一种用于以苯二酸制备苯二腈的催化剂及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115364880A(43)申请公布日2022.11.22(21)申请号202210439444.XC07C255/51(2006.01)(22)申请日2022.04.25(71)申请人鞍山七彩化学股份有限公司地址114225辽宁省鞍山市腾鳌经济开发区一号路八号(72)发明人权于高振聪王贤丰(74)专利代理机构北京康思博达知识产权代理事务所(普通合伙)11426专利代理师范国锋(51)Int.Cl.B01J27/199(2006.01)B01J27/198(2006.01)B01J35/10(2006.01)C07C253/22(2006.01)C07C253/00(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称一种用于以苯二酸制备苯二腈的催化剂及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种钒硼催化剂，所述催化剂通过将钒化合物、磷化合物和硼化合物溶解在溶液中，加入辅助金属元素化合物，形成催化剂前驱体，焙烧后得到。该催化剂能够用于催化制备苯二甲腈，催化剂活性高、选择性好，在高温高浓度氨气条件下，快速制备得到苯二甲腈，减少副产物的生成，提高反应收率，得到的产物无需后处理，产品纯度高。并且，尾气可循环利用，不会产生大量废气，简化了制备工艺及后处理工艺，降低生产成本，条件便于控制，有利于在实际生产中推广应用。CN115364880ACN115364880A权利要求书1/2页1.一种钒硼催化剂，所述钒硼催化剂通过钒化合物、磷化合物、硼化合物和催化剂载体原料混合焙烧后制备得到。2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述钒硼催化剂比表面积为10.00‑60.00m2/g，优选为15.00‑50.00m2/g，更优选为20.00‑40.00m2/g。3.一种利用权利要求1所述的钒硼催化剂制备苯二甲腈的方法，其特征在于，所述方法以苯酐或苯二甲酸为原料，在所述钒硼催化剂存在下，进行氨氧化反应，进行制备。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：步骤1、预热原料；步骤2、使预热的邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸或对苯二甲酸和氨气在反应器中混合，在所述钒硼催化剂存在下，加热反应，得到待处理反应气；步骤3、后处理待处理反应气，得到苯二甲腈。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤1中，对邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸或对苯二甲酸进行预热；邻苯二甲酸酐的预热温度为150‑220℃，优选为165‑210℃，更优选为180‑200℃；间苯二甲酸的预热温度为250‑320℃，优选为270‑310℃，更优选为280‑300℃；对苯二甲酸的预热温度为250‑320℃，优选为270‑310℃，更优选为280‑300℃；对氨气进行预热，预热温度为300‑400℃，优选为320‑390℃，更优选为350‑380℃。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤2中，所述氨气与邻苯二甲酸酐的摩尔比为(12‑28):1，优选为(15‑25):1；所述氨气与间苯二甲酸的摩尔比为(13‑29):1，优选为(16‑26):1；所述氨气与对苯二甲酸的摩尔比为(13‑28):1，优选为(15‑24):1；所述反应温度为370‑490℃，优选为380‑480℃，更优选为390‑470℃。7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤2中，所述钒硼催化剂通过将钒化合物、磷化合物和硼化合物溶解在溶液中，优选地，还加入辅助金属元素化合物，形成混合浆料，干燥形成催化剂前驱体，焙烧后，得到所述钒硼催化剂；所述混合浆料中还包含硅溶胶，焙烧后，形成催化剂载体，所述钒化合物与硅溶胶的摩尔质量比为(0.2‑0.25)mol:(800‑1400)g,其中，所述硅溶胶重量百分浓度为30％‑50％，钒化合物的摩尔量以其中钒元素的摩尔量计；所述辅助金属化合物包括第四周期和第五周期的金属元素化合物，优选为溶于酸溶液的钛化合物、钴化合物、钼化合物、锡化合物和锑化合物中的一种或几种；优选地，所述混合浆料中还加入碱金属化合物，所述碱金属化合物选自溶于酸溶液的碱金属盐，优选为溶于酸的钾盐、钠盐和铯盐中的一种或几种。8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤2中，所述邻苯二甲酸酐与氨气反应制备邻苯二甲腈时，所述钒硼催化剂为V‑P‑K‑Mo‑Co‑B催化剂；所述间苯二甲酸与氨气反应制备间苯二甲腈时，所述钒硼催化剂为V‑Ti‑P‑Mo‑Cs‑B催化剂；所述对苯二甲酸与氨气反应制备对苯二甲腈时，所述钒硼催化剂为V‑P‑Na‑Sn‑Sb‑K‑B2CN115364880A权利要求书2/2页催化剂。9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤2中，所述钒硼催化剂的催化处理能力为每100g钒硼催化剂每小时可催化处理5.0‑12g邻苯