System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 二甲醚氧化制备甲醛的方法技术_技高网

二甲醚氧化制备甲醛的方法技术

技术编号:44722344 阅读:1 留言:0更新日期:2025-03-21 17:49
本发明专利技术涉及一种二甲醚氧化制甲醛的方法。该方法采用二甲醚为反应物,在铁钼催化剂的作用下,通过氧化脱水反应制备甲醛。其反应条件如下:该反应在固定床反应器中进行,反应温度280~340℃,反应压力为0.1MPa~0.3MPa,二甲醚的体积空速为4500~25000h‑1。该方法的特征是:以特定结构的铁钼材料为催化剂,催化剂制备结构可控,成本较低,且高效催化二甲醚氧化高选择性生成甲醛,甲醛的最高选择性可达到85%,甲醇的转化率最高达到90%,且具有较好的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备甲醛的方法,具体涉及以二甲醚作为反应物,通过二甲醚氧化制备得到甲醛的过程。


技术介绍

1、二甲醚来源广泛,除天然气外,还可以由煤和煤层气、co2加氢、生物质等途径获得。二甲醚的反应性能与甲醇类相似,在催化剂表面可解离生成甲氧基、甲基等物种进行化学反应,但从物理性质看甲醇具有毒性,而二甲醚环境友好且储藏运输方便,实现二甲醚替代甲醇催化转化制备甲醛具有巨大的应用的前景与可行性。

2、目前金属氧化物负载的mo,v催化剂被广泛应用于二甲醚的氧化制甲醛。负载型氧化钼和氧化钒催化剂通常在低温(240~320℃)下即具有较好的催化性能,且载体的酸碱性质以及比表面积对催化剂性能有较大的影响。在优选的酸性载体上,二甲醚氧化制甲醛的甲醛选择性可以达到70%,但是二甲醚的转化率比较低,通常低于20%;另有有机杂环化合物为原料制备钼钒铁等催化剂,但是催化剂制备繁琐,原料昂贵,限制其大规模合成使用。因此,发展高效廉价的催化体系,实现二甲醚选择性转化制甲醛具有重要的意义但是仍十分挑战。


技术实现思路

1、本专利技术的意义在于克服了目前二甲醚氧化制甲醛过程中转化率或是选择性低、催化剂制备繁琐,成本昂贵等缺点。该制备方法反应过程简单,催化剂无毒且经过简便的有机碱处理即可有效提高催化剂对于乙酸乙酯的选择性,且稳定性好,寿命长。

2、本专利技术涉及甲醛通过以下方案制备:以二甲醚为原料,于固定床反应器进行反应,在反应管中填充铁钼催化剂后将反应管置于固定床反应器中进行反应,反应温度为280~340℃,反应压力为0.1mpa~0.3mpa;所述铁钼催化剂采用沉淀法制备,沉淀剂种类为氨水、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、氢氧化钠中的一种,两种或两种以上;沉淀ph控制为1.3-2.2;所述铁钼催化剂,制备过程中所得沉淀经老化或是晶化处理,温度为室温-180℃;所述铁钼催化剂,投料时的钼铁比为2-3(摩尔比);所述铁钼催化剂采用沉淀法制备,沉淀ph控制优选为1.3-1.8;所述铁钼催化剂,投料时的钼铁比优选为为2.2-2.6(摩尔比);所述二甲醚氧化制甲醛的过程,二甲醚的体积空速为4500-25000h-1;所述二甲醚氧化制甲醛的过程,二甲醚的体积空速优选为4500-12000h-1;所述二甲醚氧化制甲醛的过程,反应温度为280~340℃,反应压力为0.1mpa~0.3mpa;所述二甲醚氧化制甲醛的过程,反应温度优选为300~320℃,反应压力为0.1mpa~0.15mpa;

3、铁钼催化剂催化二甲醚氧化制备甲醛具有以下特点:二甲醚氧化制备甲醛的一个挑战性问题在催化剂的供氧能力,其核心在于催化剂的活性晶相控制。无定型的钼物种易导致二甲醚的过氧化生成co,而氧化铁晶相的析出则会引发二甲醚氧化到co2;适宜的钼物种分散状态以及钼酸铁晶相的形成是二甲醚氧化制甲醛的关键,同时催化剂本身的酸碱性也是影响产物选择的关键点。而通过控制铁钼催化剂的合成条件,精准控制铁钼催化剂的晶相形成与物种分布是决定二甲醚是否高效定向制备甲醛的核心。因此,本专利技术侧重保护铁钼催化剂的催化作用以及催化剂的相关合成参数。

4、该方法的优势是:(1)以硝酸铁和钼酸铵为原料,采用沉淀法制备铁钼催化剂,通过精准控制合成条件,获得高效催化剂,催化剂原料来源广泛,制备过程简单。(2)该催化体系催化二甲醚氧化制备甲醛的过程体现一定的优越性,目标产物的选择性高达84%,转化率最高达到90%;(3)该铁钼催化剂具有优异的稳定性,连续运行800h,催化剂没有明显的失活现象。

5、该方法的特征是:以特定结构的铁钼材料为催化剂,通过精准控制ph值以及沉淀条件,可控调节催化剂中钼与铁的物种状态,可高收率获得铁钼催化剂,且催化活性优异,高效催化二甲醚氧化高选择性生成甲醛,甲醛的最高选择性可达到84%,二甲醚的转化率最高达到90%,且具有较好的稳定性。反之,易造成铁离子的流失,导致催化剂收率降低,且由于铁离子的流失,过量钼形成高活性氧化钼相,使得二甲醚过氧化生成co和co2,降低了甲醛的选择性。

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【技术保护点】

1.一种二甲醚氧化制备甲醛的方法,其特征在于:

2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:

3.按照权利要求2所述的方法,其特征在于:

4.按照权利要求2所述的方法,其特征在于:

5.按照权利要求2所述的方法,其特征在于:

6.按照权利要求2或4所述的方法,其特征在于:

7.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:

8.按照权利要求1或7所述,其特征在于:

9.按照权利要求1所述,其特征在于:

10.按照权利要求1或9所述,其特征在于:

【技术特征摘要】

1.一种二甲醚氧化制备甲醛的方法,其特征在于:

2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:

3.按照权利要求2所述的方法,其特征在于:

4.按照权利要求2所述的方法,其特征在于:

5.按照权利要求2所述的方法,其特征在于:

【专利技术属性】
技术研发人员:王峰王业红李书双石振
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所
类型:发明
国别省市:

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