一种均四甲苯氧化制均酐的催化剂及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114425325A(43)申请公布日2022.05.03(21)申请号202011042045.7B01J37/00(2006.01)(22)申请日2020.09.28C07D493/04(2006.01)(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址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)发明人方敏顾龙勤陈炳旭(74)专利代理机构北京聿宏知识产权代理有限公司11372代理人吴大建卑莹(51)Int.Cl.B01J23/30(2006.01)B01J37/02(2006.01)B01J37/08(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种均四甲苯氧化制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制均酐的催化剂，包括载体和负载于所述载体上的催化剂活性组分；所述催化剂活性组分包括钒、钛、A元素、B元素和C元素中的至少一种；所述催化剂中包含片状活性组分。本发明的催化剂具有片状活性组分的特征，有利于增强反应物的停留和表面反应，提高催化剂的效率。本发明催化剂用于均四甲苯氧化制均酐，均酐收率最高可达84.2％，取得了较好的技术效果。CN114425325ACN114425325A权利要求书1/2页1.一种均四甲苯氧化制均酐的催化剂，包括载体和负载于所述载体上的催化剂活性组分；所述催化剂活性组分包括钒、钛和助剂，所述助剂包括A元素、B元素和C元素中的至少一种；所述催化剂中包含片状活性组分。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片状活性组分和颗粒状活性组分；优选所述片状活性组分的平均直径为5-500nm，优选为20-300nm。3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，所述载体包括氧化铝、碳化硅和瓷环中的至少一种；和/或，所述活性组分和载体的质量比为1：(1-40)，优选1：(5-20)。4.根据权利要求1-3中任一项所述的催化剂，其特征在于，所述钒和钛的摩尔比为1：(0.001-1.5)，优选1：(0.01-1)；和/或，所述A元素与钒的摩尔比为(0.005-0.1)：1，优选(0.005-0.1)：1；优选地，所述A元素选自副族金属元素中的至少一种，更优选选自钼、钨、银和铌中的至少一种；和/或，所述B元素和钒的摩尔比为(0.001-0.2)：1，优选(0.005-0.1)：1；优选地，所述B元素选自碱金属和碱土金属元素中的至少一种，更优选选自锂、钠、钾和镁中的至少一种；和/或，所述C元素与钒的摩尔比为(0.001-0.2)：1，优选(0.005-0.1)：1；优选地，所述C元素选自非金属元素中的至少一种，更优选选自硼、磷、锑中的至少一种。5.权利要求1-4中任一项所述的催化剂的制备方法，包括：(1)将钒源与还原剂混合，得到第一混合液；(2)加入助活性组分前驱体，得到第二混合液；(3)加入有机物，得到第三混合液；(4)加入钛源，得到所述前驱体溶液；(5)将所述前驱体溶液负载在载体上，经焙烧得到所述催化剂。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述钒源包括硝酸钒、硫酸钒(Ⅲ)、草酸氧钒、硫酸氧化钒(Ⅳ)水合物、硫酸钒酰、三氯代氧化钒、偏钒酸钾、偏钒酸铵、偏钒酸钠、正钒酸钠、双乙酰丙酮氧化钒、三异丙氧基氧化钒、正丁醇钒、乙酰丙酮钒、乙酰丙酮氧钒、三氯化钒、四氯化钒、三氯氧钒、氧化三乙基钒和五氧化二钒中的至少一种；和/或，所述还原剂包括甲酸、草酸、柠檬酸、L-抗坏血酸、异丁醇和苯甲醇中的至少一种。7.根据权利要求5或6所述的制备方法。其特征在于，所述助活性组分前驱体包括非金属元素的化合物、碱金属元素的化合物、碱土金属元素的化合物和副族金属元素的化合物中的至少一种；和/或，所述钛源包括氧化钛、卤化钛、钛盐、钛酸盐、有机钛化合物中的至少一种，优选为二氧化钛，更优选为锐钛矿型二氧化钛，优选锐钛矿型二氧化钛的含量≥90wt％。8.根据权利要求5-7中任一项所述的催化剂，其特征在于，所述有机物包括聚乙烯吡咯烷酮、有机胺、哌啶、高哌嗪中的至少一种，优选为聚乙烯吡咯烷酮；和/或，所述有机物与钒源中的钒元素的质量比为(0.01-1)：1，优选地比为(0.05-0.2)：1。9.根据权利要求3-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中采用喷涂法或浸渍法将所述前驱体溶液负载在载体上；和/或，所述喷涂法的操作温度为80-200℃，优选90-150℃；和/或，所述步骤(5)中焙烧的温度为400-560℃，时间为1-8h。10.权利要求1-4中任一项所述的催化剂或权利要求3-9中任一项所述的制备方法制备的催化剂在均四甲苯氧化合成均酐中的应