[发明专利]苯和异丙醇生产正丙苯的方法

说明书

本发明涉及一种苯和异丙醇生产正丙苯的方法，包括苯和异丙醇在有效反应条件下与催化剂接触得到正丙苯的步骤；其特征在于，所述有效反应条件包括温度至少大于200℃。所述方法可用于正丙苯的工业生产中。

技术领域

本发明涉及一种苯和异丙醇生产正丙苯的方法。

背景技术

丙基苯是重要的化工产品，可直接作为溶剂，也是合成其它重要化工原料的中间体。丙基苯主要有两种同分异构体，异丙苯和正丙苯。异丙苯是生产苯酚、丙酮和α-甲基苯乙烯的重要中间体，也可用作提高燃料油辛烷值的添加剂、合成香料和聚合引发剂的原料等。正丙苯可用于纺织染料、印刷、醋酸纤维溶剂。目前最新的用途是用做合成山梨醇类聚丙烯成核剂。山梨醇类成核剂是由醇醛缩合反应生成，通过山梨醇分子上引入丙基或烯丙基，苯甲醛母体结构引入丙基、乙基或丙氧基基团合成。山梨醇类成核剂与聚丙烯有很好的相容性，且能明显改善制品的透明性、刚性、表面光泽度及其他热力学性能，是销量最大、使用最广泛的有机成核剂。2009年美国Milliken公司研发出了NX8000产品，结构式为

该成核剂是两分子正丙基苯甲醛与正丙基山梨醇的缩合产物，具有成核效率高、透明度大、生物适应性好和气味小等优点。NX8000的推广和使用将会极大促进正丙苯的工业产能。

郑行行等(石油化工2012年第9期1056页)报导了以苯和丙酸为起始原料，经酰氯化、Freidel-Crafts酰基化和基斯内尔-沃尔夫-黄鸣龙还原反应合成了正丙苯。该反应步骤繁琐不适宜工业生产。

目前以丙烯、卤代丙烷或异丙醇为烷基化试剂与苯反应时，烷基化试剂在酸催化作用下形成的碳正离子易发生重排，得到的产物通常以异丙苯为主，而正丙苯是极微量的，只有300mg/Kg左右。其主要原因是：从反应机理的角度看仲碳正离子的稳定性远高于伯碳正离子，生成异丙苯的活化能更低，因此在动力学上生成异丙苯是更有利的。

发明内容

本发明旨在提供一种苯和异丙醇生产正丙苯的方法。该方法具有正丙苯选择性高的特点。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：一种苯和异丙醇生产正丙苯的方法，包括苯和异丙醇在有效反应条件下与催化剂接触得到正丙苯的步骤；其特征在于，所述有效反应条件包括温度至少大于200℃。

上述技术方案中，所述温度优选为220～500℃，更优选为250～400℃，最优选为270～350℃。

上述技术方案中，所述催化剂以重量百分比计，包括以下组份：a)40～90％的沸石分子筛；b)10～60％的粘结剂；所述沸石分子筛选自具有MFI、MWW、BEA、MOR和FAU拓扑结构分子筛中的至少一种。

上述技术方案中，优选地，所述沸石分子筛具有MFI拓扑结构；更优选地，所述沸石分子筛为ZSM-5分子筛。

上述技术方案中，所述沸石分子筛SiO₂/Al₂O₃摩尔比为10～50。

上述技术方案中，所述粘结剂选自氧化铝、氧化钛、氧化锌和氧化锆中的至少一种。

上述技术方案中，所述有效反应条件还包括：压力0.5～5.0MPa，优选1.0～4.0MPa；苯和异丙醇摩尔比0.1～10，优选1～8；异丙醇重时空速为0.1～10小时^-1，优选0.2～5小时^-1。

本发明方法工艺流程简单，生产成本低，采用至少大于200℃的反应温度，使得苯和异丙醇实现了烷基化反应和醇脱水反应的耦合，并在高温条件下避免了碳正离子的重排，提高了正丙苯的收率，正丙苯收率可高达68％。此外，烷基化反应为放热反应，而醇的脱水为吸热反应，这一耦合可以达到热量的综合利用，降低了反应的能耗，取得了较好的技术效果。

下面通过实施例对本发明作进一步阐述。