[发明专利]一种氧化转化甲醇的催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种甲醇转化催化剂，更具体地说涉及一种通过氧化转化甲醇的催化剂。

背景技术

以甲醇为原料生产各类有用的化学品，一直是C1技术研究的重要方面。

例如，在催化剂存在下，甲醇脱水合成二甲醚。二甲醚具有优良的燃烧特性，十六烷值高，可广泛用于民用液化石油气替代品和车载燃料。此外，二甲醚还可以用作气雾剂的推进剂、发泡剂、溶剂、萃取剂等使用。

US6166266公开了一种以甲醛和含二甲醚的原料，以具有MFI结构的硼硅酸盐作催化剂或具有质子酸的离子交换树脂为催化剂，合成聚甲氧基二甲醚(CH₃O(CH₂O)_xCH₃，缩写为DMM_X，2≤x≤8)的方法。

EP1505049A1公开了一种以甲缩醛和聚甲醛为原料，利用氟磺酸为催化剂，合成聚甲氧基二甲醚(DMMx，2≤x≤5)的方法。

聚甲氧基二甲醚(DMM_X)同样具有较高的十六烷值(＞60)，可作为压燃式柴油发动机燃料或柴油添加剂使用。此外，聚甲氧基二甲醚(DMM_X)常温下为液体，更便于储运。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新的氧化转化甲醇的催化剂。

本发明提供一种氧化转化甲醇的催化剂，所述催化剂含有至少一种具有酸催化活性的分子筛以及金属组分钼和铁，以催化剂为基准，所述分子筛的含量为40～95重量％，以氧化物计，所述金属组分钼的含量为0.5～50重量％，铁金属组分的含量为0.2～20重量％。

按照本发明提供的催化剂，其中，所述催化剂中的金属组分钼和铁可以是以它们相应的盐、氧化物或硫化物等不同形态存在，优选以它们的氧化物存在。以氧化物计并以催化剂为基准，所述第VIB族的金属组分的含量优选为2～20重量％，第VIII族的金属组分含量优选为0.2～10重量％。

所述具有酸催化活性的分子筛优选自具有中孔结构和/或大孔结构的分子筛中的一种或几种，优选的中孔分子筛为ZSM-5，具有大孔结构的分子筛为Y型分子筛，进一步优选Y型分子筛中的HY、REY、REHY、USY、REUSY中的一种或几种。以催化剂为基准，所述分子筛的含量优选为70重量％～90重量％。

所述分子筛可以是市售的商品，也可以采用任何现有的方法制备。例如，CN1187462A、CN1121979C、CN1257840C等分别公开具有不同硅铝比、不同晶粒和含磷或稀土的ZSM-5分子筛及其合成方法；CN1005387B、CN1069553C、CN1205915A、CN10610976A等分别公开了HY、REY、REHY、USY、REUSY的分子筛及其合成方法。这里一并作为参考引用。

在足以使所述金属组分负载于所述分子筛上的条件下，本发明对所述催化剂的制备方法没有特别限制。例如，可以首先将含所述金属组分的化合物配制成水溶液，再用该溶液浸渍所述具有酸催化活性的分子筛，之后干燥、焙烧或不焙烧的方法制备。所述干燥和焙烧的方法和条件为制备催化剂惯用的方法和条件。优选的干燥条件包括：温度50～300℃，时间0.5～12小时，进一步优选温度100～250℃，时间1～6小时；优选的焙烧条件包括：温度350～650℃，干燥时间0.5～12小时，进一步优选温度400～600℃，时间1～4小时。

按照本发明提供的催化剂，其中所述的催化剂可以是各种易于操作的成型物，例如微球、球形、片剂或条形等。成型可按常规方法进行，例如，压片、挤条或滚球成型的方法。当所述催化剂为各种易于操作的成型物时，所述的成型可以是首先将所述分子筛成型，之后负载金属组分；也可以是先将所述分子筛与所述金属组分混合，之后再成型。

所述成型采用惯用的方法进行，如压片、滚球、挤条等方法均可。在采用惯用的方法成型时，为确保成型的顺利进行向所述混合物中引入助剂是允许的，例如当挤条时，可以向混合物中引入适量助挤剂和水，之后挤出成型。所述助挤剂的种类及用量均可以是本领域常规的，例如常见的助挤剂可以选自田菁粉、甲基纤维素、淀粉、聚乙烯醇、聚乙醇中的一种或几种。

按照本发明提供的催化剂，其中，所述催化剂中优选还含有耐热无机氧化物基质，以催化剂为基准，所述耐热无机氧化物基质的含量不超过80重量％，优选不超过60重量％，进一步优先小于25重量％。