СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОМОЛИБДЕНОВОГО Советский патент 1969 года по МПК B01J23/881 

Известен способ приготовления железомоЛибденового катализатора для окисления метанола в формальдегид совместным осаждением растворов гентамолибдата аммония и хлорного железа, сушкой нолучеиного осадка при температуре около 20°С с последуюпдим таблетированием с добавкой графита и прокаливанием таблеток в токе воздуха при температуре около 400°С.

С целью получения железомолибдеиового катализатора с высокой активностью, избирательностью и механической прочностью предложенный способ предусматривает проведение сушки и прокаливания полученного осадка при температуре около 450°С. После добавления и увлажнения порошка до содержания воды 35-500/0 массу механически обрабатывают на вальцах до получения пластичной массы с последующим формованием ее в гранулы, сушкой и прокаливанием гранул при температуре 500-600°С.

Катализатор готовят следующим образом.

К бо/о-ному водному раствору гептамолибдата аммония, нагретому до 60°С, медленно, в течение 1,5-2 час, с одинаковой скоростью приливают 50/о-ный водный раствор хлорного железа, находящийся при комнатной температуре. Соотношение растворов отвечает атомному отношению Mo/Fe 2,5-3,0, а их количество онределяется необходимым количеством получаемого катализатора.

С полученного желто-зеленоватого осадка маточник сливают и осадок промывают декаитацией до содержания хлор-иона в промывных водах 0,025-0,03о/о- Как правило, осадок промывают водой 3-4 раза, которую берут каждый раз в объеме сливаемого раствора. Далее осадок отжимают на воронке Бюхнера или на нутч-фильтре и сушат на воздухе при комнатной температуре до воздушно-сухого состояния. Затем температуру постепеиио, в течение 12 час, повышают до 60°С и с 60 до 120°С в течение 12 час.

Высушенный порошок подвергают термической обработке повышением температуры с 120 до 420°С в течение 5 час и прокаливают при 420°С еще 5 час. Далее порошок размалывают и увлажняют 35-40о/о воды от веса порошка. Продукт растирают на вальцах до получения пластичной массы, на что требуется 8-10 мин. Тестообразную массу формуют на полом барабане, поверхность которого имеет слегка конические сквозные отверстия, меньший диаметр которых находится на внутренней поверхности. Барабан обогревают снаружи инфракрасными лучами. По мере иодсушки и усадки катализатора он выдавливается из отверстий в приемный бункер. Цилиндрические гранулы катализатора размером 2,9-3,2x3,0-3,2 сушат при равномерном повышении температуры до 120°С в течение 24 час, затем температуру повышают до 500°С в течение 30 мин и при этой температуре прокаливают 2-3 час.

Готовый катализатор, содержаш,ий 81- 82 вес. «/о МоОз н 18-19 вес. о/о Ре20з, обладает однородной пористой структурой. Максимальное количество пор имеет радиус 900-

1200 А. Обшая пористость около 40-45о/о. Удельная поверхность 7,5-9,5 . Константа скорости при 350°С 14-16 сек. При объемной скорости 11000-12000 и температуре 350°С превраш;ение метанола 98,5- 99о/(), выход формальдегида 91-93о/о. Производительность катализатора в производственных условиях, в трубчатом реакторе, 1100- 1300 г метанола на 1 л катализатора в час. В 370/о-ном формалине содержится не более 1о/о метанола и менее 0, муравьиной кислоты.

В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром и капельной воронкой, загружавот 2400 мл дистиллированной воды и 120 г гептамолибдата аммония (МН4)бМо7О24 4Н20 квалификации чда и нагревают до 60°С при помешивании до полного растворения. Полученный раствор имеет рП 5-5,15. Отдельно готовят раствор хлорного железа растворением на холоду 66 г РеСЬ-бНзО квалификации ч в 1320 мл дистиллированной воды. Раствор имеет рН 1,4-1,2.

При интенсивно работающей мешалке раствор хлорного железа через капельную воронку постепенно (в течение 2 и 2,5 час) приливают к нагретому до 60°С раствору гептамолибдата аммония (температуру реакционной среды 60°С поддерживают до окончания приливания раствора хлорного железа).

Осадку, выпавшему во время приЛивания раствора РеСЬбНаО, дают полностью осесть, после чего маточный раствор сливают с помош;ью сифона. Осадок 5 раз промывают Декантацией 3700 мл дистиллированной воды.

Промытый осадок отжимают на воронке Бюхнера, под вакуумом, сушат на воздухе до влажности 15-18«/6 и растирают в фарфоровой ступке до порошкообразного состоя НИН. Порошок сушат и прокаливают при постепенном повышении температуры с 40 до 420°С со следуюш;им выдержками по времени (в час}: при 40°С 12, при 60°С 6, при 120°С 6, при 150°С 2, при 200°С I, при 250°С

1, при 300°С 1 и при 420°С 5.

Полученный после прокаливания и последуюшего охлаждения (до комнатной температуры) порошок увлажняют из расчета 35-40 мл воды (дистиллированной) на 100 г

сухого порошка и в течение 10 мин перемешивают на вальцах до образования однородной пластичной массы, после чего формуют в гранулы размером 3X3 мм. Гранулы в течение 12 час выдерживают на воздухе, затем

сушат и прокаливают при постепенном повышении температуры с 40 до 500°С со следуюш,ими выдержками по времени (в час при соответствующих температурах: при 40°С 12, при 60°С 6, при 120°С 6, при 150°С 2, при

200°С 1, при 250°С 1, при 300°С 1, при 5 и 500°С 2. После охлаждения получают однородно пористый катализатор в основном с

порами размером 700-800 А и поверхностью около 8 лг2/г. Катализатор содержит 81,93о/о

молибдена в пересчете на МоОз и 18,05о/о железа в пересчете на РезОз. При объемной скорости спирто-воздушной смеси, содержащей 6о/о метанола, 12000 час и температуре 350°С катализатор обеспечивает конверсию

метанола в формальдегид 92%. Съем 37%-ного формалина, содержащего менее 1 % спирта, 2,4 кг с 1 л катализатора в час.

Предмет изобретения

Способ приготовления железомолибденового катализатора для окисления метанола в формальдегид путем совместного осаждения растворов гептамолибдата аммония и хлорного железа, отличающийся, тем, что, с целью

получения катализатора с повышенной активностью, избирательностью и механической прочностью, полученный осадок прокаливают при температуре около 450°С, дробят, добавляют воду в количестве 35-50о/о от веса порошка, подвергают Механической обработке до получения пластичной массы, формуют ее в гранулы, которые сушат и прокаливают при температуре 500-600°С.