СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОМОЛИБДЕНОВОГО Советский патент 1968 года по МПК B01J23/881 B01J37/04 

Известен -способ приготовления железомолибденового катализатора для окисления метанола в формальдегид путем смешения растворов соли трехвалентного железа и молибдата аммония при постоянном рН 2 при отношении молибдена к железу 1,7-1,8.

С целью получения высокопрочного и активного катализатора, предложенный способ предусматривает смешение 70-90%, прокаленного порошка катализатора с 30-lOVo геля катализатора того же состава с последуюшим формованием таблеток,, их сушкой и прокаливанием на воздухе.

Для получения крупнокристаллического порошка активной структурообразуюшей массы с высокой удельной поверхностью и активностью осаждение катализатора проводят при постоянном рН 2 и 70-100°С с последуюшей выдержкой суспензии катализатора в условиях осаждения в течение 2-24 час для завершения полной кристаллизации катализатора.

Пример. Осаждают железомолибденовый катал.изатор из 20%-ных водных растворов азотнокислого железа и молибдата аммония при рН 2 и 90-98°С со скоростью 4 г осадка на 1 л суспензии в минуту. После осаждения суспензию перемешивают 2 час при. температуре осаждения, затем фильтруют и промывают дистиллированной водой с рН2 (HNOs).

Влажный осадок помешают в муфель с температурой 420°С, температура падает, затем снова достигает 420°С. При этой температуре осадок выдерживают 4 час и выгру жают. Получают мягкий желтый порошок - активную кристаллическую массу.

Смешивают 20 вес. ч. дистиллированной воды с 62 вес. ч. азотнокислого железа Ре(МОз)з-91120 марки «ч.д.а., смесь подогревают до 50°С. Получают раствор азотнокислого железа с содержанием 45,3 г Ре(ЫОз)з на 100 г раствора или 15 г Ре2Оз на 10 г раствора. При перемешивании- в 127 г кипящей дистиллированной воды растворяют

46,3гпарамолибдата аммония (ЫН4)бМо7О24 4Н2О марки «ч.д.а. и получают раствор с содержанием 21,7 г в 100 г раствора. Полученный раствор парамолибдата аммония быстро охлаждают до комнатной температуры.

Длительное время такой раствор хранить нельзя, из него начинают выпадать кристаллы парамолибдата аммония. К охлажденному раствору парамолибдата аммония при перемешивании из форсунки прибавляют ранее приготовленный охлажденный раствор азотнокислого железа. После прибавления раствора железа вся масса через 10-15 мин застудневает, образуется гель молибдата железа. При сливании вышеуказанных колирамолибдата аммония получают 255,3 г геля, в котором содержится 50 г окнслов молибдена и железа, атомное отношение Mo/Fe l,7. На вальцах смешивают 200 г прокаленной при 420°С в течение 4 час кристаллической структурообраз ющей активной массы в 255,3 г полученного геля молибдата железа. Получают высокопластичную тиксотропную пасту катализатора с содержанием летучих после прокаливания при 420°С 45 вес. Vo- Катализаторную пасту формуют с помощью механической шприцевой машины, выдавливая через фильеру диаметром 3,7 мм. На выходе из фильеры враш.ающиеся ножи срезают таблетки катализатора с высотой, равной диаметру. Отформованные таблетки катализатора сушат в токе воздуха до воздушносухого состояния при комнатной температуре, затем при 60°С 6 час,при140°С-4 час, при 200°С- 8 час и при 420°С-5 час. Предлагаемый режим термообработки оптимальный в отношении активности катализатора, но воздушносухой катализатор совершенно не растрескивается также и при очень резком повышении температуры. После прокаливания получают таблетки катализатора желтого цвета размером 3X3 мм с механической прочностью на раздавливание 230 /сг/сл, с удельной поверхностью 7,1 л2/г, насыпным весом 1,15 /сг/л с удельной поверхностью .7,1 , насыпным весом 1,15 кг1л катализатора. Полученный катализатор однороднопористый, преобладаюш,ий радиус пор составляет 1100°С. В лабораторных условиях на этом катализаторе при 350°С и объемной скорости 10000- 12000 час выход формальдегида составил 93%. при 98 /о-ном превращении метанола.

На зерне 0,5-1 мм этого же катализатора выход формальдегида достигает 97Vo при полной конверсии метанола, при 275°С и объемной скорости 15000 . При испытании этого катализатора с размером зерен 3X3 мм в опытном трубчатом реакторе с температурой теплоносителя 280°С, при температуре входа в реа-ктор спиртовоздушной смеси. 250°С .и времени контакта 0,30 сек при нормальных условиях получен

средний выход формальдегида за четыре месяца работы катализатора при 97,7%-ном превращении метанола. Концентрация метанола в исходной спиртовоздушной смеси составляет 6,5 об. о/ц.

Предмет изобретения

Способ приготовления железомолибденового катализатора .для окисления метанола в формальдегид путем смешения водных растворов соли трехвалентного железа и молибдата аммония при постоянном рН 2 с последующей сушкой, формованием и прокаливанием, катализатора, отличающийся, тем, что, с целью получения высокопрочного и. активного катализатора, перед формованием 70- прокаленного порошка катализатора смешивают с 30-10%, геля катализатора того же состава.