[發(fā)明專利]一種氧化鈦改性微孔分子篩擇形催化劑的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611106137.0
• 申請(qǐng)日: 2016-12-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106582787B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柳娜;文琳智;吳浩;薛冰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J29/40
• 分類號(hào): B01J29/40;B01J29/70;C07C15/08;C07C2/88
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• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種氧化鈦改性微孔分子篩擇形催化劑的制備方法，該方法以微孔分子篩ZSM?5或MCM?22為基體，以鈦酸四丁酯為前驅(qū)體，以無(wú)水乙醇為溶劑，通過(guò)等體積浸漬和水蒸氣處理的方法將氧化鈦負(fù)載于微孔分子篩外表面，催化劑中氧化鈦的含量為催化劑總質(zhì)量的3％～10％。本發(fā)明得到的擇形催化劑對(duì)甲苯與碳酸二甲酯烷基化合成對(duì)二甲苯過(guò)程有很好的擇形催化性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及擇形催化劑的制備領(lǐng)域，特別涉及一種用于甲苯與碳酸二甲酯烷基化合成對(duì)二甲苯過(guò)程的氧化鈦改性微孔分子篩擇形催化劑的制備方法。

背景技術(shù)

對(duì)二甲苯是重要的化工原料，其傳統(tǒng)的合成方法主要是通過(guò)甲苯歧化過(guò)程得到，但是由于歧化過(guò)程需要較強(qiáng)的酸性催化劑和較高的反應(yīng)溫度，因此催化劑失活較快。近年來(lái)通過(guò)甲苯直接烷基化過(guò)程合成對(duì)二甲苯成為研究的熱點(diǎn)。

在甲苯烷基化過(guò)程中常用的催化劑為ZSM-5或MCM-22等微孔分子篩，烷基化反應(yīng)可以同時(shí)得到鄰、間、對(duì)三種二甲苯的異構(gòu)體，這主要是由于反應(yīng)過(guò)程中生成的對(duì)二甲苯很容易在催化劑的外表面發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)而生成鄰二甲苯和間二甲苯。因此，要想提高烷基化過(guò)程中對(duì)二甲苯的選擇性，也就是提高催化劑的擇形性能，就必須對(duì)分子篩進(jìn)行改性。改性的目的主要有兩點(diǎn)：一是降低催化劑外表面的酸性位數(shù)量，減少產(chǎn)物對(duì)二甲苯在分子篩外表面的異構(gòu)化反應(yīng)；二是調(diào)變分子篩孔口尺寸，增大鄰二甲苯和間二甲苯的擴(kuò)散阻力。通常改性的方法有化學(xué)氣相硅沉積、化學(xué)液相硅沉積、預(yù)積碳和金屬氧化物改性。硅沉積的方法雖然可以有效提高分子篩催化劑的擇形性能，但由于分子篩表面羥基和沉積物之間的作用力很弱，往往需要3～4次的沉積才能達(dá)到較好的效果，因此操作比較繁瑣，能耗較高。預(yù)積碳也可以提高分子篩催化劑的擇形性能，但是由于再生后的催化劑還必須進(jìn)行再次預(yù)積碳，因此操作煩瑣，而且目前也僅限于實(shí)驗(yàn)室研究。采用金屬氧化物改性來(lái)覆蓋分子篩外表面酸性位操作非常簡(jiǎn)單，而且一次就可以完成較好的覆蓋效果，但該方法在降低外表面酸性的同時(shí)也會(huì)引起孔道內(nèi)酸性的降低，因此也未能大規(guī)模使用。專利(CN102513144B)采用絡(luò)合浸漬的方法制備金屬氧化物改性微孔分子篩擇形催化劑，雖然取得了較好的擇形效果，但是操作過(guò)程繁瑣，過(guò)程不易控制；因此迫切需要開(kāi)發(fā)一種操作簡(jiǎn)單，成本低廉而且擇形性能高的分子篩改性方法應(yīng)用于對(duì)二甲苯的合成過(guò)程中。

因此，尋找一種高效的氧化物改性微孔分子篩擇形催化劑制備方法用于合成對(duì)二甲苯過(guò)程具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)甲苯烷基化合成對(duì)二甲苯過(guò)程中擇形催化劑的制備操作繁瑣，成本高、催化效率低等問(wèn)題，提供一種合成方法簡(jiǎn)單，成本低廉，擇形性能高的擇形催化劑制備方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

(1)將鈦酸四丁酯加入到無(wú)水乙醇中，待混合均勻后將微孔分子篩加入到上述溶液中，攪拌均勻，其中鈦酸四丁酯與無(wú)水乙醇的質(zhì)量比為1:1-1:2；鈦酸四丁酯與微孔分子篩的質(zhì)量比為1:9-1:32，攪拌均勻，室溫靜置；

(2)將步驟(1)所得的物質(zhì)放入兩口燒瓶中，并在室溫下通入水蒸氣處理2-4h，再轉(zhuǎn)移至馬弗爐中，在空氣氣氛中以10℃/min的速度升溫至550℃，并在此溫度下保持4h，隨后降至室溫，即得到所需的氧化鈦改性微孔分子篩擇形催化劑，催化劑中氧化鈦的含量為催化劑總質(zhì)量的3％～10％。

作為對(duì)本發(fā)明的限定，本發(fā)明中所述的微孔分子篩為ZSM-5或MCM-22。

本發(fā)明所述的催化劑可用于甲苯與碳酸二甲酯烷基化合成對(duì)二甲苯過(guò)程中。