[发明专利]加氢烷基化合成环己基苯的方法

说明书

本发明涉及一种加氢烷基化合成环己基苯的方法。所述方法包括在有效反应条件下，使苯和氢气与催化剂接触合成环己基苯的步骤；所述催化剂包含第一分子筛、不同于所述第一分子筛的第二分子筛和至少一种加氢金属的复合材料。该方法可用于环己基苯的工业生产中。

技术领域

本发明涉及一种加氢烷基化合成环己基苯的方法。

背景技术

环己基苯是一种重要的精细化工中间体，具有高沸点和近室温的凝点，有特殊的物理化学性能。环己基苯作为锂离子电池电解液中的添加剂，具有防过充性能，能够提高电池的安全性能，因此已经被广泛应用到电池工业中。另外环己基苯也可用于合成液晶材料。

环己基苯的过氧化反应可以制备苯酚和环己酮。苯酚作为化学工业中的重要产品有着重要的作用。目前工业生产主要是采用异丙苯的过氧化反应制备苯酚，但是该反应过程中副产了大量的丙酮。与异丙苯氧化法制备苯酚的工艺相比，环己基苯的氧化产物为苯酚和环己酮。后者是生产己内酰胺和尼龙的重要原料，因此不存在副产物的利用问题。

文献US5053571公开了苯在负载Ru和Ni的Beta分子筛上进行加氢烷基化制备环己基苯的工艺。文献US5146024公开了一种苯加氢烷基化制备环己基苯的工艺，即在X或者Y分子筛上负载金属Pd，该催化剂以碱金属或者稀土金属改性。埃克森美孚公司在文献US6037513、US7579511、US7847128、US7910778、US8084648、US8106243、US8178728、US8329956、US8519194、US20100191017、US20110015457、US20110288341、US20120178969和文献CN101687728、CN101754940、CN101796000、CN101925561、CN101998942、CN102015589、CN102177109和CN103261126则使用MCM-22族分子筛和至少一种加氢金属(钯、铂、镍和钌)的催化体系在氢气气氛下进行加氢烷基化反应。反应条件为：温度约为140～175℃，压力约为931～1207KPa，氢气苯摩尔比约为0.3～0.65和约0.26～1.05hr^-1的苯的重时空速。环己基苯的最高收率约为40％。文献US20120157718中公布使用Y分子筛进行苯和环己烯的烷基化以及Y分子筛负载一种加氢金属(钯、铂、镍和钌)进行苯加氢烷基化反应制备环己基的方法。

由于芳烃原料中会含有一定量的含硫杂质，如噻吩、苯并噻吩和二苯并噻吩等，硫杂质会对负载型金属催化剂产生毒害作用从而造成催化剂活性的下降。通常在工业过程中，需要使用保护床对芳烃原料进行净化。保护床中的吸附剂的使用、再生以及最终处理增加了操作成本。

发明内容

本发明人在现有技术的基础上经过刻苦的研究发现，通过采用两种不同的分子筛，第一分子筛起到择形作用，第二分子筛起到烷基化作用，就可以解决至少一个前述的问题，并由此完成了本发明。

具体而言，本发明涉及一种加氢烷基化合成环己基苯的方法。所述方法包括在有效反应条件下，使苯和氢气与催化剂接触合成环己基苯的步骤；所述催化剂包含第一分子筛、不同于所述第一分子筛的第二分子筛和至少一种加氢金属的复合材料。

根据本发明的一个方面，所述第一分子筛与所述第二分子筛的重量比为0.05～10，优选0.1～5，更优选0.4～2。

根据本发明的一个方面，基于所述催化剂的总重量，所述加氢金属的含量为0.01～5％。

根据本发明的一个方面，所述加氢金属在第一分子筛孔道中的封装率至少为80％，优选至少90％，更优选100％。

根据本发明的一个方面，所述第一分子筛的孔口直径小于0.5纳米。

根据本发明的一个方面，所述第一分子筛选自具有CHA、SOD、GIS、ANA、LTA和NAT拓扑结构分子筛中的至少一种。