[發(fā)明專利]絲光沸石氣相催化甲苯與叔丁醇生產(chǎn)對叔丁基甲苯的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210008815.5
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102557858A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 申延明;李士鳳;樊麗輝;劉東斌;寧志高
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽化工大學(xué)
• 主分類號: C07C15/02
• 分類號: C07C15/02;C07C2/86
• 代理公司: 沈陽技聯(lián)專利代理有限公司 21205
• 代理人: 張志剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)對叔丁基甲苯的方法，特別是涉及一種絲光沸石氣相催化甲苯與叔丁醇生產(chǎn)對叔丁基甲苯的方法。

背景技術(shù)

叔丁基甲苯作為一類重要的化工中間體，其臨、間、對三種同分異構(gòu)體均具有重要用途，特別是對叔丁基甲苯，其氧化后得到的對叔丁基苯甲酸，是一種重要的有機合成中間體，可用作金屬加工切削液、潤滑油添加劑等；經(jīng)氯代后的對叔丁基芐基氯是重要的農(nóng)藥，醫(yī)藥生產(chǎn)中間體，經(jīng)氧化后的對叔丁基苯甲醛是精細化工產(chǎn)品和食品工業(yè)的重要原料。工業(yè)上，合成叔丁基甲苯的生產(chǎn)工藝多采用甲苯和異丁烯作為反應(yīng)的原料，采用液體酸作催化劑如濃硫酸、HF，但此類催化劑存在對環(huán)境污染嚴(yán)重且催化劑回收效率不高等缺點。

Kostrab等采用大孔的氫型以及鈰元素改性的氫型絲光沸石分子篩作為反應(yīng)的催化劑（Si/Al=10.5），以甲苯與叔丁醇為原料液相合成對叔丁基甲苯，甲苯轉(zhuǎn)化率60%左右，對叔丁基甲苯選擇性80%左右。

中國專利CN?102199068?A公布了一種采用介微孔復(fù)合型分子篩催化劑，以甲苯和叔丁醇為原料，間歇液相合成叔丁基甲苯的方法。使用的催化劑介微孔復(fù)合型分子篩中微孔分子篩為beta沸石（Hβ），介孔分子篩為MCM-41，在甲苯與叔丁醇摩爾比為1:2~6，催化劑投加量為甲苯重量的5~30%，160~240?℃的條件下，反應(yīng)2~8小時，甲苯轉(zhuǎn)化率64~72?%，對叔丁基甲苯選擇性?82~89?%。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種絲光沸石氣相催化甲苯與叔丁醇生產(chǎn)對叔丁基甲苯的方法，該方法在較溫和的反應(yīng)條件下連續(xù)生產(chǎn)對叔丁基甲苯，克服了傳統(tǒng)生產(chǎn)方法中液體酸催化劑腐蝕設(shè)備、造成環(huán)境污染，以及間歇液相反應(yīng)生產(chǎn)強度大，產(chǎn)率低的不足。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種絲光沸石氣相催化甲苯與叔丁醇生產(chǎn)對叔丁基甲苯的方法，其特征在于，所述方法包括如下過程：采用絲光沸石分子篩，n(SiO₂)/n(Al₂O₃)=30，經(jīng)550?℃活化處理3小時制得；或經(jīng)0.2?mol/L的NaOH溶液100?℃下處理4h后，再經(jīng)550?℃?焙燒制得；將甲苯與叔丁醇以摩爾比1:1~1:6混合，用泵打入蒸發(fā)器，氣化后進入固定床積分反應(yīng)器中，在反應(yīng)溫度150～190℃，液空速1~?8?ml/g_cat·h的條件下氣相合成對叔丁基甲苯。產(chǎn)物經(jīng)冷卻后，得到對叔丁基甲苯。

本發(fā)明的優(yōu)點與效果是：

本發(fā)明采用氣相連續(xù)催化甲苯與叔丁醇合成對叔丁基甲苯，適于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)，催化劑為絲光沸石分子篩，經(jīng)550?℃活化處理3小時制得；或經(jīng)0.2?mol/L的NaOH溶液100?℃下處理4h后，再經(jīng)550?℃?焙燒制得。該方法在較溫和的反應(yīng)條件下連續(xù)生產(chǎn)對叔丁基甲苯，克服了傳統(tǒng)生產(chǎn)方法中液體酸催化劑腐蝕設(shè)備、造成環(huán)境污染，以及間歇液相反應(yīng)生產(chǎn)強度大，產(chǎn)率低的不足。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

實施例1：

反應(yīng)條件：原料摩爾配比為1:4（甲苯：叔丁醇），體積液空速為2?ml/g_cat·h，催化劑為經(jīng)550?℃活化處理3小時絲光沸石分子篩催化劑，采用不同的反應(yīng)溫度進行氣固相連續(xù)反應(yīng)10小時，結(jié)果見附表1。

附表1?不同反應(yīng)溫度下的催化性能

實施例2：

反應(yīng)條件：反應(yīng)溫度為180℃，原料摩爾配比（甲苯：叔丁醇）1:4，催化劑為經(jīng)550?℃活化處理3小時絲光沸石分子篩催化劑，采用不同的液空速進行氣固相連續(xù)反應(yīng)10小時，結(jié)果見附表2。

附表2?不同液空速下的催化性能

實施例3：

反應(yīng)條件：進料空速4?ml/g_cat·h、反應(yīng)溫度180℃，催化劑為經(jīng)550?℃活化處理3小時絲光沸石分子篩催化劑，采用不同的原料配比（甲苯：叔丁醇）進行氣固相連續(xù)反應(yīng)10小時，結(jié)果見附表3。

附表3?不同甲苯/叔丁醇配比下的催化性能

實施例4：