[發明專利]一種用于苯氧化制順酐的負載型催化劑及其制備

有效

• 申請號: 201610756472.9
• 申請日: 2016-08-29
• 公開（公告）號: CN107774287B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 張東順;師慧敏;賈雪飛;馮曄
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: B01J27/199
• 分類號: B01J27/199;C07D307/60
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 常怡

本發明涉及一種用于苯氧化制順酐的負載型催化劑，含有下述組分：碳化硅和/或氧化鋁作為載體；V₂O₅、MoO₃、P₂O₅、Na₂O和NiO作為活性組分；以及至少兩種金屬的金屬氧化物RO_y/2作為助劑，y為元素R的化合價；所述至少兩種金屬為選自除鈉、鉀之外的其它堿金屬、除釩之外的第VB族過渡金屬、除鉬之外的第VIB族過渡金屬、除鎳之外的第VIII族過渡金屬元素、第IIIA族金屬、第VA族金屬以及稀土元素中的至少兩種。本發明還涉及該負載型催化劑的制備方法。

技術領域

本發明涉及催化劑領域，具體涉及一種用于苯氧化制順酐的負載型催化劑及其制備和應用。

背景技術

順丁烯二酸酐，簡稱順酐，是一種非常重要的有機化工原料，它已成為僅次于苯酐的第二大有機酸酐。順酐主要用于生產1,4-丁二醇、γ-丁內酯、四氫呋喃、富馬酸、不飽和聚酯樹脂等，也可以用于醫藥和農藥的生產。

順酐的生產以苯和正丁烷為主要原料。盡管近年來國內以正丁烷為原料生產順酐的產能在不斷的擴大，但是以苯為原料的生產方法仍能占到總產量的50％。為了使苯氧化制順酐工藝有更大的競爭力，需要提高氧化反應的V-Mo系催化劑的性能，以提高順酐的重量收率，尤其是在苯氧化制順酐過程中，需要提高順酐的選擇性，減少一氧化碳和二氧化碳的生成。雙段床技術是提高順酐重量收率的一種重要技術手段。其主要特征為：在催化劑床層的上段，使用選擇性高而活性較低的催化劑；在催化劑床層的下段則使用活性較高而選擇性較低的催化劑，通過這種分段式催化劑床層，可以保證順酐重量收率達到較高的水平，同時不會使床層的熱點溫度大幅上升。

目前，對用于苯氧化制順酐的催化劑的研究多集中在提高催化劑的活性上，現有技術中存在的催化劑的選擇性尚不能滿足上段床層的要求。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明人提出一種用于苯氧化制順酐的負載型催化劑及其制備和應用，通過將至少兩種助劑元素引入V-Mo系催化劑體系中，改善了催化劑的催化性能，尤其是顯著提高了催化劑的選擇性。

本發明一方面提供一種用于苯氧化制順酐的負載型催化劑，含有下述組分：

碳化硅和/或氧化鋁作為載體；

V₂O₅、MoO₃、P₂O₅、Na₂O和NiO作為活性組分；以及

至少兩種金屬的氧化物RO_y/2作為助劑，y為元素R的化合價；

所述至少兩種金屬為選自除鈉、鉀之外的其它堿金屬、除釩之外的第VB族過渡金屬、除鉬之外的第VIB族過渡金屬、除鎳之外的第VIII族過渡金屬元素、第IIIA族金屬、第VA族金屬以及稀土元素中的至少兩種。

本發明人經研究發現，通過含有至少兩種上述金屬的金屬氧化物，能夠顯著提高催化劑的選擇性。

在本發明的一個優選的實施方式中，所述至少兩種金屬選自銣、銫、鈰、鈮、鉻、鎢、鐵、釕、鈷、銠、鎵、銦、鉈、銻、鉍、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿和镥中的至少兩種，優選為鈰、銦、鈥、鉺、鈷和銻中的至少兩種。

在本發明的另一個優選的實施方式中，作為助劑的兩種金屬的摩爾比為0.01-50，優選為0.05-20，更優選為0.1-10。

本發明人經研究發現，在含有兩種金屬的金屬氧化物的情況下，通過將兩種金屬的摩爾比控制在上述范圍內，能夠進一步提高催化劑的選擇性。