萘烷基化的方法
2024-01-30 11:43:15
萘烷基化的方法
【專利摘要】本發明涉及一種萘烷基化的方法，主要解決用浸漬法或吸附法製得的負載型雜多酸催化劑，雜多酸負載量無法精確控制，並且在反應過程中容易從載體上脫落，使催化劑反應活性逐漸降低，影響催化劑使用壽命的問題。本發明通過採用一種萘烷基化方法，以萘和丙烯為原料，將雜多酸和萘用溶劑溶解，在反應溫度為130～350℃，反應壓力為0～3.5Mpa的條件下反應，其中萘與雜多酸的質量比為1:0.01～0.50，萘與溶劑的質量比為1：2～10，萘與丙烯的摩爾比為0.2～5:1，雜多酸選自磷鎢酸或磷鉬酸中的至少一種，溶劑選自丙酮，甲乙酮，環己酮，環戊酮中的至少一種的技術方案較好地解決了該問題，可用於萘烷基化的工業生產中。
【專利說明】萘烷基化的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種萘烷基化的方法。
【背景技術】
[0002]具有keggin結構的雜多酸用作萘烷基化的催化劑屢見報導。武文良在《萘的異丙基化反應催化劑研究》一文中採用浸潰法，即用無水乙醇溶解雜多酸，與催化劑載體混合，攪拌一段時間，隨後晾乾灼燒的方法，得到的負載型催化劑具有良好的萘烷基化催化活性。其中的載體，嘗試採用了絲光沸石，USY沸石，中孔分子篩SBA-15，矽膠SiO2, Y -Al2O3,和活性炭。這樣得到的催化劑，雜多酸多數附著於催化劑外表面，真正進入載體孔道的很少，因此很容易脫落，更是不可能起到擇形的催化效果。
[0003]L.Pizzio 等在 Applied Catalysis A: General 308 (2006) 153 - 160 —文中採用吸附法，即用水或乙醇溶解雜多酸，並和載體一起回流一段時間，隨後取出載體烘乾灼燒。這樣得到的催化劑，負載雜多酸的量很難精確控制，特別是針對活性炭等孔徑大小不一的載體。
[0004]以上兩種方法都會使 催化劑在反應過程中活性逐漸降低，從而影響催化劑使用壽命O
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是現有技術在萘烷基化過程中，用浸潰法或吸附法製得的負載型雜多酸催化劑，均存在雜多酸負載量無法精確控制，並且在反應過程中容易從載體上脫落，使催化劑反應活性逐漸降低，影響催化劑使用壽命的問題，提供一種新的萘烷基化的方法。該方法具有萘烷基化催化性能持久，反應平穩的優點。
[0006]為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案如下:一種萘烷基化的方法，以萘和丙烯為原料，雜多酸為催化劑活性組分，選自丙酮、甲乙酮、環己酮或環戊酮中的至少一種作為溶劑，在反應溫度為130~350°C，反應壓力為O~3.5Mpa的條件下反應，生成二異丙基萘；其中萘與雜多酸的質量比為1:0.01~0.50，萘與溶劑的質量比為1:2~10，萘與丙烯的摩爾比為0.2~5:1 ;反應過程中雜多酸與萘同時溶於溶劑中形成混合物，按所需量加入反應體系中；雜多酸選自磷鶴酸或磷鑰酸中的至少一種；反應系統中還包含選自MCM-41，絲光沸石或活性炭中的至少一種材料，該材料與原料的質量比為1:0.2~2。
[0007]上述技術方案中，反應溫度優選範圍為160~300°C。反應壓力優選範圍為1.0~
3.0Mpa0萘與丙烯摩爾比即萘烯比優選範圍為0.5~3:1。萘與雜多酸的質量比優選範圍為1:0.01~0.30，萘與雜多酸的質量比更優選範圍為1:0.02~0.20。萘與溶劑的質量比優選範圍為1:2~5，萘與溶劑的質量比更優選範圍為1:2~3。
[0008]採用本發明的技術方案，反應過程中雜多酸與萘同時溶於溶劑中形成混合物，按所需量加入反應體系中，使反應所需的雜多酸保持在一定的數量與狀態，從而保證了雜多酸的催化活性始終平穩，延長了反應進行的時間。採用本發明的方法，以萘和丙烯作原料，雜多酸為催化劑活性組分，選自丙酮、甲乙酮、環己酮或環戊酮中的至少一種作為溶劑，在反應溫度為130~350°C，反應壓力為O~3.5Mpa的條件下反應，生成二異丙基萘，反應100小時後，萘轉化率可達85%，2，6-二異丙基萘選擇性可達33%以上，取得了較好的技術效
果O
[0009]下面通過實施例對本發明作進一步闡述。
[0010] 【具體實施方式】
[0011]【實施例1】
將20克活性炭擠條成型灼燒後，裝填於固定床反應器中。萘、丙酮和磷鑰酸按1:2:0.05(重量)的比例溶解，用計量泵按0.4ml/min的速率通入反應器。反應溫度控制200°C，反應壓力2.0Mpa。丙烯用液體流量計控制通入反應器，萘和丙烯摩爾比為1: 2。反應結果數據列於表1。
[0012]【實施例2】
固定床反應器中放20克擠條成型後的MCM-41分子篩，萘、丙酮和磷鑰酸按1:2:0.02(重量)的比例溶解，其餘同實施例1。
[0013]【實施例3】
固定床反應器中放20克擠條成型後的MCM-41分子篩，萘、丙酮和磷鑰酸按1:2:0.04(重量)的比例溶解，其餘同實施例1。
[0014]【實施例4】
固定床反應器中放20克擠條成型後的活性炭，萘、丙酮和磷鑰酸按1:2:0.06(重量)的比例溶解，其餘同實施例1。
[0015]【實施例5】
固定床反應器中放20克擠條成型後的MCM-41分子篩，萘、丙酮和磷鎢酸按1:2:0.02(重量)的比例溶解，其餘同實施例1。
[0016]【實施例6】
固定床反應器中放20克擠條成型後的活性炭，萘、丙酮和磷鎢酸按1:2:0.06(重量)的比例溶解，其餘同實施例1。
[0017]【實施例7】
將實施例2中的溶劑丙酮換成甲乙酮，其餘條件同實施例2。
[0018]【實施例8】
固定床反應器中放20克擠條成型後的絲光沸石，萘、丙酮和磷鎢酸按1:2:0.10 (重量)的比例溶解，用計量泵按0.8ml/min的速率通入反應器，其餘同實施例1。
[0019]【實施例9】
固定床反應器中放20克擠條成型後的活性炭，萘、丙酮和磷鎢酸按1:2:0.15(重量)的比例溶解，其餘同實施例1。
[0020]【實施例10】
固定床反應器中放20克擠條成型後的MCM-41分子篩，萘、丙酮和磷鑰酸按
1:2:0.02 (重量)的比例溶解，用計量泵按0.2ml/min的速率通入反應器，其餘同實施例1。[0021]【實施例11】
固定床反應器中放20克擠條成型後的MCM-41分子篩，萘、甲乙酮和磷鑰酸按1:3:0.02(重量)的比例溶解，其餘同實施例1。
[0022]【實施例12】
固定床反應器中放20克擠條成型後的活性炭，萘、丙酮和磷鎢酸按1:3:0.20(重量)的比例溶解，反應溫度控制250°C，其餘同實施例1。
[0023]為考察催化劑的穩定性，取反應50小時和100小時的結果數據列於其後。
[0024]【實施例13】
固定床反應器中放20克擠條成型後的活性炭、萘，丙酮和磷鎢酸按1:2:0.20(重量)的比例溶解，萘和丙烯摩爾比控制在1:1，其餘同實施例12。
[0025]為考察催化劑的穩定性，取反應50小時和100小時的結果數據列於其後。
[0026]表1實施例1~13萘轉化率及產物分布數據
【權利要求】
1.一種萘烷基化的方法，以萘和丙烯為原料，雜多酸為催化劑活性組分，選自丙酮、甲乙酮、環己酮或環戊酮中的至少一種作為溶劑，在反應溫度為130~350°C，反應壓力為O~3.5Mpa的條件下反應，生成二異丙基萘；其中萘與雜多酸的質量比為1:0.01~0.50，萘與溶劑的質量比為1:2~10，萘與丙烯的摩爾比為0.2~5:1 ;反應過程中雜多酸與萘同時溶於溶劑中形成混合物，按所需量加入反應體系中；雜多酸選自磷鎢酸或磷鑰酸中的至少一種；反應系統中還包含選自MCM-41，絲光沸石或活性炭中的至少一種材料，該材料與原料的質量比為1:0.2~2。
2.根據權利要求1所述萘烷基化的方法，其特徵在於反應溫度為160~300°C。
3.根據權利要求1所述萘烷基化的方法，其特徵在於反應壓力為1.0~3.0Mpa0
4.根據權利要求1所述萘烷基化的方法，其特徵在於萘與丙烯摩爾比即萘烯比為0.5 ~3:1 ο
5.根據權利要求1所述萘烷基化的方法，其特徵在於萘與雜多酸的質量比為1:0.01~0.30。
6.根據權利要求1所 述萘烷基化的方法，其特徵在於萘與溶劑的質量比為1:2~5。
【文檔編號】C07C2/70GK103539624SQ201210239984
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月12日 優先權日:2012年7月12日
【發明者】姚暉, 高煥新, 季樹芳, 顧瑞芳 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院