【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种邻苯二甲酸酐催化剂的制备方法，具体地，涉及一种采用电渗析法在合金载体上均匀涂覆催化活性组分制备所述催化剂的方法，该方法制备的催化剂可以用于邻二甲苯和/或萘为原料与分子氧进行气相氧化反应生产苯酐。
技术介绍
1、邻苯二甲酸酐简称苯酐(pa),是一种重要的有机化工原料之一，是广泛用于制造药物、染料、食品添加剂、油漆、橡胶等化学产品的重要中间体。苯酐催化剂一般为v-ti系列，生产工艺路线有萘流化床氧化工艺，萘或邻二甲苯单独为原料以及萘和邻二甲苯混合原料的固定床氧化工艺等。
2、目前市场上苯酐催化剂生产厂家主要是德国巴斯夫和我国大连龙想催化化学股份有限公司，其中巴斯夫催化剂性能较好，市场占有率较大，占据国内市场主导地位，但在使用过程中发现，basf公司的苯酐催化剂均不能达到设计产能，远远不能达到三年的使用寿命，同时产品收率下降近40％；国内龙想公司的苯酐催化剂一直仅能确保1年半的使用寿命。催化剂上的产品收率下降和使用寿命过短使产品制造成本显著增加，严重影响了生产装置的经济效益。
3、高性能催化剂的开发是苯酐生产工艺的核心技术。目前，催化剂制备方法中，ep 0964744b1公开了一种以v2o5、tio2为主组份，添加少量铷、铯、锑等活性物质制作成浆液，再向浆液中添加粘合剂、特殊促进剂，采用流化床喷涂技术，将0.02～2mm的活性物质以薄层状涂覆在碳化硅质、氧化铝质或其他瓷质的球形或环形载体上，经一定温度(约270℃左右)低温烘烧而成的。
4、cn1074146a公开了一种苯酐催化剂的
5、de-a-16 42 938或de-a 17 69 988的苯酐催化剂制备方法中，介绍了在涂覆转筒中，将催化活性物质和助催化剂的可溶性盐类或氧化物、粘合剂溶于水和/或有机溶剂形成悬浮液或浆状溶液涂覆至载体上，温度控制在150～450℃。
6、研究发现，上述苯酐催化剂制备方法中，在含有催化活性物质的浆液涂覆在惰性载体上时，由于在温度高达300℃条件下制备，浆液中水和溶剂在短时间内会快速蒸发，形成的蒸汽带走了大部分活性物质，导致活性组分损失，同时溶剂蒸发导致活性涂层松散，强度差，催化剂在使用过程中，载体表面活性组分物质易脱落，出现“掉粉”现象，是导致苯酐催化剂产品收率下降和使用寿命过短的重要原因之一。
技术实现思路
1、本专利技术针对苯酐催化剂活性涂层松散，强度差，载体表面活性组分物质易脱落等问题，提供了一种用于制备邻苯二甲酸酐的催化剂的制备方法，该催化剂的制备方法采用电渗析原理，制备的催化剂中载体表面活性组分附着力强，减少催化剂使用过程中活性组分流失，提高催化剂稳定性、延长催化剂寿命，降低苯酐生产制造成本，提高生产装置的经济效益。
2、根据本专利技术的一个方面，本专利技术的一个目的在于提供一种用于制备邻苯二甲酸酐的催化剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
3、1)配制浆液
4、将水和有机溶剂按照质量比为1:0.05至1:0.1充分混合均匀，加入一定量表面活性剂，形成混合溶剂；
5、根据催化剂配方比例，首先将适量的可溶性钒盐溶于上述混合溶剂，充分搅拌形成无色透明溶液，然后加入一定量的助催化剂成分的可溶性盐，搅拌均匀后加入一定量tio2粉体，充分搅拌并研磨进行乳化处理，得到催化活性物质粘稠状浆液；
6、2)金属合金载体预处理
7、在导电粘合剂中经过一定温度、时间前期预处理，使合金载体表面覆盖一层导电粘合剂，然后将预处理后金属合金载体内嵌入负电极板的网状中空结构中固定。
8、3)活性物质沉积、干燥
9、将正、负电极板放置于电渗析槽中两侧，将催化活性物质粘稠状浆液加入电渗析槽中，在电渗析槽外部施加直流电压，电渗析槽中催化活性物质，在直流电场驱动下，浆液中阴、阳离子分别向阳极和阴极发生离子迁移，使得阳离子活性物质按一定比例均匀沉积在负电极板中嵌入的金属合金载体上，进一步氧化均匀沉积形成对应金属氧化物活性组分，直至催化活性成分的沉积质量达到金属合金载体质量的3％～20％，停止电渗析，取出负电极板内载金属合金体，在70～90℃热空气中充分干燥，制得所述催化剂。
10、其中，优选地，步骤1)中所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、乙醇胺、乙二醇二甲醚、甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺中的至少一种，所述有机溶剂起到促进剂和稳定反应体系的作用。
11、优选地，步骤1)中所述表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、硬脂酸钠、n-甲基吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵中的至少一种。
12、优选地，步骤1)中所述可溶性钒盐选自偏钒酸铵、偏钒酸钠、偏钒酸钾、草酸氧钒中的一种或多种。
13、优选地，步骤1)中所述助催化剂成分选自铯、锑、铌、铁、铈、锆、铷、钾、钨、钐、钼的可溶性盐中的一种或多种。
14、优选地，步骤1)中所述助催化剂成分的可溶性盐选自盐酸盐、碳酸盐、硝酸盐、碳酸氢盐中的一种或多种。
15、优选地，步骤1)中，基于100重量份的最终催化剂活性成分，水和有机溶剂的用量为10至40重量份。
16、优选地，步骤1)中，基于100重量份的最终催化剂活性成分，可溶性钒盐的用量为5至20重量份。
17、优选地，步骤1)中，基于100重量份的最终催化剂活性成分，助催化剂成分的可溶性盐的用量为1至10重量份。
18、优选地，步骤2)中所述金属合金载体的形状选自圆柱形、环形或球形等，直径为3mm～12mm，高度为3mm～10mm，孔率为0.5～10％。
19、优选地，步骤2)中所述金属合金载体选自本领域常规的cual载体、znal载体和alsi载体中的一种或多种。
20、优选地，步骤2)中所述导电粘合剂为将铜、银、铝等金属填料掺杂在环氧树脂、硅酮或柔性聚异乙烯等聚合物基体中的至少一种。导电粒子在粘合剂中形成导电的网络结构，从而赋予粘合剂导电性能。
21、优选地，步骤3)中所述电渗析槽外部施加直流电压为10至80v，优选为30v。
22、优选地，步骤3)中所述电渗析槽的电流密度为0.5～15a/dm2。
23、根据本专利技术的另一个方面，本专利技术的另一个目的在于提供一种用于邻二甲苯和/或萘气相氧化生产苯酐的催化剂，所述催化剂通过上述制备方法制备得到，所述催化剂包括催化剂活性成分和金属合金载体，其中催化剂活性成分负载在金属合金载体上，所述金属合金载体选自本领域常规的cual载体、znal载体和alsi载体中的一种或多种，所述催化剂活性成分中，基于100重量份的催化剂活性成分，包括4～15wt％的v2o5，5～10wt％的助催化剂成分，余量至100wt％的tio本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于制备邻苯二甲酸酐的催化剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、乙醇胺、乙二醇二甲醚、甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述金属合金载体选自CuAl载体、ZnAl载体和AlSi载体中的一种或多种；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述电渗析槽外部施加直流电压为10至80V，优选为30V；
5.一种用于邻二甲苯和/或萘气相氧化生产苯酐的催化剂，所述催化剂通过根据权利要求1至4中任意一项所述制备方法制备得到，所述催化剂包括催化剂活性成分和金属合金载体，其中催化剂活性成分负载在金属合金载体上，所述金属合金载体选自本领域常规的CuAl载体、ZnAl载体和AlSi载体中的一种或多种，所述催化剂活性成分中，基于100重量份的催化剂活性成分，包括4～15wt％的V2O5，5～10wt％的助催化剂成分，余量至100wt％的TiO2。
6.根
7.根据权利要求5所述的催化剂在由邻二甲苯和/或萘气相氧化生产苯酐中的用途。
...【技术特征摘要】
1.一种用于制备邻苯二甲酸酐的催化剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、乙醇胺、乙二醇二甲醚、甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺中的至少一种；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述金属合金载体选自cual载体、znal载体和alsi载体中的一种或多种；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述电渗析槽外部施加直流电压为10至80v，优选为30v；
5.一种用于邻二甲苯和/或萘气相氧化生产苯酐的催化剂，所述催化剂通过根据权利要求1至4中...
【专利技术属性】
技术研发人员：苗磊磊，董文威，王耀红，周帅林，熊言坤，程时标，陈西波，
申请(专利权)人：北京旭阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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