[發(fā)明專利]一種乙醇和乙苯為原料制備二乙烯苯的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110485444.9
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113185378B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫秋新;孫白新;沈旭
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇常青樹新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C07C2/86
• 分類號: C07C2/86;C07C15/44;B01J29/48;B01J29/46;B01J23/89
• 代理公司: 南京創(chuàng)略知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32358
• 代理人: 呂娟

本發(fā)明公開了一種乙醇和乙苯為原料制備二乙烯苯的方法，包括以下步驟：在固定床反應(yīng)器的兩個(gè)床層中依次裝填催化劑1：CuFe₂O₄負(fù)載Pt粒子，催化劑2：Cu?Fe/ZSM?5分子篩或者M(jìn)n?Fe/ZSM?5分子篩；在兩個(gè)床層之間設(shè)有惰性填料與惰性氣體；在惰性氣體的氛圍下，將乙苯和乙醇通入固定床反應(yīng)器中，設(shè)置反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力和空速，反應(yīng)結(jié)束后，冷凝得到二乙烯苯。本發(fā)明采用混合式催化劑，在固定床反應(yīng)器中用兩個(gè)床層分別裝填催化劑1和催化劑2，在同一反應(yīng)器中進(jìn)行烷基化和脫氫連串反應(yīng)，顯著提高了二乙烯苯混合物中間、對位單體含量；本發(fā)明的反應(yīng)溫度為250?400℃，反應(yīng)壓力為低壓，反應(yīng)的總耗能低；本發(fā)明的催化劑具有催化活性高，選擇性好，二乙烯苯收率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及催化化學(xué)領(lǐng)域，特別是一種乙醇和乙苯為原料制備二乙烯苯的方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著高分子材料迅速發(fā)展，二乙烯苯作為功能型單體，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。二乙烯苯分子中含有兩個(gè)乙烯基，形成鄰、間、對三種異構(gòu)體。精制二乙烯苯，提高混合物中間、對位體的含有率，獲得不同純度等級的產(chǎn)品成為市場價(jià)格的主要控制因素。低純度二乙烯苯可以直接用作功能性化學(xué)交聯(lián)劑，廣泛應(yīng)用于膠粘劑、專業(yè)塑料、和彈性體中。二乙烯苯與苯乙烯交聯(lián)聚合制造離子交換樹脂，也用作聚酯樹脂、聚苯乙烯樹脂改性及各種特殊用途的高分子多孔微球與工程塑料。高端光學(xué)材料(如透鏡、隱形眼鏡、光學(xué)儀器等)制備過程要求原料中鄰二乙烯苯含量低至1％，這樣可以有效避免雜質(zhì)生成，保證樹脂的光學(xué)性能。

二乙烯苯主要是通過二乙苯在催化劑的作用下脫氫反應(yīng)制得。該反應(yīng)為強(qiáng)吸熱反應(yīng)，且受熱力學(xué)平衡的限制。二乙苯脫氫反應(yīng)的主反應(yīng)分為兩步進(jìn)行，第一步先生成乙基乙烯苯，再進(jìn)一步脫氫生成二乙烯基苯。催化劑的性能制約著反應(yīng)過程的經(jīng)濟(jì)性，在實(shí)際生產(chǎn)中，催化劑誘導(dǎo)期較長，在生產(chǎn)中后期容易發(fā)生催化效率降低、表面結(jié)焦等現(xiàn)象，反應(yīng)中需要持續(xù)加入大量水蒸氣進(jìn)行催化劑的再生，造成高能耗。現(xiàn)有生產(chǎn)工藝的催化性能和生產(chǎn)需求以及產(chǎn)品質(zhì)量不匹配，成為高選擇性二乙烯苯生產(chǎn)的發(fā)展瓶頸和技術(shù)壁壘。因此，尋求制備二乙烯苯的新工藝和合適的催化劑來提高二乙苯脫氫催化劑的活性、降低產(chǎn)物中鄰位單體的含量是首要研究目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種乙苯和乙醇為原料制備二乙烯苯的方法，該方法能夠有效降低鄰二乙烯苯單體的含量。

本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種乙醇和乙苯為原料制備二乙烯苯的方法，包括以下步驟：

步驟1)、在固定床反應(yīng)器的兩個(gè)床層中依次裝填催化劑1：CuFe₂O₄負(fù)載Pt粒子，催化劑2：Cu-Fe/ZSM-5分子篩或者M(jìn)n-Fe/ZSM-5分子篩；在兩個(gè)床層之間設(shè)有惰性填料與惰性氣體；

步驟2)、在惰性氣體的氛圍下，將乙苯和乙醇通入固定床反應(yīng)器中，設(shè)置反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力和空速，反應(yīng)結(jié)束后，冷凝得到二乙烯苯。

優(yōu)選的，所述步驟1)中，催化劑1和催化劑2均為固體顆粒，壓片造粒，粒徑為20目，催化劑1和催化劑2的體積比為1:1。

優(yōu)選的，所述步驟1)中惰性填料包括玻璃珠、石英砂或者惰性氧化鋁中的一種或者組合，其中惰性氣體包括氮?dú)猓灰冶胶鸵掖嫉哪柋葹?: (1.0-1.5)；反應(yīng)溫度為250-400℃；反應(yīng)壓力為0.1-0.5MPa，空速為 0.5-2h–1。

優(yōu)選的，所述步驟1)中，催化劑1：CuFe₂O₄負(fù)載Pt粒子的制備方法包括以下步驟：

步驟A1)、稱取0.1327g的氯鉑酸加入30ml去離子水中，并加入10ml 1％的聚乙烯吡咯烷酮，室溫下攪拌30min；

步驟B1)、隨后滴加10ml 0.1mol/L的NaBH₄至步驟A1)混合溶液中作為還原劑，室溫下攪拌30min；