苯酐催化剂载体的研究.doc

文章编号:1005-0639(2001)04-0008-05苯酐催化剂载体的研究¹张树军,刘海英,刘凯民,陈克玲,孙业风(山东硅苑新材料科技股份有限公司,淄博255086)摘要:通过对两种进口催化剂所用载体样品的化学组成、相组成和显微结构系统的分析研究,探明了优质载体的组成和结构特点,并在此基础上对实验载体材料进行了组成和结构设计,试制成功了化学组成、相组成和显微结构与进口催化剂载体相似的镁质陶瓷载体。经实际应用证明,其理化指标和实用性能都已达到国外优质载体的水平。关键词:催化剂载体;相组成;显微结构;镁质瓷;几何形状;表面糙度中图分类号:TQ174175+2文献标识码:A¹参加该项工作的还有:王利忠,杨泓纯,穆静收稿日期:2001-09-28.1前言苯酐是制造PVC增塑剂、聚酯树脂、醇酸树脂、染料中间体和医药的重要原料。随着此类工业的发展,苯酐的需求量也日益增大,目前全世界苯酐的产量已近300万吨。苯酐生产最初主要以焦油和萘为原料。六十年代以后,随着石化工业的发展,逐渐发展了以邻二甲苯氧化法生产苯酐的技术。这种技术的选择性好,产品纯度高,且经济合理,因而已成为当今世界苯酐生产技术的主体。但邻二甲苯氧化法制造苯酐技术的先进性在很大程度上取决于其所用氧化催化剂综合性能的先进程度。目前国外性能较先进的催化剂大都是将含有少量铷、铯等碱金属氧化物的V2O5-TiO2系氧化活性物料喷涂在碳化硅质、氧化铝质或其他瓷质的球形或环形载体上经一定温度(约270e左右)低温烘烧而成的。作为催化剂重要组成部分的载体的物理化学性状(如化学组成、相组成、显微结构、表面粗糙程度等)和几何形状及尺寸对催化剂活性涂层之附着强度、载持量、相同载持量时的涂层厚度、扩散阻力、选择性、寿命以及生产装置的压力降、能耗和热点温度等性能均有一定影响,因此载体的研究和改进是优质催化剂研制工作的一个重要组成部分。近年来我国苯酐的生产也大都采用了邻二甲苯氧化法,齐鲁石化公司提出了消化吸收引进技术,实现催化剂国产化的研究课题,并邀请我们与之协作,承担该种催化剂载体的研制任务。我们对进口催化剂所用载体样品的化学组成、相组成和显微结构进行了系统研究,探明了优质载体的组成和结构特点,在此基础上对实验载体材料进行了组成和结构设计,制定出了完整的实验方案,通过系统的配方和工艺实验研究,试制成功了化学组成、相组成和显微结构与进口催化剂载体非常相似的镁质陶瓷载体。并且试制出了部分环状载体试样在齐鲁石化公司进行了实用性能方面的考核和评价,经使用考核,该载体的理化指标和实用性能已达到国外最优质载体的水平,载体的使用效果非常满意。2试验方法和结果211对催化剂载体样品的分析研究根据齐鲁石化对该项目的要求,所试载体要达到进口载体的水平。因此我们采用X-射线萤光分析,X)射线粉末衍射与扫描电子显微镜对载体样品的化学组成、相组成和显微结构进行了系统分析研究。其X)射线衍射图谱如图1,扫描电镜图片如图2(A、B、C、D)。第24卷第4期2001年12月山东陶瓷SHANDONGCERAMICSVol124No14Dec12001图1进口载体样品的X-射线衍射图212载体的实验研究通过对进口载体样品的分析研究,探明了优质载体的组成和结构特点,在此基础上对实验载体的化学组成、配方组成进行了设计,并制定出了完整的工艺实验方案。所用原料及其化学组成见表1,其中几个典型配方化学组成见表2。将各种原料按配方准确称量,装入瓷质球磨坛中,磨至10Lm以下颗粒占70%左右,然后制成9第4期张树军等:苯酐催化剂载体的研究