流化床空气氧化蒽合成蒽醌的催化剂和工艺制造技术

流化床空气氧化蒽合成蒽醌的催化剂和工艺,微颗粒催化剂各活性组分以原子数计为：Mo1.0PaVbWcTidMeOf；硅溶胶为粘合剂，催化剂煅烧温度为550～650℃，煅烧时间8～12h。本发明专利技术的优点是:温度稳定易控，可以用粉末蒽原料，催化剂使用寿命长，产品收率高，蒽转化率99.4%,蒽醌摩尔收率84.0%，没有含盐废水。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本专利技术涉及到一种以蒽为原料，采用空气为氧化剂，流化床工艺选择性催化氧化 合成蒽醌，属于精细化工范畴。
技术介绍
蒽醌是一种大吨位、重要的染料和精细化工原料。 目前一般采用苯酐工艺生产：苯酐和苯在无水三氯化铝催化下，缩合生成苯甲酰 基苯甲酸铝盐，水解得到苯甲酰基苯甲酸，再用发烟硫酸作为脱水关环剂，得到蒽醌。此法 成本较低，但工艺复杂、周期较长，含盐废水量巨大且很难处理，环境污染严重，由于环保监 管日益严格，以后很难再用此工艺生产。如中国专利CN102659551A，比较详细描述了此法生 产方法。 也有少数采用电化法氧化蒽生产蒽醌：采用硫酸和重铬酸盐为介质，氧化蒽得到 蒽醌。此法用剧毒重金属铬盐，同样存在环境污染问题，如专利CN1807690A报道。 采用固定床工艺空气氧化蒽合成蒽醌，主要存在如下问题：固定床温度难控制，高 熔点（218°C )和高沸点（340°C )原料蒽难以精确稳定进料，催化剂寿命短，收率低。此工艺 虽然被淘汰，但是工艺中几乎没有废水产生。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有固定床工艺空气氧化蒽合成蒽醌工艺之不足而提供 一种流化床空气氧化蒽合成蒽醌的催化剂和工艺。 本专利技术采用空气为氧化剂，流化床工艺选择性催化氧化合成蒽醌，流化床温度 340~390°C，压力0· 03~0· IMPa，部分尾气循环套用；以硅溶胶为载体，以M〇03、P205、V 205、 W03、Ti02、K2O为活性组分，高收率得到蒽醌。 本专利技术微颗粒催化剂各活性组分以原子数计为： MoloP麗TidMeOf a值范围为0.3~3.0 ; b值范围为0. 1~1.0 ; c值范围为0. 05~0. 5 ; d值范围为0. 05~0. 5 ; e值范围为0· 02~0· 08 ; f为满足各元素氧化物所需氧原子的总和； M为碱金属钾或者铯； 硅溶胶为粘合剂，催化剂煅烧温度为550~650°C，煅烧时间8~12h。 钥来自于钥酸铵和氧化钥,使用时用氨水溶解。 磷来自于磷酸、五氧化二磷，a值范围为0. 3~3. 0,优选0. 8~I. 2。 钒来自于五氧化二钒、偏钒酸铵，用草酸水溶液溶解使用，b值范围为0. 1~1. 0， 优选0. 4~0. 7。 钨来自于钨酸铵、氧化钨，c值范围为0.05~0.5,优选0. 1~0.2。 钛来自于锐钛型纳米二氧化钛、偏钛酸，d值范围为0. 05~0. 5,优选0. 1~0. 3。 碱金属优选钾、铯，来自于可溶性盐或氧化物，e值范围为0.02~0.08,优选 0. 04 ~0. 06。 粘合剂为硅溶胶，占催化剂总质量为45~60%。 催化剂粒度范围20~100微米。 流化床空气氧化蒽合成蒽醌的催化剂的应用方法为：以蒽为原料，采用空气为 氧化剂，流化床工艺选择性催化氧化合成蒽醌，流化床温度340~390°C，压力0. 03~ 0.1 MPa，蒽负荷为40~80g/升催化剂· h，空气总量为0. 4~0. 8 m3/升催化剂· h，部分 尾气循环套用，尾气循环套用量占空气总量的10~50%。 本专利技术的优点是：温度稳定易控，可以用粉末蒽原料，催化剂使用寿命长，产品收 率高，蒽转化率99. 4%，蒽醌摩尔收率84. 0%，没有含盐废水。【具体实施方式】 典型催化剂制备工艺描述如下但不局限此条件： (1)将下表原料依次投入带框式搅拌的搪瓷釜中：得到催化剂混合物。 (2)将混合物蒸发浓缩到40% (m/m)的浆状物。 (3)离心喷雾造粒，控制喷雾塔进口温度300~350°C，出口温度110~120°C，旋 风捕集催化剂微球颗粒。 (4)催化剂微球颗粒烘干，温度150~200°C，时间10~15h。 (5)回转窑或者流化床在有氧状况煅烧，温度580~650°C，时间8~10h。 (6)风选捕集20~100微米微球，重度分布约56微米。 得到活性组分为ΜοαΡιΛ.^Μ??ΜΚ。.。^催化剂1000 kg，二氧化硅载体质量50%， 用于流化床工艺。 流化床空气氧化蒽合成蒽醌的催化剂的应用方法具体为： 罗茨风机压入恒定量的含尾气的空气，尾气量占空气总量的10~40% ;通过循环熔盐 自动控制流化床内催化剂温度340~390°C ;采用带密封料斗和变频器的螺旋给料机定量 输入原料蒽；凝华箱捕集得到粗品，粗品采用常规方法得到合格品；部分尾气循环使用，另 一部分尾气净化排放。 本专利技术采用流化床工艺实施，流化床内置三级旋风分离器和熔盐换热管，控温精 度 ±1。。。 典型工艺过程描述如下： (1) 流化床尺寸为Φ 820X16500,填装催化剂1000 kg (堆积比重lg/ml); (2) 新鲜空气流量360 m3/h (标态)，尾气流量240 m3/h (标态）； (3) 控制流化床催化剂温度368土 1°C，压力0· 045MPa，连续稳定投入蒽50 kg /h ; (4) 凝华收集产品； (5 )结果：实施例3 : 流化床尺寸Φ 38 X 2000。【主权项】1. 流化床空气氧化蒽合成蒽醌的催化剂和工艺，其特征在于 微颗粒催化剂各活性组分以原子数计为： MoloP麗TidMeOf a值范围为0.3~3.0 ; b值范围为0. 1~1.0 ; c值范围为0. 05~0. 5 ; d值范围为0. 05~0. 5 ; e值范围为0? 02~0? 08 ; f为满足各元素氧化物所需氧原子的总和； M为碱金属钾或者铯； 硅溶胶为粘合剂，催化剂煅烧温度为550~650°C，煅烧时间8~12h。2. 根据权利要求1所述流化床空气氧化蒽合成蒽醌的催化剂和工艺，其特征在于，钥 来自于钥酸铵和氧化钥，使用时用氨水溶解。3. 根据权利要求1所述流化床空气氧化蒽合成蒽醌的催化剂和工艺，其特征在于，磷 来自于磷酸、五氧化二磷，a值范围为0. 3~3. 0,优选0. 8~1. 2。4. 根据权利要求1所述流化床空气氧化蒽合成蒽醌的催化剂和工艺，其特征在于，钒 来自于五氧化二钒、偏钒酸铵，用草酸水溶液溶解使用，b值范围为0. 1~1. 0,优选0. 4~ 0? 7。5. 根据权利要求1所述流化床空气氧化蒽合成蒽醌的催化剂和工艺，其特征在于，钨 来自于钨酸铵、氧化钨，c值范围为0. 05~0. 5,优选0. 1~0. 2。6. 根据权利要求1所述流化床空气氧化蒽合成蒽醌的催化剂和工艺，其特征在于，钛 来自于锐钛型纳米二氧化钛、偏钛酸，d值范围为0. 05~0. 5,优选0. 1~0. 3。7. 根据权利要求1所述流化床空气氧化蒽合成蒽醌的催化剂和工艺，其特征在于，碱 金属优选钾、铯，来自于可溶性盐或氧化物，e值范围为0. 02~0. 08,优选0. 04~0. 06。8. 根据权利要求1，所述流化床空气氧化蒽合成蒽醌的催化剂和工艺，其特征在于，粘 合剂为硅溶胶，占催化剂总质量为45~60%。9. 根据权利要求1所述流化床空气氧化蒽合成蒽醌的催化剂和工艺，其特征在于催化 剂粒度范围20~100微米。10. 根据权利要求1所述流化床空气氧化蒽合成蒽醌的催化剂和工艺，其特征在于流 化床空气氧化蒽合成蒽醌的催化剂的应用方法为：以蒽为原料，采用空气为氧化剂，流化 床工艺选择性催化氧化合成蒽醌，本文档来自技高网...

【技术保护点】
流化床空气氧化蒽合成蒽醌的催化剂和工艺，其特征在于微颗粒催化剂各活性组分以原子数计为：Mo1.0PaVbWcTidMeOfa值范围为0.3～3.0；b值范围为0.1～1.0；c值范围为0.05～0.5；d值范围为0.05～0.5；e值范围为0.02～0.08；f为满足各元素氧化物所需氧原子的总和；M为碱金属钾或者铯；硅溶胶为粘合剂，催化剂煅烧温度为550～650℃，煅烧时间8～12h。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永恒，杨希雄，危想平，杨成雄，熊航行，李立威，
申请(专利权)人：荆楚理工学院，
类型：发明
国别省市：湖北;42