[發明專利]一種萘氧化制苯酐的催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201910967115.0
• 申請日: 2019-10-12
• 公開（公告）號: CN112642453A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 安欣;劉玉芬;袁濱;師慧敏;張東順;張作峰;馮曄;董巖
• 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: B01J27/198
• 分類號: B01J27/198;C07D307/60
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;康志梅

本發明提供了一種萘氧化制苯酐的催化劑，其包括載體、活性組分和導熱材料。所提供的萘氧化制苯酐的催化劑強放熱段加入了適量傳熱性能好的材料，有利于快速傳遞熱量和移走熱量，使用該催化劑在2000ml床層上評價，熔鹽溫度在343℃，萘濃度在84g/Nm³，苯酐質量收率可以達到108.12％。

技術領域

本發明屬于氧化制苯酐催化劑技術領域，具體涉及一種萘氧化制苯酐的催化劑及其制備方法。

背景技術

苯酐(PA)是一種重要的有機化工原料，被認為是十大有機化工原料之一，PA作為一種中間體主要用于生產增塑劑、醇酸樹脂和不飽和聚酯樹脂(UPR)，其中增塑劑主要用于PVC化合物，約占全球PA消費量的57％；醇酸樹脂約占全球PA消費量的19％，廣泛地用于溶劑型涂料及農業覆(蓋)膜的生產。不飽和聚酯樹脂(UPR)約占全球PA消費量的15％，主要用于建筑業和運輸業，其他用途包括在染料和各種專用化學品方面的應用。

目前萘氧化制苯酐的專利主要集中在助劑和配方的優化上，BASF公司為鄰、萘混合氧化制苯酐工藝開發了新型催化劑，該催化劑的活性組分為氧化釩和二氧化鈦、可以包含銫化合物、磷化合物、氧化銻以及特定金屬(如鋰、鉀、銣等)的混合氧化物。該催化劑的制備方法是在惰性多孔載體上涂覆一層或多層殼狀涂層，滿足一個催化劑層A的堿金屬含量最高；在流動方向上，位于催化劑層A之后的催化劑層B、C等具有的堿金屬含量為催化劑層A的0％～90％不等，且各催化劑層的堿金屬含量高于流動方向上后一催化劑的層的堿金屬。

克萊恩公司開發用于制備苯酐的多層催化劑，該催化劑采用如下催化劑布置進行，所述催化劑布置具有在氣體入口側的第一催化劑層和沿氣體通過流方向在第一催化劑層下游的催化活性不同的至少一個第二催化劑層。

國內使用的萘法進口苯酐催化劑主要來自BASF公司。催化劑分為3～6段床不等，原料進料量在60～80g/Nm3，苯酐折純收率第一年在102～103％。

萘氧化制苯酐的反應屬于典型的氧化放熱反應，放熱劇烈，加強反應催化劑自身移熱能力，可以降低反應區域的溫度，防止產物進一步深度氧化生成碳氧化物，從而提高目標產物苯酐的收率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是催化劑強放熱段反應傳熱的技術問題，通過分段添加傳熱性能好的材料，強化傳熱，減少深度氧化，從而提升催化劑的性能。

本發明的第一方面提供了一種萘氧化制鄰苯二甲酸酐(簡稱苯酐)的催化劑，該催化劑有著較高反應負荷、原料轉化率和苯酐質量收率。

本發明第二方面提供了第一方面所述的催化劑的制備方法。

本發明第三方面提供了一種一種萘氧化制苯酐的方法。

根據本發明的第一方面，所述萘氧化制苯酐的催化劑包括載體、活性組分和導熱材料。

根據本發明的一些實施方式，所述活性組分包括主活性組分、助劑和二氧化鈦，所述主活性組分包括釩化合物、磷化合物、鉀化合物以及任選地銫化合物。

根據本發明的一些實施方式，以載體的質量計，所述活性組分所占的比例為5％-25％，優選為7％-17％。

根據本發明的一些實施方式，以活性組分和導熱材料的總重計，所述導熱材料的質量含量為0.5-8.5％，例如0.5％、1.0％、1.2％、1.5％、1.6％、1.8％、2.0％、2.5％、3.0％、3.5％、4.0％、4.5％、5.0％、5.5％、6.0％、6.5％、7.0％、7.5％、8.0％、8.5％以及它們之間的任意值。

根據本發明的一些實施方式，以活性組分和導熱材料的總重計，所述導熱材料的質量含量為1-5％。