[发明专利]一种改性Beta分子筛催化剂的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种Beta分子筛催化剂，特别是涉及一种改性Beta分子筛催化剂的制备方法，并将所制备的催化剂应用于1-甲基萘的异构化/歧化反应中。

背景技术

2,6-二甲基萘(2,6-DMN)，它是一种极为重要的多环芳烃化合物，是制备高性能聚酯的中间体，其经氧化得到2,6-萘二羟酸(2,6-NDA)后，继续氧化，可进一步制得多种高性能的塑料与向热型液晶聚合物(LCP)。而1-甲基萘转化(异构化/歧化)为有效产品(2-甲基萘、萘、二甲基萘)即为合成2,6-二甲基萘的重要的原材料。

制备2,6-二甲基萘的传统方法是，从煤焦油和石油裂解产物中直接提取，但此法产率较低，工业上多采用化学合成法。如以萘和2-甲基萘为原料，进行烷基化反应，可以选择性的制备2,6-DMN；以混合二甲基萘为原料，选择性异构化制备2,6-DMN；此外还有以甲苯为原料，以二甲苯为原料，或以4-溴甲苯和3-甲基-3-丁烯-1-醇为原料制备2,6-二甲基萘等方法。可见1-甲基萘转化制备的有效产品(2-甲基萘、萘、二甲基萘)均可以成为制备2,6-二甲基萘的原材料。

1-甲基萘异构化和歧化的催化剂主要为分子筛，现有技术中采用铵根离子交换改性后的分子筛，外表面存在一定量的强酸中心，容易使反应过程中发生裂解和结焦反应，降低反应有效产品的收率。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的催化剂在1-甲基萘转化过程中裂解副产物多，目标产物比重小的缺陷，提供一种改性Beta分子筛催化剂的制备方法，所述的方法一步合成高选择性、高转化率、高收率的催化剂，应用于1-甲基萘转化过程中，几乎不产生裂解和结焦副产物，1-甲基萘的转化率约60％，有效产品(2-甲基萘、萘、二甲基萘)的选择性提升至98％以上。

本发明的另一目的在于提供一种所述催化剂在1-甲基萘的异构化/歧化反应中的应用。

为实现本发明的目的，采用以下技术方案：依据本发明提出的一种改性Beta分子筛催化剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将已焙烧活化的Beta分子筛置于水热釜中；(2)配置摩尔浓度为0.1-0.3mol/l的硫酸钛溶液；(3)恒温恒压下，将Beta分子筛浸渍于硫酸钛溶液中，真空干燥，焙烧，制得所述改性Beta分子筛催化剂。

本发明采用SO₄^2-/TiO₂固体酸，对分子筛表面进行修饰改性，产生选择性高的酸中心，提高目标产物选择性。

前述的制备改性Beta分子筛催化剂的方法，步骤(3)中所述Ti：Beta分子筛的质量比＝5～15％。

前述的制备改性Beta分子筛催化剂的方法，所述浸渍是指在25℃下搅拌4～6h，真空干燥优选110℃真空干燥10～12h。

前述的制备改性Beta分子筛催化剂的方法，所述的焙烧优选在550℃焙烧5～8h。

本发明还涉及所述催化剂在1-甲基萘的异构化/歧化反应中的应用，即以所述的改性Beta分子筛为催化剂，在气相中进行1-甲基萘的异构化/歧化反应。

以所述的改性Beta分子筛为催化剂，将气化后的1-甲基萘通过催化剂床层，1-甲基萘的空速为0.5～1.5h^-1，反应温度为300～450℃，反应压力为常压。

借由上述技术方案，本发明的改性Beta分子筛催化剂的制备方法至少具有下列优点：

采用湿法浸渍法，调控硫酸钛改性Beta分子筛催化剂的条件，利用硫酸钛产生SO₄^2-/TiO₂型酸中心，均匀的负载在Beta表面；调控SO₄^2-/TiO₂的量，保证催化剂的高比表面积，提高1-甲基萘的转化率；调控焙烧温度，使硫酸钛更好的产生选择性高的SO₄^2-/TiO₂酸中心，提高目标产物的选择性，从而提高目标产物的产率；所制得的催化剂可再生循环使用。该种新型催化剂制备过程简单，可用于工业化大规模生产。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

附图说明

图1连续管式反应器中1-甲基萘异构化/歧化反应流程示意图。

具体实施方式