甲醇直接脫氫制無水甲醛工業(yè)應用催化劑的研究.pdf

1、甲醇直接催化脫氫制無水甲醛是一條新的工藝路線。自二十世紀六十年代以來，甲醇脫氫催化劑在國內外研究領域日益受到重視，雖然許多催化劑在反應中表現了良好的催化活性，但是大多數催化劑由于被還原和活性組分的蒸發(fā)而迅速失活，所以至今還未能實現工業(yè)生產。在研究的催化劑當中，碳酸鈉催化劑表現了高的催化活性和甲醛選擇性，而且該類催化劑在高溫下非常穩(wěn)定。因此，本文選擇碳酸鈉為研究對象，系統(tǒng)地考察了碳酸鈉催化劑成型的制備方法、添加助劑和載體等對甲醇轉化率和甲

2、醛選擇性的影響、脫氫工藝條件，同時對甲醇脫氫反應在碳酸鈉催化劑上的反應機理進行了探討。 1．系統(tǒng)地考察了碳酸鈉催化劑脫氫催化性能。它們的催化性能表現為：當甲醇轉化率低于60％時，甲醛的選擇性都較為穩(wěn)定；隨著轉化率的升高，甲醛的選擇性下降；甲醇完全轉化時，甲醛的選擇性下降為零。 2．將碳酸鈉催化劑成型制備成可工業(yè)應用的催化劑。在碳酸鈉成型過程中加入硅酸鹽作為粘合劑，加入活性碳作為助劑、皂土作為載體，制備成具有一定形狀的工業(yè)

3、應用催化劑，其性能穩(wěn)定、催化活性高，能長時間催化甲醇脫氫轉化為甲醛，且此催化劑在反應一定時間活性降低后可再生，再生的催化劑活性也較好。 3.在溫度650℃-850℃，壓力0.1Mpa，質量空速1-3ml/g.s，甲醇/進料比5％-25％范圍內考察了脫氫反應條件的影響。研究表明，最適宜的反應條件為溫度700℃，空速1.5ml/g.s，壓力0.1Mpa，甲醇/進料比10％。相應的甲醇轉化率和甲醛選擇性分別為63.14％和71.53％

4、、甲醛收率為45.16％。實驗證明，成型后的碳酸鈉催化劑應用于工業(yè)生產具有可行性。 4.碳酸鈉催化劑中加入活性炭和載體后，催化活性顯著提高而甲醛的選擇性卻未降低。這可能是因為碳酸鈉表面上的氫原子溢流到活性炭，由于氫從催化劑表面的解吸是決定反應速度的關鍵步驟，所以提高了催化活性。同時載體的加入分散、稀釋了活性中心，抑制了副反應的發(fā)生。 5.對甲醛的進一步精制做了工作設想，因為在分離甲醇一甲醛一水溶液時，甲醛-水的親和作用使