[发明专利]粗对苯二甲酸加氢精制的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粗对苯二甲酸加氢精制的方法。

背景技术

Pd/C催化剂是一种常用的加氢催化剂，常用于粗对苯二甲酸(CTA)加氢精制生产精对苯二甲酸(PTA)，例如粗对苯二甲酸(CTA)加氢精制Amoco工艺是将含有对羧基苯甲醛(4-CBA)和有色杂质的粗对苯二甲酸(CTA)，溶解于水中，在高温、高压下，用钯/炭(简称Pd/C)催化剂进行选择性加氢，使4-CBA和有色杂质还原成易溶于水的对甲基苯甲酸(P-TA)和无色组分，再经结晶分离，得到4-CBA小于25ppm的纤维级PTA，起主要作用的是钯活性组分。

专利CN100402144C公开了一种粗对苯二甲酸加氢精制方法，该方法采用的Pd/C催化剂在制备过程中，在含Pd溶液中加入络合剂，例如8-羟基喹啉等与水配制成钯混合液浸渍或喷洒载体活性炭，该加氢精制方法采用的催化剂在使用过程中金属Pd易流失，造成催化剂活性低，加氢效果差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的加氢效果差的问题，提供一种粗对苯二甲酸加氢精制方法，该方法采用的Pd/C催化剂在使用过程中具有金属Pd不易流失、活性高、加氢效果好的特点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种粗对苯二甲酸加氢精制方法，以粗对苯二甲酸浆料为反应原料，在氢气存在下与Pd/C催化剂接触在270℃～290℃的反应温度和7～9MPa的反应压力下进行反应得到加氢精制产物；其中所述的Pd/C催化剂以重量百分比计含Pd 0.20～2.50％，余量为改性活性炭载体；其中所述改性活性炭载体含有Si和N，以重量百分比计Si在改性活性炭载体中的含量为0.10％～0.35％，且Si/N的摩尔比为0.5～1.0∶1，所述改性活性炭载体采用如下步骤制备：

a)以水为溶剂，将式I所示的含硅化合物配成浸渍液II，

(式I)，

其中，R₁为-CH₃或者-CH₂CH₃，R₂选自-(CH₂)n₁-NH₂或者-(CH₂)n₂-NH-(CH₂)n₃-NH₂，其中n₁、n₂、n₃为1～3的整数；

b)用浸渍液II浸渍椰壳活性炭，在60～150℃下热处理0.5～12小时，干燥，得所述改性活性炭载体。

上述技术方案中R₂优选为-(CH₂)n₂-NH-(CH₂)n₃-NH₂，Si/N的摩尔比优选为0.5∶1，更优选n₂＝2、n₃＝3；步骤b)中的热处理温度优选为80～110℃；步骤b)中的热处理时间优选为0.5～4小时；所述粗对苯二甲酸以重量计含4-CBA优选为3.0～3.5％；以重量计所述粗对苯二甲酸与纯水的投料比优选为1∶8～10；以重量计所述Pd/C催化剂与粗对苯二甲酸的投料比优选为1∶10～15。

为了考察上述改性活性炭载体制备的Pd/C催化剂性能，将催化剂在生产装置中挂篮10个月，并用高压釜对挂篮后的催化剂性能进行活性评价。

本发明的关键在于加氢精制反应采用了由改性活性炭为载体的催化剂，所述改性活性炭含有Si和氨基，Si与活性炭基体具有锚定作用，而氨基对Pd具有络合作用，Pd/C催化剂在使用过程中金属Pd不易流失，从而改善了加氢精制效果。实验表明，本发明方法采用的催化剂经过10个月挂篮实验后Pd流失率不大于16％，催化剂的4-CBA转化率高达99.8％，而现有技术方法采用的催化剂经10个月挂篮实验后Pd流失率高达27％，催化剂的4-CBA转化率仅为65.6％，因此本发明取得了较好的技术效果。