邻甲酚异构化催化剂及其制备方法以及邻甲酚异构化方法技术

本发明专利技术涉及异构化催化剂技术领域，公开了一种邻甲酚异构化催化剂及其制备方法以及邻甲酚异构化方法。所述催化剂包括50

【技术实现步骤摘要】
邻甲酚异构化催化剂及其制备方法以及邻甲酚异构化方法


[0001]本专利技术涉及异构化催化剂
，具体涉及一种邻甲酚异构化催化剂及其制备方法以及邻甲酚异构化方法。

技术介绍

[0002]对甲酚和间甲酚是重要的化工原料，目前国内供不应求，需大量进口以满足国内市场需求。
[0003]传统的邻甲酚制备方法是天然分离法，即从煤焦油中分馏出邻甲酚，因为在煤炼焦和城市煤气生产的副产煤焦油酚中约含有苯酚30％，邻甲酚10％
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13％，间甲酚14％
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18％，对甲酚9％
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12％，二甲酚13％
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15％，采用分离方法可以回收邻甲酚。但是这种方法原料是不可再生资源，不能满足可持续发展的要求。
[0004]以邻甲酚异构化生产间对甲酚具有选择性高、副产物少、原子经济性好、环境污染小的优势，有较大应用前景。但是，目前的邻甲酚异构化生产工艺一般存在以下问题：1)催化剂的活性低，产物选择性差，稳定性有待提高；2)多采用移动床或流化床工艺，设备复杂、操作难度大，生产成本高。
[0005]因此，亟待提供一种可用于固定床工艺且催化剂活性高，产物选择性好，催化剂使用寿命长的邻甲酚异构化催化剂。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了解决邻甲酚异构化催化剂催化性能差的技术问题，提供一种邻甲酚异构化催化剂及其制备方法以及邻甲酚异构化方法。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术的第一方面提供了一种邻甲酚异构化催化剂，所述催化剂包括50
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90重量份的复合分子筛，10
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50重量份的氧化铝和0.5
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8重量份的改性元素；其中，所述复合分子筛包括纳米HZSM
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5分子筛和纳米IM
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5分子筛，所述改性元素选自F、Cl、P中的一种或多种。
[0008]本专利技术的第二方面提供了一种本专利技术第一方面所述的邻甲酚异构化催化剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0009](1)将含有纳米HZSM
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5分子筛和纳米IM
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5分子筛的混合粉体与碱液混合进行碱处理，得到碱改性混合粉体；
[0010](2)将所述碱改性混合粉体、氧化铝前驱体和任选的硝酸混合后先进行成型，得到成型颗粒，再将所述成型颗粒进行第一次焙烧，得到一烧产物；
[0011](3)将所述一烧产物与含改性元素前驱体的溶液混合后先进行浸渍，然后干燥得到浸渍产物，再将所述浸渍产物进行第二次焙烧，得到所述邻甲酚异构化催化剂。
[0012]本专利技术第三方面提供了一种邻甲酚异构化方法，所述方法包括将邻甲酚与本专利技术第一方面所述的邻甲酚异构化催化剂或本专利技术第二方面所述的制备方法制备得到的邻甲酚异构化催化剂接触进行异构化反应，得到对甲酚和间甲酚。
[0013]通过上述技术方案，本专利技术所取得的有益技术效果如下：
[0014]1)本专利技术中提供的邻甲酚异构化催化剂，以纳米HZSM
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5分子筛和纳米IM
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5分子筛为活性组分，利用改性元素对催化剂进行改性，同时通过在制备过程中进行碱处理和变温焙烧，可以得到孔结构丰富且比表面积大的邻甲酚异构化催化剂，使得邻甲酚异构化催化剂不仅可以具有较高的邻甲酚转化率和间对甲酚收率，而且催化剂的稳定性较高，可多次再生使用，催化剂寿命长；
[0015]2)本专利技术中提供的邻甲酚异构化催化剂的制备方法，适用于固定床，操作简单，适合工业化推广。
具体实施方式
[0016]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0017]本专利技术的第一方面提供了一种邻甲酚异构化催化剂，所述催化剂包括50
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90重量份的复合分子筛，10
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50重量份的氧化铝和0.5
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8重量份的改性元素；其中，所述复合分子筛包括纳米HZSM
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5分子筛和纳米IM
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5分子筛，所述改性元素选自F、Cl、P中的一种或多种。
[0018]在一个优选的实施方式中，所述催化剂包括60
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80重量份的复合分子筛，20
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40重量份的氧化铝和1
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6重量份的改性元素。
[0019]在本专利技术中，虽然纳米HZSM
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5分子筛和纳米IM
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5分子筛中也含有氧化铝，但是，本专利技术在描述催化剂的组成时所限定的氧化铝的含量，均指的是复合分子筛之外的氧化铝的含量，而不包括纳米HZSM
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5分子筛和纳米IM
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5分子筛中氧化铝的含量。本专利技术中催化剂内复合分子筛和氧化铝的含量为制备过程中的投料量。本专利技术中催化剂内改性元素的含量以元素质量计，可利用X射线荧光光谱进行分析得到。
[0020]在一个优选的实施方式中，所述纳米HZSM
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5分子筛的晶粒尺寸为20
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200nm，优选为30
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100nm；所述纳米HZSM
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5分子中二氧化硅/氧化铝的摩尔比为15
‑
100：1，优选为30
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70：1。
[0021]在一个优选的实施方式中，所述纳米IM
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5分子筛的晶粒尺寸为20
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200nm，优选为50
‑
200nm；所述纳米IM
‑
5分子筛中二氧化硅/氧化铝的摩尔比为20
‑
80：1，优选为30
‑
60：1。
[0022]在一个优选的实施方式中，所述纳米IM
‑
5分子筛为氢型纳米IM
‑
5分子筛。
[0023]在一个优选的实施方式中，所述纳米HZSM
‑
5分子筛和纳米IM
‑
5分子筛的质量比为0.1
‑
15：1，优选为0.5
‑
10：1，进一步优选为1
‑
6：1。
[0024]在一个优选的实施方式中，所述改性元素选自F、Cl、P中的一种，优选为P。
[0025]在一个优选的实施方式中，所述催化剂的孔体积为0.24
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0.4mL/g，优选为0.26
‑
0.38mL/g，比表面积为320
‑
450m2/g，优选为350
‑
420m2/g。
[0026]本专利技术的第二方面提供了一种本专利技术第一方面所述的邻甲酚异构化催化剂的制备方法，所述方法包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种邻甲酚异构化催化剂，其特征在于，所述催化剂包括50
‑
90重量份的复合分子筛、10
‑
50重量份的氧化铝和0.5
‑
8重量份的改性元素；其中，所述复合分子筛包括纳米HZSM
‑
5分子筛和纳米IM
‑
5分子筛，所述改性元素选自F、Cl、P中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述纳米HZSM
‑
5分子筛的晶粒尺寸为20
‑
200nm，优选为30
‑
100nm；所述纳米HZSM
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5分子筛的二氧化硅/氧化铝摩尔比为15
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100：1，优选为30
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70：1；优选地，所述纳米IM
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5分子筛的晶粒尺寸为20
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200nm，优选为50
‑
200nm；所述纳米IM
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5分子筛的二氧化硅/氧化铝摩尔比为20
‑
80：1，优选为30
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60：1；优选地，所述纳米IM
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5分子筛为氢型纳米IM
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5分子筛。优选地，所述纳米HZSM
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5分子筛和纳米IM
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5分子筛的质量比为0.1
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15：1，优选为0.5
‑
10：1，进一步优选为1
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6：1。3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其中，所述改性元素选自F、Cl、P中的一种，优选为P。4.根据权利要求1
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3中任意一项所述的催化剂，其中，所述催化剂的孔体积为0.24
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0.4mL/g，优选为0.26
‑
0.38mL/g，比表面积为320
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450m2/g，优选为350
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420m2/g。5.一种邻甲酚异构化催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将含有纳米HZSM
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5分子筛和纳米IM
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5分子筛的混合粉体与碱液混合进行碱处理，得到碱改性混合粉体；(2)将所述碱改性混合粉体、氧化铝前驱体和任选的硝酸混合后先进行成型，得到成型颗粒，再将所述成型颗粒进行第一次焙烧，得到一烧产物；(3)将所述一烧产物与含改性元素前驱体的溶液混合后先进行浸渍，然后干燥得到浸渍产物，再将所述浸渍产物进行第二次焙烧，得到所述邻甲酚异构化催化剂。6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，步骤(1)中，所述纳米HZSM
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5分子筛和纳米IM
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5分子筛的质量比为0.1
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15：1，优选为0.5
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10：1，进一步优选为1
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6：1；优选地，所述碱液中的碱选自NaOH、KOH、Na2CO3和K2CO3中的一种或几种，优选为NaOH和/或KOH；优选地，所述碱液的浓度为0.01
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1mol/L，优选为0.05
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0.2mol/L；优选地，所述混合粉体和所述碱液的质量比为1：2
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：杜鹏，朱宁，王京，葸雷，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：