[发明专利]一种合成2,3,6-三甲基苯酚的催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于固体催化剂技术领域，涉及一种维生素E重要中间体2,3,6-三甲基苯酚的催化剂，及这种催化剂的制备方法。

背景技术

2,3,6-三甲基苯酚又名三甲基苯酚、1-羟基-2,3,6-三甲基苯酚、3-羟基假枯烯，白色或淡黄色晶体，有强烈的酚味，不溶于水、在醇中有着较好的溶解度。基本有机化工原料2,3,6-三甲基苯酚应用领域比较广泛，除应用于维生素E主环的合成外，还作为生产耐热性聚苯醚工程塑料的单体和塑料合金的原料，同时该物质具有较好的抗氧化功能，广泛应用于食品添加剂、饲料添加剂和化妆品中，此外在某些农药、消毒剂的生产及有机化学反应中也是不可或缺的中间体和媒介。

目前2,3,6-三甲基苯酚的制备方法主要有苯酚法，己酸（4-甲基-3-羰基）-6-己脂法，二甲氨基-乙烯基甲基酮、二乙基酮法，二乙基酮、β-甲基丙烯醛法，以及间甲酚法等。其中间甲酚法工艺具有流程简单、污染小、副反应少、收率较高等特点，一直是研究的热点。该生产工艺的关键是高活性、高选择性、长寿命催化剂的开发。

早先开发的活性铝催化剂，虽然具有反应温度低的特点，但选择性低、副反应较多，如日本专利JP 7853627、UK 717588；之后出现的第二代氧化镁催化剂，具有活性好，选择性高的特点，但反应温度过高（600℃），能耗高、易结碳、催化剂寿命较短，如US 4041085、US3446856、US 4554267、US4201880等专利。近年来开发的第三代铁系复合型催化剂虽然已经取得一定的进展，但催化效果较好的催化剂中涉及稀有贵金属或者是有毒金属的使用，导致催化剂生产成本较高或者催化剂生产过程中存在着安全隐患，并且该类催化剂的制备和反应条件要求苛刻，催化剂的使用寿命较短，其工业化应用仍然不够理想，如专利US 4227024、US 4024195、US3716589、EP19476等。

发明内容

技术问题：本发明的目的是解决2,3,6-三甲基苯酚生产中催化剂使用寿命短、价格昂贵及有毒金属使用的问题，提供了一种廉价、环保催化剂，该催化剂活性高、对2,3,6-三甲基苯酚的选择性高、使用寿命可达到3000h以上。

技术方案：本发明的合成2,3,6-三甲基苯酚的催化剂，包括正价离子的物质的量之比为100：0.1：0.2：0.01至100：10：5：1的铁氧化物、二氧化硅、三氧化二铝和碱金属氧化物。

其中，铁氧化物可以为FeO、Fe₃O₄、Fe₂O₃中的任一种、任意两种的组合或三者的组合。

碱金属氧化物可以为K₂O、Na₂O的任一种或两者的组合。

本发明的催化剂是通过对催化剂中各组成成分的起始制备原料进行共沉淀、烘干、煅烧、研磨、浸渍、烘干、煅烧等步骤制备获得的。具体的制备步骤是：

1）按照权利要求1中组分配比，将铁氧化物、二氧化硅、三氧化二铝和碱金属氧化物的前驱体溶解在去离子水中，配成总体浓度为0.4~0.6mol/L的溶液，在室温下向溶液中加入沉淀剂至pH值为5-10，搅拌条件下老化；

2）将步骤1）中溶液经抽滤后得到沉淀物，洗涤沉淀物除去硝酸根离子后，在50~200℃条件下烘干，于350~600℃煅烧3~10h，得到块状固体；

3）将步骤2）中所得块状固体粉碎成10~80目的颗粒，然后采用等体积浸渍法将得到的固体颗粒放入0.12mol/L～12.38mol/L的碱金属盐溶液中浸渍10~48h，碱金属盐溶液与固体颗粒的体积比为0.5~1，然后将浸渍后的固体颗粒在50~200℃下烘干，于350~600℃煅烧3~10h，得到的颗粒状产物即为催化剂。