本发明专利技术公开了γ-氧化铝负载三氯化铝催化剂的制备方法和新应用，所述制备方法包括：⑴将γ-氧化铝载体进行浸渍处理：将γ-氧化铝载体在弱碱性溶液中浸渍，然后真空干燥，再进行高温焙烧；⑵将三氯化铝进行溶液固载：将无水三氯化铝在甲苯中制成溶液，然后加入活化后的氧化铝载体，在回流温度下保持一定时间，过滤除去有机溶剂，用甲苯洗涤，经真空干燥，得到目标产物，其氯含量为6.04～17.9ω％。制得的γ-氧化铝负载三氯化铝催化剂能用于催化1-癸烯齐聚反应，制得1-癸烯齐聚物。1-癸烯的转化率≥60ω％。本发明专利技术采用甲苯为溶剂，提高了三氯化铝的溶解度，固载反应效率高，实现了清洁化负载，减少了三废处理，便于工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ー种Y-氧化铝(Al2O3)负载三氯化铝(AlCl3)催化剂的清洁制备方法，以及该负载三氯化铝催化剂在催化I-癸烯齐聚中的应用。
技术介绍
三氯化铝(AlCl3)催化剂是化工、石油炼制和制药エ业中广泛应用的重要催化剂之一。由于其良好的催化效果，在催化α-烯烃齐聚反应中具有聚合物收率高、分子量分布窄、选择性好等特点。但是，AlCl3催化剂在具有极高的活性的同时，也存在明显的不足之处①具有强腐蚀性，容易将反应釜等装置损坏，影响装置的使用寿命；②运用AlCl3催化剂进行聚合生产的同时会产生大量污水，若不能及时处理会严重污染环境；③反应后很难、回收，需要进行后处理，否则会产生大量的腐蚀性废料。均相AlCl3催化剂应用的例子很多，如美国专利US 5146022以蜡裂解原料(α -烯经含量为90wt%以上)制备合成油。该专利技术使用AlCl3作为制备合成油的丨隹化剂，可制备出100°C粘度为2cst以上、粘度指数大于120的合成油。该均相催化剂尤其适合制备中高粘度的合成油，如100°C粘度为20cst以上的合成油。此外，美国专利US 20040033908中提到以均相BF3为催化剂，醇类或烷基酯类为助催化剂，制备低粘度低倾点的润滑油。该专利技术以I-癸烯和I-十二碳烯为原料，齐聚得到的产物粘度可以达到4cst，倾点小于-60°c。以上使用的A1C13、BF3均相催化体系会引起一系列的环境问题，而且BF3对人体有害。该类型的催化剂由于难于分离，无法回收使用，产生了大量难以处理的生产废液，因此提高了生产的成本。同时，它们作为润滑油使用时达不到保护环境的标准。为了达到緑色化工的要求，人们在努力研究AlCl3固载化催化剂，希望能在保持AlCl3优良特性的前提下，解决其存在的问题，使其转变为对环境友好的催化剂。美国专利USP 6002060公开了以负载型三氯化铝(AlCl3/Si02)为催化剂，有机铝为助剂，使癸烯发生齐聚反应，在100°C条件下反应O. 5小时，转化率可达到99%。中国专利文献CN1556080公开了，由氮气载带AlCl3，在高温条件下与Y - Al2O3进行固载，反应时间为O. 5 4. O小吋；固载化反应结束后，在400°C下用氮气吹扫I小时，冷却至室温，制得固载化催化剂，其中活性组份AlClx所占比例为6. O 9· 0ω%，其中χ=2. 0-2. 3。中国专利文献CN 1156338和CN1939590公开了，利用气相固载方法在N2载带下将新鲜的三氯化铝带入具有介孔和大孔双孔结构的、粒度为20 200目氧化铝的反应管中进行反应，制备出AlCl3固载化催化剂，其中含氯量为6. O 9. O %。该固载化催化剂在异丁烯低度聚合中具有良好的催化活性和选择性，表现出良好的稳定性。美国专利US 3248343提出，使用AlCl3蒸汽与氧化铝、氧化硅等难熔氧化物表面的羟基反应生成活性种ーO — AlCl2制得固载型催化剂。美国专利US 2927087强调，进行反应后在高于300°C的温度下用载气吹扫，除去未反应的A1C13。中国专利CN 1233602公开了，使用450°C 550°C条件下CCl4与Al2O3反应制备的AlCl3在200°C 600°C条件与Y -Al2O3反应O. 5 4. O小时，固载结束后在400°C条件下用N2吹除未反应的AlCl3，得到负载好AlCl3的催化剂。美国专利USP 4929800以CC14、CH3Cl或CH2Cl2等为溶剂，将三氯化铝溶解其中，再加入氧化硅或氧化铝等载体，在50 80°C、N2保护、避光条件下回流数小时至数日，可制得烷烃异构化或裂解活性很高的催化剂。美国专利US 2927087提出，使用AlCl3等Lewis酸催化剂进行Friedel-Crafts时，为了除去未反应的AlCl3，一般以在400°C 600°C条件下加热I 48小时的方法除去未反应的A1C13。负载型AlCl3催化剂的制备主要是通过气相法或溶液法进行。所述气相法需要在高温条件下进行反应，对设备的要求高且能耗高；固载结束后需要在高温下用载气吹除未反应的AlCl3,这样易造成环境污染。而溶液法相对较为简便，但是，其经常使用的CC14、 CH3Cl或CH2Cl2溶剂对AlCl3的溶解度低，负载效率低下；需要适当增加AlCl3比例来提高负载的效率，这样，负载完成后需要对载体催化剂和固体AlCl3-行分离；需要在固载结束后使用大量溶剂洗去AlCl3并在高温条件(> 180°C)下高真空度蒸出未反应的A1C13。这不仅造成AlCl3原料的浪费，污染环境，而且增加了后处理的难度，会严重腐蚀设备，因而难以エ业化生产。
技术实现思路
本专利技术尝试解决上述问题，提出Y-氧化铝(Al2O3)负载三氯化铝催化剂的ー种制备方法，能清洁地制备所述的催化剂；本专利技术的第二个目的是，提出所述负载催化剂的ー种新的应用。为实现以上第一个目的，本专利技术采取的技术方案如下。ー种Y-氧化铝负载三氯化铝催化剂的制备方法，其特征是，其步骤包括 (1)将Y-氧化铝(Al2O3)载体进行浸溃处理 在室温下将Y -氧化铝载体在O. 3 3. O M (mol/L,即摩尔/升)的弱碱性溶液中浸溃2 8小时，然后真空干燥，再在200 800°C下高温焙烧2 12小时； 本步骤应在惰性气体保护条件下进行； (2)将三氯化铝(AlCl3)进行溶液固载 本步骤也应在惰性气体保护条件下进行； 将2. O 15g无水三氯化铝在150ml有机溶剂中制成溶液，然后加入到15g活化后的氧化铝载体中，在回流温度下保持6 36小吋，过滤除去有机溶剤，将固载催化剂用甲苯洗涤，真空干燥后得到三氯化铝负载型催化剂，其氯的含量为6. 04 17. 9 %。进ー步，步骤(I)所述的弱碱性溶液为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾或醋酸钾、醋酸钠、醋酸锌溶液。可选的，步骤(I)所述的弱碱性溶液为碳酸钠溶液，其摩尔浓度为O. 5 3. Omol/し进ー步，步骤(2)所述的有机溶剂为甲苯、或者甲苯-CCl4，为体积比大于1:1的混合溶剤。进ー步,步骤(2)所述回流时间为6 24小时。可选的，所述在惰性气体保护条件中使用的惰性气体为氮气或者氩气。为实现以上第二个目的，本专利技术采取的技术方案如下。由上述制备方法获得的Y -氧化铝负载三氯化铝催化剂在催化I-癸烯齐聚反应，制得I-癸烯齐聚物中的应用。 进ー步，所述的催化I-癸烯齐聚反应，采用Lewis酸类催化剂及促进剂形成络合催化体系，在温度为30°C 120°C、反应压カ为O. I I. 2MPa的条件下反应I 6小时，然后停止反应，过滤催化剂，常压蒸馏除去溶剂，减压蒸馏除去未反应的I-癸烯，得到I-癸烯齐聚物。I-癸烯的转化率> 60 ω %，可用于制备低粘度的PAO基础油。本专利技术的积极效果是 (I)采用甲苯为溶剤，提高了 AlCl3的溶解度，固载反应效率高，同时省去了载体催化剂和固体AlCl3分离步骤，简化了固载化催化剂的后处理过程，实现了清洁化负载，大大減少了三废处理，便于エ业化生产。(2)获得的固载化催化剂含氯量为6. 04 17. 9 %，产物分离容易，无需在高温条件下蒸出未反应的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种γ？氧化铝负载三氯化铝催化剂的制备方法，其特征在于，其步骤包括：（1）将γ？氧化铝载体进行浸渍处理在室温下将γ？氧化铝载体在0.3～3.0？M的弱碱性溶液中浸渍2～8小时，真空干燥后在200～800℃下高温焙烧2～12小时；本步骤应在惰性气体保护条件下进行；（2）将三氯化铝进行溶液固载本步骤也应在惰性气体保护条件下进行；将2～15g无水三氯化铝在150ml有机溶剂中制成溶液，然后加入到15g活化后的氧化铝载体中，在回流温度下保持6～36小时，过滤除去有机溶剂，将固载催化剂用甲苯洗涤，真空干燥，得到三氯化铝负载型催化剂，其氯的含量为6.04～17.9ω％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：米普科，许胜，邢秋菊，张志高，熊玉洁，米怡璇，何阳，许鹄飞，吴志祥，陈建，任迎春，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。