[發明專利]甲苯羰基化合成對甲基苯甲醛的催化劑

有效

• 申請號: 201610750285.X
• 申請日: 2016-08-29
• 公開（公告）號: CN107774335B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 肖忠斌;王艷紅;楊運信
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: B01J31/28
• 分類號: B01J31/28;C07C45/50;C07C47/542
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• 代理人: 暫無信息

本發明涉及甲苯羰基化合成對甲基苯甲醛的催化劑，主要解決現有技術中存在的甲苯羰基化合成對甲基苯甲醛收率低，催化劑用量過高的問題。采用用于制備甲苯羰基化合成對甲基苯甲醛的催化劑，包括對甲苯磺酸鹽、氯鈀酸、鑭系金屬的三氟甲磺酸鹽的技術方案，較好地解決了該技術問題，可用于甲苯選擇羰基化合成對甲基苯甲醛生產中。

技術領域

本發明涉及甲苯羰基化合成對甲基苯甲醛的催化劑。

背景技術

精對苯二甲酸，俗稱PTA，是合成聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的基本原料，其需求量持續增長，預計2016年，全球PTA的需求將達到6000萬噸。傳統的PTA生產采用對二甲苯首先在Co/Mn/Br催化劑下氧化生產粗對苯二甲酸(CTA)，然后加氫精制得到PTA；原料對二甲苯(PX)采用甲苯歧化生產，該方法均存在工藝流程長、反應條件苛刻、能耗大和選擇性較低等弊端，同時在歧化過程中產生相同摩爾量的苯，甲苯利用率不高。甲苯與CO的羰基化反應可以高選擇性地合成對甲基苯甲醛,進而氧化為對苯二甲酸。該方法生產工藝簡單，原料CO成本低，因此備受人們青睞，具有良好的市場前景，如美國杜邦公司、埃克森美孚公司和日本三菱瓦斯公司等都對其進行過研究。美國專利US4554383(Process for producing p-tolualdehyde from toluene an aluminum halide alkyl pyridinium halide meltcatalyst)介紹了一種以氯化1-丁基吡啶和三氯化鋁組成的催化劑催化甲苯羰基化的方法，該方法在100℃，,200atm下反應4小時，甲苯轉化率僅9.3％，對甲基苯甲醛的選擇性僅為71％。美國專利US6320083(Process for making aromatic aldehydes using ionicliquids)氯化烷基咪唑鹽和三氯化鋁組成的催化劑催化甲苯羰基化的方法，在0～100℃，1.47～19.6兆帕下，催化劑與甲苯之比為5:1，反應1小時，甲苯轉化率為48％，對甲基苯甲醛的選擇性為88.8％。上述專利中存在的主要問題是甲苯轉化率低，催化劑用量過高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一是現有技術中存在的甲苯羰基化合成對甲基苯甲醛收率低，催化劑用量過高的問題，提供一種甲苯羰基化合成對甲基苯甲醛的催化劑，該催化劑中催化劑用量低、目標產物收率高的特點。

本發明所要解決的技術問題之二是采用上述技術問題之一所述催化劑的甲苯羰基化合成對甲基苯甲醛的方法。

為解決上述技術問題之一，本發明采用的技術方案如下：甲苯羰基化合成對甲基苯甲醛的催化劑，包括對甲苯磺酸鹽、氯鈀酸、鑭系金屬的三氟甲磺酸鹽。

上述技術方案中，優選以重量計對甲苯磺酸鹽:氯鈀酸:鑭系金屬的三氟甲磺酸鹽為100:(0.1～5):(1～20)。

上述技術方案中，所述的對甲苯磺酸鹽優選自對甲苯磺酸堿金屬鹽

上述技術方案中，所述的堿金屬選自Li、Na、K、Rb和Cs中的至少一種。

上述技術方案中，所述對甲苯磺酸鹽優選對甲苯磺酸鈉和對甲苯磺酸鉀的至少一種，更進一步優選所述對甲苯磺酸鹽同時包括對甲苯磺酸鈉和對甲苯磺酸鉀，該兩種鹽對甲苯磺酸鹽在提高目標產物收率方面具有相互促進作用。

上述技術方案中，所述鑭系金屬優選自鑭和/或釹，更進一步優選所述鑭系金屬同時包括鑭和釹，兩者在提高目標產物收率方面具有相互促進作用。

為解決上述技術問題之二，本發明的技術方案如下：甲苯羰基化合成對甲基苯甲醛的方法，包括在上述技術問題之一中任一項所述催化劑存在下，甲苯與一氧化碳反應得到對甲基苯甲醛。

上述技術方案中，反應溫度優選為0～120℃，最優選為30～60℃。

上述技術方案中，反應壓力優選為1～10MPa，最優選為2～5MPa。