[发明专利]一种甲酸甲酯合成催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种甲酸甲酯合成催化剂，其特征在于催化剂由VIB族金属碳化物和助剂金属化合物组成，按金属碳化物和助剂金属化合物中的金属元素摩尔比计算，催化剂摩尔组成为：

助剂金属元素∶VIB族金属碳化物中金属元素＝0.04-0.8∶1.0。

2.如权利要求1所述的一种甲酸甲酯合成催化剂，其特征在于所述的助剂金属元素为碱金属、碱土金属、第VIIIB族、IB族元素或稀土元素。

3.如权利要求2所述的一种甲酸甲酯合成催化剂，其特征在于所述的碱金属为Li、Na或K。

4.如权利要求2所述的一种甲酸甲酯合成催化剂，其特征在于所述的碱土金属为Mg或Ca。

5.如权利要求2所述的一种甲酸甲酯合成催化剂，其特征在于所述的第VIII族或IB族元素为Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd或Pt。

6.如权利要求2所述的一种甲酸甲酯合成催化剂，其特征在于所述的IB族元素为Cu。

7.如权利要求2所述的一种甲酸甲酯合成催化剂，其特征在于所述的稀土元素为La或Ce。

8.如权利要求1所述的一种甲酸甲酯合成催化剂，其特征在于所述的VIB族金属碳化物中的金属元素为一种或两种VIB族金属元素。

9.如权利要求1所述的一种甲酸甲酯合成催化剂，其特征在于所述的VIB族金属元素为Mo或W两种金属元素。

10.如权利要求1-9任一项所述的一种甲酸甲酯合成催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将一种或者两种VIB族金属酸铵盐机械混合、破碎成小于1.0mm的颗粒，并在400-800℃下焙烧2-4小时，得到碳化物前驱体；

(2)碳化物前驱体与含碳气体在管式反应器内进行碳化处理，具体条件：以含碳气体为碳化介质，在压力0.1-1.0MPa，气体空速5000-30000h^-1，并优选7500-15000h^-1，按0.5-5℃/min的速率从室温升至600-1200℃，停留0.5-8h，然后自然降至室温；

(3)在室温下，用氧气体积浓度为0.5-10％，优选1-5％的钝化气体对步骤(2)得到的样品进行钝化处理，钝化时间2-10小时，得到金属碳化物；

(4)按催化剂组成，助剂金属盐与步骤(3)得到的金属碳化物机械混合，然后在惰性气氛、350-600℃条件下焙烧2-5h，在惰性气氛下冷却至室温形成最终催化剂。

11.如权利要求10所述的一种甲酸甲酯合成催化剂的制备方法，其特征在于所述的VIB族酸铵盐为钼酸铵盐或钨酸铵盐。

12.如权利要求11所述的一种甲酸甲酯合成催化剂的制备方法，其特征在于所述的钼酸铵盐是二钼酸铵、四钼酸铵、七钼酸铵或八钼酸铵。

13.如权利要求11所述的一种甲酸甲酯合成催化剂的制备方法，其特征在于所述的钨酸铵盐为钨酸铵或仲钨酸铵。

14.如权利要求10任一项所述的一种甲酸甲酯合成催化剂的制备方法，其特征在于所述的含碳气体为低碳烃类与氢气的混合物，低碳烃类与氢气的体积比为1∶1-8。

15.如权利要求14所述的一种甲酸甲酯合成催化剂的制备方法，其特征在于所述的低碳烃类为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯、丁烯或其混合物。

16.如权利要求10所述的一种甲酸甲酯合成催化剂的制备方法，其特征在于所述的钝化气体是空气或氧气分别与惰性气体组成的混合物。

17.如权利要求10或16所述的一种甲酸甲酯合成催化剂的制备方法，其特征在于所述的惰性气是氩气、氦气或其混合物。

18.如权利要求10所述的一种甲酸甲酯合成催化剂的制备方法，其特征在于步骤(2)中气体空速7500-15000h^-1，停留时间为2-4h；步骤(3)中氧气体积浓度为1-5％。