银催化剂床及其应用和醇氧化制醛的方法技术

本发明专利技术涉及催化剂技术领域，公开了一种银催化剂床及其应用和一种醇氧化制醛的方法。该银催化剂床包括至少两个银催化剂床层，所述银催化剂床层由下至上依次平行设置，所述银催化剂床层中装填有银催化剂，其中，相邻两个银催化剂床层中，在上设置的所述银催化剂床层中装填的所述银催化剂的颗粒大小小于在下设置的所述银催化剂床层中装填的所述银催化剂的颗粒大小；在上设置的所述银催化剂床层中所述银催化剂的装填质量小于在下设置的所述银催化剂床层中所述银催化剂的装填质量。将本发明专利技术提供的银催化剂床用于醇氧化制醛反应中，可有效提高银催化剂活性，减少停工频次和银催化剂活性降低频次。

【技术实现步骤摘要】
银催化剂床及其应用和醇氧化制醛的方法
本专利技术涉及催化剂
，具体涉及一种银催化剂床及其应用和一种醇氧化制醛的方法。
技术介绍
纯银催化剂是一种目数不均的块状或颗粒状形态的催化剂，主要用于甲醇氧化脱氢制甲醛和乙醇氧化脱氢制乙醛。在化工生产过程中，通常在反应器内设置催化床层，将银催化剂铺撒在床层上，反应物穿过催化床层时被其催化而发生化学反应。纯银催化剂一般在使用一段时间(称为再生周期)后将被取出，还原表面氧化物(活化再生)，再生好的纯银催化剂重新铺撒回床层继续参与生产反应。银催化剂是一种损耗较少的可循环利用的经济性催化剂。CN101024178A公开了一种电解银催化剂组合物及电解银催化剂床，该电解银催化剂组合物包括纤维型电解银和结晶型电解银，所述纤维型电解银和结晶型电解银的重量配比为10-35：65-90，所述纤维型电解银和结晶型电解银的颗粒分别为8-24目和32-40目；所述电解银催化剂床包括至少一个催化剂层，该催化剂层具有由结晶型电解银构成的分层和由纤维型电解银构成的分层，且结晶型电解银构成的分层和纤维型电解银构成的分层由下至上依次平行铺设；所述结晶型电解银构成的分层包括由下至上依次铺设的三个分层，组成三个分层的颗粒目数由下至上增大，所述纤维型电解银构成的分层包括由下至上铺设的两个分层，下分层的颗粒目数小于上分层的颗粒目数。CN202576298U公开了一种低系统阻力甲醛生产工艺装置，其中，所述氧化反应塔中银催化剂层分为三层，从下自上各层银触媒的粒径范围分别为4-6mm、3-4mm和2-3mm，即，银触媒的颗粒目数从下自上依次增大，该银催化剂层总填装高度为80-100mm。鉴于银催化剂床层与银催化剂利用率密切相关，因此，亟需一种新的银催化剂床的填装方法，可有效释放与提高银催化剂活性，降低银催化剂损耗，延长银催化剂的再生周期，减少非正常停工，节本降耗提高生产效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在银催化剂活性低、损耗大、再生周期短的问题，提供一种银催化剂床及其应用和一种醇氧化制醛的方法。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种银催化剂床，包括至少两个银催化剂床层，所述银催化剂床层由下至上依次平行设置，所述银催化剂床层中装填有银催化剂；其中，相邻两个银催化剂床层中，在上设置的所述银催化剂床层中装填的所述银催化剂的颗粒大小小于在下设置的所述银催化剂床层中装填的所述银催化剂的颗粒大小；在上设置的所述银催化剂床层中所述银催化剂的装填质量小于在下设置的所述银催化剂床层中所述银催化剂的装填质量。优选地，所述银催化剂的目数为5-100目，进一步优选为10-60目。优选地，所述银催化剂床包括2-6个银催化剂床层。本专利技术第二方面提供一种上述的银催化剂床在醇氧化制醛反应中的应用。本专利技术第三方面提供一种醇氧化制醛的方法，该方法包括：在醇氧化条件下，将醇和氧化剂与上述的银催化剂床进行接触，其中，所述醇和氧化剂的物流流向各自独立地从所述银催化剂床自下向上。通过上述技术方案，本专利技术通过在银催化剂床中设置至少两个银催化剂床层，且限定各银催化剂床层中银催化剂的颗粒大小和装填质量的规律特征，使得该银催化剂床特别适用于醇氧化制醛过程。例如，将本专利技术提供的所述银催化剂床用于甲醇氧化制甲醛或乙醇氧化制乙醛，可有效降低银催化剂的不当损耗，充分释放银催化剂活性，延长银催化剂的再生周期。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术第一方面提供一种银催化剂床，为了实现上述目的，该银催化剂床包括至少两个银催化剂床层，所述银催化剂床层由下至上依次平行设置，所述银催化剂床层中装填有银催化剂；其中，相邻两个银催化剂床层中，在上设置的所述银催化剂床层中装填的所述银催化剂的颗粒大小小于在下设置的所述银催化剂床层中装填的所述银催化剂的颗粒大小；在上设置的所述银催化剂床层中所述银催化剂的装填质量小于在下设置的所述银催化剂床层中所述银催化剂的装填质量。本专利技术的专利技术人通过研究发现，根据生产实际需求，对各银催化剂床层中银催化剂的装填质量和颗粒大小进行组合配比，并根据生产状况变化而随时调整优化，能够得到合适的银催化剂床。根据本专利技术，对所述银催化剂没有特别的限定，可以为醇氧化制醛过程中使用的各种以银为活性中心的催化剂。优选地，所述银催化剂为金属型银催化剂，进一步优选地，所述金属型银催化剂选自电解银、海绵银和结晶银中的至少一种，更优选为电解银。优选地，所述银催化剂的目数为5-100目，进一步优选为10-60目。优选地，所述银催化剂床包括2-6个银催化剂床层。在本专利技术中，在各银催化剂床层中，将合适的银催化剂装填质量与颗粒大小进行分组配比，可充分释放催化剂活性；将合适的银催化剂装填质量与颗粒大小进行分组配比，可减少银表面腐蚀与粘结造成的发黑与失活；将合适的银催化剂装填质量与颗粒大小进行分组配比，可延长更换银催化剂的再生周期，降低生产成本，满足连续、稳定、高效的生产运行要求。根据本专利技术，优选地，所述银催化剂床包括两个银催化剂床层，两个银催化剂床层由下至上依次平行设置，两个银催化剂床层中，所述银催化剂的颗粒大小由下至上依次减小，所述银催化剂的装填质量由下至上依次减小。根据本专利技术的一种优选实施方式，当所述银催化剂床包括两个银催化剂床层，以银催化剂床中装填的银催化剂的总量为基准，由下至上，两个银催化剂床层中，银催化剂的装填质量分别为51-99重量％、1-49重量％，优选为55-90重量％、10-45重量％，进一步优选为60-70重量％、30-40重量％。根据本专利技术的一种优选实施方式，当所述银催化剂床包括两个银催化剂床层，由下至上，两个银催化剂床层中，银催化剂的目数分别为5-40目、40-100目，优选为10-30目、40-60目。根据本专利技术，优选地，所述银催化剂床包括三个银催化剂床层，三个银催化剂床层由下至上依次平行设置，三个银催化剂床层中，所述银催化剂的颗粒大小由下至上依次减小，所述银催化剂的装填质量由下至上依次减小。根据本专利技术的一种优选实施方式，当所述银催化剂床包括三个银催化剂床层，以银催化剂床中装填的银催化剂的总量为基准，由下至上，三个银催化剂床层中，银催化剂的装填质量分别为40-60重量％、30-40重量％、10-20重量％，优选为50-60重量％、30-35重量％、10-15重量％。根据本专利技术的一种优选实施方式，当所述银催化剂床包括三个银催化剂床层，由下至上，三个银催化剂床层中，银催化剂的目数分别为5-30目、30-40目、40-100目，优选为10-30目、30-40目、40-60目。根据本专利技术，优选地，所述银催化剂床包括四个银催化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种银催化剂床，包括至少两个银催化剂床层，所述银催化剂床层由下至上依次平行设置，所述银催化剂床层中装填有银催化剂；/n其中，相邻两个银催化剂床层中，在上设置的所述银催化剂床层中装填的所述银催化剂的颗粒大小小于在下设置的所述银催化剂床层中装填的所述银催化剂的颗粒大小；在上设置的所述银催化剂床层中所述银催化剂的装填质量小于在下设置的所述银催化剂床层中所述银催化剂的装填质量。/n

【技术特征摘要】
1.一种银催化剂床，包括至少两个银催化剂床层，所述银催化剂床层由下至上依次平行设置，所述银催化剂床层中装填有银催化剂；
其中，相邻两个银催化剂床层中，在上设置的所述银催化剂床层中装填的所述银催化剂的颗粒大小小于在下设置的所述银催化剂床层中装填的所述银催化剂的颗粒大小；在上设置的所述银催化剂床层中所述银催化剂的装填质量小于在下设置的所述银催化剂床层中所述银催化剂的装填质量。


2.根据权利要求1所述的银催化剂床，其中，所述银催化剂为金属型银催化剂；
优选地，所述金属型银催化剂选自电解银、海绵银和结晶银中的至少一种，优选为电解银；
优选地，所述银催化剂的目数为5-100目，进一步优选为10-60目；
优选地，所述银催化剂床包括2-6个银催化剂床层。


3.根据权利要求1或2所述的银催化剂床，其中，所述银催化剂床包括两个银催化剂床层；
优选地，以银催化剂床中装填的银催化剂的总量为基准，由下至上，两个银催化剂床层中，银催化剂的装填质量分别为51-99重量％、1-49重量％，优选为55-90重量％、10-45重量％，进一步优选为60-70重量％、30-40重量％；
优选地，由下至上，两个银催化剂床层中，银催化剂的目数分别为5-40目、40-100目，进一步优选为10-30目、40-60目。


4.根据权利要求1或2所述的银催化剂床，其中，所述银催化剂床包括三个银催化剂床层；
优选地，以银催化剂床中装填的银催化剂的总量为基准，由下至上，三个银催化剂床层中，银催化剂的装填质量分别为40-60重量％、30-40重量％、10-20重量％，进一步优选为50-60重量％、30-35重量％、10-15重量％；
优选地，由下至上，三个银催化剂床层中，银催化剂的目数分别为5-30目、30-40目、40-100目，进一步优选为10-30目、30-40目、40-60目。


5.根据权利要求1或2所述的银催化剂床，其中，所述银催化剂床包括四个银催化剂床层；
优选地，以银催化剂床中装填的银催化剂的总量为基准，由下至上，四个银催化剂床层中，银催化剂的装填质量分别为45-65重量％、20-30重量％、10-20重量％、5-10重量％，进一步优选为50-60重量％、20-27重量％、15-18重量％、5-8重量％；
优选地，由下至上，四个银催化剂床层中，银催化剂的目数分别5-15目、15-30目、30-40目、40-100目，进一步优选为10-15目、15-30目、30-40目、40-60目。

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【专利技术属性】
技术研发人员：李军，林晓燕，杨玮婧，乃国星，杨军，赵立军，王启，陈星，高勇，吴钢铁，洪吉俊，陈海华，何建国，金政伟，袁炜，李磊，黄河，申宏鹏，姜慧婧，杜振威，方伟，王芳，马金欣，张得栋，刘艳丽，
申请(专利权)人：国家能源集团宁夏煤业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64