[發明專利]用于二甲苯與甲醇側鏈烷基化制甲乙苯和甲基苯乙烯的方法

有效

• 申請號: 201711056129.4
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN109746035B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 蔣見;繆長喜;盧媛嬌;孫清
• 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: B01J29/08
• 分類號: B01J29/08;B01J29/18;B01J29/80;C07C2/86;C07C2/88;C07C15/02;C07C15/46
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本發明主要涉及一種用于二甲苯與甲醇側鏈烷基化制甲乙苯和甲基苯乙烯的方法；主要解決現有技術中使用的催化劑用于二甲苯與甲醇側鏈烷基化制甲乙苯和甲基苯乙烯反應時存在甲醇利用率低與甲乙苯和甲基苯乙烯選擇性低的問題。本發明在水熱合成方法的過程中引入介孔導向劑合成微孔介孔復合孔X分子篩為催化劑材料；所述催化劑在使用前對復合孔X分子篩用鉀離子、銣離子或銫離子中的至少兩種進行離子交換的技術方案較好地解決了該問題，可用于二甲苯與甲醇側鏈烷基化制甲乙苯和甲基苯乙烯的工業生產中。

技術領域

本發明涉及一種用于制備甲乙苯和甲基苯乙烯的復合孔X分子篩催化劑，特別是二甲苯甲醇側鏈烷基化制備甲乙苯和甲基苯乙烯的復合孔分子篩催化劑。

背景技術

甲基苯乙烯是無色透明的液體，有鄰、間、對位三種異構體，間、對位甲基苯乙烯可用于合成樹脂、表面涂料和合成橡膠等方面。尤其是對位甲基苯乙烯的用途更具獨特性。

在不飽和聚酯樹脂中用對甲基苯乙烯部分或者全部取代苯乙烯單體可以是最終的樹脂蒸汽壓更低，閃點更高。同時模壓產品收縮率更低，熱性能更好，并且在玻纖增強產品中可以取得更好的力學性能。使用對甲基苯乙烯生產的單聚物和共聚物同苯乙烯相比，比重比較小，流動性和熱穩定性要好。在阻燃應用中，對甲基苯乙烯聚合物只需要較少的阻燃劑就能起到相同的阻燃效果，同時還能通過化學交聯和輻射來改變聚合物的分子結構。

1982年Mobil公司成功地開發了甲苯與乙烯定向烷基化生產對甲基乙苯的工藝，使得對甲基乙苯脫氫生成對甲基苯乙烯實現工業化可能。該方法使用了價格昂貴的乙烯為原料生產甲乙苯和甲基苯乙烯，大大提高了生產成本。本發明采用二甲苯和價格低廉的甲醇為原料生產甲乙苯和甲基苯乙烯，大幅度降低了生產成本，具有廣闊的應用前景。

二甲苯甲醇側鏈烷基化制甲乙苯和甲基苯乙烯的催化劑屬于固體堿催化劑，但催化過程是一酸堿協同催化反應，并且以堿活性位催化為主導。二甲苯甲醇側鏈烷基化制甲乙苯和甲基苯乙烯的催化劑要求合適酸堿強度以及酸堿空間構型匹配。如果催化劑堿性過強，會使甲醇分解嚴重，產生更多的氫氣和一氧化碳；如果催化劑酸性過強，則會發生苯環的烷基化。本發明采用改性復合孔X或者Y等分子篩材料為催化劑，實現了二甲苯與甲醇側鏈烷基化生成甲乙苯和甲基苯乙烯的轉化，可用于甲乙苯和甲基苯乙烯的工業化生產中。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一是現有技術中使用的催化劑用于側鏈烷基化反應時存在原料利用率低的問題，提供一種新的側鏈烷基化催化劑，該催化劑具有甲醇利用率高，乙苯和苯乙烯選擇性高的特點。本發明所要解決的技術問題之二是新的側鏈烷基化催化劑的制備方法，該方法用于制備側鏈烷基化催化劑時，具有制備工藝簡單等優點。

為了解決上述技術問題之一，本發明采用的技術方案如下：一種用于二甲苯與甲醇側鏈烷基化制甲乙苯和甲基苯乙烯的方法，采用二甲苯和甲醇為原料，原料與復合孔分子篩催化劑接觸反應得到甲乙苯和甲基苯乙烯。

上述技術方案中，優選的，復合孔分子篩含有微孔和介孔兩種孔道結構。

上述技術方案中，優選的，復合孔分子篩微孔和介孔的體積比0.3～16，更優選為2.5～ 7.5。

上述技術方案中，優選的，復合孔分子篩介孔孔尺寸范圍在3～25nm；更優選為4～15nm。

上述技術方案中，優選的，分子篩為X分子篩、Y分子篩、L分子篩、絲光分子篩中的一種或至少一種。

上述技術方案中，優選的，催化劑通過水熱合成法中引入介孔導向劑合成。

為了解決上述技術問題之二，本發明采用的技術方案如下：復合孔分子篩催化劑的制備步驟如下：以鋁酸鈉、硅酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、介孔導向劑十六烷基三甲基氯化銨(或者十六烷基三甲基溴化銨、聚二甲基二烯丙基氯化銨等介孔導向劑)以及水為原料按照一定的比例混合，在60～150℃的條件下晶化一定時間，然后焙燒合成含有微孔和介孔的復合孔X或者Y分子篩材料。