[發(fā)明專利]一種乙醇催化轉(zhuǎn)化制備甲基苯甲醇的方法及所用催化劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811048385.3
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109111344B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸安慧;王慶楠;李文翠
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: C07C29/34
• 分類號: C07C29/34;C07C33/20;B01J23/72;B01J23/80;B01J23/755;B01J27/185;B01J27/18
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

1.一種乙醇催化轉(zhuǎn)化制備甲基苯甲醇的方法，其特征在于，步驟如下：

(1)制備脫氫催化劑

(1.1)配制過渡金屬鹽水溶液和/或醇溶液；

(1.2)以步驟(1.1)配制的過渡金屬鹽水溶液和/或醇溶液等體積浸漬載體1～3次；浸漬完后室溫靜置0.1～2h；

(1.3)將步驟(1.2)靜置后的混合物于50℃烘箱放置干燥0.1～20h；

(1.4)將步驟(1.3)干燥后的產(chǎn)物于100～150℃干燥0.5～2h，催化劑前驅(qū)體再依次于惰性、氫氣氛圍處理或直接于氫氣氛圍處理，即得到載體負載的過渡金屬催化劑即為脫氫催化劑，記為過渡金屬/載體；

所述的過渡金屬選自Cu、Ni、Co、Ag、Pd、Rh、Ru、Pt、Ir、Zn、Y中的一種或兩種以上組合；

所述的載體為炭或炭/氧化物復(fù)合物時，所得催化劑前驅(qū)體于350～450℃惰性氛圍下處理1～5h，隨后在350～600℃經(jīng)氫氣氛圍還原0.5-5h；

所述的載體為Al₂O₃、SiO₂、ZrO₂、ZnO或MgO時，所得催化劑前驅(qū)體于350～600℃直接經(jīng)氫氣氣氛還原2～5h；

(2)制備芳構(gòu)化催化劑

(2.1)將金屬A、B、C、D和E的硝酸鹽加入到水中溶解，配制相應(yīng)的水溶液；

(2.2)將磷酸氫二銨加入到水中溶解，配制相應(yīng)的水溶液；

(2.3)將步驟(2.1)配制的硝酸鹽溶液逐滴加入到步驟(2.2)中，并充分攪拌；其中，金屬與磷的摩爾比為1.5～1.67；

(2.4)采用氨水調(diào)節(jié)步驟(2.3)所得渾濁液的pH值為8～12，然后在50～80℃攪拌24h；

(2.5)將步驟(2.4)所得的沉淀物在處理氣氛下于25～200℃干燥1～10h，再于350～700℃熱處理0.5～10h，即得到所述金屬羥基磷酸鹽即為芳構(gòu)化催化劑；

所述的處理氣氛是H₂、He、Ar、N₂、O₂中一種或兩種以上組合；

所述的芳構(gòu)化催化劑為金屬羥基磷酸鹽(A_xB_yC_zD_mE_n(OH)₂(PO₄)₆，x+y+z+m+n＝9～10，9～10≥x,y,z,m,n≥0)和金屬磷酸鹽(A_xB_yC_zD_mE_n(PO₄)₂，x+y+z+m+n＝3，3≥x,y,z,m,n≥0)；

所述的金屬A、B、C、D和E相同或不同，選自Mg、Ca、Sr、Ba、Pb、Cu、Ni、Co、Zn、Zr、Hf中的一種或兩種以上組合；

當(dāng)芳構(gòu)化催化劑中包含過渡金屬Cu、Ni、Co、Zn、Zr、Hf時，將步驟(2.4)所得沉淀物于350～550℃熱處理；

(3)催化劑裝填方式

(3.1)將上述步驟制備的脫氫催化劑和芳構(gòu)化催化劑分別壓片、成型、過篩到指定顆粒大??；

(3.2)將步驟(3.1)中成型的脫氫催化劑和芳構(gòu)化催化劑依次裝填到單根固定管中，二者之間用石英棉隔開；

(3.3)將步驟(3.2)中所得的雙床層催化劑在氫氣氛圍下于350～750℃還原1～5h；

(4)在反應(yīng)溫度175～325℃，反應(yīng)壓力1-50atm條件下，將乙醇通入載有上述催化劑的反應(yīng)器中，生產(chǎn)甲基苯甲醇，所述乙醇的液相流量為0.05～0.32mL/h。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1.1)中，所述的過渡金屬鹽的溶液為水溶液和/或醇溶液；所述的過渡金屬鹽水溶液濃度為0.075g/mL～0.75g/mL，過渡金屬鹽醇溶液濃度為0.075～0.225g/mL；過渡金屬的可溶性鹽選自氯化物、硝酸鹽、乙酰丙酮鹽、硫酸鹽、醋酸鹽中的一種或兩種以上組合；醇溶劑選擇甲醇和/或乙醇。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟(1.4)中，惰性氛圍是He、Ar、N₂中的一種或兩種以上組合。