[發(fā)明專(zhuān)利]一種二甲酚催化加氫脫甲基反應(yīng)用催化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911345243.8
• 申請(qǐng)日: 2019-12-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111068769B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉繼東;徐亞津;呂建華;王荷芳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01J29/80
• 分類(lèi)號(hào): B01J29/80;C07C37/50;C07C39/04;C07C39/07
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

1.一種二甲酚催化加氫脫甲基反應(yīng)用催化劑，其特征為所述催化劑包括改性HY分子篩和Al-MCM-41分子篩的復(fù)合物，改性HY分子篩外包覆有Al-MCM-41分子篩，形成HY/MCM-41包覆型復(fù)合分子篩；所述的改性HY分子篩為負(fù)載有酸性活性組分的HY分子篩；所述的酸性活性組分為SO₄2?/TiO₂；

其中，改性HY分子篩質(zhì)量為催化劑質(zhì)量的20～80%；SO₄2?/TiO₂質(zhì)量為HY分子篩質(zhì)量的3～8%。

2.如權(quán)利要求1所述的二甲酚催化加氫脫甲基反應(yīng)用催化劑的制備方法，其特征為該方法包括以下步驟：

(1) SO₄2?/TiO₂-HY分子篩的制備

將HY分子篩載體浸泡在硫酸鈦溶液中，于50～80 ℃下攪拌30～60 min，冷卻至室溫后過(guò)濾，洗滌，在100～120 ℃下干燥3～5 h后，將樣品于550～750℃空氣氛圍中焙燒5～7 h，得到改性HY分子篩；

其中，硫酸鈦溶液的濃度為0.05～0.15 mol/L；每克HY分子篩載體加入到15～35mL的硫酸鈦溶液中；

(2) Al-MCM-41凝膠溶液的制備

在有機(jī)表面模板劑溶液中，于50～80 ℃攪拌下加入無(wú)機(jī)鋁源，配成溶液A；再向其中滴加無(wú)機(jī)硅源，攪拌30～60 min后，滴加氨水，調(diào)節(jié)體系pH為11，再繼續(xù)攪拌3～5 h，得到Al-MCM-41凝膠溶液B；

其中，有機(jī)表面模板劑溶液中，每克有機(jī)表面模板劑加入50～100mL水、0.5～5g無(wú)機(jī)鋁源；所述的有機(jī)表面模板劑為十六烷基三甲基溴化銨，無(wú)機(jī)鋁源為十八水硫酸鋁，無(wú)機(jī)硅源為正硅酸四乙酯；各組分摩爾比為，無(wú)機(jī)硅源：無(wú)機(jī)鋁源：有機(jī)表面模板劑= 1.00：0.10～0.40：0.05～0.35；

(3) HY/MCM-41包覆型復(fù)合分子篩的制備

將改性HY分子篩研磨后分散于蒸餾水中，制得懸濁液C；將懸濁液C滴加到由以上方法(2)中制備的Al-MCM-41凝膠溶液B中，攪拌30～60 min后，滴加氨水，再次調(diào)節(jié)體系pH為11，于50～80 ℃下繼續(xù)攪拌3～5 h后，將所得溶液裝入帶有聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼反應(yīng)釜中，在100～140 ℃下密閉晶化12～56 h；晶化產(chǎn)物經(jīng)過(guò)濾、洗滌、100～120 ℃干燥3～5 h后，將樣品于550～750℃空氣氛圍中焙燒5～7 h，得到HY/MCM-41包覆型復(fù)合分子篩；

其中，懸濁液C中改性HY分子篩的含量為0.03～0.12 g/mL；懸濁液C與Al-MCM-41凝膠溶液B的體積比為1: 2～6。

3.如權(quán)利要求2所述的二甲酚催化加氫脫甲基反應(yīng)用催化劑的制備方法，其特征為所述的步驟(1)中HY分子篩載體為20～40目。

4.如權(quán)利要求2所述的二甲酚催化加氫脫甲基反應(yīng)用催化劑的制備方法，其特征為所述的步驟（3）中的氨水的濃度為5～15wt% 。

5.如權(quán)利要求1所述的二甲酚催化加氫脫甲基反應(yīng)用催化劑的應(yīng)用方法，其特征為包括以下步驟：

在固定床反應(yīng)器恒溫段中裝入催化劑，將體系壓力恒定在1.0～3.5 MPa、380～500℃，通入H₂將催化劑還原活化3～6 h；然后在320～450℃將二甲酚和水分別以相同的體積流量輸送至反應(yīng)器，在320～450℃下進(jìn)行二甲酚催化加氫脫甲基反應(yīng)，最后得到苯酚和甲酚；

其中，二甲酚的質(zhì)量空速為1.0～3.0 h?1，所述的二甲酚為3,4-二甲酚，進(jìn)料摩爾比：H₂/3,4-二甲酚 = 30:1～120:1。

6.如權(quán)利要求5所述的二甲酚催化加氫脫甲基反應(yīng)用催化劑的應(yīng)用方法，其特征為所述的3,4-二甲酚純度大于等于95%。