[發明專利]一種用于制備苯酐的催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201711349884.1
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108097282B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 劉豎毅;董軍營
• 申請（專利權）人: 大連龍想催化化學股份有限公司
• 主分類號: B01J27/188
• 分類號: B01J27/188;B01J27/19;B01J27/228;B01J37/02;C07D307/89
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李娜;李馨

本發明涉及一種用于制備苯酐的催化劑及其制備方法和應用，特別適用于鄰二甲苯或萘氣相氧化制備鄰苯二甲酸酐。一種用于制備苯酐的催化劑，所述催化劑包括活性組分，所述活性組分，按質量百分比，由0.01～20％雜多酸鹽和與余量的氧化物或鹽組成，其中，所述雜多酸鹽為keggin結構的磷鎢酸銫、磷鉬酸銫中一種或兩者任意比例的組合；所述氧化物為V₂O₅、TiO₂、Sb₂O₃、P₂O₅、Cs₂O、Fe₂O₃、WO₂、MoO₃、SnO₂或Ag₂O中的至少一種。本發明提供的催化劑通過雜多酸鹽的分解緩釋作用和對催化劑酸性的調節作用來降低反應的熱點溫度，提高催化劑的選擇性，延長催化劑壽命。

技術領域

本發明涉及一種用于制備苯酐的催化劑及其制備方法和應用，特別適用于鄰二甲苯或萘氣相氧化制備鄰苯二甲酸酐。

背景技術

苯酐是一種重要的有機化工原料，其多以鄰二甲苯或萘氣相催化氧化制備，所用的催化劑活性成分以五氧化二釩和二氧化鈦為主。在多年的催化劑技術發展中，人們嘗試了各種金屬、非金屬的氧化物和鹽(不包括雜多酸鹽)來改進催化劑性能。ZL97119198.0介紹了一種生產苯酐用催化劑，其活性成分是五氧化二釩、二氧化鈦、五氧化二磷、五氧化二鈮和氧化銣。負荷為60-80g/標準立方米空氣，苯酐重量收率為106-116％。ZL03153293.4介紹了一種鄰苯二甲酸酐的制備方法，其活性成分除了五氧化二釩、二氧化鈦以外是堿金屬、銻、磷、鈮等元素的化合物。重量收率114-115％，熱點溫度440-450℃。

ZL200710176583.3介紹了一種苯酐催化劑及其制備方法，其活性成分是五氧化二釩、二氧化鈦、五氧化二磷、五氧化二鈮、三氧化二銻、硫酸銫等。重量收率115％，熱點溫度440-450℃。CA102958605A公開一種用于制造鄰苯二甲酸酐的多層催化劑，其活性組分與前面的專利并無不同。鄰苯負荷可達80-100g/標準立方米空氣，重量收率在110-111％，熱點溫度在450℃以下。CA102612446A公開一種制備羧酸酐的催化劑，其引入銻酸釩來代替三氧化二銻，鄰苯負荷80g-100g/標準立方米，重量收率在114-115％之間，熱點溫度降至425℃以下。以上專利，負荷處在目前苯酐技術的中上水平上，熱點溫度總體偏高，僅有一個專利在425℃以下，且均未提及催化劑壽命。

發明內容

本發明針對負荷和產品收率低，熱點溫度高等問題，提供了一種生產苯酐用催化劑，采用多段裝填工藝。旨在提高負荷和產品收率，降低熱點溫度，提高催化劑穩定性，延長催化劑壽命。本發明提供的催化劑，包括載體和活性成分兩部分。載體由滑石、碳化硅、氧化鋁等惰性材料制成；活性成分由釩、鈦、銻、磷、銫、鐵、鎢、鉬、銀等的氧化物及鹽構成，特別是雜多酸鹽磷鎢酸銫或磷鉬酸銫；并在活性成分中添加一定粘結劑，以利于負載。本發明中引入的雜多酸鹽具有多方面的作用，首先催化劑通過雜多酸鹽可以有效調節催化劑的酸性，進而對反應物和產物在催化劑上的吸附和脫附過程進行有效的調節，從而有效的調節催化劑的活性及選擇性，降低反應的熱點溫度，提高催化劑的穩定性，并延長催化劑的壽命；二是通過雜多酸鹽的緩釋作用來延長催化劑壽命。同時采用多段裝填工藝，催化劑活性、熱點分布更加合理，穩定性增強。

一種用于制備苯酐的催化劑，所述催化劑包括活性組分，所述活性組分，按質量百分比，由0.01～20％雜多酸鹽和與余量的氧化物組成，