[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公布说明书
[11]公开号CN 101422727A [43]公开日2009年5月6日
[21]申请号200710176583.3[22]申请日2007.10.31
[21]申请号200710176583.3
[71]申请人中国石油化工股份有限公司
地址100029北京市朝阳区惠新东街甲6号
共同申请人中国石油化工股份有限公司北京化
工研究院
[72]发明人盛丁杰 吴保军 罗国庆 王刚 卢灏 赵
彦霞 王瑞璞 胡英花 [74]专利代理机构北京思创毕升专利事务所代理人韦庆文
[51]Int.CI.B01J 23/22 (2006.01)B01J 21/06 (2006.01)C07D 307/89 (2006.01)
权利要求书 3 页 说明书 12 页
[54]发明名称
[57]摘要
本发明涉及一种以邻二甲苯和/或萘为原料与
含分子氧的气相氧化催化反应制邻苯二甲酸酐的催
化剂，及该催化剂的制备方法。催化剂包括惰性无
制备过程是先配制浆液并控制催化活性物质浆液粘
度，加热载体，在转鼓中将浆液喷涂到载体上，并
用热风干燥。本发明用于化工领域。
200710176583.3权 利 要 求 书第1/3页 1一种苯酐催化剂，包括：惰性无孔的载体材料，在载体上覆盖有一层 含有五氧化二钒和二氧化钛的催化活性物质；其特征是： 所述催化活性物质中，按质量百分比计包括：3％～20％的V2O5，助催化剂，粘合剂，余量至100％的锐钛型二氧化钛；
所述的助催化剂包括：0.20％～5.0％的三氧化二锑、以Cs2O计为0～1.0％的硫酸铯、以P2O5计为0～0.5％的磷酸二氢铵、以Nb2O5计为0～1.0％的草酸铌；
所述的粘合剂是共聚型醋酸乙烯酯乳液；所述粘合剂占催化活性物质中的固体总质量的比例为5％～30％。
2根据权利要求1所述的一种苯酐催化剂，其特征是： 所述的惰性无孔的载体材料是下列之一：熔融的氧化铝、SiC、经烧结的滑石、硅酸铝、石英、陶瓷；
所述的惰性无孔的载体为环形、圆柱形、球形或丸形。 3根据权利要求2所述的一种苯酐催化剂，其特征是： 所述的惰性无孔的载体为环形，直径为3mm～12mm，高度为3mm～9mm，孔率为0.5％～10％。
4根据权利要求3所述的一种苯酐催化剂，其特征是： 所述的惰性无孔的载体为环形，直径为5mm～8mm，高度为4mm～7mm。
5一种苯酐催化剂的制备方法，其特征是包括以下步骤： 第1步，配制浆液：
根据催化剂配方比例，将适量的偏钒酸铵、草酸、硫酸铯、草酸铌溶解于适量的溶剂中，制成溶液；
再将三氧化二锑、二氧化钛、适量的粘合剂，与上述溶液一起加入球磨机或胶体磨，进行磨碎、混合，并进一步乳化，使钒钛结合，制成悬浮液；得到催化活性物质浆液；
通过粘合剂的加入量控制催化活性物质浆液粘度为10Pa·S～50Pa·S； 第2步，加热载体：
将所述载体放入涂覆机的转鼓中，用热空气使载体升温至100℃～150℃；
第3步，喷涂干燥：
将第1步制得的催化活性物质浆液，经过喷嘴雾化后，喷到转鼓内的载体上，同时用热空气吹入转鼓内穿过载体层，控制载体温度为70℃～90℃；热空气使喷涂在载体表面的催化活性物质浆液快速干燥，形成载体上表面的催化活性物质涂层；
直至催化活性物质涂层的质量含量达到载体质量的3％～30％，优选5％～15％，停止喷涂；制得如权利要求1所述的苯酐催化剂。 6根据权利要求1至5之一所述的苯酐催化剂的制备方法，其特征是： 第1步中，所述的溶剂是水、或是水与水溶性有机溶剂的混合溶液； 所述水溶性有机溶剂选自下列中的至少一种：醇类、多元醇类、水溶性醚、水溶性酰胺；
水与水溶性有机溶剂的质量比为，
水溶性有机溶剂：水＝0～0.2：1。
7根据权利要求1至6之一所述的苯酐催化剂的制备方法，其特征是： 第1步中，所述的溶剂是水与水溶性有机溶剂的混合溶液，水溶性有机溶剂选自下列中的至少一种：甲醇、乙醇、四氢呋喃、乙二醇二甲醚，水溶性酰胺、甲酰胺、吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺； 水与水溶性有机溶剂的质量比为，
水溶性有机溶剂：水＝0.05～0.1：1。
8根据权利要求1至7之一所述的苯酐催化剂的制备方法，其特征是： 第1步中，所述的粘合剂是下列中的至少一种：乙酸乙烯酯/丙烯酸酯、乙酸乙烯酯/顺丁烯二酸酯、乙酸乙烯酯/乙烯共聚物。 9根据权利要求1至8之一所述的苯酐催化剂的制备方法，其特征是： 第1步中，控制催化活性物质浆液粘度为11P a·S～30P a·S。 10根据权利要求1至9之一所述的苯酐催化剂的制备方法，其特征是： 第3步中，直至催化活性物质涂层的质量含量达到载体质量的5％～15％，停止喷涂；制得所述的苯酐催化剂。
200710176583.3说 明 书第1/12页
一种苯酐催化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种苯酐催化剂及其制备方法，具体涉及以邻二甲苯、萘为原料与含分子氧的气体进行气相催化氧化反应制备邻苯二甲酸酐所使用的催化剂，及该催化剂制备方法。
背景技术
以邻二甲苯和/或萘为原料固定床催化氧化制苯酐，一般采用V-Ti型负载型催化剂，即以V2O5和TiO2为催化活性物质，并添加选自碱金属、Sb、P、Nb、Ag、Zr、W、Au、Sn、Bi等组成组中的至少一种化
合物为助催化剂，用无孔惰性载体材料，将催化活性物质以通常为0.02～2毫米的薄层状，涂覆于惰性无孔的载体上而制备催化剂。
在固定床反应工艺技术中所使用的催化剂一般以固态颗粒物为载体，在其表面涂敷含有催化活性物质的液体或浆状物质形成催化剂活性物质涂层。此类催化剂除了以邻二甲苯和/或萘为原料固定床氧化制邻苯二甲酸酐催化剂，还有以苯/丁烷为原料固定床氧化制顺酐催化剂，氯代邻二甲苯固定床氧化制氯代苯酐以及2-甲基吡啶氧化制烟酰胺、烟酸等等。 固定床工艺所使用的负载型催化剂由载体和活性物质组成，一般制备方法是将催化剂活性物质配制成溶液或者浆状物质，之后将溶液或者浆状物质涂覆在所选定的载体表面，使之在载体表面形成一定厚度的催化活性物质。
负载型催化剂的质量取决于负载涂层的物理和化学性质，如催化剂活
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