[發明專利]一種制備甲縮醛用固體酸催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201710997497.2
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN107876100B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 劉鳳海;黃開琪;張玲
• 申請（專利權）人: 安徽省福泰精細化工有限責任公司
• 主分類號: B01J31/34
• 分類號: B01J31/34;C07C43/30;C07C41/50
• 代理公司: 合肥廣源知識產權代理事務所(普通合伙) 34129
• 代理人: 付濤

本發明公開一種制備甲縮醛用固體酸催化劑的制備方法，包括以下操作步驟：（1）將活性炭放入之280?300℃的環境中，恒溫碳化處理2?3小時后，粉碎至180?200目；（2）向步驟（1）制得的粉末中加入其重量0.08?0.1倍重的添加劑，混合均勻后，采用超聲處理25?30min；（3）向步驟（2）制得的混合物中加入其重量1.1?1.3倍重的酸性混合液，磺化處理2?3小時后，過濾得濾渣，將濾渣用清水充分清洗后，直至清洗后水的pH后，干燥處理后，制得成品。本發明提供固體酸催化劑的制備方法，可有效的降低固體酸催化劑的制備成本，并且制得的固體酸催化劑，催化活性高，性質穩定，使用壽命長。

技術領域

本發明屬于催化劑制備技術領域，具體涉及一種制備甲縮醛用固體酸催化劑的制備方法。

背景技術

甲縮醛是甲醇最重要的下游產品之一，主要作為有機溶劑使用，近年來研究發現甲縮醛作為甲醇汽油的添加劑可顯著提高甲醇汽油的辛烷值，改善其低溫啟動性能，并已在甲醇汽油中廣泛應用。甲縮醛的傳統合成方法是以甲醇與甲醛水溶液為原料，在酸性催化劑作用下合成的。此方法由于反應過程中存在大量的水，因此，反應轉化率較低，且甲縮醛與甲醇和水能形成共沸物，導致分離、提純困難，耗能及廢液排放量較大。反應蒸餾法是一種正在發展的新型甲縮醛工業制法，該法采用固體酸催化劑，該工藝的優點是產品甲縮醛的純度高，廢水生成量少等，并已成為合成甲縮醛的主要工業生產方法。但是此種方法的缺陷也很明顯，固體酸催化劑的價格較高，且有效活性時間短。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種制備甲縮醛用固體酸催化劑的制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的。

一種制備甲縮醛用固體酸催化劑的制備方法，包括以下操作步驟：

（1）將活性炭放入之280-300℃的環境中，恒溫碳化處理2-3小時后，粉碎至180-200目；

（2）向步驟（1）制得的粉末中加入其重量0.08-0.1倍重的添加劑，混合均勻后，采用超聲處理25-30min，其中添加劑由以下重量份的組分制成：四庚基碘化銨3-6份、二十二酰胺7-10份；

（3）向步驟（2）制得的混合物中加入其重量1.1-1.3倍重的酸性混合液，磺化處理2-3小時后，過濾得濾渣，將濾渣用清水充分清洗后，直至清洗后水的pH后，干燥處理后，制得成品，其中混合酸由以下重量份的組分制成：質量分數為95%硫酸85-92份、質量分數為70%高碘酸7-10份、磷鎢酸1-3份。

具體地，上述步驟（2）中，超聲處理時超聲波的頻率為32-36kHz。

具體地，干燥處理的溫度為85-90℃，干燥處理的時間為2-3小時。

由以上的技術方案可知，本發明的有益效果是：

本發明提供固體酸催化劑的制備方法，可有效的降低固體酸催化劑的制備成本，并且制得的固體酸催化劑，催化活性高，性質穩定，使用壽命長。其中，本繁忙選用活性炭作為原料，經過高溫處理后，其中的碳原子為無定型狀態，可有效的提升固體酸催化劑的比表面積、活性和穩定性；四庚基碘化銨、二十二酰胺協同作用后，可提升固體酸催化劑的疏水性能，進而有效的提升了固體酸催化劑的穩定性和使用壽命；高碘酸、磷鎢酸協同作用后，可有效的提升磺化反應的效果，使得硫酸中的磺酸基盡可能的連接在多環芳烴碳結構上，提升連接的穩定性。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下實施例對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施方例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

實施例1

一種制備甲縮醛用固體酸催化劑的制備方法，包括以下操作步驟：