[发明专利]一种用于甲醇无氧脱氢反应的微反应器及其制备和应用

权利要求书

1.一种用于甲醇无氧脱氢反应的微反应器，其特征在于：在石英毛细管内表面修饰一层氧化物负载型贵金属催化剂构成用于甲醇无氧脱氢反应的微反应器；

氧化物负载型贵金属催化剂，氧化物载体为MgO、CeO₂、ZnO、La₂O₃、CuO中的一种或两种以上；所述贵金属为Au、Pd、Pt、Ru、Ag中的金属的一种或两种以上，催化剂中贵金属的负载量为0.2-15 wt%；

毛细管微反应器制备按如下进行：

（a）毛细管内壁氨基化处理：

在300-800 ^oC温度下, 将氨气以5-50 mL/min流速通过石英毛细管，处理1-48 h；

（b）载体金属离子和贵金属离子共吸附：

按所需比例的载体金属离子和贵金属离子溶液通过平流泵流过氨基化处理后的石英毛细管，载体金属离子和贵金属离子通过石英毛细管内壁氨基吸附在毛细管内壁上；通过控制载体金属离子和贵金属离子的比例来调控贵金属的负载量；

（c）高温处理：

将步骤（b）处理后的石英毛细管在空气下，200-600 ^oC处理1-12 h；得到氧化物载体负载的贵金属催化剂沉积在毛细管内壁，得到毛细管微反应器。

2.按照权利要求1所述的微反应器，其特征在于：

所述石英毛细管管口直径为 0.5 -5 mm；

所述氧化物负载型贵金属催化剂层厚度为0.02-0.2 mm。

3.按照权利要求1所述的微反应器，其特征在于：

载体金属离子和贵金属离子溶液所采用的金属盐前驱体为金属的硝酸盐、硫酸盐、氯化盐、醋酸盐中的一种或者两种以上；浓度0.1-5 mol/L，

流经石英毛细管的流速为 0.1 -5 mL/min, 时间为 1-48 h。

4.一种权利要求1或2所述微反应器的应用，其特征在于：

所述微反应器应用于甲醇无氧脱氢中，在100-400 ^oC的条件下，甲醇无氧脱氢得到无水甲醛。

5.按照权利要求4所述微反应器的应用，其特征在于：

采用权利要求1或2所述的微反应器，产物采用在线检测装置分析；先用氩气气体吹扫反应器，除去内部存留的空气和杂质，在氩气保护下进行预热到反应温度；以氩气为载气，其中甲醇于甲醇和氩气混合气中的体积含量为10％-60％；反应温度为100-400 ^oC；载气流速为5-100 mL·min^-1。

6.按照权利要求5所述微反应器的应用，其特征在于：

甲醇体积含量为35％-55％；反应温度为200-300℃。

7.按照权利要求6所述微反应器的应用，其特征在于：

床层的质量空速为5-80 mL·g^-1_cat·s^-1。