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1、河北工業(yè)科技第19卷第3期第35頁HEBEIJOURNALOFrNDUSTRIALVol.19No.3P.35總第73期2002年SCIENCE&TECHNOLOGYSum732002文章編號:1008-1534(2002)03-0035-05苯酹合成催化劑的研究進展李英，趙地順,張亞通(河北科技大學化學與制藥工程學院，河北石家莊050018)摘要:介紹了蔡、鄰二甲苯、正戊烷催化氧化合成苯酊的基本催化劑，如以V2O5為基礎的催化劑、氧化鉗型催化劑、V2O5-TiO2-K2SO4催化劑和VPO催化劑，并闡述了鄰法合成苯酊催化劑各組分的作用,提出了開發(fā)新型催化劑應實施催化劑研究
2、單位、催化劑生產廠家以及苯酹生產廠家三方聯合開發(fā)的新思路，以集中行業(yè)優(yōu)勢，拓展思路,使國產催化劑早日替代進口催化劑。關鍵詞:鄰二甲苯;催化氧化;苯酹漾;正戊烷中圖分類號Q643.36文獻標識碼:A鄰苯二甲酸酹(簡稱苯肝)是重要的基本有機化工原料之一，廣泛用于增塑劑、醇酸樹脂、聚酯纖維、染料、醫(yī)藥和農藥等領域，隨著這些領域的發(fā)展，其需求日益增加。生成苯酉千的原料路線很多,如四氫化蔡、十氫化蔡及荼的衍生物等［1］。但較多的是以蔡和鄰二甲苯為原料，以V2O5為催化劑進行催化氧化制苯肝。為了提高苯酉千的質量、收率,朝著高負荷、低能耗的方向發(fā)展，主要從技術上改進苯酉千生產工藝,其中最
3、重要的手段是改善催化劑的性能，提高催化劑的負荷。1916—1917年,德國和美國相繼開發(fā)T以氧化銳為催化劑的固定床催化工藝，由茶氧化制苯酉匕20世紀60年代以前，苯酹生產都采用此法［2］。而鄰二甲苯氧化制苯軒催化劑的研究成為近幾十年的研究熱點,本文對此類催化劑的研究進展作綜述。收稿日期:2001?07?06;修冋日期:2001-11-27責任編輯:陳玉堂作者簡介:李英(1970?),河北晉州市人碩士，研究方向為功能高分子材料。1蔡法制苯酹催化劑簡介近代工業(yè)上蔡催化氧化的催化劑是以V2O5為基礎的催化劑，它是選擇性最好、活性相當高的催化劑。用熔融方法制得的V2O5(簡稱熔銳)
4、比在低溫下分解銳酸鞍而制得的疏松的粉末狀V2O5更好［3］。其中得到廣泛應用的是V2O5-K2SO4-SiO2型催化劑，它既可用于固定床反應器，又可用于流化床反應器。有人提出加入某些金屬的硫酸鹽，如Cr2(SO3)3,CuSO4,Ag2SO4等,可以改善帆催化劑的選擇性，其中Cr2(SO3)3的效果最好，也可添加P2O5［l］o氧化鉗型催化劑,或是添加少量磷的鉗催化劑，后一種催化劑在450°C進行蔡的氧化，鄰苯二甲酸軒的選擇性可達90%o采用V2O5-K2SO4-SiO2為催化劑時，苯gf有一半是通過1,4■蔡醍進一步氧化而成的。也有人提出苯酹是經由1,4■蔡釀和1,2耒釀
5、兩條途徑生成的⑷。2鄰法合成苯酊催化劑的研究進展鄰法合成苯酊催化劑負荷及效率的提高經歷了以下幾個階段［5］:1）鄰二甲苯氧化制苯酉干工藝的初期，催化劑的負荷大約為40g/m3;2）經過十幾年的研究，催化劑的負荷提高到60?75g/m3,這代催化劑以日本觸媒的NX-16R為代表；3）20世紀90年代初，埃爾夫?阿托和日本觸媒開發(fā)了負荷為100g/m3的特種催化劑，即NHX-34R型催化劑，1996年應用于工業(yè)生產，效率（以純鄰二甲苯計）為113%~114%;4）開發(fā)下一代催化劑的目標為負荷達120~140g/m3o要提高催化劑的性能，必須首先掌握催化劑的作用機理。1968年，
6、德國BASF公司首先應用載有V2O5-TiO2表面涂層的球形顆粒催化劑，該催化劑性能優(yōu)良,從此,V2O5和TiO2成為鄰法苯酢催化劑的基本組分，其中最有效的活性組分為銳的氧化物。對于該催化劑的作用機理,Lyubarskii等人認為⑹:氧主要是從V2O5-TiO2相互作用區(qū)的晶格脫離的,且取決于V2O5的濃度和反應壓力。氧從晶格脫離時，氧空位作為促進劑起著非常重要的作用，V2O5-TiO2之間的相互作用擾亂了V2O5有缺陷的表面狀態(tài)，結果增加了V2O5表面和本體間電子交換的幾率。以V2O5-TiO2-K2SO4為催化劑，氧化反應主要通過:鄰二甲苯-鄰甲基苯甲醛-苯駄-鄰苯二甲
7、酸酹這條路線進行［7］。催化劑的研究熱點主要集中在以下幾方面:1）助催化劑的選擇，如加入堿金屬、堿土金屬及其氧化物，稀土等;2）載體選擇，包括載體組成、載體制備、載體形狀等;3）催化劑制備工藝，如噴涂、浸漬等。2.1助催化劑助催化劑的加入可以提高苯酹產率的實質是它改變了催化劑的酸堿性、降低過氧化物（CO2,CO,順酹，檸糠醛等）或未氧化物（苯駄、鄰甲基苯甲醛）的量⑵。助催化劑一般為Nb,Sb,P,K,Na,Cs,RbMo等的氧化物或鹽。俞鼎章［8］研究了多種助催化劑的作用效果，為我們研制高收率、高負荷、高選擇性的催
