[发明专利]一种1‑丁烯生成异戊二烯用催化剂

说明书

技术领域：

本发明涉及化工原料制备技术领域，具体涉及一种1-丁烯生产异戊二烯用催化剂。

背景技术：

异戊二烯是合成橡胶的基本组分，异戊二烯的结构与性能基本与天然橡胶相同，主要用于异戊橡胶、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和丁基橡胶等，其还广泛应用于农药、医药、香料、喷雾剂及粘结剂等，但原料来源受到限制。目前国内市场上聚合级异戊二烯的价格一直在高位运行，并且预计国内未来几年可从乙烯获得的异戊二烯增长量有限。目前异戊二烯的生产方法主要有3种，碳馏分的萃取蒸馏法，异戊烷、异戊烯脱氢法，化学合成法等。

近几年，我国橡胶销量一直居于世界第一位，尽管在聚异戊二烯橡胶尤其是稀土聚合异戊二烯橡胶研发开发方面取得很大进展，但仍不能满足天然橡胶资源严重不足。提高合成橡胶比例其关键技术在于开发出高效催化剂已成为天然天然橡胶短缺的最佳选择。

烯醛法合成异戊二烯是异戊二烯获得方法中的重要方法之一。烯醛法是俄罗斯获得异戊二烯的主要方法之一，俄罗斯目前利用该方法已经形成约25万顿/年的生产能力。烯醛法工艺先后形成两步法、一步法工艺。目前工业上未有工业化案例，主要以两步法进行异戊二烯生成。

烯醛法两步法，首先在酸性催化剂的催化作用下，异丁烯与甲醛经缩合反应生成4,4二甲基-1,3二氧六环(dmd)，第二步dmd裂解生成异戊二烯、甲醛和水，经精制获得聚合级异戊二烯。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种选择性好、催化效率高的1-丁烯经烯醛合成异戊二烯用催化剂。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种1-丁烯生产异戊二烯用催化剂：

1-丁烯经烯醛合成法生产异戊二烯用催化剂，以纳米活性炭为载体，以5-25份SbF₅/SiO₂-ZrO₂、ZrO₂SO₄、WO₃ZrO₂等为活性成分，以5-10份膨润土，硅酸盐或锶盐中的一种或几种为助剂。采用反滴加沉淀法制备，将Sb、Zr、W的可溶性物溶于200ml 10％的乙醇溶液中，搅拌20-60min，配置成浓度为0.5mol/L的混合溶液，其中Sb、Zr、W比例为0.05：0.05：0.1～0.5:0.5:1，在45-60℃恒温搅拌条件下采用恒流泵将混合溶液逐滴滴加到100ml 2mol/L的沉淀剂溶液中，恒流泵转速为20-60转/min；搅拌0.5-1时，然后再加入一定浓度一定量的NaOH溶液，静置沉淀过夜陈化，后用真空泵进行过滤，洗涤，60-150℃干燥12-24小时，250-500℃焙烧4-6小时，得到用于1-丁烯经烯醛合成法生成异戊二烯用催化剂。

所述Sb的可溶性物为SbF₅、SbP3-Pt等中的一种；Zr的可溶性物为ZrO₂、ZrO₂SO₄等中的一种；W的可溶性物为WO₃ZrO₂等。

所述沉淀剂为碳酸钠、碳酸氢铵、氢氧化钠、氨水、醋酸中的一种。

所述洗涤为去离子水、蒸馏水和无水乙醇分别先后洗3次。

本发明有益效果是：

(1)主活性组分和纳米活性载体的结合，有助于提高催化剂的负载率和催化活性；

(2)该催化剂制备方法有利于杂质的清楚，获得活性组分分散度较高的产品，且多组分催化剂，利于组分间紧密结合，制成事宜的活性结构；

(3)该法制备催化剂活性组分与载体紧密结合，活性组分不易流失；

(4)该催化剂具有选择性好、催化效率高的特点，可提高1-丁烯烯醛生成异戊二烯产量。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

一种1-丁烯生产异戊二烯用催化剂：包括如下步骤：