Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ МЕТАНОЛА В ФОРМАЛЬДЕГИД - Патент РФ 2047356
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ МЕТАНОЛА В ФОРМАЛЬДЕГИД
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ МЕТАНОЛА В ФОРМАЛЬДЕГИД

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ МЕТАНОЛА В ФОРМАЛЬДЕГИД

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: каталитическая химия: производство катализаторов для окисления метанола в формальдегид. Сущность изобретения: катализатор получают смещением металлического железа, молибдата аммония и оксида хрома в уксусной кислоте в количествах, обеспечивающих атомное отношение Fe/Cr+Fe 0,5-0,95 и Mo/Fe+Cr 2,5-3,0, при нагревании до 60-90°С и перемешивания. Образующуюся пасту подвергают термической обработке при 500-550°С. Получают катализатор состава: Fe1-xCrx /Mo=1/2,5-3,0, где x-0,05-0,5. 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2047356
Класс(ы) патента: B01J37/04, B01J23/881, B01J23/881, B01J103:48
Номер заявки: 93030648/04
Дата подачи заявки: 10.06.1993
Дата публикации: 10.11.1995
Заявитель(и): Институт катализа им.Г.К.Борескова СО РАН
Автор(ы): Шохирева Т.Х.; Юрьева Т.М.; Демешкина М.П.; Скоморохова Н.Г.; Шкуратова Л.Н.
Патентообладатель(и): Институт катализа им.Г.К. Борескова СО РАН
Описание изобретения: Изобретение относится к производству катализаторов для окисления метанола в формальдегид.
Многочисленные исследования каталитических свойств оксидных систем в отношении окисления метанола в формальдегид показали перспективность двух катализаторов: Fe-Mo и Fe-Cr-Mo [1, 2] Как тот так и другой катализаторы получают соосаждением растворов азотнокислых солей железа, хрома и парамолибдата аммония при определенном рН, который поддерживается добавлением раствора аммиака. Далее осадки фильтруют, промывают, сушат, прокаливают, формуют. Такой метод получения, обеспечивает полное химическое взаимодействие с образованием однородной каталитической массы. Однако при этом на стадии фильтрации и промывки осадка образуются в большом количестве вредные стоки, содержащие ионы железа, молибдена, аммония, нитрат-ионы, ионы хрома, в концентрациях, значительно превышающих ПДК. Так, при получении 1 т катализатора образуется 16,5 м3 сточных вод, содержащих 0,4-1,5 г/л Cr, 1,3 г/л Мо, 34 г/л NH4NO3.
Известны попытки разработать бессточные методы получения железомолибденового катализатора в работе [3] предлагается бессточный электроэрозионный метод получения Fe-Mo катализатора. Исходное сырье железная паста получается воздействием электрического импульса на железо в среде уксусной кислоты в реакторе электроэрозионного диспергирования. В силу своей специфичности и дороговизны этот метод в промышленности не используется. Получение Fe-Cr-Mo катализатора по бессточной технологии ранее не предлагалось.
До настоящего времени безметанольный формалин получают на Fe-Mo катализаторе, нарабатываемом на Новосибирском химическом заводе методом соосаждения, т.е. с большим количеством вредных стоков.
Введение хрома в Fe-Mo катализатор, не снижая активности и селективности, значительно увеличивает механическую и химическую (термическую) устойчивость системы [1] что имеет большое значение при промышленном использовании катализатора, поскольку значительно увеличивает время его эксплуатации.
Однако наличие хрома в сточных водах полностью исключает возможность наработки в промышленных масштабах Fe-Cr-Mo катализатора по существующей технологии.
Известный способ приготовления оксидного Fe-Cr-Mo соосаждением из растворов солей [4] заключается в следующем:
К раствору ПМА добавляют гидроокись аммония, а затем к полученному раствору добавляют смесь растворов нитратов железа и хрома до достижения рН 3,6-4,4, поддерживая это значение рН до конца осаждения водным раствором гидроокиси аммония, с последующим отделением полученного осадка. Осадок промывают водой, подкисленной азотной кислотой до рН 3,6-4,4, подсушивают на воздухе и подвергают термической обработке при 400-450оС.
Стоки, содержащие вредные вещества, образуются на стадии фильтрования и промывки осадка.
Данный способ выбран в качестве прототипа.
Целью изобретения является разработка нового бессточного способа получения оксидного Fe-Cr-Mo катализатора, позволяющего перейти на бессточную технологию его наработки.
Предлагаемый бессточный способ получения железо-хром-молибденового катализатора заключается в следующем.
Используется сырье: парамолибдат аммония, железо металлическое, оксид хрома, уксусная кислота.
Железо загружается в реактор с уксусной кислотой, затем в реактор добавляются оксид хрома (CrO3) и парамолибдат аммония в количествах, обеспечивающих атомное соотношение Fe/Cr+Fe=0,5-0,95 при (Fe+Cr)/Mo=1/2,5-3,0, далее катализаторную массу нагревают при 60-100оС с перемешиванием до образования пасты. Пасту выгружают, подвергают термической обработке при 500-550оС. Сточных вод нет, продуктами термической обработки являются вода, СО2, пары уксусной кислоты, которые улавливаются и возвращаются в реактор, и аммиак, улавливающийся в поглотительной колонне.
Отличительными признаками способа являются использование в качестве сырья наряду с парамолибдатом аммония металлического железа и оксида хрома и проведение взаимодействия в среде уксусной кислоты.
П р и м е р 1. К 400 мл 10%-ной уксусной кислоты добавляют 10 г железа, 92,7 г парамолибдата аммония и 50 мл 6%-ного раствора оксида хрома. Все перемешивается при нагревании до 90оС до образования пасты в течение нескольких часов. Далее паста высушивается и прокаливается при 500оС 4 ч. Далее формуется и таблетируется.
При этом получают катализатор состава Fe0,85 Cr0,15 Mo2,5 (Fe/Cr+Fe= 0,85; Mo/(Fe+Cr)=2,5).
П р и м е р 2. К 400 мл 10%-ной уксусной кислоты добавляют 10 г железа, 105 г парамолибдата аммония и 95 мл 6%-ного раствора оксида хрома. Все перемешивается при нагревании до 75оС до образования пасты. Далее, как в примере 1.
При этом получают катализатор состава Fe0,75 Cr0,25 Mo2,5 (Fe/Cr+Fe= 0,75; Mo/(Fe+Cr)2,5).
П р и м е р 3. К 400 мл 10%-ной уксусной кислоты добавляют 10 г железа, 131 г парамолибдата аммония и 190 мл 6%-ного раствора оксида хрома. Все перемешивается при нагревании до 80оС до образования пасты. Далее, как в примере 1.
При этом получается катализатор состава Fe0,5 Cr0,5 Mo2,5 (Fe/Cr+Fe=0,5; Mo/(Fe+Cr)=2,5.
П р и м е р 4. К 400 мл 10%-ной уксусной кислоты добавляют 10 г железа, 74,1 г парамолибдата аммония и 50 мл 6%-ного раствора оксида хрома. Все перемешивается при нагревании до 70оС до образования пасты. Далее, как в примере 1.
При этом получается образец состава Fe0,85 Cr0,15 Mo2,0 (Fe/Fe+Cr=0,85; Mo/(Fe+Cr)=2,0.
Данный пример показывает, что при уменьшении содержания молибдена в образце каталитические свойства ухудшаются.
П р и м е р 5. К 400 мл 10%-ной уксусной кислоты добавляют 10 г железа, 111,3 г парамолибдата аммония и 50 мл 6%-ного раствора оксида хрома. Все перемешивается при нагревании до 80оС до образования пасты. Далее, как в примере 1.
При этом получается катализатор состава Fe0,85 Cr0,15 Mo3,0 (Fe/Fe+Cr= 0,85; Mo/(Fe+Cr)=3,0).
П р и м е р 6. К 400 мл 10%-ной уксусной кислоты добавляют 10 г железа, 118,6 г парамолибдата аммония и 50 мл 6%-ного раствора оксида хрома. Все перемешивается при нагревании до 60оС до образования пасты. Далее паста высушивается и прокаливается при 550оС.
При этом получается катализатор состава Fe0,95 Cr0,05 Mo2,5.
Каталитические свойства определяли в проточно-циркуляционной установке на газовой смеси, содержащей 6,5% CH3OH (остальное воздух) при 300оС. Скорость подачи реакционной смеси 10000 ч-1. Анализ продуктов газохроматографический. Размер испытуемого зерна катализатора 0,5-1 мм.
Как видно из таблицы, железо-хром-молибденовые катализаторы, полученные по бессточному методу, характеризуются высокой каталитической активностью и селективностью.
Предложенный способ получения, обеспечивая высокую активность и селективность катализатора, исключает образование вредных стоков.
Благодаря отсутствию вредных стоков при получении катализатора появляется возможность промышленной наработки железо-хром-молибденового катализатора и, следовательно, повышение экономической эффективности производства получения формальдегида благодаря значительно более высокой термической и механической прочности по сравнению с используемым в настоящее время оксидным железо-хром-молибденовым катализатором.
Формула изобретения: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ МЕТАНОЛА В ФОРМАЛЬДЕГИД на основе оксидов железа, молибдена и хрома, отличающийся тем, что смешивают металлическое железо, молибдат аммония и оксид хрома в уксусной кислоте в количествах, обеспечивающих атомное отношение Fe/Cr + Fe 0,5 0,95 и Mo/Fe + Cr 2,5 3,0, при нагревании до 60 90oС и перемешивании до образования пасты с последующей термической обработкой при 500 550oС с получением катализатора состава Fe1-xCrx/Mo 1/2,5 - 3,0, где x 0,05 0,5.