[發明專利]一種改性氧化鈷催化劑及其在苯乙烯選擇性氧化中的應用

在審

• 申請號: 201710069515.0
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN108393095A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 徐駿
• 申請（專利權）人: 中國石化揚子石油化工有限公司;中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: B01J29/035
• 分類號: B01J29/035;C07C45/36;C07C47/54;C07D303/04;C07D301/06
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 李靜

本發明涉及一種改性氧化鈷催化劑，用于苯乙烯選擇性氧化。其由如下方法制成：將鈷鹽溶于去離子水中，然后加入二氧化硅載體進行浸漬，靜置8～24h后，再進行干燥、焙燒，得到氧化鈷催化劑；將改性金屬鹽溶于去離子水中，然后加入氧化鈷催化劑進行浸漬，靜置8～24h后，進行干燥、焙燒，即得；所述的改性氧化鈷催化劑中，鈷的質量含量為0.1～30％，改性金屬的質量含量為0.1～30％。該催化劑制備簡單，價廉易得，將其應用于苯乙烯選擇性氧化時，可采用氧氣為氧化劑，并不需采用溶劑，安全環保，產物分離簡單。

技術領域

本發明涉及一種改性氧化鈷催化劑，屬于烯烴選擇性氧化技術領域。

背景技術

苯乙烯催化氧化可以制得苯甲醛和環氧苯乙烷。苯甲醛俗稱苦杏仁油，是無色或微黃色透明液體，具有苦杏仁的氣味。在食品、化妝品、醫藥及肥皂中用作香料。苯甲醛是工業最重要的芳香醛，其用途廣泛，主要用于生產桂酸、月桂醛和品綠等，也是苯甲醇、苯胺、苯甲酮和殺蟲劑最基本的原料，是合成某些醫藥產品、塑料添加劑的最基本原料。由于苯甲醛具有獨特的甜味、芳香味和杏仁氣味，因此也是合成香精香料的一種重要中間體。環氧苯乙烷可作為環氧樹脂的稀釋劑、UV-吸收劑、增香劑，也是有機合成、制藥、香料工業的重要中間體，例如環氧苯乙烷加氫制得的β-苯乙醇是玫瑰油、丁香油、橙花油的主要成分，并且廣泛用于配制食品、煙草、肥皂及化妝品香精。

CN102757406公開了一種苯乙烯環氧化制備環氧苯乙烷的方法。該方法在鈦硅分子篩與樹脂復合改性催化劑存在下，以酮為溶劑，苯乙烯與雙氧水進行環氧化反應生成環氧苯乙烷。該方法中需要用到價格較貴的鈦硅分子篩，且氧化劑為安全性不高的雙氧水。

CN101979137公開了一種用于苯乙烯環氧化的催化劑及其制備方法。該催化劑由Ti、Co、Fe和Si組成，其中Co、Fe作為催化劑的主要活性組分，Ti主要起改性作用，提高催化活性和穩定性，催化劑采用沉積沉淀法及表面溶膠凝膠法制備。在DMF溶劑存在的條件下，苯乙烯轉化率最高可達38％，環氧苯乙烷的選擇性57％，苯甲醛選擇性23％，其他副產物的選擇性占到20％。該方法中采用了溶劑，并且副產物多，導致環氧苯乙烷和苯甲醛的選擇性低。

CN101972665公開了一種苯乙烯環氧化催化劑，采用氨基功能化的介孔分子篩SBA-15離子吸附Co²⁺制備而成。將苯乙烯、催化劑和溶劑加入攪拌釜中，然后通入氧氣或空氣，在攪拌和反應溫度下反應，然后經過過濾，分離出固體催化劑，液體通過精餾分離出環氧苯乙烷、溶劑以及其他副產品。該專利中催化劑的制備較為繁瑣，且后續牽涉到催化劑與反應體系的液固分離，體系處理步驟增多，并且副產物多。

發明內容

本發明的目的是現有技術中的不足，提供一種改性氧化鈷催化劑用于苯乙烯選擇性氧化，該催化劑制備簡單、成本低，應用于苯乙烯選擇性氧化時，體系不需要采用溶劑、副產物低，環氧苯乙烷和苯甲醛的選擇性高。

技術方案

一種改性氧化鈷催化劑，制備方法如下：

(1)將鈷鹽溶于去離子水中，然后加入二氧化硅載體進行浸漬，靜置8～24h后，再進行干燥、焙燒，得到氧化鈷催化劑；

(2)將改性金屬鹽溶于去離子水中，然后加入氧化鈷催化劑進行浸漬，靜置8～24h后，進行干燥、焙燒，即得。

所述的改性氧化鈷催化劑中，鈷的質量含量為0.1～30％，改性金屬的質量含量為0.1～30％。

進一步，所述的改性氧化鈷催化劑中，鈷的質量含量為1～20％，改性金屬的質量含量為1～10％。

進一步，所述鈷鹽選自硝酸鈷、乙酸鈷或硫酸鈷中的任意一種。

進一步，所述改性金屬鹽為鈣、鎂、銫、鑭或鈰可溶性鹽，例如，選自硝酸鎂、氯化鈣、硝酸銫、硝酸鑭或硝酸鈰中的任意一種。