[發(fā)明專利]一種用于異丁醛合成甲乙酮的催化劑的制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202011046762.7 | 申請(qǐng)日： | 2020-09-29 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN112079699B | 公開（公告）日： | 2022-10-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張世元;盧小松;宋文國 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 潤泰化學(xué)（泰興）有限公司 |
| 主分類號(hào)： | C07C45/67 | 分類號(hào)： | C07C45/67;C07C49/10;B01J29/40;B01J37/30 |
| 代理公司： | 常州市英諾創(chuàng)信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32258 | 代理人： | 謝新萍 |
| 地址： | 225400 江蘇省*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 用于 丁醛 合成 甲乙酮 催化劑 制備 方法 | ||
本發(fā)明屬于催化劑技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種用于異丁醛合成甲乙酮(MEK)的催化劑的制備方法，將原料進(jìn)行研磨，使其分布均勻，通過一鍋無溶劑共調(diào)節(jié)法制備了Ge?ZSM?5催化劑，在制備過程中，沒有使用溶劑，也沒有進(jìn)行前后處理，減少了廢水的排出，極大的簡化了催化劑的合成步驟。本發(fā)明制備的催化劑結(jié)構(gòu)良好、金屬分布均勻，具有較好的表面分布狀態(tài)、酸強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，用于異丁醛異構(gòu)化合成甲乙酮中，能顯著改善催化劑的催化活性，提高甲乙酮的收率，異丁醛轉(zhuǎn)化率達(dá)到94％以上，收率達(dá)到93％以上，具有很大的應(yīng)用前景。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于催化劑技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于異丁醛催化合成甲乙酮(MEK)的催化劑的制備方法。
背景技術(shù)
甲乙酮(CH3COCH2CH3)，又名丁酮，是一種無色透明的液體，是異丁醛的下游產(chǎn)品之一。廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)硝化纖維素、酚醛樹脂等有機(jī)物。現(xiàn)如今生產(chǎn)甲乙酮的工藝有正丁烯兩步法、正丁烷液相氧化法、異丁苯法以及異丁醛異構(gòu)化法等，異丁醛異構(gòu)化法在化學(xué)反應(yīng)中有著重要應(yīng)用。中國科學(xué)院大連化學(xué)物理所許章林等報(bào)道了NH4F改性ZSM-5，BZSM-5的酸度更低，使其在反應(yīng)過程失活較少，成為了在醛類異構(gòu)化成酮產(chǎn)率更高的催化劑。但是使用BZSM-5催化劑的反應(yīng)過程消耗水蒸氣更多，不利于工業(yè)化發(fā)展。中國科學(xué)院大連化學(xué)物理所的王敬春等在BZSM-5催化劑加入水蒸氣對(duì)金屬陽離子使其改性，但是反應(yīng)溫度較高，異丁醛的轉(zhuǎn)化率較低。
ZSM-5沸石是結(jié)晶多孔固體，有規(guī)則而均勻的孔道結(jié)構(gòu)和較高的表面積，具有較好的熱穩(wěn)定性和高酸強(qiáng)度。沸石的制備一般是用水熱合成法，其方法使用了大量的溶劑和模板劑，溶劑中含有硅酸鹽等物質(zhì)，降低了產(chǎn)率。無溶劑路徑可以更容易的將雜原子摻雜沸石骨架，最大限度減少了廢水，環(huán)境良好，在反應(yīng)過程中，盡量的避免了高壓設(shè)備的使用。專利CN106517233A，采用無氟無溶劑路線合成B形體富集的Beta沸石分子篩，整個(gè)生產(chǎn)過程沒有使用溶劑和高毒的氟物種，減少了在生產(chǎn)過程中不必要的損耗，但是在反應(yīng)過程中并沒有將雜質(zhì)去除，產(chǎn)率降低，目標(biāo)產(chǎn)物不穩(wěn)定。因此，如何得到一種新催化劑，不僅能滿足綠色環(huán)保的要求，而且還能顯著提高甲乙酮(MEK)的收率以及催化活性穩(wěn)定性，是本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服沸石微孔結(jié)構(gòu)和擴(kuò)散限制，本發(fā)明提供了一鍋無溶劑制備催化劑Ge-ZSM-5的方法。該催化劑是通過研磨將原料混合。在制備過程中，沒有使用溶劑，也沒有進(jìn)行前后處理，極大的簡化了催化劑的合成步驟。本發(fā)明制備的催化劑具有結(jié)構(gòu)良好、使金屬分布均勻，具有較好的表面分布狀態(tài)、酸強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。將其用于催化異丁醛合成中，不僅多次循環(huán)使用仍能保證催化活性，使用壽命增長，而且能顯著提高異丁醛的轉(zhuǎn)化率，提高甲乙酮(MEK)的收率。
為了達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供了一種用于異丁醛合成甲乙酮(MEK)催化劑的制備方法，其具體制備方法步驟如下：
(1)將四丙基溴化銨(TPABr)，勃姆石，NaSiO3 9H2O，氯化銨和H2GeO3放入研缽中，磨成細(xì)粉；
其中，四丙基溴化銨、勃姆石、NaSiO3 9H2O、氯化銨和H2GeO3的質(zhì)量比為：2-6：0.012-0.016：1-2：1.2-1.8：0.1-0.5；其中，四丙基溴化銨是模板劑，勃姆石粒徑小、比表面和孔容大。
(2)將步驟(1)研磨后的原料與硅溶膠LUDOX HS-40(30wt％SiO2)混合，研磨5-10分鐘，獲得前驅(qū)體，轉(zhuǎn)移到具有特氟龍內(nèi)襯的不銹鋼高壓釜進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度160-220℃，反應(yīng)時(shí)間24-48h。
其中，硅溶膠LUDOX HS-40與步驟(1)原料的質(zhì)量比為1-1.2:0.5-0.9；
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