[發明專利]一種合成二苯甲烷的催化劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201010547100.8
• 申請日: 2010-11-17
• 公開（公告）號: CN102029171A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 張昕;林濤;李蓉;張貴泉;龔婷;祁敏
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: B01J27/19
• 分類號: B01J27/19;B01J27/188;B01J27/185;B01J27/18;B01J27/187;C07C15/16;C07C2/88
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 謝鋼

技術領域

本發明涉及用于合成二苯甲烷的催化劑及其制備方法，具體涉及金屬磷酸鹽催化劑及其制備方法，屬于催化劑制備及應用技術領域。

背景技術

石油化工和煤化工過程中都生產大量的苯。苯經Friedel-Crafts苯基化反應生成高附加值的二苯甲烷（反應方程式如下），已經成為苯深加工利用的重要途徑之一。

?

二苯甲烷俗稱人造香葉油，是一種重要的精細化工中間體，主要用于香料和藥物合成、染料生產等。二苯甲烷具有良好的市場前景，經濟效益顯著。近年來，由于二苯甲烷下游產品需求快速增長的驅動，我國二苯甲烷市場需求越來越大，且大多數二苯甲烷需要進口。另外，苯和氯化芐的價格分別約為0.7萬元/噸和0.9萬元/噸，二苯甲烷的價格約為3萬元/噸；由此可見，苯與氯芐反應生產二苯甲烷具有較大的利潤空間。

目前，工業上采用苯與氯芐在適宜反應條件和催化劑作用下經過Friedel-Crafts苯基化反應生成二苯甲烷。主要使用液體酸和固體強酸催化劑，如硫酸（H₂SO₄）、氫氟酸（HF）、三氯化鋁（AlCl₃）和氯化鋅（ZnCl₂）等。但是，上述催化劑對二苯甲烷的選擇性并不理想，并且，使用過程中容易腐蝕設備、污染環境，使得產品的后處理工藝變得復雜。因此，研究者和企業都一直在探索高效“綠色”合成二苯甲烷的途徑和催化劑。近年來，研制出的催化劑主要有離子液體催化劑、負載型金屬氯化物催化劑、改性的沸石分子篩催化劑和雜多酸催化劑等。

中國專利200510010070.6報道了一種用于苯與氯化芐反應生產二苯甲烷的離子液體催化劑。催化劑的通式為R₁R₂R₃NHX-M_aX_b，R₁R₂IMX-?M_aX_b或RPy-?M_aX_b的離子液體；其中，R₁、R₂、R₃、R分別為C₁-C₂₀烷基或芳香基，HX為無機酸或有機酸，M_aX_b為無機酸鹽或有機酸鹽，IM為咪唑，Py為吡啶。在0.5?克(CH₃CH₂)₃NHCl-AlCl₃催化劑、50?毫升苯、8.2?毫升氯化芐、90?^oC的條件下反應3小時后，二苯甲烷的產率為100%。但是，該催化劑中是含無機/有機酸（鹽）催化劑，穩定性差，成本較高，且具有一定環境危害。

中國專利200310109813.6報道以改性的杭錦2號粘土—SA₀₁復合載體負載的ZnCl₂為催化劑用于苯與氯化芐苯基化反應，具有較高的二苯甲烷收率。在反應器中加入1135克催化劑和28375毫升苯，緩慢加熱到40?^oC，攪拌10分鐘，慢速加入2951毫升氯化芐，使溫度上升到70?^oC，反應4?小時，停止加熱后，冷卻到室溫后使固液分離，回收催化劑，蒸餾混合液使苯與二苯甲烷分離，得到2883克二苯甲烷。該催化劑可能將Cl^-引入到產品二苯甲烷中，從而降低了產品等級和使用范圍。