[發(fā)明專利]一種用于二甲醚低溫氧化制甲酸甲酯的鉬基催化劑的制法及應(yīng)用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010455327.3
• 申請日: 2020-05-26
• 公開（公告）號: CN111632591A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張清德;熊盼;譚猗生;韓怡卓;楊彩虹;楊奇;解紅娟;潘俊軒
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所
• 主分類號: B01J23/28
• 分類號: B01J23/28;C07C67/39;C07C69/06
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司 14101
• 代理人: 申艷玲

1.一種用于二甲醚低溫氧化制甲酸甲酯的鉬基催化劑，其特征在于：該催化劑為水熱合成的鉬錫催化劑，制備出的鉬物種高度分散均勻，均勻分散的氧化鉬為主要活性組分，其中鉬元素與錫元素的摩爾比為3：1-1：8。

2.一種權(quán)利要求1所述的用于二甲醚低溫氧化制甲酸甲酯的鉬基催化劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）配制：按照原料中鉬元素和錫元素的摩爾比例為3：1-1：8，稱取的鉬鹽與錫鹽依次加入聚四氟乙烯內(nèi)襯中，攪拌、溶解、并在40-60℃下加熱0.5-2 h；

（2）水熱：將裝有混合溶液的聚四氟乙烯內(nèi)襯放入水熱釜中于均相反應(yīng)器內(nèi)100-160℃加熱20-24h，使鉬鹽均勻分散并與錫鹽充分反應(yīng)；

（3）干燥：將步驟（2）制得的懸濁液離心、洗滌后，在60-110℃烘干8-12小時(shí)；

（4）焙燒：將步驟（3）中得到的試樣放入管式爐，以每分鐘1-3℃的升溫速率升溫至300-600℃焙燒6-10小時(shí)，然后自然冷卻至室溫制得鉬錫催化劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于二甲醚低溫氧化制甲酸甲酯的鉬基催化劑的制備方法，其特征在于：所述鉬鹽為四水合鉬酸銨、鉬酸鉀、二水合鉬酸鈉、無水鉬酸鈉、四鉬酸銨二水合物中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于二甲醚低溫氧化制甲酸甲酯的鉬基催化劑的制備方法，其特征在于：所述錫鹽為結(jié)晶四氯化錫、草酸亞錫、硫酸亞錫、無水氯化亞錫、氯化亞錫二水合物、甲基二氯化錫、丁基三氯化錫中的一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于二甲醚低溫氧化制甲酸甲酯的鉬基催化劑的制備方法，其特征在于：所述焙燒時(shí)的氣氛為氧氣、氬氣、空氣中的一種。

6.一種權(quán)利要求1所述的用于二甲醚低溫氧化制甲酸甲酯的鉬基催化劑的應(yīng)用，其特征在于：將催化劑裝入固定床反應(yīng)器中，通入二甲醚和氧，制取甲酸甲酯。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于：所述原料中二甲醚與氧的摩爾比例為3:1-1:5。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于：所用的氧包括分子氧或過氧化物。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于：所述分子氧包括氧氣、空氣、含有Ar、He或N₂的氧氣中的一種；所述過氧化物為過氧化氫或過氧叔丁醇。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于：所述反應(yīng)的空速為1000-8000h^-1，所述反應(yīng)壓力為0.1-1.0MPa，所述反應(yīng)溫度為80-120℃，反應(yīng)時(shí)間為1-100h。