專利名稱：制備1,8-萘酐的催化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涉及一種制備1,8-萘酐的催化劑，特別涉及一種用于氣相氧化苊制備1,8-萘酐 的負載型催化劑。
背景技術(shù)：
1，8-萘酐是重要的染料中間體，是生產(chǎn)熒光增白劑和農(nóng)用化學品中殺蟲劑的重要原料，也 可用于生產(chǎn)3，4，9,10-茈四甲酸二酐，后者是茈系高檔有機顏料的關(guān)鍵中間體，還可以經(jīng)轉(zhuǎn)位 得到2，6-萘二甲酸，它是生產(chǎn)高性能樹脂的一個關(guān)鍵單體。
氧化苊制得1，8-萘酐的方法主要分"液相催化氧化法(如美國專利2,963,509等所報道的方 法)"和"氣相催化氧化法"兩種。其中"氣相催化氧化法"是目前工業(yè)上廣泛采用的一種制備l, 8_萘酐的方法，而催化劑的研制是"氣相催化氧化法"制備1，8-萘酐的關(guān)鍵技術(shù)之一。
日特開平8-193080公開了一種用于流化床式反應器中的催化劑，其為包含Ti02、 V205、 Cs2S04、 CS20和S03的組合物，該催化劑雖催化效率較高，但其成本也高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種用于氣相氧化苊制備1，8-萘酐的負載型催化劑。 本所說的1，8-萘酐具有如下結(jié)構(gòu)
本發(fā)明所說的用于氣相氧化苊制備1，8-萘酐的負載型催化劑，其特征在于，所說負載型催 化劑由負載型釩-鉀催化劑、負載型釩-錫催化劑和負載型釩-鋰催化劑組成，其中鋰含量為鉀 含量的30 wt% 50 wt %。
其中所說負載型釩-鉀催化劑、負載型釩-錫催化劑或負載型釩-鋰催化劑均可采用現(xiàn)有浸 漬-烘焙方法獲得。
具體實施例方式
本發(fā)明所說的用于氣相氧化苊制備1，8-萘酐的負載型催化劑，由包括下列步驟的方法制
得
3(1) 負載型釩-鉀催化劑的合成
將偏釩酸銨40克 120克(優(yōu)選80克 110克)、無機鉀鹽10克 50克(優(yōu)選20克 30克)、草酸10克 100克(優(yōu)選40克 80克)溶解于水中，加入800mL 1200mL (900 mL 1000mL)的浮石，升溫至6(TC 100'C浸漬0.5小時 24小時(優(yōu)選8小時 14小時)， 于100'C 12(TC烘干，再在450'C 650。C烘焙24小時后得到釩-鉀催化劑；
(2) 負載型釩-錫催化劑的合成
將偏釩酸銨40克 120克(優(yōu)選80克 110克)、水溶性無機錫鹽10克 50克(優(yōu)選 20克 30克)、草酸10克 100克(優(yōu)選40克 80克)溶解于水中，加入800 mL 1200 mL (優(yōu)選900 mL 1000 mL)的浮石，升溫至60。C 100'C浸漬0.5小時 24小時(優(yōu)選8小 時 14小時)，于100'C 12(TC烘干，再在45(TC 650'C烘焙24小時后得到釩-錫催化劑；
(3) 負載型釩-鋰催化劑的合成
將偏釩酸銨40克 120克(優(yōu)選80克 110克)、水溶性無機鋰鹽10克 50克(優(yōu)選 20克 30克)、草酸10克 100克(優(yōu)選40克 80克)溶解于水中，加入800 mL 1200mL (優(yōu)選900 mL 1000 mL)的浮石，升溫至60'C 10(TC浸漬0.5小時 24小時(優(yōu)選8小 時 14小時)，于10(TC 120'C烘干，再在45(TC 65(TC烘焙24小時后得到釩-鋰催化劑；
(4) 目標催化劑的制備
將由步驟(1)、 (2)和(3)制得的釩-鉀催化劑、釩-錫催化劑和釩-鋰催化劑混合得目標 催化劑，目標催化劑中鋰元素含量為鉀元素含量的30wty。 50wtc/。。
其中所說的無機鉀鹽為硫酸鉀、氯化鉀、碳酸鉀或硝酸鉀；所說的水溶性無機錫鹽為 氯化亞錫；所說的水溶性無機鋰鹽為氯化鋰或硫酸鋰。
將上述本發(fā)明所提供的催化劑用于氣相氧化苊制備1，8-萘酐時，其較佳的使用溫度范圍為 330。C 380。C;反應器兩端壓力差0.03-0.035Mpa;器內(nèi)物料流速l-1.5m/min為宜。
苊氣相催化氧化合成1，8-萘酐反應裝置由預熱設(shè)備、氣化設(shè)備、產(chǎn)品收集和后處理設(shè)備等 幾部分組成。苊氧化用的空氣由空氣壓縮機提供，并經(jīng)過凈化處理。氧化反應在不銹鋼列管 式反應器中進行，由熔鹽(由45wt。/oNaN02和55wto/oKN03組成)加熱保溫，催化劑填充量 1100mL。在產(chǎn)品收集過程中，根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量情況調(diào)整保溫和冷卻速度。所得l，8-萘酐為白色 或淡黃色晶體(純度大于99%)，熔點273°C 274°C，收率大于90%。
本發(fā)明所提供的催化劑具有反應選擇性好、使用壽命長、制備容易、重復性好、性能穩(wěn) 定、活性組分不易脫落及低成本的優(yōu)點。
以下將通過實施例對本發(fā)明作詳細的說明，應理解，但所舉之例并不限制本發(fā)明的保護范圍。盡管對本發(fā)明已作了詳細的說明并引證了一些具體實例，但對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說， 只要不離開本發(fā)明的精神和范圍，做各種變化或修正是顯然的。
實施例1
將偏釩酸銨95克、氯化亞錫25克，草酸15克在水中全部溶解后，加入浮石1000mL， 升溫至卯-100。C浸漬12小時后，于100-120。C烘干，在450-650。C烘焙后得到980mL釩-錫催 化劑。
將偏釩酸銨50克、硫酸鉀25克，草酸100克在水中全部溶解加入浮石1000mL,升溫至 90-100。C浸漬12小時后，于100-120。C烘干后得到995mL釩-鉀催化劑。
將偏釩酸銨95克、氯化鋰25克，草酸15克在水中全部溶解，加入浮石1000mL，升溫 至90-100'C浸漬12小時后，于100-120'C烘千，在450-65(TC烘焙后得到990mL釩-鋰催化劑。
實施例2
將偏釩酸銨95克、氯化鋰5克，氯化亞錫10克，硫酸鉀10克，草酸15克在水中全部 溶解，加入浮石1000mL，升溫至90-10(TC浸漬12小時后，于100-120。C烘干，在450-650°C 烘焙后得到980mL釩-鉀、釩-錫和釩-鋰催化劑。
實施例3
將按上述方法制備的催化劑，裝入苊氧化用的管式反應器(管長2米)，其內(nèi)先加一層0.8 米高的釩-鉀催化劑，再加一層0.4米高的釩-鋰催化劑，最后加一層0.7米高的釩-錫催化劑， 在該催化劑作用下對工業(yè)苊進行催化氧化反應。
先將苊熔化后輸入汽化器，通入300-31(TC熱風；苊(kg):熱風(m3) = 1: 44;控制管 式反應器溫度375±5°C;兩端壓力差0.03-0.035Mpa;管內(nèi)物料流速l-1.5m/min，由此得到99.5% 純度的1，8-萘二甲酸酐，收率90%。
對比例
在上述管式反應器中(管長2米)，其內(nèi)先加一層0.95米高的釩-鉀催化劑，再加一層0.95 米高的釩-錫催化劑。在該催化劑作用下對工業(yè)苊進行催化氧化反應。
先將苊熔化后輸入汽化器，通入300-310'C熱風；苊(kg):熱風(m3) = 1:44;控制管 式反應器溫度375士5。C;兩端壓力差0.03 Mpa 0.035 Mpa;管內(nèi)物料流速1 m/min 1.5 m/min， 由此得到得到98%純度的1，8-萘二甲酸酐，但是收率只有70%。
權(quán)利要求
1、一種用于氣相氧化苊制備1，8-萘酐的負載型催化劑，其特征在于，所說負載型催化劑由負載型釩-鉀催化劑、負載型釩-錫催化劑和負載型釩-鋰催化劑組成，其中鋰含量為鉀含量的30wt％～50wt％。
2、 如權(quán)利要求l所述的負載型催化劑，其特征在于，所說負載型催化劑由包括下列步驟 的方法制得(1) 負載型釩-鉀催化劑的合成將偏釩酸銨40克 120克、無機鉀鹽10克 50克、草酸10克 100克溶解于水中，加 入800mL 1200mL的浮石，升溫至60。C 100。C浸漬0.5小時 24小時，于100°C 120°C 烘干，再在450'C 65(TC烘培24小時后得到釩-鉀催化劑；(2) 負載型釩-錫催化劑的合成將偏釩酸銨40克 120克、水溶性無機錫鹽10克 50克、草酸10克 100克(優(yōu)選40 克 80克)溶解于水中，加入800mL 1200mL的浮石，升溫至60。C 10(TC浸漬0.5小時 24小時，于10(TC 120。C烘干，再在450'C 65(TC烘培24小時后得到釩-錫催化劑；(3) 負載型釩-鋰催化劑的合成將偏釩酸銨40克 120克、水溶性無機鋰鹽10克 50克、草酸10克 100克溶解于水 中，加入800mL 1200mL的浮石，升溫至6(TC 100'C浸漬0.5小時 24小時，于100°C 12(TC烘干，再在45(TC 65(TC烘培24小時后得到釩-鋰催化劑；(4) 目標催化劑的制備將由步驟(1)、 (2)和(3)制得的釩-鉀催化劑、釩-錫催化劑和釩-鋰催化劑混合得目標 催化劑，且目標催化劑中鋰含量為鉀含量的30 wt% 50 wt%。
3. 如權(quán)利要求2所述的負載型催化劑，其特征在于，其中偏釩酸銨的用量為80克 110 克；草酸的用量為40克 80克；浮石的用量卯0mL 1000mL。
4. 如權(quán)利要求3所述的負載型催化劑，其特征在于，其中無機鉀鹽用量為20克 30克； 水溶性無機錫鹽用量為20克 30克；水溶性無機鋰鹽用量為20克 30克。
5、如權(quán)利要求4所述的負載型催化劑，其特征在于，其中所說的無機鉀鹽為硫酸鉀、氯 化鉀、碳酸鉀或硝酸鉀；所說的水溶性無機錫鹽為氯化亞錫；所說的水溶性無機鋰鹽為氯化 鋰或硫酸鋰。
全文摘要
本發(fā)明涉及涉及一種用于氣相氧化苊制備1，8-萘酐的負載型催化劑。所說催化劑由釩-鉀催化劑、釩-錫催化劑和釩-鋰催化劑混合獲得，其中鋰含量為鉀含量的30wt％～50wt％。本發(fā)明所提供的催化劑具有反應選擇性好、使用壽命長、制備容易、重復性好、性能穩(wěn)定、活性組分不易脫落及低成本的優(yōu)點。
文檔編號C07D311/00GK101601996SQ20091005434
公開日2009年12月16日 申請日期2009年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日
發(fā)明者偉 張, 張志剛, 沈永嘉, 王燕紅, 許斯豐, 鵬 黃 申請人:遼寧聯(lián)港染料化工有限公司