[发明专利]一种用于苯氧化制顺酐的催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于苯氧化制顺酐的催化剂，包括催化剂载体、活性组分和导热材料。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，在所述催化剂中，以载体的质量计，所述活性组分所占的比例为10％-30％，优选为15.5％-19.5％，和/或所述导热材料所占的比例为0.5-10％，优选1-5％。

3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述导热材料选自石墨烯、石墨粉和碳纤维材料中的至少一种，优选地，所述导热材料的形状为颗粒状、圆柱状、棒状中的至少一种，和/或所述导热材料的尺寸≤20μm，优选≤10μm；

和/或所述催化剂载体选自以碳化硅和/或氧化铝为骨架粒子的多孔惰性物质，优选地，在所述催化剂载体中，以催化剂载体的总质量计，碳化硅的质量分数为80％-99.9％，氧化铝的质量分数为0.1％-20％；

和/或所述活性组分包括主催化剂和助催化剂，其中，所述主催化剂包括钒化合物、钼化合物、钠化合物、磷化合物和镍化合物；和/或所述助催化剂为氧化物，优选为选自铷、铯、铈、铌、铬、钨、铁、钌、钴、铑、镓、铟、铊、锑、铋、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥元素的氧化物的一种或多种，更优选为铯、铈、铟、铒、铷、铁的氧化物的一种或多种。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的催化剂，其特征在于，在所述催化剂中，以V₂O₅计的钒化合物、以MoO₃计的钼化合物、以Na₂O计的钠化合物、以P₂O₅计的磷化合物、以NiO计的镍化合物、助催化剂的摩尔比为1:(0.2-0.90):(0.001-0.2):(0.005-0.25):(0.0001-0.05):(0.0001-0.05)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的催化剂，其特征在于，所述钒化合物包括选自偏钒酸铵、五氧化二钒和钒酸钠中的一种或多种，优选偏钒酸铵；和/或所述钼化合物包括选自钼酸铵、三氧化钼和钼酸钙中的一种或多种，优选钼酸铵；和/或所述钠化合物包括选自磷酸二氢钠和磷酸三钠中的一种或多种，优选磷酸三钠；和/或所述磷化合物包括选自磷酸二氢铵、85％-115％磷酸和五氧化二磷中的一种或多种，优选磷酸二氢铵；和/或所述镍化合物包括选自硝酸镍、硫酸镍、氯化镍和氧化镍中的一种或多种，优选氧化镍。

6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的用于苯氧化制顺酐的催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤A：向还原剂溶液中加入活性组分，混合后再加入导热材料，得到催化剂活性组分混合物；

步骤B：将所述催化剂活性组分混合物喷涂至催化剂载体上，干燥后，制得催化剂前体；

步骤C：将所述催化剂前体活化，得到所述催化剂，

优选地，在步骤A中，在所述混合后同时加入导热材料和分散剂。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述还原剂为草酸；和/或所述还原剂与钒化合物的摩尔比为(1.8-3):1，优选为(1.9-2.0):1；

和/或所述分散剂为聚乙二醇200-600，优选为聚乙二醇200；和/或所述分散剂的加入量为所述催化剂活性组分混合物的0.01-2％，优选0.2-0.8％。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在步骤B中，在载体的温度为150-350℃，优选为250-270℃的条件下，将所述催化剂活性组分混合物喷涂到载体表面；和/或所述喷涂的温度为150-350℃，优选200-320℃，更优选250-300℃的条件下，和/或所述喷涂的速度为0.05-0.1mL/min·gcat。

9.一种苯氧化制顺酐的方法，将含苯混合气与权利要求1-5中任一项所述的催化剂或权利要求6-8中任一项所述的制备方法得到的催化剂接触。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述含苯混合气体中的苯浓度为40-55g/Nm³，和/或所述含苯混合气体的体积空速为1500-3000h^-1，优选为2000-2500h^-1，和/或所述接触的熔盐温度为300-400℃，优选为340-360℃。