[發(fā)明專利]用于制備生物基對(duì)二甲苯的固體酸催化劑及其制備與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811549577.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN109569677B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚天偉;申春;馮心強(qiáng);尹佳濱;紀(jì)凱越
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J27/16
• 分類號(hào): B01J27/16;B01J27/18;B01J27/182;B01J27/195;B01J35/10;C07C2/86;C07C15/08
• 代理公司: 北京睿邦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11481
• 代理人: 徐丁峰

1.一種用于制備生物基對(duì)二甲苯的固體酸催化劑，其為固體磷酸鹽，具有介孔和大孔的復(fù)合結(jié)構(gòu)；所述介孔的孔徑為2-50nm，所述大孔的孔徑為50-100nm，且大孔的孔容與介孔孔容之比為1:2；所述固體磷酸鹽具有Lewis酸與酸兩種酸性位點(diǎn)，且L酸與B酸的摩爾比為(2-6.52):1；所述固體磷酸鹽選自磷酸錫、磷酸鋯、磷酸鋁、磷酸鈦、磷酸鉭和磷酸硅。

2.一種權(quán)利要求1所述的催化劑的制備方法，其包括：

步驟M，將磷源和模板劑的混合水溶液與催化劑活性元素鹽水合物的水溶液混合后進(jìn)行反應(yīng)，制得催化劑前體混合液；

步驟N，將催化劑前體溶液進(jìn)行水熱晶化處理，然后再進(jìn)行離心、洗滌、干燥、焙燒，制得催化劑成品；

其中，在催化劑前體液中，磷元素與催化劑活性元素的摩爾比為(1.5-3):1；

所述模板劑選自聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷-聚環(huán)氧乙烷三嵌段共聚物、聚氧乙烯-聚氧丙烯醚嵌段共聚物和十六烷基三甲基溴化銨；

所述催化劑活性元素選自Sn、Zr、Al、Ti、Ta和Si。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述磷源包括磷酸、磷酸氫二銨和磷酸二氫銨中的一種或幾種；和/或，所述催化劑活性元素鹽水合物為催化劑活性元素的鹵化鹽水合物。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述晶化處理的時(shí)間為6-100h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體酸催化劑或根據(jù)權(quán)利要求2-4中任意一項(xiàng)所述的方法制得的固體酸催化劑在制備對(duì)二甲苯中的應(yīng)用，其包括向含有所述催化劑、2,5-二甲基呋喃和任選的溶劑的反應(yīng)物料液中充入乙烯，進(jìn)行加成、脫水反應(yīng)，制得生物基對(duì)二甲苯。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于，在所述反應(yīng)物料液中，所述2,5-二甲基呋喃的摩爾濃度≥0.1M；和/或，所述固體催化劑與2,5-二甲基呋喃的質(zhì)量比為(0.01-1):1；和/或，充入乙烯的壓力為1.0-10.0MPa；和/或，所述溶劑包括正庚烷、四氫呋喃、環(huán)己烷、正己烷和1,4-二氧六環(huán)中的一種或幾種。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于，在所述反應(yīng)物料液中，所述2,5-二甲基呋喃的摩爾濃度為1-2M；和/或，所述固體催化劑與2,5-二甲基呋喃的質(zhì)量比為(0.05-0.3):1；和/或，充入乙烯的壓力為2.0-6.0MPa。

8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中任意一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其特征在于，所述反應(yīng)的溫度為200-400℃；和/或，所述反應(yīng)的時(shí)間為1-48h。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，所述反應(yīng)的溫度為200-300℃；和/或，所述反應(yīng)的時(shí)間為6-24h。