一种甲酚异构化催化剂的制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及化工技术领域，具体为一种甲酚异构化催化剂的制备工艺，包括以下步骤：1）将沸石分子筛Naβ加入NH4NO3溶液中进行离子交换，过滤，洗涤，得到滤饼，烘干，再于550~600℃下焙烧4~5 h，得到Hβ分子筛；2）将Hβ分子筛加入酸溶液中室温下搅拌一段时间，过滤、洗涤至中性，所得样品烘干，在550~600℃下恒温焙烧4~5 h得到酸改性Hβ分子筛；3）在硝酸钴和硝酸铜溶液中加入酸改性Hβ分子筛粉末在室温下浸渍，浸渍完成后先进行干燥，然后600~700℃煅烧2~3 h后即得到双负载的甲酚异构化催化剂。制备得到的甲酚异构化催化剂比表面积大，分子筛表面的活性中心多，副反应少；能够高效将邻甲酚转化为间甲酚，转化率高且不容易失效。转化率高且不容易失效。

【技术实现步骤摘要】
一种甲酚异构化催化剂的制备工艺


[0001]本专利技术涉及化工
，具体为一种甲酚异构化催化剂的制备工艺。

技术介绍

[0002]甲酚是一种重要的精细化工中间体，广泛应用于农药、医药、香料、染料、抗氧剂、阻聚剂、紫外线吸收剂、燃料添加剂、橡胶助剂、涂料、饲料添加剂和合成材料领域。甲酚包括三种异构体：邻甲酚、对甲酚和间甲酚。其中间甲酚更是作为关键的化工中间体，用途广泛，需求量大，因此在现有的工业合成和应用中，根据工业需求需要将邻甲酚和对甲酚转化为间甲酚，来提高应用价值和经济效益。
[0003]分子筛人工合成的具有筛选分子作用的水合硅铝酸盐或天然沸石，具有规则的孔道，常用分子筛的有β型、Y型、ZSM系列等。其中，β分子筛是一种具有三维十二元环孔结构的微
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介孔高硅沸石，孔道结构均一，热稳性较高，酸催化活性优异，在烷基化、异构化、加氢裂化、催化裂化等石油炼制及石油化工过程中均表现出良好的催化性能。
[0004]现有技术中已经有人将分子筛作为催化剂应用于甲酚的异构化，但是专利技术人发现，现有技术中应用于甲酚异构化的分子筛存在转化率低，容易失效等问题。
[0005]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种甲酚异构化催化剂的制备工艺，通过对Naβ分子筛进行酸处理对分子筛进行改性并负载金属，得到甲酚异构化催化剂，该催化剂能够高效将邻甲酚转化为间甲酚，转化率高且不容易失效。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]本专利技术的第一方面，提供一种甲酚异构化催化剂的制备工艺，包括以下步骤：
[0009]1)将沸石分子筛Naβ加入NH4NO3溶液中进行离子交换，过滤，洗涤，得到滤饼，然后烘干，再于550～600℃下焙烧4～5h，得到Hβ分子筛；
[0010]2)将Hβ分子筛加入酸溶液中室温下搅拌一段时间，过滤、洗涤至中性，所得样品烘干，在550～600℃下恒温焙烧4～5h得到酸改性Hβ分子筛；
[0011]3)在硝酸钴和硝酸铜溶液中加入酸改性Hβ分子筛在室温下浸渍，浸渍完成后先进行干燥，然后600～700℃煅烧2～3h后即得到双负载的间甲酚异构化催化剂。
[0012]沸石分子筛具有丰富的微孔、较大的比表面积和优异的热稳定性，是制备催化剂的良好原料。本专利技术中首先通过酸处理对沸石分子筛进行改性，能够增大分子筛的比表面积，增加活性中心增加，降弱酸含量低，使得其稳定性增强且对于邻甲酚转化为间甲酚具有更高的催化活性；本专利技术还在酸改性的分子筛表面负载金属，并且通过试验发现了钴和铜的双金属负载能够极大得提高其针对邻甲酚转化为间甲酚的催化活性，且不容易失效，能够重复使用多次。
[0013]在本专利技术的一种或多种实施方式中，步骤1)中沸石分子筛Naβ和NH4NO3溶液的固液比为1g：10～15mL。
[0014]在本专利技术的一种或多种实施方式中，步骤1)中离子交换的温度为80～100℃，时间为2～3h。
[0015]在本专利技术的一种或多种实施方式中，步骤1)中NH4NO3溶液的浓度为1.0mol/L。
[0016]在本专利技术的一种或多种实施方式中，步骤1)中所述烘干的条件为100～130℃下烘干12～14h。
[0017]在本专利技术的一种或多种实施方式中，步骤2)中酸溶液为酸的水溶液；所述酸选自：柠檬酸、酒石酸、醋酸和磷酸中的至少一种。本专利技术实施例中采用柠檬酸、酒石酸、醋酸和磷酸中的至少一种对Hβ分子筛进行改性，相对于其他的酸，能够在不大规模破坏分子筛孔道结构的前提下增大分子筛的比表面积，并且增加分子筛表面的活性中心，达到扩孔和酸性调节的目的，从而提高针对邻甲酚的催化活性。
[0018]在本专利技术的一种或多种实施方式中，步骤2)中酸溶液的浓度为0.1～0.3mol/L，Hβ分子筛与酸溶液的固液比1：10～20g/mL；
[0019]采用本专利技术中选用的酸溶液改性的Hβ分子筛较未改性Hβ分子筛具有更高的催化活性，改性后的催化剂比表面积增大，活性中心增加，弱酸含量降低，催化剂稳定性也更强。
[0020]在本专利技术的一种或多种实施方式中，步骤2)中室温下搅拌22～24h，所得样品在100～130℃烘干12～14h。
[0021]在本专利技术的一种或多种实施方式中，步骤3)中硝酸钴和硝酸铜溶液中硝酸钴和硝酸铜的含量为5
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10wt％，其中硝酸钴和硝酸铜摩尔比为1：2～3。
[0022]优选地，硝酸钴和硝酸铜溶液中硝酸钴和硝酸铜的含量为5wt％，6wt％，7wt％，8wt％，9wt％或10wt％；优选地，硝酸钴和硝酸铜摩尔比为1：2，1：2.5或1：3。
[0023]在本专利技术的一种或多种实施方式中，步骤3)中硝酸钴和硝酸铜溶液与酸改性Hβ分子筛粉末的固液比为1g：10～15mL。
[0024]本专利技术通过试验发现当在酸改性的分子筛表面同时负载钴和铜两种金属时能够极大得提高其针对邻甲酚转化为间甲酚的催化活性，本专利技术中钴和铜的金属氧化物对酸改性Hβ分子筛的酸性和孔道都会产生影响，中和了强酸中心，能够减少副反应的发生；改变了孔容、孔径，钝化了催化剂外表面，防止发生异构化，能够提高催化剂的选择性。改用其他金属的组合或者单种金属的负载则无法达到本专利技术的技术效果。硝酸钴和硝酸铜在本专利技术实施方式中的负载量能够使得金属的氧化物负载在Hβ分子筛的内外表面，增强催化效果。本专利技术中负载金属催化剂的金属活性组分和载体协同增强了催化剂的稳定性及活性，使得催化剂不容易失效，能够重复使用多次。
[0025]在本专利技术的一种或多种实施方式中，步骤3)中室温下浸渍8～10h。
[0026]本专利技术的实施方式中步骤3)对浸渍后的催化剂采取了600～700℃煅烧2～3h的处理方法，该焙烧温度能够增强活性组分与分子筛之间的相互作用，还改变了活性组分在分子筛上的分散状态，从而提高催化剂的催化性能。
[0027]本专利技术的第二方面，提供一种第一方面所述甲酚异构化催化剂的制备工艺制备得到的甲酚异构化催化剂。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0029]本专利技术中通过酸处理对沸石分子筛进行改性，相对于其他的酸，本专利技术选用的柠檬酸、酒石酸、醋酸和磷酸能够在不大规模破坏分子筛孔道结构的前提下增大分子筛的比表面积，并且增加分子筛表面的活性中心，达到扩孔和酸性调节的目的，从而提高针对邻甲酚的催化活性。
[0030]本专利技术通过试验发现当在酸改性的分子筛表面同时负载钴和铜两种金属时能够极大得提高其针对邻甲酚转化为间甲酚的催化活性，本专利技术中钴和铜的金属氧化物对酸改性Hβ分子筛的酸性和孔道都会产生影响，中和了强酸中心，能够减少副反应的发生；改变了孔容、孔径，钝化了催化剂外表面，防止发生异构化，能够提高催化剂的选择性。本专利技术中负载金属催本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甲酚异构化催化剂的制备工艺，其特征在于：所述制备工艺包括以下步骤：1）将沸石分子筛Naβ加入NH4NO3溶液中进行离子交换，过滤，洗涤，得到滤饼，然后烘干，再于550~600℃下焙烧4~5 h，得到Hβ分子筛；2）将Hβ分子筛加入酸溶液中室温下搅拌一段时间，过滤、洗涤至中性，所得样品烘干，在550~600℃下恒温焙烧4~5 h得到酸改性Hβ分子筛；3）在硝酸钴和硝酸铜溶液中加入酸改性Hβ分子筛在室温下浸渍，浸渍完成后先进行干燥，然后600~700℃煅烧2~3 h后即得到双负载的甲酚异构化催化剂。2.根据权利要求1所述的甲酚异构化催化剂的制备工艺，其特征在于：步骤1）中沸石分子筛Naβ和NH4NO3溶液的固液比为1g：10~15 mL。3.根据权利要求1所述的甲酚异构化催化剂的制备工艺，其特征在于：步骤1）中离子交换的温度为80~100℃，时间为2~3 h。4.根据权利要求1所述的甲酚异构化催化剂的制备工艺，其特征在于，步骤1）中所述烘干的条件为100~130℃下烘干12~14 h。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：文强，
申请(专利权)人：宁夏派可威生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：