[發明專利]一種合成偏苯三酸三異壬酯催化劑的制備及應用方法

在審

• 申請號: 202110017735.5
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112619689A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 曹正國;李江華;王福;陳佳佳;殷文慧
• 申請（專利權）人: 江蘇正丹化學工業股份有限公司
• 主分類號: B01J29/40
• 分類號: B01J29/40;B01J37/30;B01J37/06;B01J31/18;C07C67/08;C07C69/76
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 董旭東

1.一種合成偏苯三酸三異壬酯催化劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）將ZrOCl₂?8H₂O溶解于去離子水中，放置于冰水浴中，向其中滴加質量分數為25%的氨水使其沉淀，調節pH=10，陳化18-30h，抽濾，用去離子水多次洗滌至濾液中無氯離子；

（2）將沉淀物在100-120℃下干燥8-16h后，研磨成粉，過100目篩；

（3）將ZSM-5型分子篩用濃度1.0-2.0mol/L稀鹽酸溶液進行離子交換，溫度在90-95℃，攪拌數小時，直到交換度達到97%以上，獲得HZSM-5氫型分子篩；

（4）將HZSM-5氫型分子篩研磨過100目篩，與步驟（2）中的過100目篩下的沉淀物混合，之后按12-18g/mL比例于濃度0.2-1.0mol/L的磷酸溶液中浸泡8-16h，抽濾，焙燒，得到目標產物[PO4^3-/ZrO₂]-HZSM-5復合型超強酸催化劑固體。

2.根據權利要求1所述的一種合成偏苯三酸三異壬酯催化劑的制備方法，其特征在于步驟（1）中，ZrOCl₂?8H₂O溶解于去離子水中后的ZrOCl₂的摩爾濃度為0.3-0.8mol/L。

3.根據權利要求1所述的一種合成偏苯三酸三異壬酯催化劑的制備方法，其特征在于步驟（4）中HZSM-5氫型分子篩與所述沉淀物混合時的重量比為：1：（1-3.5）。

4.根據權利要求1-3所述的一種合成偏苯三酸三異壬酯催化劑的應用方法，其特征在于用作偏苯三酸酐和異壬醇酯化反應的催化劑，用量為偏苯三酸酐和異壬醇重量和的0.04-0.12 %。

5.根據4所述的一種合成偏苯三酸三異壬酯催化劑的應用方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）酯化反應：將原料偏苯三酸酐和異壬醇投入酯化反應釜中，在氮氣保護和均勻攪拌條件下，加熱至122-156℃，所述偏苯三酸酐和異壬醇的摩爾比為1：（3.2-4.0）；偏苯三酸酐完全溶解于異壬醇中后，再升溫至185±5℃，加入催化劑，所述催化劑為[PO4^3-/ZrO₂]-HZSM-5復合型超強酸催化劑固體；保溫反應0.5-1h，同時分離出酯化過程中產生的水；繼續升溫至218-236℃，持續進行恒溫回流，反應釜內的酯化液中酯含量不斷提高，反應一段時間后，從酯化反應釜底部取樣，測酸值；當測定的酯化液酸值＞0.07 mg KOH/g，繼續進行恒溫回流；當測定的酯化液酸值≤0.07 mg KOH/g，表明酯化反應已完成，進入下一步；

（2）負壓脫醇：酯化反應釜的釜底酯化液打入脫醇塔進行負壓脫醇，脫醇塔真空度為0.04-0.08Mpa，脫醇時間為1.5-2.5h，脫醇溫度為170-190℃；

（3）堿洗水洗：脫醇后酯化液，通入氮氣，在常壓下經換熱器打回流循環，使反應體系降溫至75-105℃；投入適量的碳酸鈉溶液，中和至中性；再加入緩慢加入蒸餾水進行水洗，靜置0.4-0.6h，分層，排盡下層白色絮凝物；

（4）去低沸物：通氮氣，升溫至160-190℃，抽真空，真空度為0.04-0.08Mpa，負壓脫去反應體系中的低沸物和殘留的異壬醇，負壓抽氣時間為1.5-2.5h；負壓抽氣后停止抽 真空，通入氮氣，待體系恢復到常壓狀態，停止加熱，降溫冷卻；

（5）吸附過濾：將冷卻至70-90℃的酯化液轉入過濾器，經吸附脫色，過濾后，即得合格的偏苯三酸三異壬酯。