CN104857966B - 甲醇-乙醇一步合成异丁醛V-Fe-M催化剂的制备方法 - Google Patents
甲醇-乙醇一步合成异丁醛V-Fe-M催化剂的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
甲醇‑乙醇一步合成异丁醛V‑Fe‑M催化剂的制备方法，涉及一种制备催化剂的方法，该方法将一定量的偏钒酸铵，以及硝酸铁与La、Co、Cu、Ag等硝酸盐中的一种或两种溶于水溶液中，然后将两种溶液混合后倒入水热反应釜中并密闭，在80‑180℃条件反应2‑30h，然后离心分离，分别用水洗和乙醇洗，制得V‑Fe‑M催化剂。该催化剂可以有效催化甲醇和乙醇一步合成异丁醛，乙醇转化率达到95%以上，异丁醛选择性在85%以上，且性能稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备催化剂的方法，特别是涉及一种甲醇-乙醇一步合成异丁醛V-Fe-M催化剂的制备方法。
背景技术
异丁醛是一种重要的有机化工原料，广泛应用于树脂、香料、医药、塑料、橡胶、表面活性剂和有机合成等行业。目前，异丁醛主要来源于丙烯与合成气(CO/ H2)羰基化反应制正丁醛时副产物。这是一条以石油资源为原料的工艺路线，从长远来看，其发展受到石油资源日益匮乏的制约。甲醇乙醇合成异丁醛反应是一条崭新的合成路线。该方法使用煤化工的基础产品甲和来源于生物质资源的大宗化学品乙醇。该生产工艺的开发对利用我国相对丰富的煤炭资源和生物质资源，开发甲醇和乙醇的下游产品具有非常重要的意义。
王飞龙等发现了V/TiO2催化剂可以促进甲醇和丙醇反应生成异丁醛。在反应温度为350℃，混合原料气流速为45m1/min、原料组成为甲醇31%、正丙醇3.1%，异丁醛的选择性较高。高占笙用V2O5/TiO2-SiO2催化甲醇与乙醇合成异丁醛，反应转化率可到98%，选择性为85%。而用负载钒的二氧化钛催化甲醇与正丙醇，转化率可达90%，异丁醛的产率可到60%。Reddy等考察了各种混合氧化物，如TiO2-SiO2或TiO2-Al2O3负载V2O5可催化甲醇-乙醇一步合成异丁醛。邱显清等研究了甲醇与乙醇一步合成异丁醛的CuO-ZnO/Al2O3催化剂组成、制备条件等对其催化性能的影响。当CuO含量为17%，ZnO含量为38%，反应温度为330℃时，乙醇的转化率为93.1%，异丁醛的选择性为53.1%。陈文凯等对CuO-MnO/SiO2催化体系进行研究，当CuO含量为7.58%，MnO含量为13.43%，反应温度为300℃时，乙醇转化率达到93.8%异丁醛选择性为71%。胡虹等人研究了La2O3和铌改性V2O5催化甲醇乙醇一步合成异丁醛催化剂的催化性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种甲醇-乙醇一步合成异丁醛V-Fe-M催化剂的制备方法，该方法将偏钒酸铵及硝酸铁与La、Co、Cu、Ag等硝酸盐中的一种或两种溶于水溶液中，然后将两种溶液混合后倒入水热反应釜中并密闭制得催化剂。该催化剂乙醇转化率达到95%以上，异丁醛选择性在85%以上，且性能稳定。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
甲醇-乙醇一步合成异丁醛V-Fe-M催化剂的制备方法，所述方法包括以下过程：
首先，将偏钒酸铵及硝酸铁与La、Co、Cu、Ag等盐中的一种或两种溶于水溶液中，然后将两种溶液混合后倒入水热反应釜中并密闭，在80-180℃条件反应2-30h，然后离心分离，分别用水洗和乙醇洗，制得V-Fe-M催化剂；V金属盐为钒可溶性盐， Fe、La、Co、Ag等盐相应的硝酸盐；其中干燥的温度为80-150℃；V盐和Fe盐与La、Co、Cu、Ag中的一种或两种金属的可溶性盐分别溶于水溶液中，溶液中各物质的浓度为0.02-2mol/l；催化剂V-Fe中含有La、Co、Cu、Ag中的一种金或两种金属；V、Fe和M(M=La、Co、Cu和Ag金属中的一种或两种)的摩尔比为5:x:y（x=0.5～5，y=0.5～5）。水热处理温度为80-180℃，处理时间为2-30h。
本发明的优点与效果是：
1.该催化剂制备方法简单、重复性好；
2.该催化剂具有高活性和高选择性，乙醇转化率为95%以上，异丁醛选择性85%以上；
3.产物中除异丁醛外，主要产物为高附加值的乙醛和丙醛和异丁醇，其他副产物少，催化剂稳定性好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
实施例1将8.4克偏钒酸钠溶于180ml，27.5克9水硝酸铁和1.6克六水硝酸镧溶于180ml去离子水中。然后将两种溶液混合，在180℃水热反应3h，经离心洗涤，80℃真空干燥12小时制得催化剂。
实施例2将8.4克偏钒酸钠溶于180ml，24.0克9水硝酸铁和5.4克六水硝酸镧溶于180ml去离子水中。然后将两种溶液混合，在160℃水热反应3h，经离心洗涤，80℃真空干燥12小时制得催化剂。
实施例3将8.4克偏钒酸钠溶于180ml，19.5克9水硝酸铁和10.2克六水硝酸镧溶于180ml去离子水中。然后将两种溶液混合，在120℃水热反应3h，经离心洗涤，80℃真空干燥12小时制得催化剂。
实施例4将8.4克偏钒酸钠溶于180ml，9.8克9水硝酸铁和20.6克六水硝酸镧溶于180ml去离子水中。然后将两种溶液混合，在120℃水热反应3h，经离心洗涤，80℃真空干燥12小时制得催化剂。
实施例5将8.4克偏钒酸钠溶于120ml，31.1克六水硝酸镧溶于180ml去离子水中。然后将两种溶液混合，在180℃水热反应3h，经离心洗涤，80℃真空干燥12小时制得催化剂。
实施例6将8.4克偏钒酸钠溶于180ml，24.0克9水硝酸铁和4.8硝酸银溶于180ml去离子水中。然后将两种溶液混合，在120℃水热反应3h，经离心洗涤，80℃真空干燥12小时制得催化剂。
实施例7将8.4克偏钒酸钠溶于180ml，19.5克9水硝酸铁和8.2克硝酸银溶于180ml去离子水中。然后将两种溶液混合，在120℃水热反应3h，经离心洗涤，80℃真空干燥12小时制得催化剂。
实施例7将8.4克偏钒酸钠溶于180ml，14.5克9水硝酸铁和4.2克硝酸铜和3.8克硝酸镧溶于180ml去离子水中。然后将两种溶液混合，在160℃水热反应3h，经离心洗涤，80℃真空干燥12小时制得催化剂。
催化性能测试：
将制备的催化剂压片，粉碎制得20-40目颗粒。取1g颗粒催化剂装入内径为8mm的不锈钢反应管中，通入N2，N2流量为30ml/min，在300-400℃度条件下通入甲醇-乙醇或甲醇与丙醇混合物进行反应，低碳醇混合物通过计量泵输送到汽化器并被N2携带入反应器进行反应，产物通过气相色谱进行分析。
在常压，反应温度为340℃，液空速为3h-1条件下，实验结果如表1所示。
表1 反应结果
Claims (1)
1.甲醇-乙醇一步合成异丁醛V-Fe-M催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下过程：
首先，将偏钒酸铵溶于水溶液中，将硝酸铁与La、Co、Cu、Ag盐中的一种或两种溶于水溶液中，两种溶液中各物质的浓度为0.02-2mol/L ；然后将两种溶液混合后倒入水热反应釜中并密闭，在120-180℃条件反应2-30h，然后离心分离，分别用水洗和乙醇洗，真空干燥，制得V-Fe-M催化剂；La、Co、Cu、Ag盐为相应的硝酸盐；其中干燥的温度为80-150℃；催化剂V-Fe-M中含有La、Co、Cu、Ag中的一种或两种金属；V、Fe和M的摩尔比为5:x:y，其中M=La、Co、Cu和Ag金属中的一种或两种，x=0.5～5，y=0.5～5；水热处理温度为120-180℃，处理时间为2-30h。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5559275A (en) * | 1995-02-21 | 1996-09-24 | Uop | Process for the conversion of lower alcohols to higher branched oxygenates |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5559275A (en) * | 1995-02-21 | 1996-09-24 | Uop | Process for the conversion of lower alcohols to higher branched oxygenates |
| CN101703926A (zh) * | 2009-11-25 | 2010-05-12 | 南京化工职业技术学院 | 甲醇与乙醇合成异丁醛的钒催化剂及其制备方法 |
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Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Synthesis of isobutyraldehyde from methanol and ethanol over mixed oxide supported vanadium oxide catalysts;B. Mahipal Reddy等;《Applied catalysis A:General》;19930326;第96卷(第2期);第L1-L5页 * |
| V2O5-Fe2O3催化甲醇乙醇合成异丁醛的研究;左丹 等;《沈阳化工大学学报》;20121231;第318-321页 * |
| 低碳醇合成异丁醛催化剂的研究进展;裴芳 等;《辽宁化工》;20130331;第265-266页 * |
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