用于2-甲基萘与正丁酸酐酰基化反应的催化剂的制备方法技术

技术编号:12094860 阅读:148 留言:0更新日期:2015-09-23 12:39
本申请提供一种用于由2-甲基萘与正丁酸酐制备2-丁酰基-6-甲基萘的改性Hβ分子筛催化剂的制备方法,包括:步骤1)将Hβ分子筛于500-600℃下焙烧3-8小时后与有机酸水溶液混合,在60℃~120℃下搅拌2~8小时,其中,所述有机酸与Hβ分子筛的质量比为0.1~2:1,所述水与有机酸的质量比为2~20:1;以及步骤2)上述步骤1)中得到混合物冷却后经过分离,干燥,并于500~600℃下焙烧2~6小时,由此制得改性Hβ分子筛催化剂。与现有催化剂相比,本发明专利技术具有以下优点:(1)增强催化体系的反应活性,加速反应过程从而达到缩短反应时间的目的;(2)大幅减少催化剂用量,降低原料成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化剂制备领域,涉及一种提高催化剂活性的方法,具体涉及用 于由2-甲基萘与正丁酸酐制备2-丁酰基-6-甲基萘的改性Hf3分子筛催化剂的制备方法。
技术介绍
2, 6-萘二甲酸(2, 6-NDA)可以作为重要单体制备各种聚酯、聚氨酯、聚酰胺以及 液晶类物质。由2, 6-NDA为原料制备而成的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)是聚酯家族中的一 个新品种,由于其物理性能较高,还可作为多种功能材料的重要原料,越来越受到人们的重 视。在薄膜、液晶材料、包装容器(尤其是啤酒瓶)和工业纤维中具有广阔的应用前景。 2, 6-萘二甲酸制备方法有三条途径:⑴邻二甲苯法;(2)二异丙基萘法; 2-乙酰基-6-甲基萘法。近年来,由于环保以及工艺成本等原因,使得上述三种工艺在 一定程度上受到了限制,导致装置开工率不足。袁冰等人(大连理工大学博士论文一一沸石 分子筛在Friedel-Crafts酰基化反应中的应用)以2-甲基萘为原料制备2-丁酰基-6-甲 基萘,2- 丁酰基-6-甲基萘作为2, 6-萘二甲酸新的反应前体,具有氧化简单,反应收率高等 优点,但由2-甲基萘制备2-丁酰基-6-甲基萘过程中存在催化剂用量大、反应时间长等缺 点,不适合工业化生产。
技术实现思路
为了克服现有技术中使用催化剂制备2- 丁酰基-6-甲基萘反应中存在反应 时间长、能耗大、催化剂活性低,用量大等问题,本专利技术致力于Hf3催化剂的改性研宄,以达 到缩短反应时间,降低能耗以及催化剂用量,提高反应收率,从而达到降低生产成本、满足 工业生产要求的目的。 本专利技术人通过大量条件实验,确立了由2-甲基萘制备2-丁酰基-6-甲基萘工艺 中所用H0催化剂改性的方法:将已焙烧脱模的H0催化剂与有机酸水溶液加热搅拌处理, 可以出人意料地获得一种反应速率快、催化性能高的Hf3催化剂,由此实现了本专利技术的目 的。 因此,本专利技术的目的是提供一种用于由2-甲基萘与正丁酸酐制备2-丁酰 基-6-甲基萘的改性H0分子筛催化剂的制备方法。 具体地,本专利技术是通过如下技术方案实现的: 根据本专利技术的目的,提供了一种用于由2-甲基萘与正丁酸酐制备2-丁酰 基-6-甲基萘的改性H0分子筛催化剂的制备方法,包括: 步骤1)将分子筛于500-600°C(最优选为550°C)下焙烧3-8小时(最优选 4小时)后与有机酸水溶液混合,在60°C~120°C(优选80°C~100°C)下搅拌2~8小 时(最优选4小时),其中,所述有机酸与Hf3分子筛的质量比为0. 1~2:1,优选为0.5~ 1:1,所述水与有机酸的质量比为2~20:1,优选为5~10:1 ;步骤2)上述步骤1)中得到混合物冷却后经过分离,干燥,并于500~600°C(最 优选为550°C)下焙烧2~6小时(最优选4小时),由此制得改性Hf3分子筛催化剂。 本专利技术步骤1)中,优选地,所述Hf3分子筛为硅铝比(摩尔比)为25:1的Hf3分 子筛。 本专利技术步骤1)中,优选地,所述水为去离子水。 本专利技术步骤1)中,优选地,所述有机酸选自柠檬酸、草酸、硅钨酸、磷钨酸;更优选 地,所述有机酸为柠檬酸、草酸。 本专利技术步骤1)中,优选地,所述分子筛在与所述有机酸水溶液混合后,在 80°C-100°C下加热搅拌2小时-6小时。 本专利技术步骤1)中,优选地,所述有机酸与Hf3分子筛的质量比为0.5~1:1。 本专利技术步骤1)中,优选地,所述去离子水与有机酸质量比为5~10:1。 本专利技术首次发现并公开了对Hf3分子筛催化剂进行有机酸水溶液加热处理,从而 制备出催化性能更加优异的催化剂。将其用于由2-甲基萘制备2-丁酰基-6-甲基萘的反 应中,与现有催化剂相比,本专利技术具有以下优点:(1)增强催化体系的反应活性,加速反应 过程从而达到缩短反应时间的目的;(2)大幅减少催化剂用量,降低原料成本。【具体实施方式】 以下实施例用于进一步说明本专利技术,以便更好的阐述本专利技术的内容。但本专利技术绝 非仅限于这些实施例。其中所用化学原料均为市售工业品。 甲基萘:购自河南宝舜化工有限公司,纯度99%; 丁酸酐:购自西亚试剂,纯度99% ; 分子筛H0 :购自天津南开催化剂厂,硅铝比(摩尔比)25:l,Na含量低于0. 5%。 实施例1l)Hf3分子筛(硅铝比25:1)于550°C下,焙烧4小时,而后与去离子水按照H0 分子筛:去离子水=1:5 (质量比)进行混合,在80°C条件下搅拌4小时,上述混合物冷却 后过滤、干燥、550°C焙烧4小时,由此制得催化剂(H0-1); 2)活性评价及结果分析:催化剂评价在50ml的三口烧瓶内进行,每次投料7. 0g 2-甲基萘,4. 0g正丁酸酐,1. 0g上述催化剂(H0 -1),在反应温度200°C,常压条件下,反应 4小时。采用气相色谱对2-甲基萘转化率以及产品选择性进行分析。 实施例1制得的催化剂(Hf3 -1)的反应性能测试结果列于表1。 实施例2l)Hf3分子筛(硅铝比25:1)于550°C下,焙烧4小时,而后与柠檬酸以及去离子 水按照H0分子筛:柠檬酸:去离子水=1:0. 5:5(质量比)进行混合,在80°C条件下搅拌 4小时,上述混合物冷却后过滤、干燥、550°C焙烧4小时,由此制得催化剂(Hf3 -2); 2)活性评价及结果分析:催化剂评价在50ml的三口烧瓶内进行,每次投料7. 0g 2-甲基萘,4. 0g正丁酸酐,1. 0g上述催化剂(H0 -2),在反应温度200°C,常压条件下,反应 4小时。采用气相色谱对2-甲基萘转化率以及产品选择性进行分析。 实施例2制得的催化剂(H0 -2)的反应性能测试结果列于表1。 实施例3l)Hf3分子筛(硅铝比25:1)于550°C下,焙烧4小时,而后与草酸以及去离子水 按照Hf3分子筛:草酸:去离子水=1:0.5:5(质量比)进行混合,在80当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于由2‑甲基萘与正丁酸酐制备2‑丁酰基‑6‑甲基萘的改性Hβ分子筛催化剂的制备方法,包括:步骤1)将Hβ分子筛于500‑600℃下焙烧3‑8小时后与有机酸水溶液混合,在60℃~120℃下搅拌2~8小时,其中,所述有机酸与Hβ分子筛的质量比为0.1~2:1,所述水与有机酸的质量比为2~20:1;以及步骤2)上述步骤1)中得到混合物冷却后经过分离,干燥,并于500~600℃下焙烧2~6小时,由此制得改性Hβ分子筛催化剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张英伟陈文月彭晓希王耀红孙长江
申请(专利权)人:北京旭阳化工技术研究院有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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