一种用于苯氧化法制顺酐的催化剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于催化剂领域，尤其涉及一种用于苯氧化法制顺酐的催化剂。
【背景技术】
[0002] 顺丁烯二酸酐简称顺酐，又名马来酸酐，是一种重要的有机化工原料，是仅次于苯 酐和醋酐的世界第三大有机酸酐，广泛用于石油化工、食品加工、医药、建材等行业。其具体 应用包括制造不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、马来酸(顺丁烯二酸）、富马酸(反丁烯二酸），以 及农药、涂料、玻璃钢、润滑油添加剂、造纸化学品添加剂、表面活性剂等。新法顺酐脂化低 压加氢生产1，4-丁二醇工艺的问世，使之成为具有高附加值的精细化工中间体1，4-丁二 醇、四氢呋喃、γ-丁内脂的重要原料，应用领域迅速拓展。
[0003] 以苯为原料气相固定床催化氧化制顺酐在国内外已有数十年的历史，虽然国际上 正丁烷氧化法生产顺酐工艺将取代传统的苯氧化法制顺酐生产工艺，但由于资源拥有量和 价格的不同，在许多国家和地区苯氧化法生产工艺在一个相当长时间内将继续存在，并且 仍将具有一定的市场竞争力。目前我国苯生产量已经超过1400Kt/a，而苯氧化法生产顺酐 仅占苯消耗总量的6%左右，原料供应丰富，调节余地大;加之我国万吨级苯氧化法生产顺 酐工艺的国际化技术已非常完善，因此近期内，我国仍以苯氧化法生产工艺为主。
[0004] 在该方法中催化剂是最关键的，其催化剂通常采用V2O5-MoO3为主体，加入适量的 P205、K2〇、Na2〇和Tio2等为助催化剂，以低表面积的a-Al2〇3、SIC和Tio 2等为载体。但是这类常 见的催化剂普遍存在顺酐收率低的问题，公开号为CN103816931A的发明专利公开了一种苯 氧化制顺酐催化剂，其配方包括￥ 205、]?0〇2、？2〇5、附0和〇1〇，还包括（冊4)2冊〇4、他3?〇4和 NH4Cl,制备的顺酐催化剂顺酐收率达到94-96%，但是在其催化剂的制备中需要通入惰性 保护气体，优选为氮气，这一定程度上增加了制备成本，且对设备要求较为严苛，在工业化 应用中比较难易实现。
[0005]我公司经过多年的摸索试验，现制备了一种催化剂，可使收率稳定达到96%以上， 且可采用常规方法进行制备，比如喷涂法和浸渍法。
【发明内容】
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于苯氧化法制顺酐的催化剂，制备 方法简单，可采用喷涂法或者浸渍法，得到的催化剂可使顺酐收率稳定达到96%以上。
[0007] 本发明的技术方案为:一种用于苯氧化法制顺酐的催化剂，包括催化剂载体和催 化剂活性组份，催化剂活性组份包括V2O 5、Mo03、P2〇5、NiO和Na2O，还包括助催化剂，助催化剂 为稀土金属氧化物，稀土金属氧化物选自La2〇3、Ce2〇3、Tb2〇3、Ει?2〇3中的一种或几种。
[0008] 进一步地，催化剂载体为碳化硅载体。
[0009] 进一步地，催化剂载体的形状为圆球状、圆柱状、环状、半环状、马鞍状或蜂窝状中 的任意一种。
[0010] 进一步地，催化剂载体为6-8mm的颗粒。
[0011] 进一步地，采用喷涂法，将催化剂活性组份和助催化剂混合溶液喷涂到催化剂载 体表面，制得催化剂。
[0012] 进一步地，采用浸渍法，将催化剂载体置于催化剂活性组份和助催化剂混合溶液 中，制得催化剂。
[0013] 进一步地，催化剂活性组份和助催化剂混合溶液中各元素的摩尔比为V:Mo:P:Ni : Na:稀土金属元素=1: (0.45-0.55): (0.05-0.08): (0.008-0.01): (0.2-0.3): (0.0008-0.001)〇
[0014] 进一步地，采用喷涂法时，在400-500°C下进行喷涂，喷涂时间为3-5h。
[0015] 进一步地，采用浸泡法时，浸泡温度为80-100°C，浸泡时间为2-3h。
[0016] 本发明的有益效果在于：
[0017] 制备方法简单，可采用喷涂法或者浸渍法，得到的催化剂可使顺酐收率稳定达到 96%以上。
【具体实施方式】
[0018] 下面对本发明的【具体实施方式】做出简要说明。
[0019] 实施例一
[0020] 1、催化剂活性组份和助催化剂混合溶液的制备
[0021 ]采用草酸配置酸性溶液，加热到30°C，称取一定量的偏钒酸铵加入到配好的酸性 溶液中，搅拌均匀至溶解;再加入钼酸铵溶液，搅拌均匀至溶解;再依次加入磷酸钠、硝酸镍 和氧化镧的硝酸溶液，加入过程中不断搅拌，最后至完全溶解。该混合溶液中，各元素的摩 尔比为V:Mo :P:Ni:Na:La=l :0.55 :0.08 :0.01:0.3:0.001，稀土金属氧化物还可以选自 Ce2〇3、Tb2〇3、EU2〇3 中的一种或几种。
[0022] 2、分别用喷涂法和浸渍法制备催化剂
[0023] 喷涂法:将市售的碳化硅载体置于配有外加热设备的转鼓中，通过喷枪将上步配 置的混合溶液喷涂到载体上，转鼓速度为10-30转/分钟，温度为400°C，喷涂时间为3小时， 冷却至室温后，得到本发明的催化剂。
[0024] 浸渍法:将市售的碳化硅载体用蒸馏水煮沸2小时，烘干后放入上步骤配备的混合 溶液中，水浴加热，浸泡温度为80°C，慢速搅拌浸煮半小时，捞出后烘烤半小时;再浸渍半小 时，捞出烘烤半小时，反复操作5-6次，烘干即制得本发明的催化剂。
[0025] 实施例二
[0026] 1、催化剂活性组份和助催化剂混合溶液的制备
[0027]采用草酸配置酸性溶液，加热到30°C，称取一定量的偏钒酸铵加入到配好的酸性 溶液中，搅拌均匀至溶解;再加入钼酸铵溶液，搅拌均匀至溶解;再依次加入磷酸钠、硝酸镍 和氧化铈的盐酸溶液，加入过程中不断搅拌，最后至完全溶解。该混合溶液中，各元素的摩 尔比为V:Mo :P:Ni:Na:Ce = l :0.45:0.05:0.008:0.2:0.0008,稀土金属氧化物还可以选自 La2〇3、Tb2〇3、EU2〇3 中的一种或几种。
[0028] 2、分别用喷涂法和浸渍法制备催化剂，方法同实施例1，区别之处在于喷涂法中喷 涂温度为500°C，喷涂时间为5小时;浸渍法中浸渍温度为100°C。
[0029] 实施例三
[0030] I、催化剂活性组份和助催化剂混合溶液的制备
[0031] 采用草酸配置酸性溶液，加热到30°C，称取一定量的偏钒酸铵加入到配好的酸性 溶液中，搅拌均匀至溶解;再加入钼酸铵溶液，搅拌均匀至溶解;再依次加入磷酸钠、硝酸镍 和氧化铽的硝酸溶液，加入过程中不断搅拌，最后至完全溶解。该混合溶液中，各元素的摩 尔比为V:Mo :P:Ni:Na:Tb = l :0.55 :0.