[發(fā)明專(zhuān)利]酚甲基化催化劑及其制備方法以及制備甲基酚的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910092307.8
• 申請(qǐng)日: 2009-09-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101642711A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊瑜杰;王開(kāi);王龍;王大文
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京穎泰嘉和科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01J23/86
• 分類(lèi)號(hào): B01J23/86;C07C37/16;C07C39/07
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 陳小蓮;王鳳桐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種酚甲基化催化劑及其制備方法以及制備甲基酚的方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著醫(yī)藥和農(nóng)藥等精細(xì)化工行業(yè)的發(fā)展，甲基酚的需求量越來(lái) 越大。常用的甲基酚包括鄰甲酚、2，6-二甲基苯酚、2，5-二甲基苯酚和2，3，6- 三甲基苯酚。

鄰甲酚可以用來(lái)生產(chǎn)農(nóng)藥二甲四氯除草劑、醫(yī)藥消毒劑、香料以及化學(xué) 試劑。2，6-二甲基酚可以用于制備聚苯醚塑料、酚醛樹(shù)脂以及香料、炸藥、 消毒劑等，也是醫(yī)藥慢心律的原料。2，5-二甲基酚主要在醫(yī)藥工業(yè)中用作合 成降血脂藥吉非羅齊的原料，還可以用作染料中間體。2，3，6-三甲基苯酚主 要用于合成維生素E。另外2，3，6-三甲基苯酚對(duì)油脂具有抗氧化功能，廣泛 用于食品添加劑、飼料添加劑和化妝品中。

苯酚類(lèi)化合物最早是從煤焦油和石油裂解產(chǎn)物當(dāng)中分離得到的，不僅工 藝繁瑣、產(chǎn)品質(zhì)量低而且產(chǎn)量有限，不能滿足社會(huì)需求。直至上世紀(jì)60-70 年代通用公司采用氧化鎂作催化劑，以苯酚和甲醇為原料制備甲基苯酚并實(shí) 現(xiàn)工業(yè)化，開(kāi)啟了研究酚甲基化催化劑的先河。目前已開(kāi)發(fā)的催化劑主要有 鐵系、錳系、釩系及鉻系，鐵系催化劑的主要組成為氧化鐵，錳系催化劑的 主要組成為氧化錳，釩系催化劑的主要組成為氧化釩，鉻系催化劑的主要組 成為氧化鉻。這些催化劑的使用條件和催化活性各有不同。鎂系和錳系催化 劑使用溫度較高，一般為400-500℃，副產(chǎn)物較多，如US?3843606和US 4227023；釩系催化劑雖然反應(yīng)溫度低，但轉(zhuǎn)化率和收率不高，如US 3937669；鐵系和鉻系催化劑的使用溫度相對(duì)較低，一般為300-400℃，此外， 由于鐵系催化劑的原料價(jià)格比較便宜，而且甲基化反應(yīng)溫度比較低，因此鐵 系催化劑的開(kāi)發(fā)與改進(jìn)成為了研究的熱點(diǎn)，單一的鐵氧化物做催化劑，其轉(zhuǎn) 化率和選擇性并不理想，同時(shí)失活也很快，因此很多公司和研究機(jī)構(gòu)對(duì)鐵系 催化劑的改性，例如，US?3953529中使用了氧化鐵和二氧化硅的混合物或者 氧化鐵、氧化硅和氧化鉻的混合物作為苯酚甲基化的催化劑，苯酚的轉(zhuǎn)化率 可達(dá)100％，選擇性約為92％，但是由于這兩種催化劑的使用壽命短，因而 不適于工業(yè)化使用。US?5059727采用Fe-Cr-Si-Ge-K系列氧化物作為酚甲基 化催化劑，其使用壽命可以達(dá)到17000小時(shí)，轉(zhuǎn)化率達(dá)到100％，但是其選 擇性只有80％。因此，需要開(kāi)發(fā)一種既能保持較高的轉(zhuǎn)化率和選擇性，又具 有較長(zhǎng)的使用壽命的酚甲基化催化劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的酚甲基化催化劑轉(zhuǎn)化率低、選擇性 差或者使用壽命短的缺點(diǎn)，提供一種既有較高的轉(zhuǎn)化率、較好的選擇性，又 具有較長(zhǎng)的使用壽命的酚甲基化催化劑及其制備方法，以及使用該酚甲基化 催化劑制備甲基酚的方法。

本發(fā)明提供了一種酚甲基化催化劑，該催化劑含有以金屬元素計(jì)，摩爾 比為1∶0.001-0.1∶0.001-0.1∶0.001-0.1∶0.001-0.1∶0.001-0.1的氧化鐵、氧化鈷、 氧化鉻、氧化錫、氧化鋁和氧化銫，以該催化劑的總重量為基準(zhǔn)，所述氧化 鐵的含量為80-99重量％。

本發(fā)明還提供了上述酚甲基化催化劑的制備方法，該方法包括將含有鐵 離子、鈷離子、鉻離子、錫離子、鋁離子和銫離子的溶液與堿接觸，進(jìn)行共 沉淀反應(yīng)，分離出得到的沉淀，然后將該沉淀依次進(jìn)行干燥和焙燒，所述溶 液中，鐵離子、鈷離子、鉻離子、錫離子、鋁離子和銫離子的摩爾比為1∶ 0.001-0.1∶0.001-0.1∶0.001-0.1∶0.001-0.1∶0.001-0.1，且鐵離子、鈷離子、鉻離 子、錫離子、鋁離子和銫離子的用量使得焙燒后得到的產(chǎn)物中氧化鐵的含量 為80-99重量％。

本發(fā)明還提供了一種制備甲基酚的方法，該方法包括將酚與甲醇的混合 溶液與催化劑接觸，其中，所述催化劑為本發(fā)明提供的酚甲基化催化劑。

本發(fā)明提供的酚甲基化催化劑不但反應(yīng)活性高，穩(wěn)定性好，而且使用壽 命長(zhǎng)。使用該催化劑進(jìn)行酚甲基化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高，選擇性好。本發(fā)明還提供 的制備該催化劑的方法操作簡(jiǎn)單，制得的催化劑穩(wěn)定性好。例如，實(shí)施例4 中，使用本發(fā)明提供的催化劑使苯酚與甲醇進(jìn)行酚甲基化反應(yīng)時(shí)，苯酚的轉(zhuǎn) 化率為99.9％，2，6-二甲苯酚的選擇性為99.5％，而在其它條件相同的情況下， 對(duì)比例1-4由于催化劑不在本發(fā)明的范圍內(nèi)，苯酚的轉(zhuǎn)化率均不超過(guò)80％、， 2，6-二甲苯酚的選擇性也均不超過(guò)70.5％。