[发明专利]一种制取均苯四甲酸二酐用的催化剂

说明书

技术领域

本发明属于催化氧化技术领域，特别涉及一种制取均苯四甲酸二酐用的催化剂。

背景技术

均苯四甲酸二酐简称均酐或者PMDA，主要用作聚酰亚胺薄膜耐热树脂的单体、粉末涂料、消光剂、环氧树脂固化剂和增塑剂等。由于PMDA具有耐高温、抗冲击优异的电性能以及耐深冷等，众多的优异性能，用它制成的产品在尖端技术部门，比如飞机、航天、航空、电子工业等领域已经得到广泛应用。

目前，国内均苯四甲酸二酐生产方法，大多采用以均四甲苯为原料，钒钛系黄色催化剂作催化，气相氧化法生产得到粗产品，简称粗酐，经水解、脱水、升华、粉碎后得到精品均苯四甲酸二酐。由于生产均酐氧化过程是一个复杂多相催化过程，它由一系列反应组成，均四甲苯发生脱甲基反应，会生成偏三甲苯、均三甲苯、邻二甲苯、苯等，从而导致均酐粗制品收率低、质量差、色泽重、结晶颗粒少、固体粉末多；同时，使用的催化剂增重率低、选择性差，且设备流程和操作过程复杂，运行成本高。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利号201010511358.2提出了均苯四甲酸二酐催化剂及其制备方法，该催化剂由活性组分和载体组成,其中活性组分由V2O5、TiO2、P2O5、Sb2O3和碱金属氧化物组成；且该催化剂制备方法如下：一、称取；二、向草酸溶液中边搅拌边加入锑源和钒源,得到草酸氧钒溶液；三、向草酸氧钒溶液加入磷源、锑源和碱金属盐,混合均匀,再加入钛源,加入聚醋酸乙烯酯乳液,然后进行打浆研磨后得到浆液；四、向喷涂机的转鼓内加入载体,加热后将浆液喷在载体上,再放入马弗炉中空气吹扫；冷却后制得催化剂。

经检索还发现，中国专利号201010543303.X提出了由均四甲苯气相催化氧化制取均苯四甲酸二酐用的催化剂及其制备方法，其是由V₂O₅、TiO₂和P₂O₅构成,其中,V₂O₅、TiO₂和P₂O₅的摩尔比为:1∶3.750-15.000∶0.125-0.313；其是通过制取草酸氧钒铵溶液、制取喷涂液、喷涂和焙烧四个步骤制成的；在该催化剂中，TiO₂(钛白粉)作为催化剂活性组分，使得催化剂具有低炉温、低空速、高选择性的特点，并且增重高，解决了传统催化剂增重率低、选择性差的缺陷，简化了相对复杂和苛刻的催化剂制备工艺，减少了能量和资源的消耗，降低了PMDA的生产成本，具有重要的工业应用价值；此外该体系催化剂增重高、重现性好、稳定性高，是一种新型高效的气相氧化法制备PMDA催化剂。

因此，结合现状及已有文献，研发一种能使制取均苯四甲酸二酐的熔盐温度更低、热点反应温度更低、对空速要求更低、负荷更低及增重更高，且能提高均苯四甲酸二酐的收率和纯度的制取均苯四甲酸二酐用的催化剂是非常有必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能使制取均苯四甲酸二酐的熔盐温度更低、热点反应温度更低、对空速要求更低、负荷更低及增重更高，且能提高均苯四甲酸二酐的收率和纯度的制取均苯四甲酸二酐用的催化剂，还提供一种该催化剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种制取均苯四甲酸二酐用的催化剂，其创新点在于：所述催化剂由喷涂液和载体组成，所述喷涂液主要由下列重量份的组分组成：偏钒酸铵 3-5份、草酸 11.2-11.4份、磷酸氢二铵 0.2-0.4份、无水磷酸钠 0.1-0.3份、氧化锑 0.18-0.2份、钼酸铵 1.1-1.3份、氢氧化钾0.98-1份、磷酸二氢钠0.6-0.8份、碳酸钾 0.18-0.2份和纳米钛晶粒 8.6-8.8份；所述载体为78.5-78.7重量份的氧化铝陶瓷。

进一步地，所述偏钒酸铵为美国杜邦工业品，钛白粉为赢创工业集团工业品，其他喷涂液组分均使用化学试剂级别。

本发明的优点在于：本发明提供的催化剂在应用时具有活性比较好、选择性高、热点反应温度低、寿命时间长、降低部分能源消耗的优点，即在制取均苯四甲酸二酐具有熔盐温度更低、热点反应温度更低、对空速要求更低、负荷更低及增重更高的优点。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1