[发明专利]均苯四甲酸二酐催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂及其制备方法。

背景技术

均苯四甲酸二酐(pyromellitic dianhydride，PMDA)是一种重要的化工原料，主要用作聚酰亚胺、聚咪唑等耐热树脂的单体、粉末涂料消光剂中间体、医药中间体、环氧树脂固化剂等，用其制成的产品在航空、航天、电子工业等领域的尖端技术部门已得到广泛应用。

目前，均苯四甲酸二酐的生产方法，多采用均四甲苯以钒钛氧化物为催化剂，用空气催化氧化得到粗品均苯四甲酸二酐(简称粗酐)，进而经水解、重结晶精制得到精品均苯四甲酸二酐(简称均酐)。

现有气相氧化法制备均苯四甲酸二酐存在催化剂收率及选择性低的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有气相氧化法制备均苯四甲酸二酐存在催化剂收率及选择性低的问题；而提供了均苯四甲酸二酐催化剂及其制备方法。

均苯四甲酸二酐催化剂由活性组分和载体组成，活性组分由1分子份V₂O₅、10～12分子份TiO₂、0.02～0.1分子份P₂O₅、0.05～0.15分子份Sb₂O₃和0.01～0.05分子份碱金属氧化物组成，活性组分总质量是载体质量的10％～20％。

均苯四甲酸二酐催化剂的制备方法是按下述步骤进行的：一、按照1分子份V₂O₅、10～12分子份TiO₂、0.02～0.1分子份P₂O₅、0.05～0.15分子份Sb₂O₃和0.01～0.05分子份碱金属氧化物，分别称取钒源、钛源、磷源、锑源和碱金属盐的比例分别称取钒源、钛源、磷源、锑源和碱金属盐用于制备活性组分；二、向质量百分比浓度为5％～7％的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，加入活性组分总质量10％的聚醋酸乙烯酯乳液，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，加热至200℃～250℃，然后将步骤三制得的浆液喷在载体上，活性组分总质量是载体质量的10％～20％，再放入马釜炉中在500℃～550℃条件下，用空气吹扫3～5小时；冷却后制得催化剂。

上述碱金属氧化物为K₂O或Cs₂O。

本发明中催化剂的催化剂负荷为60～100克均四甲苯/小时·升，均四甲苯的转化率≥99％，固体收率(质量)≥98％～106％。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式中均苯四甲酸二酐催化剂由活性组分和载体组成，活性组分由分子份V₂O₅、10～12分子份TiO₂、0.02～0.1分子份P₂O₅、0.05～0.15分子份Sb₂O₃和0.01～0.05分子份碱金属氧化物组成，活性组分总质量是载体质量的10％～20％。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述碱金属氧化物为K₂O或Cs₂O。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：载体的材料为球形无孔碳化硅、α-三氧化二铝或滑石体或素瓷体。其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：载体的形状是球形、圆柱形、环柱形或鞍马形。其它与具体实施方式一至三之一相同。