[发明专利]粗对苯二甲酸加氢精制催化剂

说明书

本发明涉及粗对苯二甲酸加氢精制催化剂、催化剂的制备方法，以及粗对苯二甲酸加氢精制方法，主要解决现有技术中存在的加氢过程中副产物多的问题，本发明通过采用粗对苯二甲酸加氢精制催化剂，所述催化剂包括载体和活性组分，所述的载体为二氧化钛；所述活性组分包括钯和钌，钯的质量百分含量为催化剂干重的0.3～0.8％，钌与钯的质量之比为(0～4)：4的技术方案，较好地解决了该技术问题，可用于粗对苯二甲酸加氢精制生产中。

技术领域

本发明涉及粗对苯二甲酸加氢精制催化剂、催化剂的制备方法，以及粗对苯二甲酸加氢精制方法。

背景技术

精对苯二甲酸，俗称PTA，是合成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的中间体，PET可用来生产PET瓶和纤维。在传统的Amoco工艺中，对二甲苯(PX)首先以醋酸为溶剂，在水溶性的Co/Mo/Br催化剂体系下，高压高温下空气氧化生产粗对苯二甲酸(CTA)，CTA中含有杂质为对羟基苯甲酸(HMBA)、苯甲酸(BA)、对甲基苯甲酸(PTOL)、对羧基苯甲醛(4-CBA)以及其它有色杂质，其中主要杂质是对羧基苯甲醛(4-CBA)，含量在3000ppmw左右，用传统的方法难以分离。工业上采用加氢将4-CBA转化为对甲基苯甲酸(PTOL)，然后结晶、离心、干燥分离，得到的产品中4-CBA的含量在25ppmw以下，满足聚酯合成的要求，在加氢过程中也产生更多的BA、HMBA、PTOL副产品，造成PTA损耗。加氢温度一般在260～290℃之间，压力在7.0～8.5MPa之间，氢气分压在0.5～1.0MPa之间；催化剂采用负载型0.5wt％钯/炭催化剂，炭通常为4～8目的椰壳炭。

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。另外，活性组分钯在表面分布越均匀，钯的分散度越高，钯的利用率也越高。活性炭作为载体的优点是耐酸耐碱，但是由于活性炭由于受产地、气候以及处理条件的不同，载体差别较大，造成催化剂每批质量上的差异；活性组分钯与活性炭作用弱，钯晶粒易长大使催化剂失活；另外钯炭催化剂由于活性炭的落粉，从而造成钯的流失和产品的污染。以二氧化钛为载体可克服以上的缺点。

中国专利CN101428226(用于对苯二甲酸精制的选择性加氢催化剂)中提到采用纯的锐钛矿晶型的二氧化钛为载体，活性组分为钯的催化剂，将4-CBA加氢成对羟基苯甲酸(HMBA)，因为HMBA比对甲基苯甲酸更容易分离，但在实际工业应用中加氢不可能只停留在这一步。

美国专利US5362908(Catalyst and method for purifying crudeterephthalic acid,isophthalic acid or naphthalene dicarboxylic acid)中提到采用高温处理过的二氧化钛为载体，钯、铑为活性组分用于CTA(4-CBA含量为2000ppmw)加氢精制，对于新鲜催化剂，产品中总杂质含量为7930ppmw。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中存在的加氢过程中副产物多的问题，提供一种新的用于粗对苯二甲酸加氢精制催化剂，该催化剂用于粗对苯二甲酸的加氢精制反应，具有催化剂活性高，产品中杂质少的特点。

本发明所要解决的技术问题之二是与上述技术问题之一相对应的催化剂的制备方法。

本发明所要解决的技术问题之三是采用技术问题之一所述催化剂的粗对苯二甲酸的精制方法。