本發(fā)明涉及一種粗對苯二甲酸加氫精制的方法,屬于粗對苯二甲酸加氫合成技術領域。
背景技術:
pd/c催化劑是一種常用的加氫催化劑,常用于粗對苯二甲酸(cta)加氫精制生產精對苯二甲酸(pta),例如粗對苯二甲酸(cta)加氫精制amoco工藝是將含有對羧基苯甲醛(4-cba)和有色雜質的粗對苯二甲酸(cta),溶解于水中,在高溫、高壓下,用鈀/炭(簡稱d/c)催化劑進行選擇性加氫,使4-cba和有色雜質還原成易溶于水的對甲基苯甲酸(p-ta)和無色組分,再經結晶分離,得到4-cba小于25ppm的纖維級pta,起主要作用的是鈀活性組分。
專利cn100402144c公開了一種粗對苯二甲酸加氫精制方法,該方法采用的pd/c催化劑在制備過程中,在含pd溶液中加入絡合劑,例如8-羥基喹啉等與水配制成鈀混合液浸漬或噴灑載體活性炭,該加氫精制方法采用的催化劑在使用過程中金屬pd易流失,造成催化劑活性低,加氫效果差等。為此,需要設計一種新的技術方案,能夠綜合性地克服上述現有技術中存在的不足。
技術實現要素:
本發(fā)明正是針對現有技術存在的不足,提供一種粗對苯二甲酸加氫精制的方法,該方法采用的pd/c催化劑在使用過程中具有金屬pd不易流失、活性高、加氫效果好的特點,滿足實際使用要求。
為解決上述問題,本發(fā)明所采取的技術方案如下:
一種粗對苯二甲酸加氫精制的方法,包括如下步驟:
步驟(1)以粗對苯二甲酸為反應原料,向粗對苯二甲酸中加入其重量2-3倍的熱水,洗滌3次并過濾及離心脫水、干燥;
步驟(2)以水和碳酸氫鈉混合液為反應介質,在氫氣存在下與pd/c催化劑接觸在260℃~280℃的反應溫度和7.0-9.0mpa的反應壓力下進行反應得到加氫精制產物;
其中,所述pd/c催化劑以重量百分比計含pd0.20~2.50%,余量為改性活性炭載體;所述改性活性炭載體含有si和n,以重量百分比計si在改性活性炭載體中的含量為0.10%~0.35%,且si/n的摩爾比為0.5~1.0:1;
所述改性活性炭載體采用如下步驟制備:
步驟(a):以水為溶劑,將式i所示的含硅化合物配成浸漬液ii,
r1o
︱
r1o—si—r2(式i)
︱
r1o
其中,r為-ch或-ch2ch3,r選自-(ch2)n1-nh2或者-(ch2)n2-nh-(ch2)n3-nh2,其中n1、n2、n3為1~3的整數;
步驟(b):用浸漬液ii浸漬椰殼活性炭,在60~150℃下熱處理0.5~12小時,干燥,得所述改性活性炭載體。
作為上述技術方案的改進,所述改性活性炭制備步驟中的r2為-(ch2)n2-nh-(ch2)n3-nh2,si/n摩爾比為0.5:1;其中,n2=2、n3=3。
作為上述技術方案的改進,所述粗對苯二甲酸以重量計含4-cba為3.0~3.5%。
作為上述技術方案的改進,以重量計所述粗對苯二甲酸與水和碳酸氫鈉混合液的投料比為1:8~10。
作為上述技術方案的改進,以重量計所述pd/c催化劑與粗對苯二甲酸的投料比為1:10~15。
本發(fā)明與現有技術相比較,本發(fā)明的實施效果如下:
本發(fā)明所述粗對苯二甲酸加氫精制的方法,該方法采用的pd/c催化劑在使用過程中具有金屬pd不易流失、活性高、加氫效果好的特點,滿足實際使用要求。
此外,本發(fā)明的關鍵在于加氫精制反應采用了由改性活性炭為載體的催化劑,所述改性活性炭含有si和氨基,si與活性炭基體具有錨定作用,而氨基對pd具有絡合作用,同時以水和碳酸氫鈉混合液為反應介質,保證了加氫過程中氫量的足夠,粗對苯二甲酸在經過水解、過濾機離心干燥之后性質更穩(wěn)定,進而使得pd/c催化劑在使用過程中金屬pd不易流失,從而改善了加氫精制效果。實驗表明,本發(fā)明中pd流失率不大于12%,催化劑的4-cba轉化率高達99.98%。
具體實施方式
下面將結合具體的實施例來說明本發(fā)明的內容。
本發(fā)明所述的一種粗對苯二甲酸加氫精制的方法,包括如下步驟:
步驟(1)以粗對苯二甲酸為反應原料,向粗對苯二甲酸中加入其重量2-3倍的熱水,洗滌3次并過濾及離心脫水、干燥;
步驟(2)以水和碳酸氫鈉混合液為反應介質,在氫氣存在下與pd/c催化劑接觸在260℃~280℃的反應溫度和7.0-9.0mpa的反應壓力下進行反應得到加氫精制產物;
其中,所述pd/c催化劑以重量百分比計含pd0.20~2.50%,余量為改性活性炭載體;所述改性活性炭載體含有si和n,以重量百分比計si在改性活性炭載體中的含量為0.10%~0.35%,且si/n的摩爾比為0.5~1.0:1;
所述改性活性炭載體采用如下步驟制備:
步驟(a):以水為溶劑,將式i所示的含硅化合物配成浸漬液ii,
r1o
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r1o—si—r2(式i)
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r1o
其中,r為-ch或-ch2ch3,r選自-(ch2)n1-nh2或者-(ch2)n2-nh-(ch2)n3-nh2,其中n1、n2、n3為1~3的整數;
步驟(b):用浸漬液ii浸漬椰殼活性炭,在60~150℃下熱處理0.5~12小時,干燥,得所述改性活性炭載體。
本發(fā)明的關鍵在于加氫精制反應采用了由改性活性炭為載體的催化劑,所述改性活性炭含有si和氨基,si與活性炭基體具有錨定作用,而氨基對pd具有絡合作用,同時以水和碳酸氫鈉混合液為反應介質,保證了加氫過程中氫量的足夠,粗對苯二甲酸在經過水解、過濾機離心干燥之后性質更穩(wěn)定,進而使得pd/c催化劑在使用過程中金屬pd不易流失,從而改善了加氫精制效果。實驗表明,本發(fā)明中pd流失率不大于12%,催化劑的4-cba轉化率高達99.98%。
具體地,所述改性活性炭制備步驟中的r2為-(ch2)n2-nh-(ch2)n3-nh2,si/n摩爾比為0.5:1;其中,n2=2、n3=3;所述粗對苯二甲酸以重量計含4-cba為3.0~3.5%。
更具體地,以重量計所述粗對苯二甲酸與水和碳酸氫鈉混合液的投料比為1:8~10;以重量計所述pd/c催化劑與粗對苯二甲酸的投料比為1:10~15。
附注:本發(fā)明所述粗對苯二甲酸加氫精制的方法,該方法采用的pd/c催化劑在使用過程中具有金屬pd不易流失、活性高、加氫效果好的特點,滿足實際使用要求。
以上內容是結合具體的實施例對本發(fā)明所作的詳細說明,不能認定本發(fā)明具體實施僅限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的技術人員來說,在不脫離本發(fā)明構思的前提下,還可以做出若干簡單推演或替換,都應當視為屬于本發(fā)明保護的范圍。