一種氣相催化合成鄰甲酚的新型催化劑的制作方法
【專利摘要】一種氣相催化合成鄰甲酚的新型催化劑，催化劑各活性組分以原子數(shù)計為：Fe1.0CoaCrbVcMgdKeOf本發(fā)明優(yōu)點是：新型催化劑具有低溫活性高、壽命長、鄰甲酚收率高優(yōu)點，工藝中幾乎沒有廢水、廢氣、廢固排放，符合“綠色化工”要求，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】一種氣相催化合成鄰甲酚的新型催化劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明具體涉及一種氣相催化合成鄰甲酚的新型催化劑。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，鄰甲酚是農(nóng)藥、醫(yī)藥、香料、抗氧劑、環(huán)氧酚醛樹脂等重要原料，2，6-二甲酚是大噸位工程塑料聚苯醚PPO原料，也用于合成農(nóng)藥中間體2，6- 二甲苯胺。
[0003]鄰甲酚早期來自于煤焦油中甲酚餾分，產(chǎn)量太小，純度低，遠遠不能滿足需求。
[0004]鄰甲苯胺重氮化水解法和鄰氯甲苯水解法合成鄰甲酚，設(shè)備腐蝕嚴重、工藝冗長，成本高，污染大，已經(jīng)被淘汰。
[0005]現(xiàn)在主流工藝是苯酚烷基化:美國通用電氣公司最早采用MgO系高溫催化劑，苯酚、甲醇烷基化合成鄰甲酚，催化劑壽命短、產(chǎn)品成分復(fù)雜難于分離；日本旭化成等公司采用Fe2O3-V2O5系中溫催化劑，優(yōu)于高溫催化劑。
[0006]我國目前沒有苯酚、甲醇烷基化合成鄰甲酚的生產(chǎn)裝置，鄰甲酚產(chǎn)品長期依賴進口，主要原因是由于氣相烷基化合成鄰甲酚的催化劑研發(fā)不過關(guān)，因此在國內(nèi)研究開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的低溫、高效的新型催化劑，并投產(chǎn)一條具有國際競爭力的生產(chǎn)鄰甲酚裝置很有現(xiàn)實意義。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的目的就是針對上述之不足，而提供一種氣相催化合成鄰甲酚的新型催化劑。
[0008]本發(fā)明催化劑各活性組分以原子數(shù)計為:
FeL0CoaCrbVcMgdKeOf
a值范圍為0.1~0.5 ; b值范圍為0.3~1.2 ; c值范圍為0.1~0.8 ; d值范圍為0.05~0.2 ; e值范圍為0.02~0.08 ; f為滿足各元素氧化物所需氧原子的總和。
[0009]制備工藝如下:
a)將原料I堿式碳酸鐵或氫氧化鐵、原料2堿式碳酸鈷或氫氧化鈷、原料3五氧化二釩或偏釩酸銨、原料4堿式碳酸鎂或氫氧化鎂和原料5硝酸鉀、硫酸鉀、氫氧化鉀或氧化鉀投入捏合機，添加純水反復(fù)捏合均勻，制成膏狀混合物料；
b)將上述捏合好的混合物料進行有氧焙燒，焙燒溫度為300-400°C，焙燒時間為8-10h ；
d)焙燒完成后,將上述物料倒入至擠條機,并加純水進行擠條成型；
e)擠條完成后進彳了供干；f)將烘干后的物料進行煅燒，煅燒溫度為780-820°C，煅燒時間為8-9h，最后得到催化劑 Fe1.0Co0.3Cr0.8V0.3Mg0.jKq 05Of。
[0010]鐵來自于堿式碳酸鐵或氫氧化鐵。
[0011]鈷來自于堿式碳酸鈷或氫氧化鈷，a值范圍為0.1~0.5。
[0012]鉻來自于用葡萄糖溶液還原后的氫氧化鉻或鉻酸酐，b值范圍為0.6~1.0。
[0013]釩來自于草酸水溶液溶解后的五氧化二釩或偏釩酸銨，c值范圍為0.2~0.4。
[0014]鎂來自于堿式碳酸鎂或氫氧化鎂，d值范圍為0.08~0.1。
[0015]鉀來自于硝酸鉀、硫酸鉀、氫氧化鉀或氧化鉀，e值范圍為0.04~0.06。
[0016]本發(fā)明優(yōu)點是:本發(fā)明采用新型復(fù)合型本Fe-Co-Cr- V- Mg-K氧化物為催化劑，固定床工藝合成鄰甲酚，并副產(chǎn)2，6-二甲酚。新型復(fù)合型本體催化劑為Fe-Co-Cr- V- Mg-K氧化物，不添加其它粘合劑，具有低溫活性高、壽命長、鄰甲酚收率高優(yōu)點，工藝中幾乎沒有廢水、廢氣、廢固排放，符合“綠色化工”要求，適合工業(yè)化生產(chǎn)，該催化劑經(jīng)I噸鄰甲酚/天中試裝置連續(xù)運行360h以上，鄰甲酚累計摩爾收率(以苯酚計)仍達到61%以上，使用的催化劑再生后活性幾乎沒有下降，性能優(yōu)于目前國內(nèi)市場催化劑。
【具體實施方式】
[0017]本發(fā)明催化劑各活性組分以原子數(shù)計為:
FeL0CoaCrbVcMgdKeOf
a值范圍為0.1~0.5 ; b值范圍為0.3~1.2 ; c值范圍為0.1~0.8 ; d值范圍為0.05~0.2 ; e值范圍為0.02~0.08 ; f為滿足各元素氧化物所需氧原子的總和。
[0018]制備工藝如下:
a)將堿式碳酸鐵或氫氧化鐵，堿式碳酸鈷或氫氧化鈷，五氧化二釩或偏釩酸銨，堿式碳酸鎂或氫氧化鎂，硝酸鉀、硫酸鉀、氫氧化鉀或氧化鉀，投入捏合機，添加純水反復(fù)捏合均勻，制成膏狀混合物料；
b)將上述捏合好的混合物料進行有氧焙燒，焙燒溫度為300-400°C，焙燒時間為8-10h ；
d)焙燒完成后,將上述物料倒入至擠條機,并加純水進行擠條成型；
e)擠條完成后進彳了供干；
f)將烘干后的物料進行煅燒，煅燒溫度為780-820°C，煅燒時間為8-9h，最后得到催化劑 Fe1.0Co0.3Cr0.8V0.3Mg0.jKq 05Of。
[0019]鐵來自于堿式碳酸鐵或氫氧化鐵。
[0020]鈷來自于堿式碳酸鈷或氫氧化鈷，a值范圍為0.1~0.5。
[0021]鉻來自于用葡萄糖溶液還原后的氫氧化鉻或鉻酸酐，b值范圍為0.6~1.0。
[0022]釩來自于草酸水溶液溶解后的五氧化二釩或偏釩酸銨，c值范圍為0.2~0.4。
[0023]鎂來自于堿式碳酸鎂或氫氧化鎂，d值范圍為0.08~0.1。[0024]鉀來自于硝酸鉀、硫酸鉀、氫氧化鉀或氧化鉀，e值范圍為0.04~0.06。
[0025]本催化劑用于氣相催化合成鄰甲酚的方法如下:采用固定床工藝，以苯酚為原料，甲醇蒸氣為載氣，套用返回的甲醇和苯酚，固定床中裝填顆粒狀新型復(fù)合型本體催化劑(即Fe1.ClCoaCrbVWgdKeC^，在一定溫度和壓力下，一步合成鄰甲酚并副產(chǎn)2，6-二甲酚。工藝中幾乎沒有廢水、廢棄、廢固產(chǎn)生，符合現(xiàn)代“綠色化工”要求。
[0 026]失 活后的催化劑用400~480°C含氧水蒸氣再生，取得很好效果。
【權(quán)利要求】
1.一種氣相催化合成鄰甲酚的新型催化劑，其特征在于催化劑各活性組分以原子數(shù)計為:
FeL0CoaCrbVcMgdKeOf a值范圍為0.1~0.5 ; b值范圍為0.3~1.2 ; c值范圍為0.1~0.8 ; d值范圍為0.05~0.2 ; e值范圍為0.02~0.08 ; f為滿足各元素氧化物所需氧原子的總和。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣相催化合成鄰甲酚的新型催化劑，其特征在于制備工藝如下: a)將原料I堿式碳酸鐵或 氫氧化鐵、原料2堿式碳酸鈷或氫氧化鈷、原料3五氧化二釩或偏釩酸銨、原料4堿式碳酸鎂或氫氧化鎂和原料5硝酸鉀、硫酸鉀、氫氧化鉀或氧化鉀投入捏合機，添加純水反復(fù)捏合均勻，制成膏狀混合物料； b)將上述捏合好的混合物料進行有氧焙燒，焙燒溫度為300-400°C，焙燒時間為8-10h ； d)焙燒完成后,將上述物料倒入至擠條機,并加純水進行擠條成型； e)擠條完成后進彳了供干； f)將烘干后的物料進行煅燒，煅燒溫度為780-820°C，煅燒時間為8-9h，最后得到催化劑 Fe1.0Co0.3Cr0.8V0.3Mg0.jKq 05Of。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相催化合成鄰甲酚的新型催化劑，其特征在于鐵來自于堿式碳酸鐵或氫氧化鐵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相催化合成鄰甲酚的新型催化劑，其特征在于鈷來自于堿式碳酸鈷或氫氧化鈷，a值范圍為0.1~0.5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相催化合成鄰甲酚的新型催化劑，其特征在于鉻來自于用葡萄糖溶液還原后的氫氧化鉻或鉻酸酐，b值范圍為0.6~1.0。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相催化合成鄰甲酚的新型催化劑，其特征在于釩來自于草酸水溶液溶解后的五氧化二釩或偏釩酸銨，c值范圍為0.2~0.4。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相催化合成鄰甲酚的新型催化劑，其特征在于鎂來自于堿式碳酸鎂或氫氧化鎂，d值范圍為0.08~0.1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相催化合成鄰甲酚的新型催化劑，其特征在于鉀來自于硝酸鉀、硫酸鉀、氫氧化鉀或氧化鉀，e值范圍為0.04~0.06。
【文檔編號】C07C39/07GK103537290SQ201310355671
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月16日
【發(fā)明者】楊永恒, 楊希雄, 楊成雄 申請人:荊楚理工學(xué)院