一种均四甲苯氧化合成均酐的催化剂及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114643051A(43)申请公布日2022.06.21(21)申请号202011516140.6B01J21/06(2006.01)(22)申请日2020.12.21B01J32/00(2006.01)B01J37/03(2006.01)(71)申请人中国石油化工股份有限公司C07D493/04(2006.01)地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院(72)发明人陈炳旭顾龙勤方敏(74)专利代理机构北京聿宏知识产权代理有限公司11372专利代理师吴大建李盼(51)Int.Cl.B01J23/22(2006.01)B01J37/02(2006.01)B01J37/08(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称一种均四甲苯氧化合成均酐的催化剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种均四甲苯氧化合成均酐的催化剂，包括载体和负载于所述载体上的催化剂活性组分；所述载体为板钛矿型二氧化钛。与现有技术相比，本发明的催化剂通过采用板钛矿型二氧化钛作为载体，负载活性组分，有利于提高催化剂的活性、选择性，提高均酐的收率。采用本发明催化剂用于均四甲苯氧化合成均酐时，均酐收率最高可达到84.0wt％，取得了较好的技术效果。CN114643051ACN114643051A权利要求书1/1页1.一种均四甲苯氧化合成均酐的催化剂，包括载体和负载于所述载体上的催化剂活性组分；所述载体为板钛矿型二氧化钛。2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂活性组分包括主活性组分和助活性组分；所述主活性组分包括钒；所述助活性组分包括非金属元素和副族金属元素中的至少一种；优选地，所述非金属元素包括硼和磷中的至少一种，副族金属元素包括钼和铌中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，以所述催化剂的重量为基准，所述主活性组分的负载量为5‑30wt％；和/或，所述非金属元素和钒的摩尔比为(0.01‑0.1)：1；和/或，所述副族金属元素与钒的摩尔比为(0.005‑0.1)：1。4.权利要求1‑3中任一项所述的均四甲苯氧化合成均酐的催化剂的制备方法，包括：S1获取载体；S2获取包含催化剂活性组分的前躯体溶液；S3将所述前躯体溶液负载在载体上，经焙烧得到所述催化剂。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括：(1)获取包含钛源、络合剂和有机溶剂的混合液；(2)调节所述混合液的pH值至8‑11；(3)使步骤(2)的混合液在一定温度下反应一段时间；(4)反应结束后，分离反应液得到固体物，经洗涤烘干焙烧，即得所述板钛矿型二氧化钛载体。6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述钛源包括四氯化钛、钛酸四丁酯和钛酸异丁酯中的至少一种；和/或，所述络合剂包括草酸、乙二胺四乙酸和柠檬酸中的至少一种；和/或，所述有机溶剂包括N,N‑二甲基甲酰胺、N‑甲基吡咯烷酮和乙二醇中的至少一种。7.根据权利要求4‑6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的反应温度为140‑220℃，反应时间为2‑24h。8.根据权利要求4‑7中任一项的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，烘干的温度为80‑100℃，时间为2‑24h。9.根据权利要求4‑8中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述焙烧的温度为300‑700℃，时间为1‑5h。10.权利要求1‑3中任一项所述的催化剂或权利要求4‑9中任一项所述的方法制备的催化剂在均四甲苯氧化合成均酐中的应用；优选所述应用包括：将均四甲苯、空气与所述的催化剂在固定床反应器中接触反应得到均酐；优选地，反应条件为：反应温度330‑500℃，和/或反应压力为常压，和/或体积空速为4000‑8000h‑1，和/或均四甲苯的质量浓度为15‑45g/m3。2CN114643051A说明书1/7页一种均四甲苯氧化合成均酐的催化剂及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于催化剂领域，具体涉及一种由均四甲苯氧化合成均酐的催化剂及其制备方法和应用。背景技术[0002]均苯四甲酸二酐(PMDA，均酐)作为高附加值精细化工品的重要中间体，具有优越耐热性、电绝缘性和耐化学药品性。可用于生产聚酰亚胺、聚咪唑等耐热树脂的单体、医药中间体、环氧树脂固化剂等，用其制成的产品可广泛应用于航空、宇航、电子工业等尖端技术领域。因此，将炼化副产C10芳烃中含量较高的均四甲苯提取后进一步加工成高附加值的均酐具有非常重要的研究意义和显著的经济效益。[0003]目前，以均四甲苯为原料来合成均酐大多采用气相氧化法，由于该过程是一个复杂的多相催化过程，存在多种副反应，导致均酐的收率很低。气相