Способ получения железомолибденового катализатора Советский патент 1978 года по МПК B01J23/881 B01J37/02 

Изобретение относитея к способам по.тучення каталнзаторов для окнслення метанола в формальдегнд, в частности железомолибденового катализатора.

Известен способ получення железомолнбденового катализатора для окнслення метанола в формальдегид путей пропитки носителя смесью водных растворов комнлсксных солей укелеза и молибдена с последующей сун1кой и прокаливанием. Ьыход формальдегида на таком катализаторе достигает 90%. Однако катализатор, полученный но известному способу, малоактивен и недостаточно селективен по выходу формальдегида.

С целью повышения активности и избирательности полученного катализатора предложено пронитку носителя вести последовательно водорастворимыми солями железа и молибдена с сушкой после каждой нроиигки.

Катализатор с атомным отношением Mo/Fe l,7-3,5 готовят нанесением на пористые инертиые носители последовательной пропиткой по влагоемкости водорастворимых солей железа и молибдена с сушкой после каждой нропитки при 100-110°С в течение 0,5-2 ч и нрокаливанием высушенных пропитанных образцов при 400-500°С в течение 2-8ч.

В качестве носителей выбраны пористый, сфернческнй корунд (размер частиц 0,5-2 мм, насыпной вес 0,6-1,0 г/мл, удельная поверхность 0,4-0,7 М-/Г, пористость 0,4-0,7 мл/rj и промышленный норнстый снлнкагель (размер частиц 0,5-2 мм), нредварительно автоклавнроваипый и имеющий насынной вес 0,3- 0,4 г/мл, удельную поверхность не более 40 , общую иорнстость 0,8-1,4 мл/г. Исходнымн солями служат нитрат железа (III) и гентамолибдат аммония.

Ир им ер 1. 20,2 г (ЫН4)бМо7О24-41-120 растворяют при 50°С в 120 мл дистиллированной

воды и доводят объем водой до 150 мл. Аналогнчно приготавливают раствор, содержащий 18,4 г Ре(ЫОз)з-9Н20. Затем к 10 г корунда приливают 5,4 мл раствора молибдата аммоння при перемешивании, высушивают при

100-ПО С в течение 1 ч, приливают 5,4 мл раствора нитрата л елеза, высушивают, далее снова новторяют нредыдушие операции и прокаливают при 400°С 4 ч. На корунд наносят 14,4 вес. % активной массы 5МоОз-Ре2Оз. На

этом катализаторе в условиях полного перемешивания (нроточно-цнркзляционная усгановка) при 350°С, времени контакта 0,64 с и при содержанни метанола в исходной сннртовоздушной смеси 3,7 об. % общее превращепость по формальдегиду 97%. Константа скоросги окисления метанола

/С, - 9,0 - ,

константа скоростн окнслсння формальдегида

/С, 0,033- . г-с

Железомолнбденовый массивный каталнзатор при п одинаковых прочих условиях показывает ту же избиратсльпость, но более высокую активность. Катализатор, полученный нанесением из тартратного железомолибденового комплекса (вннпая кислота является лучшнм комнлексообразователем по сравнению с щавелевой и лимонной кислотами в отношсинн приготовления нзбирательных катализаторов) и содержагций активиую массу в количестве 11-21% от веса корунда, показываег в апалогнчных условиях

/С, ,2 и /С, 0,028. г сг - с

На катализаторе с 14,4% активной массы па корунде в условиях вытеспенпя (проточпая установка) при 350С и времени контакта 0,31 с превращение метанола составляет 95% с выходом формальдегида 94%. Применение этого катализатора в псевдоожилС.еипом слое с насадкой при иснользованин нсходпой спирто-воздушпой смеси с 6,5 об. % метапола при и времепи контакта 0,У2 с обеспечивает 98,7%-ное превращеппе метапола с 97%-пым выходом формальдегида.

Пример 2. К 10 г снликагеля ириливают при псремешиваннн 13,8 мл раствора молнбдата аммония с копг,ентрацией но примеру i, затем высушивают при 100-ilO C в течение i ч, прнливаюг 16,0 ivui раствора нитрата железа с концешрациеи ио нри.меру i, снова

высушивают при 100-ИОХ в течение 1 ч и прокаливают при 4 ч. В результате на силикагель наносят ,ci% акгивной массы. На этом катализаторе в нроточно-циркуляционпой установке при использовании спирто-воздушной смеси с а,7 оо. 7о метанола прп 350С и времени контакта и,3о с общее превращение метанола соС1авляет о/,5%, а избирательность но формальдегиду 95,4%,

мл

.мл

46,6 --;

/с 0,3

г- с г-с

в проточпой усгаповке при времепи контакта 0,24 с и прочих одннаковых условпях общее превращение метапола на этом каталнзаторе составляет 97%, а выход форл-шльдегпда 95%. В псевдоожпженном слое с насадкой нрп прнмене п-1и синрто-воздушпой смеси с 6,5 об. 7о метапола при п времепи контакта 0,58с общее превращепие метапола достигает 99,9%, а выход формальдегида 9Ь%.

Формула изобретения Способ получения железомолнбденового каталпзаюра для окпсления метаиола в формальдегид нутем пропитки носителя водными растворамп соедииепнй железа и молибдена с носледующей сушкой и прокализаннем, отличаю щ п и с я тем, что, с целью новышения активности и избирательности получеппого катализатора, пропитку посптеля ведут последовательпо растворами водорастворимых солей железа и молпбдена с сушкой носле каждой пропнткн.