專利名稱：一種苯酐催化劑及其制備方法
一種苯酐催化劑及其制備方法
技木領域
本發(fā)明涉及一種苯酐催化劑及其制備方法，具體涉及以鄰二甲苯、萘 為原料與含分子氧的氣體進行氣相催化氧化反應制備鄰苯二甲酸酐所使 用的催化劑，及該催化劑制備方法。
背景技術：
以鄰二甲苯和/或萘為原料固定床催化氧化制苯酐， 一般采用V-Ti型 負載型催化劑，即以V20s和Ti02為催化活性物質(zhì)，并添加選自堿金屬、 Sb、 P、 Nb、 Ag、 Zr、 W、 Au、 Sn、 Bi等組成組中的至少一種化合物為助 催化劑，用無孔惰性載體材料，將催化活性物質(zhì)以通常為0.02 2毫米的 薄層狀，涂覆于惰性無孔的載體上而制備催化劑。
在固定床反應工藝技術中所使用的催化劑一般以固態(tài)顆粒物為載體， 在其表面涂敷含有催化活性物質(zhì)的液體或漿狀物質(zhì)形成催化劑活性物質(zhì) 涂層。此類催化劑除了以鄰二甲苯和/或萘為原料固定床氧化制鄰苯二甲 酸酐催化劑，還有以苯/丁垸為原料固定床氧化制順酐催化劑，氯代鄰二甲 苯固定床氧化制氯代苯酐以及2-甲基吡啶氧化制煙酰胺、煙酸等等。
固定床工藝所使用的負載型催化劑由載體和活性物質(zhì)組成， 一般制備 方法是將催化劑活性物質(zhì)配制成溶液或者漿狀物質(zhì)，之后將溶液或者漿狀 物質(zhì)涂覆在所選定的載體表面，使之在載體表面形成一定厚度的催化活性 物質(zhì)。
負載型催化劑的質(zhì)量取決于負載涂層的物理和化學性質(zhì)，如催化劑活性物質(zhì)的化學組成；局部的不均一性；物理和化學性質(zhì)的均一性；涂層的 密度；機械性質(zhì)；形態(tài)；宏觀性質(zhì)；微觀性質(zhì)；以及催化劑的穩(wěn)定性能等 等。
催化劑活性物質(zhì)涂覆過程在很大程度上影響催化劑儲存和催化劑性 能的發(fā)揮，為把催化劑涂覆制備質(zhì)量控制在理想范圍之內(nèi)，必須精確控制 催化劑的涂覆制備過程。
在對催化劑的制備過程中，要對選擇的工藝參數(shù)進行調(diào)整以獲得最終 產(chǎn)品的期望性能。這些參數(shù)是多方面的，例如涂覆時的溫度、載氣壓力、 涂覆漿液的流速、以及涂覆中轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速等。此外還取決于涂覆漿液的性 質(zhì)，在催化劑活性物質(zhì)漿液配制中，既包含有活性物質(zhì)前體的制備，也有 漿液或懸浮液的分散處理，即要求對催化劑活性物質(zhì)槳液的比重、粘度以 及固體物質(zhì)的分散性質(zhì)有嚴格的要求。
目前此類工業(yè)催化劑的制備方式大多采用以下的方式
首先按照催化劑的活性物質(zhì)配方要求，配置好催化劑活性物質(zhì)的溶液 或者懸浮液，將催化活性物質(zhì)、或含有催化活性物質(zhì)組分的前體化合物涂 覆到載體上。
催化活性物質(zhì)可通過不同的噴涂方法負載到載體上，例如在涂覆圓 筒(如糖衣鍋、轉(zhuǎn)鼓)中，將催化活性組分、或包含催化活性組分的前體 化合物和用于催化劑生產(chǎn)的助劑所組成的溶液或懸浮液或漿狀物質(zhì)或膏 狀物質(zhì)涂覆到載體上；或在涂覆過程中，將含有少量粘附性溶劑的活性物 質(zhì)噴灑到位于涂覆圓筒中的預熱載體表面上，將已通過噴霧或冷凍干燥預 制的并包含有催化活性組分和/或其前體化合物的粉末噴涂在載體上。噴 涂時的溫度控制在15(TC 45(TC。此外，還有采用開放式糖衣鍋的制備方 法，制備溫度為25(TC 35(TC，利用噴槍將催化劑活性物質(zhì)溶液或漿液噴 涂與載體表面。上述方法在將含有活性物質(zhì)的漿液噴涂于載體表面的過程中，需要較 大的熱量，在短時間內(nèi)將活性物質(zhì)中的固態(tài)不溶物或已溶解的化合物快速 干燥，在載體表面形成催化劑活性物質(zhì)的涂敷層，而溫度高導致漿液中的 溶劑水和有機溶劑的快速蒸發(fā)，形成的蒸汽帶走了很大部分的活性物質(zhì)， 造成了大量活性物質(zhì)的損失，也導致環(huán)境的污染，生產(chǎn)操作處于較嚴重的 化學物質(zhì)粉塵污染環(huán)境中，對操作人員的身體健康造成嚴重的影響。
由于在高達30(TC的溫度條件下制備，溶液中的水分和溶劑會很快蒸 發(fā)。催化劑活性物質(zhì)在載體表面形成活性物質(zhì)涂層的時候，由于水汽的蒸 發(fā)影響致使催化劑活性物質(zhì)涂層松散，強度差，催化劑表面粗糙，細小的 活性物質(zhì)粉末容易脫落。
在上述的催化劑制備方法中，由于存在以上問題，導致制備中活性物 質(zhì)損失量大，影響催化劑的生產(chǎn)成本；由于在高溫下制備催化劑，開放式 設備，工作環(huán)境差，粉塵多，影響環(huán)境并對操作人員的毒害大；催化劑外 觀差，表面活性物質(zhì)易脫落，影響催化劑床層壓力降，導致催化劑床層壓 力降不穩(wěn)定，可能導致反應過程中原料氣體進料不均勻。催化劑的性能不 能得到充分的發(fā)揮，存在的缺陷主要是催化劑穩(wěn)定性能差，在多次開停車 后，催化劑的選擇性和活性會有不同程度的下降，產(chǎn)物收率和產(chǎn)品質(zhì)量下 降等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的之一是提供一種苯酐催化劑，改 進催化劑的性能，提高催化劑穩(wěn)定性；使得應用時催化劑床層壓力降穩(wěn)定， 有利于原料氣體進料均勻。本發(fā)明的另一目的是提供一種苯酐催化劑制備 方法，降低噴涂時的溫度，改進催化劑外觀，確保催化劑表面活性物質(zhì)不脫落，減少制備過程中活性物質(zhì)損失量，降低催化劑的生產(chǎn)成本。 本發(fā)明的技術方案是
一種苯酐催化劑，包括惰性無孔的載體材料，在載體上覆蓋有一層 含有五氧化二釩和二氧化鈦的催化活性物質(zhì)；
所述催化活性物質(zhì)中按質(zhì)量百分比計，包括3% 20%的丫205，助 催化劑，粘合劑，余量至100%的銳鈦型二氧化鈦；
所述的助催化劑包括0.20% 5.0%的三氧化二銻、以Cs2O計為0 1.0%的硫酸銫、以？205計為0 0.5%的磷酸二氫銨、以Nb20s計為0 1.0 %的草酸鈮；助催化劑的質(zhì)量百分比仍是按照催化活性物質(zhì)的固體總質(zhì)量 計，除三氧化二銻外，其余幾種助催化劑可以沒有。
所述的粘合劑是共聚型醋酸乙烯酯乳液；所述粘結劑的質(zhì)量占催化活 性物質(zhì)中的固體總質(zhì)量的比例為5% 30%。
本發(fā)明通過在催化活性物質(zhì)中增加粘合劑，使得催化劑表面的活性物 質(zhì)不易脫落，改善了催化劑的性能。
通常，所述的惰性無孔的載體材料是下列之一熔融的氧化鋁、SiC、 經(jīng)燒結的滑石、硅酸鋁、石英、陶瓷；
所述的惰性無孔的載體為環(huán)形、圓柱形、球形或丸形。
優(yōu)選所述的惰性無孔的載體為環(huán)形，直徑為3mm 12mm，高度為3 mm 9 mm;孑L率為0.5 mm 10%。優(yōu)選直徑為5 mm 8 mm，優(yōu)選高度 為4 mm 7 mm;
所用的載體是常規(guī)技術產(chǎn)品。
上述苯酐催化劑的制備方法的技術方案是，包括以下步驟 第1步，配制漿液根據(jù)催化劑配方比例，將適量的偏釩酸銨、草酸、硫酸銫、草酸鈮溶 解于適量的溶劑中，制成溶液；如果配方中沒有銫、鈮，則不添加硫酸銫、
草酸鈮；
再將三氧化二銻、二氧化鈦、適量的粘合劑，與上述溶液一起加入球 磨機或膠體磨，進行磨碎、混合，并進一步乳化，使釩鈦結合，制成懸浮
液；得到催化活性物質(zhì)漿液；
通過粘合劑的加入量控制催化活性物質(zhì)漿液粘度為10 Pa.S 50 Pa.S;
也即，將催化劑活性組份和各種助催化劑的鹽類或氧化物溶解或懸浮 于去離子水和有機溶劑的混合物中，形成溶液或懸浮液。進一步和固態(tài)的 粉狀物質(zhì)混合，并充分研磨，得到活性物質(zhì)的懸浮液或者膏狀混合物。
為了制備具有催化活性的混合物或膏狀混合物，需要將催化劑的催化 活性組分或其前體化合物(例如，其氧化物、鹽、硝酸鹽、碳酸鹽、碳酸 氫鹽、硫酸鹽、硫酸氫鹽、鹵化物或磷酸鹽，或為配合物，如草酸根或乙 酰丙酮配合物)以及用于催化劑生產(chǎn)的助劑溶解于溶劑中，如果其中的某 種或多種物質(zhì)不溶于所使用的溶劑，則懸浮在溶劑中。
為了保證催化劑制備中的活性物質(zhì)顆粒相互之間的粘附性以及活性 物質(zhì)和載體的粘結強度，在制備催化劑活性物質(zhì)混合物或膏狀物質(zhì)中加入 粘合劑。粘合劑是指一種能長久或暫時提高催化活性組合物或其前體化合 物的單個顆粒的相互間粘附性和/或與載體的粘附性的物質(zhì)。本發(fā)明所用 的粘合劑采用共聚型醋酸乙烯酯乳液。在上述懸浮液中加入適量的粘合 劑，進行充分混合，并進一步乳化，得到活性物質(zhì)漿液；通過粘合劑的加 入量控制催化活性物質(zhì)漿液粘度為10 Pa-S 50 Pa-S;優(yōu)選11 Pa>S 30 Pa-S。
第2步，加熱載體
將載體放入涂覆機的轉(zhuǎn)鼓中，用熱空氣使載體升溫至10(TC 150。C;第3步，噴涂干燥
將第1步制得的催化活性物質(zhì)漿液，經(jīng)過噴嘴霧化后，噴到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的 載體上，同時用熱空氣吹入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)穿過載體層，控制載體溫度為7CTC 90 °C;熱空氣使噴涂在載體表面的催化活性物質(zhì)漿液快速干燥，形成載體上 表面的催化活性物質(zhì)涂層；
直至催化活性物質(zhì)涂層的質(zhì)量含量達到載體質(zhì)量的3% 30%，優(yōu)選
5。％ 15%，停止噴涂，制得如權利要求1所述的苯酐催化劑。
噴涂量可以根據(jù)噴涂速率、損失率，通過計算噴涂時間來控制。 為了保證催化劑制備中的催化活性物質(zhì)的均勻，優(yōu)選第1步中，所述
的溶劑是水、或是水與水溶性有機溶劑的混合溶液；
所述水溶性有機溶劑選自下列中的至少一種醇類、多元醇類、水溶 性醚、水溶性酰胺；
水與水溶性有機溶劑的質(zhì)量比為，
水溶性有機溶劑水=0 0.2 : 1。
即水溶性有機溶劑可以沒有。
進一步優(yōu)選，第1步中，所述的溶劑是水與水溶性有機溶劑的混合溶
液，水溶性有機溶劑選自下列中的至少一種甲醇、乙醇、四氫呋喃、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；
水與水溶性有機溶劑的質(zhì)量比為，
水溶性有機溶劑水=0.05 0.1 : 1。
第1步中，所述的粘合劑是下列中的至少一種乙酸乙烯酯/丙烯酸 酯、乙酸乙烯酯/順丁烯二酸酯、乙酸乙烯酯/乙烯共聚物；
所述粘結劑的質(zhì)量占催化活性物質(zhì)中固體總質(zhì)量的比例為5% 30%。 本發(fā)明采用新型的催化劑制備技術，所采用的裝置含有熱風機、涂覆主機、排風機、料液噴霧系統(tǒng)、以及控制系統(tǒng)和強電柜等。
主機包含有涂覆轉(zhuǎn)鼓及其動力機構，轉(zhuǎn)鼓封閉在主機內(nèi)，與外界環(huán)境 隔絕，并轉(zhuǎn)動速度可作自由調(diào)整。本發(fā)明設計的轉(zhuǎn)鼓采用臥式空心柱狀結 構，這種結構可以提高活性物質(zhì)和載體的接觸面積和接觸機會。在柱狀帶
開設孔徑為1 8mm的網(wǎng)眼，優(yōu)選3 4mm的網(wǎng)眼，目的是使熱空氣穿過 轉(zhuǎn)鼓壁進入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，在蒸發(fā)載體上催化活性物質(zhì)的溶劑后，再穿出轉(zhuǎn)鼓壁 把溶劑帶走。
噴霧系統(tǒng)由噴嘴和進料系統(tǒng)組成，進料系統(tǒng)由料桶、攪拌和進料泵以 及輸料管線組成。通過噴嘴將由進料泵送入噴嘴的液體霧化。該方法可以 有效改進負載型催化劑的制備，將催化活性物質(zhì)漿液均勻的噴灑在載體表 面，使載體表面形成兼顧、細密、光整圓滑的活性物質(zhì)涂層。
本發(fā)明的有益效果是
改進了苯酐催化劑的性能，提高催化劑穩(wěn)定性；使得應用時催化劑床 層壓力降穩(wěn)定，有利于原料氣體進料均勻。制備過程中減少活性物質(zhì)損失 量，催化劑表面活性物質(zhì)不脫落，降低催化劑的生產(chǎn)成本；改進催化劑制 備的工作環(huán)境，排除了生產(chǎn)過程中的粉塵，避免對操作人員產(chǎn)生毒害。
具體實施例方式
下面結合實施例進一步描述本發(fā)明。本發(fā)明的范圍不受這些實施例的 限制，本發(fā)明的范圍在權利要求書中提出。
以這種方式制成的催化劑可以用于固定床反應工藝所使用的催化劑 的制備。優(yōu)選用于氣相氧化鄰二甲苯、或萘、或鄰二甲苯/萘混合物以生 成鄰苯二甲酸酐；此外還可以用于苯/丁垸氣相氧化生成順丁烯二酸酐； 二氯鄰二甲苯氣相氧化生成二氯鄰苯二甲酸酐；2， 3， 5， 6四甲苯氧化生
11成均酐等。
對所制備的催化劑進行試驗評價，以考核其催化性能。將制備的催化 劑采用固定床管式反應器進行評價考核。催化劑在氧化氣氛中于400°C
45(TC下煅燒2 12小時。
所使用的單管反應器由鍋爐鋼制成，內(nèi)徑為25mm，管長2000mm 4500mm，反應管外采用強制循環(huán)流動的熔鹽為換熱體，反應熱由熔鹽導 出。反應床層溫度及熔鹽溫度用熱電偶測量。催化劑裝填高度為1500mm 3400mm，第一段催化劑裝填體積為總裝填體積的40% 70% ，第二段催 化劑裝填體積為總裝填體積的0 30%，第三段催化劑裝填體積為總裝填 體積的40% 20%，第四段催化劑裝填體積為總裝填體積的0 20%。反 應產(chǎn)物收集在捕集裝置中，在反應管下端出口處設置取樣口。反應管外采 用強制循環(huán)流動的熔鹽為換熱體，反應熱由熔鹽導出。反應床層溫度及熔 鹽溫度用熱電偶測量。
將制得的催化劑加入反應管中評價催化劑，反應時鹽浴溫度一般控制 在300°C 400°C，優(yōu)選320°C 420°C，尤其優(yōu)選350°C 40(TC下，和一 般為0.01MPa 0.25MPa，優(yōu)選0.03MPa 0.15MPa的表壓下，在一般為 750 h" 5000 h"的空速下，將反應氣體通過上述的催化劑床層，考核催化 劑的性能指標。并且對催化劑的運行狀況進行考核，在運行期間模擬工業(yè) 生產(chǎn)裝置停車條件停料，再按照停車前的條件重新投料，逐漸恢復到停車 時的水平，觀察催化劑的各項指標。
將75.48g草酸氧釩，5.74g硫酸銫，5.03g草酸鈮，240mL甲酰胺，配 制成溶液；將溶液與765.6g 二氧化鈦、8.44g三氧化二銻，并添加固體物 質(zhì)的質(zhì)量10% 15%的乙酸乙烯酯/乙烯共聚乳液，置于球磨機中混合研磨2 3小時，乳化為均勻的懸浮液，控制懸浮液的粘度為11 Pa'S 15Pa-S。 將制得的懸浮液加入噴涂設備進料系統(tǒng)中的攪拌罐中攪拌，將2000 克外徑8mm，高6mm，壁厚1.5mm的滑石環(huán)載體置于直徑500mm的轉(zhuǎn)鼓 中，控制轉(zhuǎn)速為5 10rpm;開啟熱風預熱載體，當載體溫度達到100°C 150°C，優(yōu)選120°C 130°C，開啟進料噴嘴，將催化活性物質(zhì)懸浮液噴涂 在載體表面上，經(jīng)過熱風快速干燥，尾氣穿過載體層經(jīng)除塵后排放?？刂?料液噴涂速度為30 60 ml/min，通過調(diào)節(jié)風量控制出口溫度在60°C 卯 °C，至催化活性物質(zhì)含量達到載體重量的10% 20%，制得催化劑1。制 備過程中催化活性物質(zhì)損失量為5% 10%。
對比例1:
將7548g草酸氧釩，5.7化硫酸銫，i03g草酸鈮，2"mL甲酰胺，配 制成溶液，并與765.6g 二氧化鈦、8.44g三氧化二銻，置于球磨機中混合 乳化為均勻的懸浮液。對比例中不添加粘合劑。
將2000克外徑8mm，高6mm，壁厚1.5mm的滑石環(huán)載體置于直徑 300mm的糖衣鍋中，預熱到200°C 300°C，將催化活性物質(zhì)懸浮液噴涂 在載體表面，至催化活性物質(zhì)含量達到15 wt。/。為止，制得的催化劑la， 制備過程中催化活性物質(zhì)損失量為40% 60%。
實施例2:
將100.22g草酸氧釩，1.13硫酸銫，12.45g草酸鈮，5.74g磷酸二氫銨， 240mL甲酰胺，配制成溶液，將溶液與696g 二氧化鈦、18.60g三氧化二 銻，并添加固體物的質(zhì)量10% 15%的乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液，置于球 磨機中混合乳化為均勻的懸浮液，控制懸浮液的粘度為11Pa.S 15Pa.S。
再按照實施例1所述的方法制備催化劑2。實施例3:
將104.04g草酸氧釩，0.57g硫酸銫，6.07g草酸鈮，5.74g磷酸二氫銨， 240mL甲酰胺，配制成溶液，將溶液與696g 二氧化鈦、25.05g三氧化二 銻，并添加固體物的質(zhì)量10% 15%的乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液，置于球 磨機中混合乳化為均勻的懸浮液，控制懸浮液的粘度為11 Pa'S 15Pa-S。 按照實施例1所述的方法制備催化劑3。
實施例4:
將114.35g草酸氧釩，1.131g硫酸銫，12.15g草酸鈮，5.74g磷酸二氫 銨，240mL甲酰胺，配成溶液，將溶液與696g 二氧化鈦、36.55g三氧化 二銻，并添加固體物的質(zhì)量10% 15%的乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液，置于 球磨機中混合乳化為均勻的懸浮液，控制懸浮液的粘度為11 Pa>S 15 Pa-S。按照實施例1所述的方法制備催化劑4。
對按上述方法制備的催化劑進行制備苯酐催化性能評價試驗。以下為 催化劑評價試驗的實施例和對比例。 評價對比例1
將催化la和催化劑3、催化劑4組成催化反應體系一，在內(nèi)徑為25mm， 管長為4000mm的反應管中，下段裝填催化劑3、催化劑4，裝填高度分 別為800mm、 700mm，上段裝填催化劑la，裝填高度為1700mm。通過強 制反應管外夾套內(nèi)熔鹽流動移出反應熱，并在反應管內(nèi)采用多點熱電偶測 量反應溫度。在空氣流量為4mVh，鄰二甲苯濃度為83g/m3，鹽浴溫度為 357。C時，苯酐的重量收率為113。％，催化劑熱點溫度為430°C 440°C， 熱點位置位于催化劑床層內(nèi)從上往下的500mm 600mm處。反應生成氣體中，苯酞含量為0.05%。然后作開停車試驗，當恢復到停車前的鄰二甲
苯濃度水平時，鹽浴溫度為362。C時，苯酐的重量收率為113%，催化劑 熱點溫度為440°C 455°C，熱點位置下移了約200mm，催化劑活性和選 擇性有所下降，苯酞含量為0.10%。
評價實施例1:
將催化劑1和催化劑3、催化4組成催化反應體系四，在相同的裝置 上評價，催化劑1位于上層，高度為1700mm，催化劑3、催化4分別位 于中層和下層，高度分別為800mm和700mm。在空氣量為為4 NmV小時， 鄰二甲苯濃度為卯g/Nm3，鹽浴溫度為355'C時，苯酐的重量收率為115 %，催化劑熱點溫度為440。C 45(TC，熱點位置位于催化劑床層內(nèi)從上往 下的500mm 600mm處。通過取樣分析，反應生成氣體中，苯酞含量為 0.04%。然后作開停車試驗，當恢復到停車前的鄰二甲苯濃度水平時，鹽 浴溫度為355t:時，苯酐的收率為115%，催化劑熱點溫度為440°C 450 °C，熱點位置維持在原有位置，催化劑的各項指標沒有改變。
評價對比例2:
將催化劑la與催化劑2、催化劑3、催化劑4按照同樣的方法組成催 化體系二，在相同的裝置上評價，催化劑la位于上層，高度為1300mm， 催化劑2、催化劑3、催化劑4分別位于中層和下層，高度分別為800mm 和700mm、 600mm。在空氣量為4mV小時，鄰二甲苯濃度為85g/m3，鹽 浴溫度為355。C時，苯酐的重量收率為114%，催化劑熱點溫度為440°C 450°C，熱點位置位于催化劑床層內(nèi)從上往下的500mm 600mm處。通過 取樣分析，反應生成氣體中，苯酞含量為0.05%。然后作開停車試驗，當 恢復到停車前的鄰二甲苯濃度水平時，鹽浴溫度為36(TC時，苯酐的重量收率為113%，催化劑熱點溫度為445°C 455°C，熱點位置下移了約 200mm，催化劑活性和選擇性有所下降，苯酞含量為0.08%。
評價實施例2:
將催化劑1、催化劑2和催化劑3、催化劑4組成催化反應體系四,在 相同的裝置上評價，催化劑l位于上層，高度為1300mm，催化劑2位于 第二層，高度為800mm，催化劑3、催化4分別位于第三層和下層，高度 分別為700mm禾卩600mm。在空氣量為為4NmV小時，鄰二甲苯濃度為 95g/Nm3，鹽浴溫度為348。C時，苯酐的重量收率為115% ，催化劑熱點溫 度為440°C 450°C，熱點位置位于催化劑床層內(nèi)從上往下的500mm 600mm處。通過取樣分析，反應生成氣體中，苯酞含量為0.03。％。按照同 樣的方法作開停車試驗，恢復后的各項指標維持了原來的水平，鹽浴溫度 為355。C時，苯酐的重量收率為115%，催化劑熱點溫度為440°C 450°C， 熱點位置位于催化劑床層內(nèi)從上往下的500mm 600mm處。
權利要求
1一種苯酐催化劑，包括惰性無孔的載體材料，在載體上覆蓋有一層含有五氧化二釩和二氧化鈦的催化活性物質(zhì)；其特征是所述催化活性物質(zhì)中，按質(zhì)量百分比計包括3％～20％的V2O5，助催化劑，粘合劑，余量至100％的銳鈦型二氧化鈦；所述的助催化劑包括0.20％～5.0％的三氧化二銻、以Cs2O計為0～1.0％的硫酸銫、以P2O5計為0～0.5％的磷酸二氫銨、以Nb2O5計為0～1.0％的草酸鈮；所述的粘合劑是共聚型醋酸乙烯酯乳液；所述粘合劑占催化活性物質(zhì)中的固體總質(zhì)量的比例為5％～30％。
2.根據(jù)權利要求l所述的一種苯酐催化劑，其特征是所述的惰性無孔的載體材料是下列之一熔融的氧化鋁、SiC、經(jīng)燒 結的滑石、硅酸鋁、石英、陶瓷；所述的惰性無孔的載體為環(huán)形、圓柱形、球形或丸形。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種苯酐催化劑，其特征是所述的惰性無孔的載體為環(huán)形，直徑為3 mm 12 mm，高度為3 mm 9mm，孔率為0.5% 10%。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種苯酐催化劑，其特征是所述的惰性無孔的載體為環(huán)形，直徑為5 mm 8 mm，高度為4 mm 7 mm。
5、—種苯酐催化劑的制備方法，其特征是包括以下步驟 第1步，配制漿液根據(jù)催化劑配方比例，將適量的偏釩酸銨、草酸、硫酸銫、草酸鈮溶 解于適量的溶劑中，制成溶液；再將三氧化二銻、二氧化鈦、適量的粘合劑，與上述溶液一起加入球 磨機或膠體磨，進行磨碎、混合，并進一步乳化，使釩鈦結合，制成懸浮 液；得到催化活性物質(zhì)漿液；通過粘合劑的加入量控制催化活性物質(zhì)漿液粘度為10 Pa'S 50 Pa-S;第2步，加熱載體將所述載體放入涂覆機的轉(zhuǎn)鼓中，用熱空氣使載體升溫至100°C 150 第3步，噴涂干燥將第1步制得的催化活性物質(zhì)漿液，經(jīng)過噴嘴霧化后，噴到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的載體上，同時用熱空氣吹入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)穿過載體層，控制載體溫度為7(TC 卯°C;熱空氣使噴涂在載體表面的催化活性物質(zhì)漿液快速干燥，形成載體上 表面的催化活性物質(zhì)涂層；直至催化活性物質(zhì)涂層的質(zhì)量含量達到載體質(zhì)量的3% 30%，優(yōu)選 5% 15%，停止噴涂；制得如權利要求l所述的苯酐催化劑。
6.根據(jù)權利要求1至5之一所述的苯酐催化劑的制備方法，其特征是 第1步中，所述的溶劑是水、或是水與水溶性有機溶劑的混合溶液； 所述水溶性有機溶劑選自下列中的至少一種醇類、多元醇類、水溶性醚、水溶性酰胺；水與水溶性有機溶劑的質(zhì)量比為， 水溶性有機溶劑水=0 0.2 : 1。
7. 根據(jù)權利要求1至6之一所述的苯酐催化劑的制備方法，其特征是第1步中，所述的溶劑是水與水溶性有機溶劑的混合溶液，水溶性有 機溶劑選自下列中的至少一種甲醇、乙醇、四氫呋喃、乙二醇二甲醚， 水溶性酰胺、甲酰胺、吡咯垸酮、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺； 水與水溶性有機溶劑的質(zhì)量比為， 水溶性有機溶劑水=0.05 0.1 : 1。
8. 根據(jù)權利要求1至7之一所述的苯酐催化劑的制備方法，其特征是第1步中，所述的粘合劑是下列中的至少一種乙酸乙烯酯/丙烯酸 酯、乙酸乙烯酯/順丁烯二酸酯、乙酸乙烯酯/乙烯共聚物。
9. 根據(jù)權利要求1至8之一所述的苯酐催化劑的制備方法，其特征是第1步中，控制催化活性物質(zhì)漿液粘度為11 Pa'S 30Pa-S。
10. 根據(jù)權利要求1至9之一所述的苯酐催化劑的制備方法，其特征是 第3步中，直至催化活性物質(zhì)涂層的質(zhì)量含量達到載體質(zhì)量的5% 15%，停止噴涂；制得所述的苯酐催化劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以鄰二甲苯和/或萘為原料與含分子氧的氣相氧化催化反應制鄰苯二甲酸酐的催化劑，及該催化劑的制備方法。催化劑包括惰性無孔的載體材料，載體上覆蓋有一層含有五氧化二釩、三氧化二銻、二氧化鈦和粘合劑等的催化活性物質(zhì)。制備過程是先配制漿液并控制催化活性物質(zhì)漿液粘度，加熱載體，在轉(zhuǎn)鼓中將漿液噴涂到載體上，并用熱風干燥。本發(fā)明用于化工領域。
文檔編號B01J23/16GK101422727SQ20071017658
公開日2009年5月6日 申請日期2007年10月31日 優(yōu)先權日2007年10月31日
發(fā)明者灝 盧, 吳保軍, 剛 王, 王瑞璞, 盛丁杰, 羅國慶, 胡英花, 趙彥霞 申請人: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