Железомолибденовый катализатор

Cтраница 1

Железомолибденовый катализатор мало чувствителен к качеству метанола и к каталитическим ядам, однако его производительность существенно ниже, чем серебряного. Недостатками процесса являются более высокие удельные капитальные затраты, повышенный расход электроэнергии к более сложная технологическая схема, чем при производстве формальдегида на серебряном катализаторе. [1]

Поставщики окисного железомолибденового катализатора автору не известны. [2]

На железомолибденовых катализаторах работают со смесями воздух: метанол, обедненными по сравнению с взрывоопасной смесью, идет только реакция окисления. Реакцию ведут при температурах 35О - 400 С ( оптимальная 375 С) и подаче 95 л воздуха и 9 г метанола в 1 ч на 45 мл катализатора. Средний выход формальдегида составляет 95 %, а остальной метанол превращается в СО. [3]

На железомолибденовых катализаторах работают со смесями воздух: метанол, обедненными по сравнению с взрывоопасной смесью, идет только реакция окисления. Реакцию ведут при температурах 350 - 400ОС ( оптимальная 375 С) и подаче 85 я воздуха и 9 г - метанола в 1 ч на 45 мл катализатора. Средний выход формальдегида составляет 95 %, а остальной метанол превращается в СО. [4]

При осаждении железомолибденового катализатора образуются, наряду с аморфным молибдатом железа, железоаммонийная соль молибденовой кислоты NH4Fe ( Mo04) 2, аммонийная соль железомолибденовой гетерополикислоты ( NH4) 3 [ FeMoeO. Избыточная фаза трех-окиси молибдена способствует получению поверхности, состав которой точно отвечает составу нормального стехиометрического молибдата. [5]

В настоящее время разработан промышленный процесс окисления метанола на оксидном железомолибденовом катализаторе. Катализатор применяют в виде гранул. Процесс протекает без внешнедиффузионного торможения при 220 - 370 С в отличие от процесса окисления на серебряном катализаторе. [6]

Схемы реакторов для окисления метанола в формальдегид. а - трубчатый. б - комбинированный. в - полочный.| Профили температур в комбинированном ( 1 - 2 - 4 и трубчатом ( 1 - 2 - 3 реакторах при одинаковой заданной конверсии метанола. ( Т - температура теплоносителя, т - время контакта. [7]

Во втором случае получение формальдегида осуществляют путем окисления метаноло-воз-душных смесей с содержанием метанола от 6 до 9 % ( об.) на железомолибденовых катализаторах при температуре 350 - 400 С. По сравнению с первым случаем, использование обедненных смесей позволяет конвертировать метанол полностью и получать так называемый безметаноль-ный формальдегид. В случае обогащенных смесей процесс проводят в адиабатических реакторах с одним слоем катализатора. [8]

Окисление метанола в формальдегид является новым, недавно разработанным и реализованным в промышленности процессом. Его осуществляют в избытке воздуха при 350 - 430 С и атмосферном давлении с оксидным железомолибденовым катализатором [ твердый раствор МоО3 в Ре2 ( МоО4) з ], работающим по окислительно-восстановительному механизму с участием кислорода решетки. Процесс отличается высокими степенью конверсии метанола ( 99 %) и селективностью ( 95 - 96 %), а также сильной экзотермичностью, что заставляет использовать трубчатые реакторы с охлаждением подходящим теплоносителем. Таковым на разных установках является кипящая под давлением вода или промежуточный теплоноситель, с помощью которого генерируют пар давлением до 3 МПа. Этого пара хватает для всех внутренних нужд, в том числе для привода воздушного турбокомпрессора, а избыток пара ( 1 8 т на 1 т формальдегида) используют для других целей. [9]

Зависимость селективности окисления метанола п от величины градиента Да / Д Цифры на рисунке указывают значения до. [10]

В ходе реакции окисления стационарное состояние поверхности отвечает разным степеням ее восстановления и, следовательно, для неоднородных поверхностей разньш значениям Дд / Д0 или Дд / Дя. В качестве примера можно привести данные по скорости окисления метанола и по избирательности в отношении выхода формальдегида, а также по скорости и теплоте адсорбции кислорода на железомолибденовом катализаторе, с поверхности которого удален монослой кислорода. На оси ординат отложены: Q - теплота адсорбции, определенная калориметрически, ккал / моль; w - скорость адсорбции кислорода и ката-литической реакции, молъ / м - сек; Е - энергия активации адсорбции и каталитической реакции, ккал / моль; t) - избирательность в окислении метанола до формальдегида. На оси абсцисс отложена величина удельной адсорбции кислорода. Скорость адсорбции отвечает парциальному давлению кислорода в условиях каталитической реакции. [11]

Страницы: 1