一种二甲醚低温氧化制取甲酸甲酯的催化剂及其制备方法和应用

一种二甲醚低温氧化制取甲酸甲酯的催化剂是由活性组分氧化物，助剂氧化物和改性组分氧化物组成，各组分的摩尔百分比组成为：活性组分氧化物20-80％，助剂氧化物10-70％，改性组分氧化物0-10％；所述的活性组分为V，W，Nb，Mo或Ni；所述的助剂为Ti，Zr，Sn或Al；所述的改性组分为Sr，Sm，Cs或Y。本发明具有甲酸甲酯收率高，反应温度低，生产成本低的优点。

1.一种二甲醚低温氧化制取甲酸甲酯的催化剂，其特征在于催化剂是由活性组分氧化物，助剂氧化物和改性组分氧化物组成，各组分的摩尔百分比组成为：活性组分氧化物20-80%，助剂氧化物10-70%，改性组分氧化物0-10%；　　所述的活性组分为V，W，Nb，Mo或Ni；所述的助剂为Ti，Zr，Sn或Al；所述的改性组分为Sr，Sm，Cs或Y；并由如下方法制备的：（1）将助剂金属的可溶性盐配成水溶液，然后将浓度为10%-25%的氨水溶液加入可溶性盐水溶液中，控制可溶性盐水溶液的流速为10-50mL/min，调节氨水的流速，使二者在pH为7-10之间进行沉淀，将所得沉淀物过滤洗涤至pH=7，即得到助剂金属氧化物的前驱体；（2）将得到助剂金属氧化物的前驱体加入到活性组分的可溶性盐溶液中，而后移入旋转蒸发器，在50-90℃温度下蒸发水分后把所得固体物质于80-150℃干燥6-10h，然后分段焙烧：首先在200-400℃温度下焙烧4-8h，然后在450-700℃温度下继续焙烧4-8h，即得到活性组分氧化物和助剂氧化物的混合物；（3）将改性组分可溶性盐配置成水溶液，等体积浸渍到步骤（2）混合物上 ，静置6-24h，在80-130℃烘干，在300-600℃焙烧4-8h，即得反应所需催化剂。
2.如权利要求1所述的一种二甲醚低温氧化制取甲酸甲酯的催化剂，其特征在于V的可溶性盐为偏钒酸铵；W可溶性盐为钨酸铵或偏钨酸铵；Nb可溶性盐为草酸铌；Mo可溶性盐为钼酸铵；Ni的可溶性盐为硝酸镍或醋酸镍；Ti可溶性盐为硫酸钛或氯化钛； Zr可溶性盐为硝酸锆或硝酸氧锆；Sn可溶性盐为四氯化锡或二氯化锡；Al可溶性盐为硝酸铝或氯化铝；Sr可溶性盐为硝酸锶或氯化锶；Sm可溶性盐为硝酸钐；Cs可溶性盐为碳酸铯或氯化铯；Y可溶性盐为硝酸钇。
3.如权利要求1或2所述的一种二甲醚低温氧化制取甲酸甲酯的催化剂的应用，其特征在于催化剂装入固定床反应器中，在二甲醚和氧的摩尔比为1-5:1-5，反应气体空速为300-2000h^-1，反应温度为120-260℃，反应压力为0.1-1.2MPa的条件下进行合成反应。
4.如权利要求3所述的一种二甲醚低温氧化制取甲酸甲酯的催化剂的应用，其特征在于所述的氧为分子氧或过氧化物。
5.如权利要求4所述的一种二甲醚低温氧化制取甲酸甲酯的催化剂的应用，其特征在于所述的分子氧为氧气，空气或含有氧的惰性气体。
6.如权利要求4所述的一种二甲醚低温氧化制取甲酸甲酯的催化剂的应用，其特征在于所述的过氧化物为过氧化氢或过氧叔丁醇。