Способ приготовления железомолибденового

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

234366

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 17 т/1.1967 (№ 1164663/23-4) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28.1/.1969. Бюллетень № 18

Кл. 12@, 11/22

МПК В 011

УДК 66.094.343 (088.8) Номитет ло делов) изобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

Дата опубликования описания 15.Х.1969

ФД 11Т ЗАЛА ) Авторы изобретения

Ш. М. Итенберг, Х. С. Итигина, P Я. Хохлер, М. П. Шашалевич, Б. И. Попов, В. E. Архарова, В. Б. Накрохин, В. С. Бухтиярова

Х. Д, Рашрагович

Заявитель

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ )КЕЛЕЗОМОЛИБДЕНОВОГО

КАТАЛ ИЗАТОРА

Известен способ приготовления железомолибденового катализатора для окисления метанола в формальдегид совместным осаждением растворов гептамолибдата аммония и хлорного железа, сушкой полученного осадка при температуре около 20 С с последующим таблетированием с добавкой графита и прокаливанием таблеток в токе воздуха при температуре около 400 С.

С целью получения железомолибденового катализатора с высокой активностью, избирательностью и механической прочностью предложенный способ предусматривает проведение сушки и прокаливания полученного осадка при температуре около 450 С. После добавления и увлажнения порошка до содержания воды 35 — 50% массу механически обрабатывают на вальцах до получения пластичной массы с последующим формованием ее в гранулы, сушкой и прокаливанием гранул при температуре 500 †6 С.

Катализатор готовят следующим образом.

К 5%-ному водному раствору гептамолибдата аммония, нагретому до 60 С, медленно, в течение 1,5 — 2 час, с одинаковой скоростью приливают 50/О-ный водный раствор хлорного железа, находящийся при комнатной температуре. Соотношение растворов отвечает атомному отношению Мо/Fe=2,5 — 3,0, а их количество определяется необходимым количеством получаемого катализатора.

С полученного желто-зеленоватого осадка маточник сливают и осадок промывают декантацпей до содержания хлор-иона в про5 мывных водах 0,025 — 0,03%. Как правило, осадок промывают водой 3 — 4 раза, которую берут каждый раз в объеме сливаемого раствора. Далее осадок отжимают на воронке

Бюхнера или на нутч-фильтре и сушат на воз10 духе при комнатной температуре до воздушНо-сухого состояния. Затем температуру постепенно, в течение 12 час, повышают до 60 С и с 60 до 120 С также в течение 12 час.

Высушенный порошок подвергают термиче15 ской обработке повышением температуры с

120 до 420 С в течение 5 час и прокаливают при 420 С еще 5 час. Далее порошок размалывают и увлажняют 35 — 40% воды от веса порошка. Продукт растирают на вальцах до

20 получения пластичной массы, на что требуется 8 — 10 яин. Тестообразную массу формуют на полом барабане, поверхность которого имеет слегка конические сквозные отверстий, меньший диаметр которых находится на

25 внутренней поверхности. Барабан обогревают снаружи инфракрасными лучами. По мере подсушки и усадки катализатора он выдавливается из отверстий в приемный бункер. Цилиндрические гранулы катализатора разме30 ром 2,9 — 3,2ХЗ,Π— 3,2 сушат при равномер234366

Составитель E. Петухова

Тезред Л. Я. Левина

Корректор Е. Н. Зубкова

Редактор Л. Ушакова

Заказ 2600/8 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр.

Сапунова, 2 ном повышении температуры до 120 C в течение 24 час, затем температуру повышают до 500 С в течение 30 мин и при этой температуре прокаливают 2 — 3 час.

Готовый катализатор, содержащий 81—

82 вес. р/р МоОз и 18 — 19 вес. р/0 Fe203, обладает однородной пористой структурой. Максимальное количество пор имеет радиус 900— о

1200 А. Общая пористость около 40 — 45р/р.

Удельная поверхность 7,5 — 9,5 м /г. Константа скорости при 350 С 14 — 16 сек 1. При объемной скорости 11000 — 12000 час 1 и температуре 350 С превращение метанола 98,5—

99o/р, выход формальдегида 91 — 93р/р. Производительность катализатора в производственных условиях, в трубчатом реакторе, 1100—

1300 г метанола на 1 л катализатора в час.

В 37р/р-ном формалине содержится не более

1р/р метанола и менее 0,02р/р муравьиной кислоты.

В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром и капельной воронкой, загружают 2400 мл дистиллированной воды и

120 г гептамолибдата аммония (NH4) рМотОз4 °

° 4НзО квалификации чда и нагревают до

60 С при помешивании до полного растворения. Полученный раствор имеет рН 5 — 5,15.

Отдельно готовят раствор хлорного железа растворением на холоду 66 г FeCb ° 6НзО квалификации ч в 1320 мл дистиллированной воды. Раствор имеет рН 1,4 — 1,2.

При интенсивно работающей мешалке раствор хлорного железа через капельную воронку постепенно (в течение 2 и 2,5 час) приливают к нагретому до 60 С раствору гептамолибдата аммония (температуру реакционной среды 60 С поддерживают до окончания приливания раствора хлорного железа).

Осадку, выпавшему во время приливания раствора РеС!з 6НзО, дают полностью осесть, после чего маточный раствор сливают с помощью сифона. Осадок 5 раз промывают декантацией 3700 мл дистиллированной воды.

Промытый осадок отжимают на воронке

Бюхнера, под вакуумом, сушат на воздухе до влажности 15 — 18р/, и растирают в фарфоровой ступке до порошкообразного состоя. ния. Порошок сушат и прокаливают при по5

45 степенном повышении температуры с 40 до

420 С со следующим выдержками по времени (в час): при 40 С 12, при 60 С 6, при

120 С 6, при 150 С 2, при 200 С 1, при 250 С

1, при 300 С 1 и при 420 С 5.

Полученный после прокаливания и последующего охлаждения (до комнатной температуры) порошок увлажняют из расчета

35 — 40 мл воды (дистиллированной) на 100г сухого порошка и в течение 10 мин перемешивают на вальцах до образования однородной пластичной массы, после чего формуют в гранулы размером ЗХЗ мм. Гранулы в течение 12 час выдерживают на воздухе, затем сушат и прокаливают при постепенном повышении температуры с 40 до 500 С со следующими выдержками по времени (в час) при соответствующих температурах: при 40 С 12, при 60 С 6, при 120 С 6, при 150 С 2, при

200 С 1, при 250 С 1, при 300 С 1, при 420"С

5 и 500 С 2. После охлаждения получают однородно пористый катализатор в основном с о порами размером 700 — 800 А и поверхностью около 8 мз/г. Катализатор содержит 81,93р/р молибдена в пересчете на МоОз и 18,05р/р железа в пересчете на ЕезОз. При объемной скорости спирто-воздушной смеси, содержащей

6р/рметанола,,12000 час 1 и температуре

350 С катализатор обеспечивает конверсию метанола в формальдегид 92 /р. Съем 37/о-ного формалина, содержащего менее 1 /р спирта, 2,4 кг с 1 л катализатора в час.

Предмет изобретения

Способ приготовления железомолибденового катализатора для окисления метанола в формальдегид путем совместного осаждения растворов гептамолибдата аммония н хлорного железа, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью, избирательностью и механической прочностью, полученный осадок прокаливают при температуре около 450 С, дробят, добавляют воду в количестве 35 — 50р/р от веса порошка, подвергают механической обработке до получения пластичной массы, формуют ее в гранулы, которые сушат и прокаливают при температуре 500 — 600 С.