[發明專利]一種甲烷選擇性氧化合成甲醇和甲醛催化劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201310499284.9
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN104549223A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 張信偉;張舒東;孫曉丹;尹澤群;劉全杰;張喜文
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: B01J23/28
• 分類號: B01J23/28;C07C27/14;C07C31/04;C07C29/50;C07C47/048;C07C45/33
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1.一種甲烷選擇性氧化合成甲醇和甲醛催化劑的制備方法，其特征在于：首先采用共沉淀法制得Nb、Ce修飾的SiO₂；然后負載活性組分Sb、Mo制得最終催化劑。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：活性組分Sb、Mo采用先負載Sb，再負載Mo的分步浸漬法負載到Nb、Ce修飾后的SiO₂載體上。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：Sb的負載采用沉淀法。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：在水中按比例加入草酸鈮和Ce(NO₃)₃·6H₂O并使其完全溶解，加入硅溶膠或二氧化硅載體，滴加氨水溶液進行共沉淀，沉淀過程中控制pH值為10~11，生成的懸浮液經老化、過濾、洗滌后在100~120℃下干燥9~15小時，500~550℃下焙燒5~10小時，即可制得經Nb、Ce修飾的SiO₂載體。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于：在水中按比例加入草酸鈮和Ce(NO₃)₃·6H₂O并使其完全溶解，加入硅溶膠。

6.根據權利要求1、2或3所述的方法，其特征在于：按一定比例將SbCl₅溶解于乙醇中，等體積浸漬Nb、Ce修飾的SiO₂?3~10小時，加入氨水中進行攪拌、過濾、水洗并與100~120℃下干燥12~24小時。

7.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于：將(NH₄)₆Mo₇O₂₄.4H₂O溶解于水中，將該溶液等體積浸漬含活性組分Sb的Nb、Ce修飾的SiO₂載體上，放入烘箱中于100~120℃下干燥20-28小時，在550~650℃下焙燒5~10小時。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：成型后篩選20~40目的顆粒作為最終催化劑。

9.一種采用權利要求1-8任一方法制備的甲烷選擇性氧化合成甲醇和甲醛催化劑，其特征在于：以Nb、Ce修飾后的SiO_2?為載體，以Mo、Sb為活性組分，按最終催化劑的重量含量計，Mo?5%~12%；Sb?7%~20%；Nb?1%~3.5%；Ce?1%~3.5%；余量為SiO₂。

10.權利要求9所述的甲烷選擇性氧化合成甲醇和甲醛催化劑的應用，反應溫度為500~600℃，反應壓力為0.5~2MPa，原料氣摩爾組成為CH₄?:?O₂?:?H₂O=2?:?0.5~1.5?:?0.5~1.5，空速為2000~2800h^-1。