铁钼法制甲醛催化剂专利技术综述
甲醛工业生产中的铁钼法技术改进与效率提升
甲醛工业生产中的铁钼法技术改进与效率提升摘要:甲醛作为一种重要的有机化合物,在工业生产中具有广泛的应用。
本论文探讨了铁钼法在甲醛工业生产中的技术改进和效率提升。
首先,我们研究了铁钼催化剂的性能优化,包括活性位点的设计和催化剂的合成方法。
其次,通过反应条件的优化,包括温度、压力和反应物质浓度的调控,实现了甲醛制备过程的高效化。
关键词:甲醛制备,铁钼法,催化剂,技术改进,效率提升引言:甲醛作为一种多功能有机化合物,广泛用于涂料、胶粘剂、塑料和纺织品等工业领域。
然而,传统的甲醛制备方法通常伴随着高能耗、高碳排放和资源浪费等问题,迫使我们不得不寻求更加可持续和环保的替代方案。
在这一背景下,铁钼法技术逐渐崭露头角,为甲醛工业生产带来了新的希望。
铁钼法以其相对低的生产成本、较低的能耗和多样化的原料来源备受瞩目。
然而,要充分发挥铁钼法的潜力,需要不断改进和提高其效率。
本论文将探讨铁钼法技术在甲醛工业生产中的关键问题,包括催化剂性能的优化、反应条件的调控和环境保护措施的实施。
通过这些改进和措施,我们有望在保持高甲醛产率的同时,降低能源消耗和环境影响,实现甲醛工业生产的可持续性和竞争力的提升。
铁钼法将在可持续化学工业中扮演越来越重要的角色,为绿色发展和环保目标的实现做出贡献。
一.铁钼催化剂性能优化与设计铁钼催化剂在甲醛工业生产中扮演着至关重要的角色,催化剂的性能直接影响到甲醛制备的效率和产率。
因此,催化剂的性能优化和设计成为一个备受关注的研究领域。
在本部分中,我们将探讨铁钼催化剂性能的优化和设计策略,以及这些策略如何对甲醛制备过程产生积极影响。
铁钼催化剂的性能优化需要深入研究催化剂的活性位点。
活性位点是催化剂上的特殊位置,能够有效地吸附和激活反应物质,从而促使反应发生。
研究人员通过各种表征技术,如X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR),可以揭示活性位点的结构和性质。
这为进一步优化活性位点提供了基础。
甲醛铁钼催化剂
甲醛铁钼催化剂甲醛铁钼催化剂(Formaldehyde Iron Molybdenum Catalyst)是一种用于催化甲醛合成的催化剂。
甲醛是一种重要的有机化工原料,广泛应用于合成树脂、塑料、染料等领域。
甲醛铁钼催化剂具有高效、环保等特点,在甲醛生产中发挥着重要作用。
甲醛铁钼催化剂的制备方法多样,常见的方法包括共沉淀法、浸渍法、物理混合法等。
其中,共沉淀法是一种常用的制备方法。
通过调控反应条件和催化剂组成,可以得到具有不同活性和选择性的甲醛铁钼催化剂。
甲醛铁钼催化剂的活性主要与其组成和结构有关。
铁钼催化剂中的铁和钼元素在催化反应中起到了协同作用。
铁元素可以提高催化剂的稳定性和选择性,而钼元素则能提高催化剂的活性。
催化反应中,甲醛和甲醇在催化剂的作用下发生氧化反应生成甲酸,然后再经过进一步反应生成甲醛。
甲醛铁钼催化剂的设计和制备需要考虑催化活性、选择性以及催化剂的稳定性等因素。
甲醛铁钼催化剂在甲醛合成中具有许多优点。
首先,它具有高转化率和高选择性,可以有效地将甲醇转化为甲醛。
其次,催化剂具有良好的稳定性,能够长时间稳定地催化反应,减少催化剂的更换频率。
此外,甲醛铁钼催化剂还具有较低的催化温度,能够在相对较低的温度下进行催化反应,降低了能源消耗。
因此,甲醛铁钼催化剂在工业生产中具有广阔的应用前景。
然而,甲醛铁钼催化剂也存在一些问题。
首先,催化剂的制备过程相对复杂,需要较高的技术水平和设备条件。
其次,催化剂的寿命较短,需要经常更换催化剂,增加了生产成本。
此外,催化剂的选择性还有待进一步提高,以满足特定工业生产的需求。
为了解决以上问题,研究人员正在不断探索改进甲醛铁钼催化剂的制备方法和催化性能。
例如,可以通过改变催化剂的组成、结构和制备方法,提高催化剂的活性和选择性。
另外,还可以将甲醛铁钼催化剂与其他催化剂相结合,形成复合催化剂,以进一步提高催化反应的效率和产物选择性。
甲醛铁钼催化剂是一种用于甲醛合成的重要催化剂。
铁钼法甲醇氧化制甲醛催化剂的制备方法[发明专利]
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810563006.8(22)申请日 2018.06.04(71)申请人 常州新日催化剂有限公司地址 213000 江苏省常州市新北区滨江工业园港区中路78号(72)发明人 刘先国 魏士新 邹红旭 王康军 宋大朋 (74)专利代理机构 常州市夏成专利事务所(普通合伙) 32233代理人 沈毅(51)Int.Cl.B01J 23/881(2006.01)C07C 45/38(2006.01)C07C 47/54(2006.01)(54)发明名称铁钼法甲醇氧化制甲醛催化剂的制备方法(57)摘要本发明涉及甲醛催化剂制造技术领域,尤其是一种铁钼法甲醇氧化制甲醛催化剂的制备方法。
一种铁钼法甲醇氧化制甲醛催化剂的制备方法,该催化剂制备方法包括如下步骤:步骤一、制得浆料,步骤二、制得滤饼,步骤三、制得前驱体,步骤四、粉碎,步骤五、压制,步骤六、制得成品。
这种铁钼法甲醇氧化制甲醛催化剂的制备方法,该方法通过在较高温度和压力下的水热合成反应,得到粒径均匀、晶粒尺寸相对较大的前驱体,采用此前驱体制备的催化剂用于甲醇氧化制甲醛反应具有高活性、高选择性。
权利要求书1页 说明书6页CN 108816241 A 2018.11.16C N 108816241A1.一种铁钼法甲醇氧化制甲醛催化剂的制备方法,其特征是,该催化剂制备方法包括如下步骤:(1)步骤一:控制反应釜的温度80℃-150℃、压力于0.1MPa -0.8MPa、搅拌速度于100r/min -250r/min,将1.2-1.5Kg钼盐与20Kg 50-90℃去离子水配置为0.22-0.28mol/L的钼盐溶液,0.5-0.8Kg铁盐与5Kg 50-90℃去离子水配置为0.56-0.89mol/L的铁盐溶液后,用计量泵并流加入反应釜中进行沉淀反应,反应过程中控制体系的pH于1.0-6.0,反应时间控制于1h-3h并流沉淀反应结束后,继续维持上述反应温度、压力和搅拌速度进行沉淀的晶化反应,2h -4h后停止,得到浆料;(2)步骤二:用去离子水对浆料进行洗涤,然后用压滤机进行过滤,并继续用去离子水洗涤滤饼2-7次,得到洗涤洗涤合格的滤饼;(3)步骤三:滤饼在烘箱中于80℃-200℃下干燥7h -14h得到催化剂前驱体;(4)步骤四:活性前驱体中混入总量的2%-4%的润滑剂,粉碎混合均匀;(5)步骤五:混合后的物料用旋转式压片机压制成型,制成尺寸为4.0-4.5mm ×4.0-5.0mm ×1.5-2.5mm的空心圆柱体;(6)步骤六:空心圆柱体物在300℃-400℃时活化3h -10h得到催化剂成品。
铁钼法生产甲醛原理
铁钼法生产甲醛原理以铁钼法生产甲醛原理为标题,以下是对该原理的详细介绍。
一、引言甲醛,化学式为CH2O,是一种常见的有机化合物,具有广泛的应用。
而铁钼法是一种常用的甲醛生产方法,其原理主要涉及铁钼催化剂在适宜条件下催化气相反应生成甲醛。
二、催化剂铁钼催化剂是铁、钼及其它助剂组成的复合催化剂。
其中,钼是主要的催化组分,铁则起到辅助催化的作用。
这种催化剂具有较高的催化活性和选择性,能够促使反应高效进行。
三、反应过程铁钼法生产甲醛的反应过程主要包括以下几个步骤:1. 蒸汽制氢:首先,通过加热水蒸汽和过量乙醇的混合气体,使其在催化剂的作用下发生脱氢反应,生成氢气和乙烯。
2. 氢化反应:接下来,将乙烯与氢气混合,经过催化剂的作用,进行氢化反应。
在适当的温度和压力条件下,乙烯分子与氢气分子发生加成反应,生成乙醇。
3. 氧化反应:将乙醇与氧气混合,经过催化剂的作用,进行氧化反应。
在一定的温度和压力条件下,乙醇分子与氧气分子发生氧化反应,生成乙醛。
4. 甲醛生成:乙醛在一定的温度和压力条件下,通过催化剂的作用,发生脱水反应,生成甲醛。
四、反应条件铁钼法生产甲醛的反应条件对于催化剂的选择和反应效果有着重要的影响。
一般来说,适宜的反应温度为150-250摄氏度,反应压力为0.1-1.0兆帕。
此外,还需要控制气体的流速和反应物的配比,以提高反应效率和产物的纯度。
五、优势与应用铁钼法生产甲醛相比其他方法具有以下优势:1. 催化剂具有较高的催化活性和选择性,能够高效催化反应,提高产率;2. 反应过程相对简单,操作方便,能够实现工业化生产;3. 产物甲醛的纯度较高,符合工业和农业等领域的需求。
因此,铁钼法生产甲醛在化工行业中得到广泛应用。
甲醛作为一种重要的有机合成原料,可用于生产树脂、染料、药品等多种化学产品。
此外,甲醛还可以用作防腐剂、消毒剂和粘接剂等,具有广泛的用途。
六、总结铁钼法是一种常用的甲醛生产方法,其原理主要是通过铁钼催化剂在适宜的反应条件下催化乙醇气相反应生成甲醛。
铁钼甲醛催化剂
铁钼甲醛催化剂铁钼甲醛催化剂是一种常用的催化剂,广泛应用于有机合成领域。
它具有高效、低成本、环保等优点,在有机合成反应中发挥着重要的作用。
本文将从铁钼甲醛催化剂的性质、合成方法、应用领域等方面进行介绍和分析。
铁钼甲醛催化剂是由铁、钼和甲醛等物质组成的复合催化剂。
它具有很高的催化活性和选择性,在许多有机合成反应中表现出色。
铁钼甲醛催化剂的催化活性主要来源于其中的钼元素,而铁元素则起到了协同催化的作用。
铁钼甲醛催化剂的合成方法有多种。
其中一种常用的方法是通过溶液法合成。
首先,在适当的溶剂中将铁盐和钼盐溶解,然后加入甲醛并进行搅拌,最后通过适当的条件下蒸发溶剂得到铁钼甲醛催化剂。
此外,还可以通过固相合成、溶胶-凝胶法等方法来制备铁钼甲醛催化剂。
铁钼甲醛催化剂在有机合成领域有广泛的应用。
其中一个重要的应用是在氢气化反应中的催化剂。
铁钼甲醛催化剂能够有效地催化醛类化合物的氢气化反应,将醛类化合物转化为相应的醇类产物。
这种反应在有机合成中具有重要的意义,可以用于合成醇类化合物。
铁钼甲醛催化剂还可以应用于碳氧化反应、羰基化反应等有机合成反应中。
在碳氧化反应中,铁钼甲醛催化剂能够将醇类化合物氧化为醛类化合物。
在羰基化反应中,铁钼甲醛催化剂能够将醇类化合物与一些特定的羰基化合物反应,生成相应的酯类产物。
除了在有机合成领域的应用外,铁钼甲醛催化剂还具有其他一些应用价值。
例如,它可以作为某些金属材料的催化剂,用于提高金属材料的催化性能。
此外,铁钼甲醛催化剂还可以应用于环境保护领域,用于处理废水中的有机物污染物。
铁钼甲醛催化剂作为一种重要的催化剂,在有机合成领域有着广泛的应用。
它具有高效、低成本、环保等优点,能够有效地催化醛类化合物的氢气化反应、碳氧化反应、羰基化反应等。
此外,铁钼甲醛催化剂还具有其他一些应用价值。
随着科学技术的不断发展,相信铁钼甲醛催化剂在未来的应用中将发挥更加重要的作用。
一种铁钼法甲醇氧化制甲醛涂层式催化剂及其制备方法[发明专利]
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011424009.7(22)申请日 2020.12.08(71)申请人 中海油天津化工研究设计院有限公司地址 300131 天津市红桥区丁字沽三号路85号申请人 中国海洋石油集团有限公司 中海油能源发展股份有限公司(72)发明人 李贺 曾贤君 张利杰 冯晴 苏少龙 钟读乐 曲晓龙 孙彦民 于海斌 (51)Int.Cl.B01J 23/887(2006.01)B01J 23/881(2006.01)B01J 37/02(2006.01)B01J 37/34(2006.01)B01J 37/03(2006.01)B01J 35/10(2006.01)C07C 45/38(2006.01)C07C 47/04(2006.01) (54)发明名称一种铁钼法甲醇氧化制甲醛涂层式催化剂及其制备方法(57)摘要本发明一种铁钼法甲醇氧化制甲醛涂层式催化剂及其制备方法。
本发明催化剂由活性组分和惰性载体构成,活性组分结构为Mo a Fe b Cu c X d O e ,该催化剂是在超声及分散剂的作用下使七钼酸铵和硝酸铁发生共沉淀反应制得Fe ‑Mo相悬浊液体系A;配制七钼酸铵水溶液,调节溶液pH并加入金属X的硝酸盐得到体系B;在超声反应环境及络合剂的作用下使七钼酸铵和铜盐水溶液发生络合反应制得Cu ‑Mo溶胶体系,然后向其中依次加入表面活性剂、体系B、体系A进行合成反应,所得浆液经喷雾干燥及焙烧即得活性组分;向活性组分中混入粘结剂和强度改进剂,采用滚动涂覆方式将活性组分包覆于球形惰性载体表面,再经干燥、焙烧得到催化剂。
本发明服催化剂活性金属有效利用率高、使用寿命长。
权利要求书2页 说明书9页CN 112657504 A 2021.04.16C N 112657504A1.一种铁钼法甲醇氧化制甲醛涂层式催化剂,其特征在于,由活性组分和球形惰性载体构成,活性组分是以高比表面积CuMoO 4相为基体、基体表面由内向外依次由MoO 3相和Fe 2(MoO 4)3相分布的复合活性相结构Mo a Fe b Cu c X d O e ,其中X为钾、铷、铯、钙、锶、钡中的一种或几种,a、b、c、d、e为各元素的原子数,a为2~8,b为0.5~3.5,c为0.5~1.5,d为0.01~0.07,e 为满足其他元素化合价所需的氧原子数,球形惰性载体与活性组分的质量比为1:2~2:1。
一种甲醇氧化制甲醛的铁钼催化剂的机械化学合成方法[发明专利]
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810256612.5(22)申请日 2018.03.27(71)申请人 新疆大学地址 830046 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市胜利路666号新疆大学化学化工学院(72)发明人 孔令涛 甘露 马凤云 唐家维 孙继光 陈隽 高福祥 杜建强 赵静 段春平 杨勇 (74)专利代理机构 乌鲁木齐市禾工专利代理事务所 65108代理人 何冰(51)Int.Cl.B01J 23/881(2006.01)B01J 35/02(2006.01)B01J 37/00(2006.01)B01J 37/08(2006.01)C07C 45/38(2006.01)C07C 47/04(2006.01)(54)发明名称一种甲醇氧化制甲醛的铁钼催化剂的机械化学合成方法(57)摘要本发明涉及催化剂技术领域,是一种甲醇氧化制甲醛的铁钼催化剂的机械化学合成方法;按下述步骤进行:第一步,将钼酸盐和铁盐按Mo/Fe 摩尔比为1.5:1至5:1混合均匀,得到混合料;第二步,混合料经球磨机球磨后得到球磨料;第三步,球磨料经干燥、冷却和焙烧后,得到甲醇氧化制甲醛的铁钼催化剂。
本发明较现有铁钼催化剂步骤简单,能够大幅度减少水消耗,降低含钼铁及铵盐等工业废水的排放量,节约催化剂生产成本;同时本发明甲醇氧化制甲醛的铁钼催化剂选择性和活性好,研磨条件易于控制,适合大规模工业化生产,是一种绿色高效的铁钼催化剂的制备方法。
权利要求书1页 说明书3页 附图6页CN 108435192 A 2018.08.24C N 108435192A1.一种甲醇氧化制甲醛的铁钼催化剂的机械化学合成方法,其特征在于:按下述步骤进行:第一步,将钼酸盐和铁盐按Mo/Fe摩尔比为1.5:1至5:1混合均匀,得到混合料;第二步,混合料经球磨机球磨后得到球磨料;第三步,球磨料经干燥、冷却和焙烧后,得到甲醇氧化制甲醛的铁钼催化剂。
铁钼法生产甲醛原理
铁钼法生产甲醛原理以铁钼法生产甲醛原理为标题,本文将介绍铁钼法生产甲醛的原理及工艺过程。
一、介绍甲醛的应用领域和市场需求甲醛是一种广泛应用于化工、医药、农业等领域的重要有机化工原料。
它可以用于制备树脂、塑料、涂料、染料等产品,也可以用作灭菌剂和防腐剂。
由于其广泛的应用和市场需求,生产高纯度甲醛的技术和工艺一直备受关注。
二、铁钼法生产甲醛的原理铁钼法是一种常用的工业生产甲醛的方法。
该方法通过将甲醇与空气在催化剂的作用下反应生成甲醛。
催化剂通常由铁和钼组成,可以使甲醇氧化反应更加高效和选择性。
具体来说,甲醇和空气在催化剂的存在下,经过一系列的氧化和还原反应,最终生成甲醛。
首先,甲醇在催化剂的作用下被氧化成为甲醛和水。
然后,甲醛再次被氧化成为甲酸和二氧化碳。
最后,甲酸通过还原反应再次生成甲醛。
整个反应过程是一个循环过程,催化剂在反应过程中不断地参与氧化和还原反应。
三、铁钼法生产甲醛的工艺过程铁钼法生产甲醛的工艺过程一般包括以下几个步骤:1. 原料准备:甲醇是生产甲醛的主要原料,需要进行脱水和脱硫处理,以提高甲醛的纯度。
2. 催化剂制备:催化剂通常由铁和钼组成,可以通过沉淀法、浸渍法等方法制备。
催化剂的制备需要严格控制催化剂的成分和结构,以提高催化剂的活性和稳定性。
3. 反应装置:铁钼法生产甲醛的反应装置一般为固定床反应器。
反应器内填充有催化剂,甲醇和空气通过反应器床层,与催化剂发生反应。
4. 反应条件控制:反应过程中需要控制反应温度、压力和空气/甲醇比等参数,以提高甲醛的产率和选择性。
5. 产物分离和回收:反应结束后,需要对产物进行分离和回收。
主要的分离方法包括蒸馏、吸附和结晶等。
四、铁钼法生产甲醛的优势和局限性铁钼法生产甲醛相比其他方法具有以下优势:1. 催化剂活性高:铁钼催化剂在甲醛氧化反应中具有较高的活性和选择性,可以提高甲醛的产率。
2. 工艺简单:铁钼法生产甲醛的工艺相对简单,设备投资和操作成本较低。
浅谈铁钼法制甲醛工艺原理及工艺技术
浅谈铁钼法制甲醛工艺原理及工艺技术摘要:甲醛是一种重要的有机化工原料,主要用于生产树脂、1-4丁炔二醇、合成材料等。
在涂料、橡胶以及建筑材料中均有用到,还可用作杀菌剂、防腐剂等。
本论文采用铁钼法制取甲醛进行工艺探究,对化工市场具有很好的参考价值和指导意义。
关键词:甲醛铁钼法工艺原理工艺技术一.甲醛的性能在常温下,纯甲醛是一种具有窒息作用的无色气体,有强烈的刺激性气味,对眼睛和粘膜有刺激作用,易溶于水、醇和醚。
通常以水溶液的形式存在。
35%~40%浓度的甲醛水溶液叫做福尔马林。
在空气中能缓慢氧化成甲酸。
化学式:CH2O,分子量30.03,相对密度为1.084g/mL。
熔点-118℃,沸点-19.5℃,闪点60℃,着火温度:430℃,在空气中的爆炸极限:7-73%vol。
二.甲醛反应原理2.1甲醛反应工艺原理以甲醇和过量空气中的氧气为原料,在铁钼催化剂的催化作用下,在甲醛反应器内,在256-276℃初始反应温度下反应生成气态甲醛。
主反应:CH3OH+1/2O2→HCHO +H2O dH = -156.557KJ /mol副反应:(1)2CH3OH+3O2→CO+ 2H2O dH = -393.0KJ/mol(2)CH3OH→CH3OCH3+ H2O dH =+24.7KJ/mol(3)CH3OH + O2→ HCOOH+ H2O dH =-420.0KJ/mol甲醛反应器为列管式固定床反应器,每个反应器里面装有14955根列管,列管内装填铁钼催化剂和填料,从下至上分别按照纯铁钼催化剂层,混合层,填料层,以一定的安装高度装填,同时反应器床层安装热电偶,用于正常生产期间对反应器内床层温度的监控,以实现安全生产。
铁钼法甲醛生产工艺,甲醇转化率高,可达92-94%,同时也有副反应产生,分别生成一氧化碳,二甲醚,甲酸。
2.2尾气处理工艺原理含有甲醛、一氧化碳、二甲醚和未反应的甲醇在铂钯催化剂的催化作用下,在520-600℃条件下,氧化生成水和二氧化碳,通过尾气净化处理后释放至大气。
铁钼法在甲醛制备中的催化机理研究
铁钼法在甲醛制备中的催化机理研究摘要:本研究旨在探讨铁钼法在甲醛制备中的催化机理。
通过系统性的实验和分析,我们揭示了铁钼催化剂在甲醛合成反应中的作用机制。
实验结果表明,铁钼催化剂能够有效促进甲醛的合成,提高产率,并降低副产物的生成。
催化机理的研究揭示了反应中关键的中间体和反应路径,强化了对铁钼催化剂在甲醛制备中的理解。
这一研究不仅有助于优化甲醛生产工艺,还为可持续化学工业提供了有价值的信息。
关键字:铁钼法,甲醛制备,催化机理,中间体,可持续化学引言:甲醛是一种重要的化学品,广泛应用于涂料、塑料、纤维和医药等领域。
其生产工艺一直受到广泛关注,因为甲醛的高需求和制备过程中产生的副产物可能对环境造成不利影响。
因此,研究一种高效、环保的甲醛生产方法具有重要意义。
铁钼法是一种备受瞩目的甲醛制备方法,其催化剂具有良好的活性和选择性。
然而,尽管已经有一些研究关于铁钼法的应用,但其催化机理仍然不够清晰。
本研究旨在深入探讨铁钼法在甲醛制备中的催化机理,以便更好地了解这一过程,并为改进和优化甲醛生产提供新的启示。
我们将详细介绍实验设计和方法,以及研究结果的分析和讨论。
一.铁钼法在甲醛制备中的应用与问题铁钼法是一种重要的工业化学反应方法,广泛应用于甲醛制备过程中。
甲醛是一种重要的有机化合物,它在化工、医药、农药等领域有着广泛的应用。
铁钼法是一种将甲醇氧化制备成甲醛的方法,它具有一定的优势,但也存在一些问题和挑战。
铁钼法在甲醛制备中的应用值得关注。
这种方法是通过将甲醇在高温下与空气中的氧气反应,产生甲醛和二氧化碳。
其中,铁钼催化剂起着至关重要的作用,它可以加速甲醇的氧化反应,提高甲醛的产率。
这种方法具有操作简单、工艺成熟、生产成本相对较低等优点,因此在工业生产中得到了广泛应用。
然而,铁钼法在甲醛制备中也存在一些问题。
首先,催化剂的选择和性能对反应的影响很大。
铁钼催化剂需要具备高的活性和选择性,以确保高产率和高纯度的甲醛产物。
铁钼法制备甲醛技术的优势探讨
铁钼法制备甲醛技术的优势探讨就现阶段而言,甲醛制备主要可以采取两种工艺技术,即银法工艺和铁钼法生产工艺。
其中,银法工艺以甲醇和空气作为反应原料,主要使用银催化剂,反应中甲醇占比较高,最终产品中残留甲醇较高,必须经过精馏装置脱除。
铁钼法工艺是利用铁钼混合氧化物为主要催化剂,可以使甲醇与空气反应生成甲醛,能够获得高纯度的甲醛。
而甲醛是用于生成“三醛类”胶黏剂的原料,其浓度、甲醇残留量、甲酸含量和产品质量将对胶黏剂的性能和生产产生重要的影响。
从全球来看,铁钼法生产的甲醛市场份额也在不断扩大。
基于此,本文就铁钼法制备甲醛技术的优势展开了探讨。
标签:铁钼法;制备;甲醛技术;优势1、甲醛的检测方法1.1分光光度法分光光度法是基于不同分子结构的物质对电磁辐射的选择性吸收而建立的一种定性、定量分析方法,是居室、纺织品、食品中甲醛检测最常规的一种方法。
目前涉及到的有乙酰丙酮法、酚试剂法、AHMT法、品红-亚硫酸、变色酸法、间苯三酚法、催化光度法等,每种检测方法所偏重的应用领域不同,并各有其优点和一定的局限性。
1.2示波极谱测定法示波极谱测定法简称极谱法,是通过获得的电流-电压曲线即极谱波来进行分析测定的方法.甲醛在盐酸苯肼-氯化钠底液中产生一个明晰的极谱波,峰电流与甲醛含量成正比,根据样品峰电流与甲醛标准峰电流比较进行定量检测;或在pH值为5的乙酸-乙酸钠介质中,甲醛与硫酸肼的反应产物产生一个灵敏的吸附还原波,其峰高与甲醛浓度在一定范围内呈线性关系,根据这种关系对甲醛进行定量检测。
1.3电位法电位法也称离子选择电极法,是利用膜电极将被测离子的活度转换为电极电位而加以测定的一种方法。
在硫酸介质中,甲醛对溴酸钾氧化碘化钾具有促进作用,利用这个特性,用碘离子选择电极跟踪I-,可建立测定微量甲醛的动力学电位法。
该方法的线性范围为0~5mg/L,检出限为0.055mg/L。
此法是一新研究方法,在实际应用中较少。
2、铁钼法制备甲醛技术的优势分析2.1生成的甲醛质量稳定在利用甲醛进行胶黏剂生产的过程中,想要使胶黏剂生产过程保持一致,还要使用质量稳定的甲醛。
一种铁钼法甲醛生产方法[发明专利]
(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201510912816.6(22)申请日 2015.12.11C07C 45/38(2006.01)C07C 47/052(2006.01)(71)申请人四川天华富邦化工有限责任公司地址646207 四川省泸州市合江县榕山镇(72)发明人侯朝鹏 郭大林 刘孔满 杨友明先中国 袁林 刘吉银 胡小刚张利 罗俊国(54)发明名称一种铁钼法甲醛生产方法(57)摘要本发明涉及一种铁钼法甲醛生产方法,依次包括以下步骤:进气、混合、反应、吸收和尾气处理。
本发明安全可靠,可以适用所有甲醛铁钼催化剂,解决了原含金属铬特殊配方的铁钼法催化剂停产后系统无法继续运行的难题;促进系统高效低耗运行,提高生产效益,降低生产成本。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书6页 附图1页CN 105566080 A 2016.05.11C N 105566080A1.一种铁钼法甲醛生产方法,其特征在于包括以下步骤:进气:采用进气管向风机送入新鲜空气,与进气管连通的连接管Ⅲ通过进气管向风机送入回收尾气,新鲜空气和回收尾气在风机进口处形成混合气体;混合:风机将混合气体经连接管Ⅰ输送到反应器中,与连接管Ⅰ连通的甲醇输入管向连接管Ⅰ中加入甲醇,混合气体与甲醇在反应器进口处混合后进入反应器,加入甲醇的含量按体积浓度为8.5-9.5%;反应:加入的甲醇由混合气体带入反应器中进行反应得到气体混合物,气体混合物通过连接管Ⅱ送入吸收塔,反应的控制空速为3500-4500m 3/h,反应的压力为60-80kpag,反应的温度为240-420℃;吸收:通过加水管向吸收塔内加入水进行吸收的到甲醛液,吸收形成的尾气通过回收管排出吸收塔,甲醛液中按质量浓度:甲醇的含量为0.08-0.1%,甲醛的含量为48-57%,甲酸的含量为0.02-0.05%,余下为水;尾气处理:将回收管中60-70%的尾气送入循环分离器进行处理,分离出尾气中60-70%的甲醇、甲醛和水,得到回收尾气,回收尾气经连接管Ⅲ送入进气管重复使用;将回收管中余下的尾气经焚烧进气管送入焚烧炉中进行焚烧处理,焚烧后得到排放气体,再经焚烧出气管送入空气过滤器进行过滤,过滤后的排放气体通过放空管排放到大气中。
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广东化工2019年第19期·248·
第46卷总第405期
铁钼法制甲醛催化剂专利技术综述
周泽乾,查抒言(等同第一作者)
(国家知识产权局专利局专利审查协作四川中心,四川成都610213)
Patents Review on Iron-Molybdenum Oxide Catalyst of Methanol to
Formaldehyde
Zhou Zeqian,Zha Shuyan
(Patent Examination Cooperation Sichuan Center,National Intellectual Property Administration,PRC,Chengdu 610213,China)
Abstract:In this paper,the number of global and domestic patent applications concerning catalyst of molybdenum and iron oxides for oxidation of methanol to formaldehyde are analyzed;the nationality distribution of the patent applicants is analyzed.Also,Influential applicants and valuable patents are summarized,some technical suggestions are provided for our corporations and research institutions in this field.
Keywords:formaldehyde ;molybdenum and iron ;catalyst ;patents
1序言
甲醛是一种重要的基本有机化工原料,工业上广泛用于生产酚醛树脂、脲醛树脂等热固性树脂,以及季戊四醇、新戊二醇、1,4-丁二醇等多元醇和乌洛托品、亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、
聚甲醛(POM)、多聚甲醛等化工产品。
甲醛一般由甲醇经空气氧化制得,按照催化剂类型的不同,可以分为银法和铁钼法。
与银法制甲醛相比,铁钼法制甲醛反应温度低、催化剂寿命长、甲醇转化率高、甲醛产品浓度高、经济效益好,所以铁钼法制甲醛越来越受到行业的重视。
铁钼法制甲醛催化剂是以氧化铁、氧化钼等金属氧化物作为催化剂,以片状、球型或颗粒装入管式固定床反应器,开工时管间的导热油使催化剂温度达到反应温度,空气与甲醇的混合气体进入反应器中,发生氧化反应生成甲醛并产生大量的热,热量由导热油带走。
本文统计了铁钼法制甲醛催化剂在全球和中国的专利申请状况,并对中国核心专利和重点申请人进行了分析,以期为相关领域技术人员带来有益帮助。
2铁钼法制甲醛催化剂专利技术分析
本文针对铁钼法制甲醛催化剂的相关专利进行研究,采用机器检索和人工筛选的方法,在中国专利文摘数据库CNABS 和德温特世界专利数据库DWPI 数据库进行检索,筛选出了铁钼法制甲醛催化剂相关的专利,不涉及甲醛制备工艺和设备方面的专利,经过统计分析得到中国专利数据和全球专利数据。
2.1专利申请趋势
图1不同年代的国内外专利申请量趋势图
Fig.1Trend of domestic and
foreign patent applications in different
years
图1为铁钼法制甲醛催化剂技术国内和全球专利申请量的年度分布趋势图。
由于铁钼法制甲醛催化剂的专利数量有限,采用十年申请量之和进行统计。
从图1可以看出,铁钼法制甲醛催化剂的专利出现在上世纪六十年代,上世纪七十至八十年代是铁钼法制甲醛催化剂研究比较集中、申请量比较大的阶段,之后申请量出现了一定程度的下降,而国内直到上世纪九十年代才开始出现铁钼法制甲醛催化剂的申请,但是增长速度较快,随着近十多年国内申请量较快增加,全球申请量也出现了相应的增长。
图2国外专利申请国别分布
Fig.2Distribution of foreign patent applications
图3国内专利申请的国别分布(申请数量和百分比)Fig.3Distribution of domestic patent applications
[收稿日期]2019-09-10
[作者简介]
周泽乾(1981-),男,四川省平昌县人,硕士研究生,从事专利审查工作。
等同第一作者:查抒言(1988-),男,四川省邻水县人,硕士研究生,从事专利审查工作。
2019年第19期广东化工
第46卷总第405期·249·
图4国内授权专利的国别分布(申请数量和百分比)
Fig.4Distribution of domestic authorized patents
图2为铁钼法制甲醛催化剂相关专利在国外的主要申请国别分布情况。
从图2可以看出,国外专利申请主要来源于意大利、俄罗斯(包括前苏联)、德国、日本,这些国家是铁钼法制甲醛催化剂技术的主要申请国。
图3为铁钼法制甲醛催化剂在国内的专利申请国别分布情况。
从图3可以看出,国内专利申请中,中国的研究机构或公司占比高达65%,而其他国家在中国布局专利的主要有意大利和德国,而在国际上申请较多的国家如俄罗斯和日本尚未在国内申请相关专利。
图4为铁钼法制甲醛催化剂在国内获得授权的专利分布图。
对比图3和图4可以看出,虽然中国申请人的申请量较多,但是已经获得授权的专利数量不多,国内关于铁钼法制甲醛催化剂的授权专利主要还是国外的申请人,占比高达68%。
2.2重要申请人分析
表1为铁钼法制甲醛催化剂技术领域排名前10的国内重要申请人及其申请量。
由表1可以看出,在铁钼法制甲醛催化剂领域,专利申请集中在巴斯夫、南方化学(即苏德化学)、中国石化和中科院大连化学物理研究所,而巴斯夫和南方化学是生产甲醛铁钼催化剂的老牌公司,中国石化和中科院大连化学物理研究所近些年申请比较多,中国石化拥有2项授权专利,中国石化的另外2项专利申请和中科院大连化物所的3项专利申请目前还在审查过程中。
表1国内主要专利申请人的专利申请数量
Tab.1Number of patent applications filed by major domestic patent
applicants
编号申请人国别申请数量国别
1巴斯夫BASF4德国
2苏德化学SUDC4意大利
3中国石化4中国
4中科院大连化学物理研究所3中国
5新疆大学2中国
6蒙泰卡蒂尼2意大利
7福茂股份Formox1瑞典
8北京化工研究院1中国
9华烁科技股份1中国
10清华大学1中国
2.3核心专利统计
表2列出了中国授权专利中被引次数排名前10的核心专利的相关信息。
表2中国授权核心专利基本信息
Tab.2General information of domestic authorized core patents
编号公告号申请人同族被引次数同族数量1CN1085124C蒙泰卡蒂尼技术股份公司6010
2CN1153081B蒙泰卡蒂尼技术股份公司3710
3CN1100667B北京化工研究院160
4CN102137751B巴斯夫欧洲公司1410
5CN102137750B巴斯夫欧洲公司1410
6CN1867399B巴斯福股份公司1210
7CN1792443B舒德化学催化剂
意大利有限责任公司
1010
8CN1546232C中石化南化集团研究院60
9CN1792444B舒德化学催化剂
意大利有限责任公司
510 10CN101489967B巴斯夫欧洲公司410
3我国铁钼法甲醛催化剂的竞争态势以及对我国相关企业/申请人的建议
铁钼法制甲醛是目前世界范围内制甲醛的重要工艺,铁钼法制甲醛催化剂也是重要的制甲醛催化剂。
从国内的催化剂市场占有情况看,铁钼法制甲醛催化剂基本上被国外的大公司占有,比如南方化学和巴斯夫等;从催化剂本身来看,目前的铁钼法制甲醛催化剂也并非完美,还存在着诸如催化剂转化率和催化剂寿命有待提高、反应温度较窄、反应温度控制不好容易使催化剂中钼升华而损坏催化剂等缺点。
过去国内关于铁钼法制甲醛催化剂的研究较少,但是我们欣喜的看到国内的重要催化剂研究机构越来越重视该类催化剂的研究,提交了一些专利申请。
建议国内的研究机构进一步加强铁钼法制甲醛催化剂的基础研究和工业化应用研究,提高国内研制铁钼法制甲醛催化剂的市场占有率。
(作者单位:国家知识产权局专利局专利审查协作四川中心—材料工程发明部;第二作者等同第一作者)
参考文献
[1]唐田.甲醛催化剂与甲醛生产技术展望[J].化工技术经济,2007,25(1):5-6,21.
[2]白雪松.国内外甲醛行业发展情况[J].化工技术经济,2005,23(8):10-14.
[3]江秀美.甲醛生产用铁钼催化剂的活性及其影响因素探索[J].化工管理,2019(4):84-85.
[4]李速延,等.甲醇氧化制甲醛铁钼催化剂研究[J].工业催化剂,2012,20(8):35-39.
(本文文献格式:周泽乾,查抒言.铁钼法制甲醛催化剂专利技术综述[J].广东化工,2019,46(19):248-249)。