100°C. La precipitación es conducida generalmente a presión atmosférica ambiental, aunque se pueden utilizar presiones más altas, según sea necesario para mantener la fase líquida a la temperatura de precipitación empleada. La calcinación típicamente es conducida a una temperatura mayor que 200°C, de preferencia mayor que 300°C, y menor que 800°C, de preferencia menos de 600°C. la producción de ácido carboxílico mixto y sales de cloruro de tierras raras también puede producir oxicloruros de tierras raras después de la descomposición apropiada. Un método actualmente preferido para formar la composición de catalizador comprendiendo el halogenuro de tierras raras (MX3) comprende los siguientes pasos: (a) preparar una solución de una sal de halogenuro del elemento o elementos de tierras raras en un solvente que comprende ya sea agua, alcohol, o mezclas de los mismos; (b) agregar una base para ocasionar la formación de un precipitado, (c) recoger y calcinar el precipitado y (d) poner en contacto el precipitado calcinado con una fuente de halógeno. Preferiblemente, el halogenuro de tierras raras es una sal de cloruro de tierras raras, tal como cualquier cloruro de tierras raras comercialmente disponibles. El solvente y la base pueden ser cualquiera de aquellos mencionados anteriormente con relación a la formación de MOX. Preferiblemente, el solvente es agua, y la base es una base que contiene nitrógeno. La precipitación generalmente se conduce a una temperatura mayor que 0°C y menor que 200°C, de preferencia menos de 100°C, a presión atmosférica ambiental o a una presión más alta con el fin de mantener la fase líquida. La calcinación típicamente se conduce a una temperatura mayor que 200°C, de preferencia mayor que 300°C, pero menor que 800°C, y de preferencia menor que 600°C. Preferiblemente, la fuente de halógeno es un halogenuro de hidrógeno tal como cloruro de hidrógeno, bromuro de hidrógeno o yoduro de hidrógeno. Muy preferiblemente, la fuente de halógeno es cloruro de h id rógeno. El contacto con la fuente de halógeno típicamente es cond ucido a una temperatura mayor q ue 100°C y menor q ue 500°C. Las presiones típicas para el contacto con la fuente de halógeno varían de presión atmosférica ambiental a presiones menores q ue 1 034 kPa. Como se observó anteriormente, el soporte de oxihalogenuro de tierras raras (MOX) puede ser convertido al soporte de halogenuro de tierras raras (MX3) tratando el soporte de MOX con una fuente de halógeno. Ya que el proceso de cloración oxidante de esta invención req uiere de una fuente de cloro, es posible poner en contacto el soporte de MOCI cargado con Cu con una fuente de cloro ¡n situ en el reactor de cloración oxidante para formar el catalizador de Cu soportado con MCI3. El método in situ para formar el catalizador puede ser generalizado a una especie de halógeno distinta al cloro. El material de oxihalogenuro de tierras raras poroso también encuentra utilidad como un soporte de catalizador, aún bajo condiciones que no conviertan el oxihalogenuro a halogenuro. El material de oxicloruro poroso, MOX, y el material totalmente clorado, MX3, pueden ser utilizados en cualq uier proceso en donde un soporte o veh ículo de catalizador sea req uerido. El oxihalogen uro o halogenuro de tierras raras poroso puede ser utilizado como un soporte para cualquier metal catalítico o ion metálico en la Tabla Periódica de los Elementos, así como cualquier componente de catalizador orgánico o inorgánico no metálico. Los metales y iones metálicos adecuados pueden ser seleccionados de los grupos 1A, 2A, 3B, 4B, 5B, 6B, 7B, 8B, 1B, 2B, 3A, 4A y 5A de la Tabla Periódica, como tiene referencia en , por ejemplo, Chemistry, por S. Radel y M. Navidi, West Publishing Company, New York, 1990. Los procesos preferidos ¡ncluyen procesos catalíticos en donde un elemento de tierras raras es deseable como un catalizador o promotor de catalizador, incluyendo sin limitación, oxidaciones, reducciones, hidrogenaciones, isomerizaciones, aminaciones, procesos de agrietamiento, alquilaciones, esterificaciones y otros procesos de conversión de hidrocarburo, tales como las síntesis de Fischer-Tropsch. El proceso de halogenación ilustrado en la presente, solamente es uno utilizado para los soportes novedosos descritos en la presente; pero esta ilustración no debe limitar el uso de estos soportes en otras aplicaciones. Se puede utilizar cualquier método de contacto para depositar o dispersar el componente catalítico sobre los soportes porosos de la invención, incluyendo sin limitación, impregnación, intercambio iónico, deposición-precipitación, co-precipitación y deposición de vapor. Estos métodos de contacto se describen muy bien en la técnica de catálisis, por ejemplo, como se puede encontrar en Fundamentáis of Industrial Catalytic Properties, por Robert J. Farrauto y Calvin H. Bartholomew, Blackie Academic & Professional, an Imprint of Chapman & Hall, London, 1997.
Para la aplicación de cloración oxidante de la presente, la deposición de cobre sobre el soporte de precursor de catalizador MOX o soporte de catalizador, MX3, puede lograrse co-precipitando el cobre y el lantano de una solución conten iendo una base en una forma similar a aq uella observada anteriormente con relación a la formación del soporte. Alternativamente, el cobre puede ser depositado de u na solución q ue contiene cobre a través de impregnación o intercambio iónico, o a través de deposición de vapor de un compuesto de cobre volátil . Típicamente, la carga de cobre es mayor q ue 0.01 % en peso, de preferencia, mayor q ue 1 % en peso y muy preferiblemente mayor que 5% en peso, basado en el peso total del catalizador o composición de precursor de catalizador. Típicamente, la carga de cobre es menos de 30% en peso, de preferencia menos de 20% en peso y muy preferiblemente menos de 1 5% en peso basado en el peso total del catalizador o precursor de catalizador. El proceso de cloración oxidante de esta invención puede ser cond ucido en un reactor de cualquier diseño convencional adecuado, de preferencia , para procesos de fase de gas, incluyendo reactores de flujo intermitente, de lecho fijo, de lecho fluidizado, de lecho de transporte continuo e intermitente. Cualq uier condición de proceso (por ejemplo, relación molar de componentes de alimentación , temperatura , presión , velocidad espacial por hora y gas), pueden ser empleadas siempre q ue el producto de hidrocarburo halogenado deseado, preferiblemente clorocarburo, sea selectivamente obtenido. Típicamente, la temperatura del proceso es mayor que 150°C, de preferencia mayor que 200°C y muy preferiblemente mayor que 250°C. Típicamente, la temperatura del proceso es menor que 500°C, de preferencia menor que 425°C y muy preferiblemente menor que 350°C. Ordinariamente, el proceso será conducido a presión atmosférica o a una presión mas alta. Típicamente entonces, la presión será igual a o mayor que 101 kPa pero menor que 1034 kPa. Típicamente, la velocidad espacial total por gas (GHSV) de la alimentación de reactivo (hidrocarburo, fuente halógeno, fuente de oxígeno, y cualquier diluyente opcional) variará de mas de 10 ml de la alimentación total por ml por hora (h- ), de preferencia menor que 100 h"1 a menos que 50,000 h"1, y de preferencia a menos de 10,000 h'1. El clorocarburo formado en el proceso de esta invención contiene un número mayor de substituyentes de cloro que en el presente en el hidrocarburo de partida o hidrocarburo clorado de partida. El producto de clorocarburo preferido en 1 ,2-dicloroetano. El proceso de cloración oxidante de esta invención produce subproductos de clorocarburos oxigenados, tales como doral, en concentraciones que son menores por un factor de por lo menos 20% molar a tanto como 90% molar, según comparado con procesos de oxicloración de la técnica anterior. Así mismo, el proceso de oxicloración de esta invención produce oxigenatos de COx (CO y CO2) en una cantidad significativamente menor que los procesos de oxicloración de la técnica anterior, típicamente en una cantidad reducida por un factor de 1?. Los siguientes ejemplos se proporcionan como una ilustración del proceso de esta invención, el catalizador y composiciones de precursor de catalizador de esta invención, y los soportes novedosos de esta invención. Estos ejemplos no deben ser construidos como limitantes de la invención de ninguna manera. En vista de la descripción de la presente, aquellos expertos en la técnica reconocerán modalidades alternativas, por ejemplo, de reactivos, condiciones de proceso, especie de catalizador y especie de soporte, que todos caen dentro del alcance de esta invención.
Ejemplo 1 Se preparó una composición de precursor de catalizador comprendiendo cobre sobre un soporte de oxicloruro de lantano poroso, como sigue. Se disolvió en 150 ml de agua desionizada cloruro de lantano LaCl3 7 H2O, 15.0 g. se agregó hidróxido de amonio (6M, 20 ml) a la solución de cloruro de lantano rápidamente con agitación, dando como resultado un precipitado blanco. La mezcla se centrifugó y el exceso de líquido se decantó produciendo un gel conteniendo lantano. Se disolvió cloruro cúprico (CuCI2 H2O, 0.689 g) en hidróxido de amonio (6M) utilizando una solución suficiente para disolver la sal de cobre. La solución de cobre se agregó al gel conteniendo lantano. El gel se agitó hasta que se obtuvo un precipitado de color azul oscuro, homogéneamente coloreado. El precipitado se calcinó a 400°C durante 4 horas para producir una composición (5.35 g) comprendiendo cobre (10% molar) dispersado en un soporte de oxicloruro de lantano poroso, los datos de difracción de rayos X indicaron la presencia de una forma casi cristalina de oxicloruro de lantano. El área de superficie del catalizador fue de 25.8 m2/g, según medido a través del método de BET.
Ejemplo 2 La composición de precursor de catalizador del Ejemplo 1 se convirtió in situ a una composición de catalizador de esta invención, comprendiendo cobre dispersado sobre un soporte de cloruro de lantano poroso. El catalizador después fue evaluado en la oxicloración de etileno. Un reactor tubular se cargó con una mezcla del material de precursor de catalizador (0.3208 g) del Ejemplo 1 y un diluyente de alúmina de baja área de superficie (Norton SA5225, alúmina; 2.3258 g). El precursor de catalizador se secó bajo un flujo de argón a 200°C durante 1 hora, después se convirtió in situ al catalizador activo tratando el precursor con una mezcla de 44.4% molar de cloruro de hidrógeno, 8.6% molar de oxígeno y 47.0 molar de argón durante 10 minutos a 250°C y con una velocidad de espacio por hora en peso de 22 h"X La velocidad de espacio por hora en peso es la velocidad de flujo de masa dividida entre el peso del catalizador probado.
Se inició una alimentación de oxicloración comprendiendo 18.2% molar de etileno, 36.3% molar de cloruro de hidrógeno, 7.0% molar de oxígeno y 38.5% molar de argón a 250°C y una velocidad de espacio por hora en peso de 26h"X La reacción se continuó durante 30 minutos a 250°C, y la temperatura se cambió a 300°C bajo las mismas condiciones de alimentación. Los resultados se establecen en el Cuadro 1. Las mediciones a 300°C en el Cuadro 1, fueron tomadas utilizando un promedio del rendimiento a 300°C durante un periodo de 15 minutos. La composición de alimentación de reacción se cambió para tener un contenido de oxígeno mas bajo, con 16.7% molar de etileno, 33.3% molar de cloruro de hidrógeno, 4.3% molar d oxígeno y 45.7% molar de argón a una velocidad de espacio por hora en peso de 28h"X La temperatura se elevó a 350°C durante 30 minutos y después a 400°C durante 30 minutos. Los datos en el Cuadro 1 tomados a 400°C, fueron un promedio de la composición durante un periodo de 15 minutos a 400°C. El efluente gaseoso del reactor se analizó a través de espectrometría de masa utilizando una matriz de calibración para desconvolucionar la composición de gas a partir de los datos. El doral fue estimado verificando el pico de masa a 82 a.m.u. Las condiciones de proceso y los resultados se establecen en el Cuadro 1.
Cuadro 1 Oxicloración de etileno a dicloruro de etileno (EDC)' a Composición de corriente de alimentación de oxicloración (porcentajes molares): a 300°C, 18.2% de C2H6, 36.3% de HCl, 7.0% de O2 y 38.5 de Ar; a 400°C, 16.7% de C2H6, 33.3% de HCl, 4.3% de O2, y 45.7% de Ar. Los experimentos se operaron a presión atmosférica. A partir del Cuadro 1, se puede ver que el catalizador novedoso que comprende cobre sobre un soporte de cloruro de lantano poroso es capaz de la oxicloración de etileno en presencia de cloruro de hidrógeno y oxígeno a 1 ,2-dicloroetano. Como una ventaja, solamente un bajo nivel de cloral se produjo, especialmente a la temperatura de reacción más baja de 300°C.
Ejemplo comparativo 1 (CE-1) Se condujo una oxicloración de etileno en la forma descrita en el Ejemplo 2, con la excepción de que se utilizó un catalizador de oxicloración comparativo conteniendo cobre (4% en peso) y potasio (1.5% en peso) soportado sobre alúmina, en lugar del catalizador del Ejemplo 2. El catalizador comparativo (0.1046 g) se mezcló con diluyente de alúmina (2.6639 g), y la mezcla se cargó a un reactor similar a aquel del Ejemplo 2. El proceso de oxicloración se operó como en el Ejemplo 2, con las condiciones de proceso y resultados establecidos en el Cuadro 1. Cuando el experimento comparativo 1 se comparó con el Ejemplo 2 a condiciones de procesos similares, se puedo ver que el catalizador de la invención, el cual comprendió cobre dispersado sobre un soporte de cloruro de lantano poroso, logró una productividad mayor para 1 ,2-dicloroetano a una selectividad significativamente mas baja de impureza clorar, según comparado con el catalizador comparativo.
Ejemplo 3 La composición de precursor de catalizador del Ejemplo 1 se cargó en un reactor de lecho fijo, se convirtió a un catalizador activo comprendiendo cobre sobre un soporte de cloruro de lantano poroso a través del método in situ descrito en el Ejemplo 2, después se probó en la oxicloración de etileno. Una alimentación de gas conteniendo etileno (53.75% molar), oxígeno (14.61% molar), y cloruro de hidrógeno (29.26% molar) se hizo pasar sobre el catalizador a presión atmosférica a 300°C. Los flujos se ajustaron para producir 50% de conversión de oxígeno. El catalizador produjo 1-2-dicloroetano como el producto dominante. El total de óxido de carbono (COx) producido fue solamente de 0.8% molar del gas de salida. Además, ya que el catalizador fue soluble en agua, el catalizador gastado fácilmente pudo ser movido del reactor y equipo de soporte, tal como filtros y líneas de transferencia, a través de un simple lavado con agua.
Experimento comparativo 2 (CE-2) Se repitió el Ejemplo 3 utilizando un catalizador de oxigenación comparativo en lugar del catalizador del Ejemplo 3. El catalizador comparativo, similar al catalizador del experimento CE1, contuvo cobre (5.7% en peso) y potasio (1.75% en peso) soportado sobre alúmina. El catalizador comparativo produjo 1 ,2-dicloroetano como el producto dominante; sin embargo, el total de óxidos de carbono (COx) producido fue de 4.5% molar de gas de salida.
Cuando el experimento comparativo 2 se comparó con el Ejemplo 3, se pudo ver que bajo condiciones de procesos similares el catalizador de la invención produjo significativamente menos óxidos de carbono que el catalizador comparativo.

Claims (43)

REIVINDICACIONES
1. Un proceso para la cloración oxidante de un hidrocarburo o un hidrocarburo halogenado, que comprende poner en contacto un hidrocarburo o hidrocarburo halogenado con una fuente de cloro y una fuente de oxígeno en presencia de un catalizador bajo condiciones de proceso suficientes para preparar un clorocarburo teniendo un número mayor de substituyentes de cloro que el hidrocarburo de partida o el hidrocarburo halogenado de partida, como puede ser el caso, el catalizador conteniendo cobre sobre un soporte de halogenuro de tierras raras poroso.
2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el hidrocarburo de partida es hidrocarburo alifático de 1 a 20 átomos de carbono, hidrocarburo cicloalifático de 3 a 12 átomos de carbono o hidrocarburo aromático de 6 a 15 átomos de carbono.
3. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el hidrocarburo de partida es un alqueno de 2 a 20 átomos de carbono.
4. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el hidrocarburo de partida es etileno.
5. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el hidrocarburo halogenado de partida es un hidrocarburo fluorado, clorado o bromado.
6. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la fuente de cloro es cloruro de hidrógeno o hidrocarburos clorados teniendo uno o más substituyentes de cloro lábiles.
7. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la fuente de cloro se utiliza esencialmente en una cantidad estequiométrica con respecto a la fuente de oxígeno.
8. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la fuente de oxígeno es oxígeno molecular o aire.
9. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la relación molar de hidrocarburo a oxígeno es mayor que 2/1 y menor que 20/1.
10. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde se emplea un diluyente.
11. El proceso de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el diluyente es nitrógeno, helio, argón, monóxido de carbono, dióxido de carbono, metano o mezclas de los mismos.
12. El proceso de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el diluyente se utiliza en una cantidad que es mayor que 10% molar y menor que 90% molar, basado en los moles totales de hidrocarburo de partida y diluyente.
13. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el soporte de halogenuro de tierras raras poroso tiene una área de superficie BET mayor que 5 m2/g.
14. El proceso de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el soporte de halogenuro de tierras raras poroso tiene una área de superficie BET mayor que 15 m2/g.
15. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el soporte de halogenuro de tierras raras está representado por la fórmula MX3, en donde M es por lo menos un lantano de tierras raras, cerio, neodimio, praseodimio, disprosio, samario, itrio, gadolinio, erbio, iterbio, olmio, terbio, europio, tulio, lutetio, o mezclas de los mismos; o X es cloro, bromo, o iodo.
16. El proceso de acuerdo con la reivindicación 15, en donde M es lantano, X es cloro y el soporte de halogenuro de tierras raras es cloruro de lantano.
17. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el catalizador se prepara a partir de un precursor de catalizador que comprende cobre dispersado sobre un soporte de oxihalogenuro de tierras raras poroso.
18. El proceso de acuerdo con la reivindicación 17, en donde el soporte de oxihalogenuro de tierras raras poroso tiene una área de superficie de BET mayor que 12 m2/g.
19. El proceso de acuerdo con la reivindicación 18, en donde el soporte de oxihalogenuro de tierras raras poroso tiene una área de superficie de BET mayor que 20 m2/g.
20. El proceso de acuerdo con la reivindicación 17, en donde el soporte de halogenuro de tierras raras está representado por la fórmula MOX, en donde M es por lo menos una tierra rara de lantano, cerio, neodimio, praseodimio, disprosio, samario, ¡trio, gadolinio, erbio, iterbio, olmio, terbio, europio, tulio, lutetio, o mezclas de los mismos; o en donde X es cloro, bromo, o yodo.
21. El proceso de acuerdo con la reivindicación 20, en donde M es lantano, X es cloro y el soporte de oxihalogenuro de tierras raras es oxicloruro de lantano.
22. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el catalizador está unido a o extruído con un soporte convencional, el soporte convencional estando en una cantidad menor que 50% en peso, basado en el peso total del catalizador y soporte convencional.
23. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el proceso es conducido a una temperatura mayor que 150°C y menor que 500°C.
24. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el proceso es conducido a una presión igual a o mayor que 101 kPa y menor que 1034 kPa.
25. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el proceso es conducido a una velocidad de espacio por hora de gas de alimentación total, comprendiendo el hidrocarburo de partida, la fuente de oxígeno, la fuente de cloro, y un diluyente opcional de mas de 10h"1 y menos de 10,000h"\
26. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el catalizador es soluble en agua.
27. Un proceso para oxiclorar etileno a 1 ,2-dicloroetano, el proceso comprende poner en contacto etileno con cloruro de hidrógeno y oxígeno en presencia de un catalizador, el catalizador comprendiendo cobre dispersado sobre un soporte de cloruro de lantano poroso, el proceso siendo conducido a una temperatura mayor que 200°C y menor que 425°C con el fin de formar 1,2-dicloroetano.
28. Una composición de materia que comprende cobre dispersado sobre un soporte de halogenuro de tierras raras poroso.
29. Una composición de acuerdo con la reivindicación 28, en donde el soporte de halogenuro de tierras raras poroso tiene una área de superficie BET mayor que 5 m2/g
30. Una composición de acuerdo con la reivindicación 29, en donde el soporte de halogenuro de tierras raras poroso tiene una área de superficie BET mayor que 15 m2/g.
31. La composición de acuerdo con la reivindicación 28, en donde el soporte de halogenuro de tierras raras está representado por la fórmula MX3, en donde M es por lo menos una tierra rara de lantano, cerio, neodimio, praseodimio, disprosio, samario, ¡trio, gadolinio, erbio, ¡terbio, olmio, terbio, europio, tulio, lutetio, o mezclas de los mismos; o en donde X es cloro, bromo, o yodo.
32. La composición de acuerdo con la reivindicación 31, en donde X es cloro, M es lantano y el soporte de halogenuro de tierras raras es cloruro de lantano.
33. Una composición de materia que comprende cobre dispersado sobre un soporte de oxihalogenuro de tierras raras poroso.
34. La composición de acuerdo con la reivindicación 33, en donde el soporte de oxihalogenuro de tierras raras poroso tiene una área de superficie BET mayor que 12 m2/g.
35. La composición de acuerdo con la reivindicación 34, en donde el soporte de oxihalogenuro de tierras raras poroso tiene una área de superficie BET mayor que 20 m2/g.
36. La composición de acuerdo con la reivindicación 34, en donde el soporte de oxihalogenuro de tierras raras está representado por la fórmula MOX, en donde M es por lo menos una tierra rara de lantano, cerio, neodimio, praseodimio, disprosio, samario, itrio, gadolinio, erbio, iterbio, olmio, terbio, europio, tulio, lutetio, o mezclas de los mismos; o en donde X es cloro, bromo, o yodo.
37. La composición de acuerdo con la reivindicación 36, en donde X es cloro, M es lantano, y el soporte de oxihalogenuro de tierras raras es oxicloruro de lantano.
38. Un método para utilizar un halogenuro de tierras raras poroso como un soporte de catalizador comprendiendo depositar uno o más componentes catalíticos sobre el soporte de halogenuro de tierras raras poroso.
39. El método de acuerdo con la reivindicación 38, en donde uno o más metales o iones metálicos son depositados sobre el soporte de halogenuro de tierras raras poroso, los metales o iones metálicos siendo los elementos de los Grupos 1A, 2A, 3B, 4B, 5B, 6B, 7B, 8B, 1B, 2B, 3A, 4A, o ,5A de la Tabla Periódica.
40. Un método para utilizar un oxihalogenuro de tierras raras poroso como un soporte de catalizador comprendiendo depositar uno o más componentes catalíticos sobre el soporte de oxihalogenuro de tierras raras poroso.
41. El método de acuerdo con la reivindicación 40, en donde uno o más metales o iones metálicos son depositados sobre el soporte de oxihalogenuro de tierras raras, los metales o iones metálicos siendo los elementos de los Grupos 1A, 2A, 3B, 4B, 5B, 6B, 7B, 8B, 1B, 2B, 3A, 4A,o, 5A de la Tabla Periódica.
42. El método de acuerdo con la reivindicación 40, en donde después de que uno o más componentes catalíticos son depositados sobre el soporte de halogenuro de tierras raras, el soporte se pone en contacto con una fuente de halógeno bajo condiciones suficientes para convertir el soporte de oxihalogenuro de tierras raras a un soporte de halogenuro de tierras raras.
43. El método de acuerdo con la reivindicación 42, en donde la fuente de halógeno es cloruro de hidrógeno o cloro molecular.
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