[發(fā)明專利]甲醇氧化制甲醛催化劑及制備方法

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• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN111097429A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪超;張衡;金國杰;楊洪云;丁琳;黃政;康陳軍
• 申請（專利權(quán)）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上海石油化工研究院
• 主分類號: B01J23/881
• 分類號: B01J23/881;B01J35/10;C07C45/38;C07C47/052
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種甲醇氧化制甲醛催化劑，其主要結(jié)構(gòu)特征在于，包含氧化鉬和鉬酸鐵兩相，并且是在納米帶狀的氧化鉬上負載鉬酸鐵微粒，所述的鉬酸鐵微粒尺寸為1～100nm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇氧化制甲醛催化劑，其特征在于，所述的納米帶狀氧化鉬，其帶的寬度為20～500nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇氧化制甲醛催化劑，其特征在于，催化劑中鉬酸鐵和氧化鉬的比例在0.01∶1～2∶1mol/mol，或者按元素計算的鉬鐵比為51.5～1.75∶1mol/mol。

4.一種甲醇氧化制甲醛催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：制備氧化鉬納米帶，在其上負載含鐵的前驅(qū)體顆粒，最后通過熱處理步驟得到鉬酸鐵顆粒，所述鉬酸鐵顆粒尺寸為1～100nm；其中，負載含鐵前驅(qū)體顆粒的方法是通過液相pH調(diào)控的沉積方法。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的催化劑制備方法，其特征在于，所述的氧化鉬納米帶是通過水熱方法制備。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的催化劑制備方法，其特征在于，所述的負載含鐵前驅(qū)體顆粒的步驟是通過pH調(diào)節(jié)的手段將原來溶解于液相的含鐵鹽類水解為氫氧化鐵或者氧化鐵，然后沉積在氧化鉬的表面。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的催化劑制備方法，其特征在于，所述負載含鐵前驅(qū)體顆粒的步驟，含鐵鹽類包括但不限于硝酸鐵、硫酸鐵、氯化鐵、或檸檬酸鐵。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的催化劑制備方法，其特征在于，所述的pH調(diào)節(jié)手段是指向酸性的鐵鹽溶液中加堿，所用堿類包括但不限于堿金屬的氫氧化物，堿土金屬的氫氧化物，氨水，有機胺類，或尿素。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的催化劑制備方法，其特征在于，加堿時需控制液相體系的實際pH值，pH范圍在1.0～3.5。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的催化劑制備方法，其特征在于，所述的熱處理步驟是指在空氣或者惰性氣氛下焙燒，焙燒的溫度范圍為200～700℃，焙燒時間1～72小時。

11.將權(quán)利要求1所述的催化劑，應(yīng)用在如下的甲醇氧化反應(yīng)過程中：將氧氣、甲醇蒸氣和惰性氣體的混合氣加熱，反應(yīng)溫度200～450℃，與催化劑接觸從而選擇性生成甲醛；混合氣中甲醇蒸氣的摩爾分數(shù)1％～10％，氧氣分壓5％～15％，其余的為惰性氣體，包括但不限于氮氣、氬氣、水蒸氣。