[发明专利]生产9-芴酮用催化剂及其制备方法和9-芴酮的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂及其制备方法和制备9-芴酮的方法。

背景技术

9-芴酮是一种重要的精细有机化工原料，它可以用作医药、染料、液晶等精细化学品和功能高分子的原料等，在国内外被大量的使用。

目前，由于气相氧化法制备9-芴酮具有过程简单、易于实现连续化生产且无污染物排放的优点，因而得到了广泛地推广和应用；由于制备催化剂方法不同，性能上也不同，芴的转化率一般能达到90～98％，9-芴酮的选择性达到80～96％，但一般都停留在小试阶段，没有生产装置的相关报道。

发明内容

本发明提供了生产9-芴酮用催化剂及其制备方法和9-芴酮的生产方法，目的是为了解决现有气相氧化法制备9-芴酮存在催化剂使用过程中芴的转化率低及9-芴酮的选择性低的问题。

本发明中生产9-芴酮用催化剂由活性组分和载体组成，活性组分中的TiO₂、V₂O₅、Cs₂O、Nb₂O₅的负载量为载体质量的5％～20％；其中活性组分是由TiO₂、V₂O₅、Cs₂O、Nb₂O₅和K₂SO₄组成，V₂O₅与TiO₂的质量比为0.03～0.08∶1，Cs₂O与TiO₂的质量比为0.001～0.005∶1，Nb₂O₅与TiO₂的质量比为0.010～0.025∶1，K₂SO₄与TiO₂的质量比为0.003～0.004∶1。

本发明中生产9-芴酮用催化剂制备方法的步骤如下：一、向质量百分比浓度为5～7％的草酸溶液中边搅拌边加入五氧化二钒，其中草酸与五氧化二钒的质量比为5∶2，得到草酸氧钒溶液；二、向草酸氧钒溶液中加入硫酸钾、氧化铯和五氧化二铌，混合均匀，再加入二氧化钛，然后进行打浆研磨后得到浆液；三、向滚动的转鼓(直径600mm)内加入载体，加热至200～250℃，将上一步骤制得的浆液喷在载体上，TiO₂、V₂O₅、Cs₂O和Nb₂O₅总质量是载体质量的5％～20％，再在550℃条件下，用空气吹扫5小时；得到生产9-芴酮用催化剂；其中步骤二中K₂SO₄与TiO₂的质量比为0.003～0.004∶1，TiO₂与步骤一所述的V₂O₅的质量比为1∶0.03～0.08，Cs₂O与TiO₂的质量比为0.001～0.005∶1，Nb₂O₅与TiO₂的质量比为0.010～0.025∶1；步骤三中空气吹扫过程中空气的通入量15～20升/分。

所述载体的材料为碳化硅、α-三氧化二铝或滑石体。所述载体形状为球形、环柱形或鞍马形。

本发明中9-芴酮的生产方法是按下述反应进行的：a、将上述催化剂150升装入列管式反应器(Φ520×3500mm)中，采用熔盐进行加热，将熔盐温度升至380℃，通入100立米/小时的空气，活化催化剂8小时；b、将芴气化后，再按芴与空气的质量比为1∶10～30的配比与空气的混合，再通入列管式反应器中，其中芴气的通入量为25～30kg/h，反应温度控制在380～450℃，然后采用70～80℃的水进行凝华收集，凝华收集过程需要水温恒定，得到9-芴酮。

本发明中催化剂的催化剂负荷为150～200克芴/小时·升，芴的转化率≥99％，选择性≥97％。

附图说明

图1是精制9-芴酮产品的红外光谱图。

具体实施方式