[發明專利]用于均四甲苯制備均酐的催化劑

有效

• 申請號: 201610849390.9
• 申請日: 2016-09-23
• 公開（公告）號: CN107866257B
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 徐俊峰;顧龍勤;陳亮;趙欣
• 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上海石油化工研究院
• 主分類號: B01J27/224
• 分類號: B01J27/224;C07D493/04
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• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種用于均四甲苯制備均酐的催化劑，主要解決現有技術中均四甲苯氧化合成均酐反應過程中，副反應較多，導致均酐收率低的問題。本發明采用氧化物催化劑，所述催化劑采用α?Al₂O₃、碳化硅、瓷環或其混合物為載體，活性組分包括釩元素、鐵系元素，以及ⅡB族元素和堿金屬元素中的至少一種的技術方案，較好的解決了該技術問題，減少了均酐合成時的副反應發生，提高了均酐的收率。

技術領域

本發明涉及一種用于均四甲苯制備均酐的催化劑及其制備方法，以及均酐的合成方法。

技術背景

隨著石油煉化、化纖和聚酯等工業的迅速發展，大型乙烯裝置、催化重整裝置、芳烴裝置、歧化、異構化工藝等將副產大量的C10芳烴。因此，如何有效利用C10芳烴資源已成為石油化工的一大重要課題。作為高附加值精細化工品的重要中間體，具有4個對稱羧基特殊結構的均苯四甲酸二酐(PMDA，均酐)能制成許多具有優越耐熱性、電絕緣性和耐化學藥品性的產品。主要可用于生產聚酰亞胺、聚咪唑等耐熱樹脂的單體、醫藥中間體、環氧樹脂固化劑等，用其制成的產品可廣泛應用于航空、宇航、電子工業等尖端技術領域。因此，將煉化副產C10芳烴中含量較高的均四甲苯提取后進一步加工成高附加值的均酐具有非常重要的研究意義和顯著的經濟效益。

目前，以均四甲苯為原料來制備均酐大多采用氣相氧化法，由于該過程是一個復雜的多相催化過程，存在多種副反應，導致均酐的收率很低。氣相氧化法制備均酐催化劑主要是以釩系為活性組分，輔以少量的金屬元素，按化學反應方程式計算均酐的理論收率應該達到163％，但是傳統的制備方法值得的催化劑活性相對較低，均酐的實際收率最高僅能達到理論收率的56％。因此，通過改變催化劑的制備方法來提高催化劑對均酐的選擇性是十分必要的。

CN101037439A公開了一種載體型多金屬氧酸鹽催化劑，能夠在較低溫度下反應。CN01105883.8報道了一種以V₂O₅和TiO₂為主催化劑，Nb₂O₅、Cs₂O和P₂O₅為助催化劑的催化體系。US6084109公開了一種V₂O₅-WO₃催化劑，錳、銻、鉍、磷、銅或其混合物的氧化物體系。上述方法在均四甲苯氧化制均酐催化劑的制備上取得了很大進步，但仍然存在均酐收率較低的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一是現有技術中均酐收率低的問題，提供一種用于均四甲苯制備均酐的催化劑，該催化劑具有均酐收率高的特點。

本發明所要解決的技術問題之二是提供一種與解決技術問題之一相對應的催化劑的制備方法。

本發明所要解決的技術問題之三是提供一種與解決技術問題之一相對應的用于均四甲苯制備均酐的方法。

為解決上述技術問題之一，本發明所公開的技術方案為：一種用于均四甲苯制備均酐的催化劑，其特征在于，所述催化劑采用α-Al₂O₃、碳化硅、瓷環或其混合物為載體，活性組分包括釩元素、鐵系元素，以及ⅡB族元素和堿金屬元素的至少一種。優選所述活性組分同時包括釩元素、鐵系元素、選自ⅡB族元素的至少一種元素和選自堿金屬中的至少一種元素。此時ⅡB族與堿金屬的元素之間在提高均酐收率方面具有協同作用。

上述技術方案中，所述鐵系元素選自Fe、Co和Ni中的至少一種。

上述技術方案中，所述ⅡB族元素選自Zn、Cd和Hg中的至少一種。

上述技術方案中，所述堿金屬元素選自Li、Na、K、Rb、Cs中的至少一種。