[发明专利]一种气相乙酰氧基化合成醋酸苄酯的催化剂及其制备方法

说明书

本发明属于催化剂制备技术和有机化工技术领域，具体为一种气相乙酰氧基化合成醋酸苄酯的催化剂及其制备方法。其原料甲苯、醋酸和空气（氧气）在催化剂存在下通过乙酰氧基化合成醋酸苄酯，采用的催化剂是以醋酸钯为主催化剂，锑或铜等金属离子为助催化剂，固定方法为浸渍法和溶胶‑凝胶法，载体为分子筛、氧化硅的复合催化剂体系。该催化剂的制备方法在较低温度、较低压力下具有良好的催化活性和选择性，该催化剂体系是多相催化，原料、产物与催化剂分离容易，催化剂选择性好、寿命长、可重复利用等优点，具有很好的商业前景。

技术领域

本发明属于催化剂制备技术和有机化工技术领域，具体为一种气相乙酰氧基化合成醋酸苄酯的催化剂及其制备方法。

背景技术

醋酸苄酯具有水果香气，广泛使用于香料配方中配制香水香精、水果香精，也可作油墨、喷漆、染料的溶剂。纯天然的醋酸苄酯制备成本高、工艺复杂，还需要消耗大量的天然植物。现在商用的醋酸苄酯均属合成品。制备方法一般有两种：一种是采用氯化苄和无水醋酸钠反应制得，此法生产成本低，但后处理困难，易引起环境污染等问题；另一种是以苯甲醇和冰醋酸为原料，硫酸催化酯化而得。国内现行生产醋酸苄酯的工艺路线一般采用后一种，即以甲苯为原料，经氯化、水解得苯甲醇后，再与醋酸酯化得到醋酸苄酯产品。此方法除了转换率低外，还由于产品多次提纯而使物料损耗，产品收率低，生产成本高。因此需要寻求一种工艺简单、成本低、污染小的合成醋酸苄酯的方法。以甲苯为原料在不同的催化剂和反应条件下可以合成苯甲醇、苯甲醛、苯甲酸、二甲苯、醋酸苄酯、苯甲酸苄酯等多种精细化工产品。醋酸也因产能过剩和原料价格低迷等因素导致其价格一路走低。通过廉价的甲苯和醋酸，在氧气或空气下进行乙酰氧基化合成具有较高附加值的醋酸苄酯，是一种很有前景的合成路线。

在20世纪50年代开始，就有研究者发现甲苯在醋酸溶液里，在一些氧化剂的作用下能生成醋酸苄酯(David R.et al.The Journal of organic chemistry.1968,vol33,No.11:4123-4127；V.Narayana Kalevaru,et al.Catalysis Today.2009,Vol141,317-324)。一直到九十年代，研究者以液相体系为主，并能够得到较高选择性和收率，但是由于氧气或空气在溶液中溶解度较小使得反应速率较慢，副反应多，后续处理、提纯困难，从而限制了其应用。气相体系合成醋酸苄酯具有操作简单，反应条件温和，污染小，催化剂可再生重复利用等优点，越来越受到研究者的关注。

发明内容

本发明的目的在于针对以上技术问题，提供一种气相乙酰氧基化合成醋酸苄酯的催化剂。该催化剂在较低温度、较低压力下具有良好的催化活性和选择性，该催化剂体系是多相催化，原料、产物与催化剂分离容易，催化剂选择性好、寿命长、可重复利用。

本发明的另外一个目的在于提供一种以上所述催化剂的制备方法。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种气相乙酰氧基化合成醋酸苄酯的催化剂，是以醋酸钯为主催化剂，锑或铜等金属离子为助催化剂和载体组成的复合催化剂体系；该催化剂的制备方法主要是采用浸渍法和溶胶-凝胶法；其反应在固定床反应器上进行。

A：浸渍法制备：

(1)以分子筛为载体，经过酸洗、水洗、干燥等处理，以此作为催化剂载体；

(2)将经过步骤(1)中得到的载体固定Sb或Cu金属离子，浸泡时间为6h，得到Sb-分子筛或Cu-分子筛；

(3)在经过步骤(2)操作后的Sb-分子筛或Cu-分子筛上固定Pd金属离子，浸泡时间为6h；

(4)将上述金属离子固定后的催化剂进行干燥、焙烧、压片或挤条成形，即可获得本发明用催化剂。