[发明专利]粗对苯二甲酸精制催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粗对苯二甲酸精制催化剂的制备方法，特别是关于一种用于粗对苯二 甲酸精制的负载型钯/炭催化剂的制备方法。

背景技术

负载型钯/炭催化剂适用于粗对苯二甲酸的精制，粗对苯二甲酸中的对羧基苯甲醛(简 称4-CBA)等杂质进行加氢转变为其它的化合物后，随后采用结晶的方法来分离提纯。由 于钯/炭催化剂采用单一的活性组份，所以金属钯在载体上的分布状况，对催化剂性能的影 响非常大。

由于对苯二甲酸加氢精制反应过程是一个一级反应，反应速度快，反应过程中反应物 难以穿透到催化剂颗粒的内部进行反应，这就使得颗粒内部的活性金属由于位阻影响，接 触不到直径较大的反应物分子组份不能发挥作用。此时，外表面的活性金属表现出的高的 催化活性。出于充分利用贵金属的考虑，通常钯/炭催化剂做成蛋壳型，即让活性组份钯主 要负载于载体的表面。钯与反应物接触的表面积越大，活性也越好。蛋壳型活性组份分布 的催化剂比分布范围较宽的催化剂具有更高的加氢催化能力。美国专利4476242提出采用 溶于有机溶剂的钯盐溶液浸渍活性炭载体，将活性组份钯全部集中在厚度小于70～80μm 的表层。美国专利6066589提出采用预浸渍法将浓的钯溶液负载在活性炭上，制得的催化 剂中小于50％Pd位于载体表面小于50μm的表层内，其余的钯位于50～400μm的表层。 但是，蛋壳型活性组份分布的Pd/C催化剂由于表面磨损容易造成钯的流失致使催化剂失 活，因此蛋壳型催化剂活性组份钯分布于外表面也有不利因素。制备出Pd分布合理的催 化剂，是提高催化性能、延长催化剂寿命的关键因素。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的催化剂中活性组份金属钯微晶 分布在活性炭靠近表面的微孔内，渗入较浅，在使用过程中因磨损而造成钯流失，导致催 化剂活性下降而稳定性降低的问题，提供一种新的粗对苯二甲酸精制催化剂的制备方法。 该方法制得的催化剂用于粗对苯二甲酸的加氢精制精制反应，具有减少因磨损而导致催化 剂表面活性组份金属钯的流失，催化剂稳定性高、寿命长的特点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种粗对苯二甲酸精制催化剂的 制备方法，以竞争吸附剂预浸渍活性炭载体，过滤和干燥后负载活性组份金属钯，最后添 加还原剂对其进行还原，洗涤得成品催化剂，制得的催化剂中金属钯重量百分比为0.1～ 5％，其中至少有45％的钯分布于载体0.2～20μm的表层，有小于10％的钯分布于载体表 面至0.2μm的表层，其余部分分布于深度为20～180μm的内层，其中所用的竞争吸附剂 选自碳原子数为1～6的低碳有机酸水溶液中的至少一种。

上述技术方案中，所述的竞争吸附剂选自浓度为0.01～0.5摩尔/升的柠檬酸、马来酸、 草酸或乳酸中的至少一种，优选方案选自浓度为0.05～0.3摩尔/升的柠檬酸、马来酸、草 酸或乳酸中的至少一种，更优选方案选自浓度为0.1～0.2摩尔/升的柠檬酸，竞争吸附剂浸 渍温度为0～80℃，优选范围为10～50℃，更优选范围为20～30℃，浸渍时间为5～120 分钟，优选范围为10～60分钟，更优选范围为20～40分钟；干燥温度为100～200℃，优 选范围为110～150℃，更优选范围为130～140℃。钯前体优选方案选自氯化钯、钯氧化 物、乙酸钯、硝酸钯、氯钯酸及其碱式盐、钯氨配合物中的至少一种，更优选方案选自氯 钯酸。还原剂选自甲酸、甲酸钠、甲醛、水合肼、葡萄糖或氢气中的至少一种，优选方案 选自甲酸钠。

本发明中选用颗粒或成型活性炭，优选颗粒或成型椰壳炭，比表面为600～1800m²/g， 优选范围为800～1500m²/g；孔容为0.30～0.85ml/g，优选范围为0.40～0.60ml/g；其中 90％以上的颗粒粒度为4～8目。