[其他]氯化制四氯间苯二甲腈流化床的催化剂制备和再生技术

说明书

本发明属于一种应用于生产氯化芳腈有机物的催化剂制法。

国外一些专利也曾公布过，采用活性炭吸附一种或一种以上的金属氯化物（铁、铜、锌或镍等氯化物），作为生产四氯间苯二甲腈的催化剂。如：美国专利365267、日特许43-22298和日特许43-22589，但以上专利未公布过复合催化剂的组成及制作方法和再生技术。

本发明的目的在于提供一种能适用于复合床中的流化床或单一流化床制四氯间苯二甲腈的催化剂制备和再生技术。

本发明的要点是：

1.采用活性炭（20～100目）吸附不同比例的金属氯化物，其中：FeCl₃：7～8%;ZuCl₂：0.8～1.2%;GuCl₂：3.8～4.2%（以催化剂总重量为100%计）。

2.在负压下温度80～120℃处理8～12小时。

制备工艺流程如下：

1.取一定量的活性炭（20～100目）。

2.用活性炭等体积水加水体积的1/5的浓盐酸煮沸一小时，然后用蒸馏水洗三次。

3.配制浸渍液：用与活性炭等体积的蒸馏水和1/20水体积的浓盐酸溶解FeCl₃，ZnCl₂，CuCl₂。

4.在水洗过的活性炭中加入浸渍液煮干。

5.炒干或烘干。

6.将烘干的催化剂放入特殊装置，在负压下，温度80～120℃处理8～12小时制得流化床用催化剂（简称50＃催化剂）。

本法制得的催化剂活性好，在较高的负荷下能维持较长的活性稳定期。因为本法采用了活性炭上吸附较适宜的比例金属氯化物，并严格控制FeCl₃在活性炭上的吸附量，而且在一定温度下进行真空处理，因而使得所制的催化剂活性比吸附上其它比例金属氯化物好。本法制得的催化剂比一般流化床催化剂负荷高。本法制得的催化剂负荷为15克间苯二甲腈/100克催化剂·小时。美国有机化学22卷10号P834～837 1964，酞腈气相催化卤化的研究报导的催化剂负荷0.34～0.45×10^-3摩尔间苯二甲腈/克·小时。因为催化剂的负荷直接关系到它的寿命和交换量，负荷低寿命可延长，交换量可较少。

本法制得的催化剂在复合床中作流化床催化剂，在交换量为催化剂装填量的1/35就能保证出口转化率维持在60～75%长期稳定运转，使固定床减轻负担，合格产品转化率≥98%，分子收率≥95%。本法制得的催化剂在以上条件下使复合床长期稳定运转。

间苯二甲腈高温气相氯化制四氯间苯二甲腈这一反应过程，其特点是温度高，有氯气和相变过程，间苯二甲腈为固体，通过催化剂高温气相氯化制得固体的四氯间苯二甲腈，因而催化剂易附上碳化物杂质和固体物质，催化剂易失活，活性炭类型的催化剂失活后再生的方法，一般资料中也有报道，如：吹扫、灼烧、蒸汽活化等，但对于这一类催化剂的再生方法未见报导。

本发明采用简单的方法，将下床后的催化剂再生，活性显著恢复，又可作为流化床交换用催化剂。

本发明催化剂再生的要点，将活性下降到一定程度的催化剂（出口转化率低于60%的催化剂）经氮气吹扫，放入再生器内，在负压下温度为100℃～120℃，用物理方法处理8～12小时，活性显著恢复，又可作为流化床交换用催化剂，每8小时交换量为催化剂装填量的1/24可稳定维持流化床出口转化率60%～75%。

实例1

将活性炭（20～100目）吸附上FeCl₃7.5%，CuCl₂4.1%，ZnCl₂1.1%（以催化剂的总重量为100%计）组成的催化剂经烘干后放入一特殊装置内在110℃抽真空（残余压力80毫米汞柱）10小时，制得流化床用50＃催化剂，放入复合床的流化床内。试验条件：装填量861毫升，静床高450毫米，催化剂负荷为15克间苯二甲腈/100克催化剂·小时，间苯二甲腈∶氯气＝1∶8（摩尔比），线速U＝0.24米/秒，温度320℃，300小时内活性稳定，当活性下降为70%以下，每8小时交换新催化剂量为装填量的1/35，可使流化床出口转化率维持在60～75%范围内，交换时放出的催化剂放入再生器内抽真空（残余压力20毫米汞柱），温度为120℃处理8小时，作为流化床催化剂交换用，每8小时交换量为装填量的1/24，维持流化床出口转化率60～75%，复合床最终产品转化率98%，分子收率≥95%。