铁钼法甲醇氧化制甲醛催化剂的制备方法，高活性高选择性

铁钼法甲醇氧化制甲醛催化剂的制备方法，高活性高选择性

本发明专利技术涉及甲醛催化剂制造技术领域，特别涉及一种铁钼法甲醇氧化生产甲醛催化剂的制备方法。一种铁钼法甲醇氧化生产甲醛催化剂的制备方法，所述催化剂的制备方法包括如下步骤：步骤一、制备浆料，步骤二、制备滤饼，步骤三、制备前驱体，步骤四、破碎，步骤五、压制，步骤六、制备成品。该铁钼法甲醇氧化生产甲醛催化剂的制备方法，在较高温度和压力下通过水热合成反应得到粒径均匀、晶粒较大的前驱体，利用该前驱体制备的催化剂用于甲醇氧化生产甲醛反应，具有较高的活性和选择性。

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【技术实现步骤总结】

一种铁钼法甲醇氧化制甲醛催化剂的制备方法

本专利技术涉及甲醛催化剂的制造

，特别涉及一种铁钼法甲醇氧化制甲醛催化剂的制备方法。

技术简介

甲醛是重要的有机化工原料，是甲醇的重要衍生物之一，截止今年其生产能力约3500万吨，已成为大规模生产和消费的化工产品。甲醛的工业生产方法按催化剂种类分为银法和铁钼法，铁钼法在生产工艺上的优势受到广泛关注。甲醇氧化制甲醛的铁钼催化剂，是将甲醇与过量空气的混合气在300-350℃温度下反应生成甲醛，甲醇转化率高，甲酸含量低，经吸收后可得到高浓度的甲醛溶液，催化剂寿命可达12-18个月。国内已公开了多篇铁钼催化剂的制备专利。 公开号为1的专利中提到了一种铁钼铬钴四组份催化剂，催化剂制备方法为普通滴加法；公开号为1的专利中提到了一种铁钼铬钒四组份催化剂，催化剂煅烧活化温度为380～450℃，也是采用普通滴加法制备的；该专利公开的催化剂制备方法在常压下进行反应后进行陈化，得到的催化剂前驱体颗粒粒径分布较宽，晶粒尺寸比较细，需要通过较高温度下的热处理来获得合适的较低比表面积，以达到控制甲醇氧化反应程度，提高甲醛选择性的目的。该方法制备的催化剂稳定性相对较差，甲醛选择性不高。

技术实现思路

为了克服现有甲醛催化剂制造的不足，本专利技术提供了一种以甲醇为原料气相氧化反应制备甲醛的催化剂的制备方法。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铁钼法甲醇氧化制备甲醛的催化剂的制备方法，所述催化剂的制备方法包括以下步骤：（1）步骤1：控制反应器的温度为80℃～150℃、压力为0.1MPa～0.8MPa、搅拌速度为100r/min～250r/min，将1.2～1.5Kg钼盐与-90℃去离子水配制成0.22～0.28mol/L钼盐溶液，将0.5～0.8Kg铁盐与5Kg50～90℃去离子水配制成0.56～0.89mol/L铁盐溶液，然后用计量泵并联加入反应器中进行沉淀反应。 反应过程中控制体系pH为1.0-6.0，反应时间控制为1h-3h，平行沉淀反应完成后，继续维持上述反应温度、压力和搅拌速度，进行沉淀结晶反应，2h-4h后停止反应，得到浆液； (2)步骤2：将浆液用去离子水洗涤，再用压滤机过滤，滤饼用去离子水洗涤2-7次，得到合格滤饼； (3)步骤3：将滤饼放入烘箱中80℃-200℃烘干7h-14h，得到催化剂前驱体； (4)步骤4：将总量的2%-4%的润滑剂混入活性前驱体中，粉碎、混合均匀； (5)步骤5：将混合好的材料用旋转压片机压制成尺寸为4.0-4.5mm×4.0-5.0mm×1.5-2.5mm的空心圆筒； (6)步骤6：将空心圆筒在300℃-400℃条件下活化3h-10h，即得催化剂成品。

根据本发明的另一实施例，步骤一所述反应器的温度为80-150℃，优选为110-135℃。根据本发明的另一实施例，步骤一所述反应器的压力为0.1MPa-0.8MPa，优选为0.15MPa-0.5MPa。根据本发明的另一实施例，步骤一所述反应在pH为1.0-6.0，优选为pH为1.8-3.5的条件下进行。根据本发明的另一实施例，步骤一所述钼盐可以为二钼酸铵、四钼酸铵、七钼酸铵，优选为四钼酸铵和七钼酸铵；铁盐为硝酸铁、草酸铁、硫酸铁、氯化铁，优选为硝酸铁和硫酸铁。 根据本发明的另一实施例，步骤三中所述的干燥温度为80-200℃，优选为100-150℃。根据本发明的另一实施例，还包括，步骤四中的润滑剂可以为田菁粉、石墨、硬脂酸、硬脂酸钙，优选为硬脂酸和石墨。根据本发明的另一实施例，还包括，步骤六中的活化温度为300-400℃，优选为320-380℃，活化时间为3h-10h，优选为4h-8h。本发明的有益效果在于，该铁钼法甲醇氧化制甲醛催化剂的制备方法，在较高温度和压力下通过水热合成反应得到粒径均匀、晶粒较大的前驱体，利用该前驱体制备的催化剂用于甲醇氧化制甲醛反应，活性高，选择性好。

同时在较高的温度和压力下进行水热合成反应，制备出性能优异的催化剂前驱体：将制备催化剂的原料配制成水溶液，然后加入到一定温度和压力的反应器中进行沉淀反应，反应完成后，反应生成的沉淀在一定的温度和压力下结晶。 具体实施方式一种铁钼法甲醇氧化制甲醛催化剂的制备方法，所述催化剂制备方法包括如下步骤： (1)步骤1：控制反应器温度为80℃～150℃，压力为0.1MPa～0.8MPa，搅拌速度为100r/min～250r/min，将1.2～1.5Kg钼盐与-90℃去离子水配制成0.22～0.28mol/L钼盐溶液，将0.5～0.8Kg铁盐与5Kg50～90℃去离子水配制成0.56～0.89mol/L铁盐溶液，用计量泵并联加入反应器中进行沉淀反应。 反应过程中控制体系pH为1.0-6.0，反应时间控制为1h-3h，待平行沉淀反应完成后，继续维持上述反应温度、压力、搅拌速度进行沉淀的结晶反应，2h-4h后停止反应，得到浆液； (2)步骤2：将浆液用去离子水洗涤，再用压滤机过滤，滤饼用去离子水洗涤2-7次，得到合格滤饼； (3)步骤3：将滤饼放入烘箱中80℃-200℃烘干7h-14h，得到催化剂前驱体； (4)步骤4：将总量的2%-4%的润滑剂混入活性前驱体中，粉碎、混合均匀； (5)步骤5：将混合好的材料用旋转压片机压制成尺寸为4.0-4.5mm×4.0-5.0mm×1.5-2.5mm的空心圆筒； (6)步骤6：将空心圆筒在300℃-400℃条件下活化3h-10h，即得催化剂成品。

根据本发明的另一实施例，步骤一所述反应器的温度为80-150℃，优选为110-135℃。根据本发明的另一实施例，步骤一所述反应器的压力为0.1MPa-0.8MPa，优选为0.15MPa-0.5MPa。根据本发明的另一实施例，步骤一所述反应在pH为1.0-6.0，优选为pH为1.8-3.5的条件下进行。根据本发明的另一实施例，步骤一所述钼盐可以为二钼酸铵、四钼酸铵、七钼酸铵，优选为四钼酸铵和七钼酸铵；铁盐为硝酸铁、草酸铁、硫酸铁、氯化铁，优选为硝酸铁和硫酸铁。 根据本发明另一实施例，步骤三所述的干燥温度为80-200℃，优选为100-150℃。根据本发明专利技术的另一实施例，还包括步骤四所述的润滑剂可以为田菁粉、石墨、硬脂酸、硬脂酸钙，优选为硬脂酸和石墨。根据本发明专利技术的另一实施例，还包括步骤六所述的活化温度为300-400℃，优选为320-380℃，活化时间为3h-10h，优选为4h-8h。 本专利技术实施例1：控制反应器温度为110℃-135℃，压力为0.15MPa-0.5MPa，搅拌速度为100r/min-250r/min，将配制好的钼盐水溶液和铁盐水溶液用计量泵加入反应器中进行沉淀反应。反应过程中控制体系pH为1.8-3.5，反应时间控制为1h-3h。沉淀反应完成后，继续维持上述反应温度、压力和搅拌速度进行沉淀的结晶反应，2h-4h后停止，得到浆液。将浆液用不锈钢过滤器过滤，得到滤饼和滤液

【技术保护要点】

1.一种铁钼法甲醇氧化制备甲醛催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： (1)步骤1：控制反应器温度为80℃～150℃，压力为0.1MPa～0.8MPa，搅拌速度为100r/min～250r/min，将1.2～1.5Kg钼盐与-90℃去离子水配制成0.22～0.28mol/L钼盐溶液，将0.5～0.8Kg铁盐与5Kg50～90℃去离子水配制成0.56～0.89mol/L铁盐溶液，用计量泵并联加入反应器进行沉淀反应，反应过程中控制体系pH为1.0～6.0，控制反应时间至1h-3h，沉淀反应完成后继续维持上述反应温度、压力和搅拌速度进行沉淀结晶反应，2h-4h后停止，得到浆液； (2)步骤2：用去离子水洗涤浆液，再用压滤机过滤，继续用去离子水洗涤滤饼2-7次，得到洗涤通过的滤饼； (3)步骤3：将滤饼放入烘箱中在80℃-200℃下干燥7h-14h，得到催化剂前驱体； (4)步骤4：将总量2%-4%的润滑剂混入活性前驱体中，粉碎、混合均匀； (5)步骤5：将混合好的材料用旋转压片机压制成形，形成尺寸为4.0-4.5mm×4.0-5.0mm×1.5-2.5mm的空心圆柱体； (6)第六步：将空心圆柱在300℃-400℃条件下活化3h-10h，得到催化剂成品。

【技术特点概要】

1.一种铁钼法甲醇氧化制甲醛催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： (1)步骤1：控制反应器温度为80℃～150℃、压力为0.1MPa～0.8MPa、搅拌速度为100r/min～250r/min，将1.2～1.5kg钼盐与-90℃去离子水配制成0.22～0.28mol/L钼盐溶液，将0.5～0.8kg铁盐与5kg50～90℃去离子水配制成0.56～0.89mol/L铁盐溶液，用计量泵并联加入反应器进行沉淀反应。 反应过程中控制体系pH为1.0-6.0，反应时间控制1h-3h，沉淀反应完成后继续维持上述反应温度、压力和搅拌速度进行沉淀结晶反应，2h-4h后停止，得到浆料； (2)步骤2：用去离子水洗涤浆料，再用压滤机过滤，继续用去离子水洗涤滤饼2-7次，得到合格滤饼； (3)步骤3：将滤饼放入80℃-200℃的烘箱中烘干7h-14h，得到催化剂前驱体； (4)步骤4：将总量2%-4%的润滑剂混入活性前驱体中，粉碎、混合均匀； (5)步骤5：将混合好的材料用旋转压片机压制成形，形成尺寸为4.0-4.5mm×4.0-5.0mm×1.5-2.5mm的空心圆柱体； (6)步骤6：将空心圆柱体在300℃-400℃下活化3h-10h，即得催化剂成品。2...

【专利技术属性】

技术研发人员：刘先国、魏世新、邹红旭、王康俊、宋大鹏、

申请人（专利权人）：

类型：发明

国家/地区： 江苏, 32

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