[发明专利]一种合成偏苯三酸三异壬酯催化剂的制备及应用方法

权利要求书

1.一种合成偏苯三酸三异壬酯催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将ZrOCl₂∙8H₂O溶解于去离子水中，放置于冰水浴中，向其中滴加质量分数为25%的氨水使其沉淀，调节pH=10，陈化18-30h，抽滤，用去离子水多次洗涤至滤液中无氯离子；

（2）将沉淀物在100-120℃下干燥8-16h后，研磨成粉，过100目筛；

（3）将ZSM-5型分子筛用浓度1.0-2.0mol/L稀盐酸溶液进行离子交换，温度在90-95℃，搅拌数小时，直到交换度达到97%以上，获得HZSM-5氢型分子筛；

（4）将HZSM-5氢型分子筛研磨过100目筛，与步骤（2）中的过100目筛下的沉淀物混合，之后按12-18g/mL比例于浓度0.2-1.0mol/L的磷酸溶液中浸泡8-16h，抽滤，焙烧，得到目标产物[PO4^3-/ZrO₂]-HZSM-5复合型超强酸催化剂固体。

2.根据权利要求1所述的一种合成偏苯三酸三异壬酯催化剂的制备方法，其特征在于步骤（1）中，ZrOCl₂∙8H₂O溶解于去离子水中后的ZrOCl₂的摩尔浓度为0.3-0.8mol/L。

3.根据权利要求1所述的一种合成偏苯三酸三异壬酯催化剂的制备方法，其特征在于步骤（4）中HZSM-5氢型分子筛与所述沉淀物混合时的重量比为：1：（1-3.5）。

4.根据权利要求1-3所述的一种合成偏苯三酸三异壬酯催化剂的应用方法，其特征在于用作偏苯三酸酐和异壬醇酯化反应的催化剂，用量为偏苯三酸酐和异壬醇重量和的0.04-0.12 %。

5.根据4所述的一种合成偏苯三酸三异壬酯催化剂的应用方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）酯化反应：将原料偏苯三酸酐和异壬醇投入酯化反应釜中，在氮气保护和均匀搅拌条件下，加热至122-156℃，所述偏苯三酸酐和异壬醇的摩尔比为1：（3.2-4.0）；偏苯三酸酐完全溶解于异壬醇中后，再升温至185±5℃，加入催化剂，所述催化剂为[PO4^3-/ZrO₂]-HZSM-5复合型超强酸催化剂固体；保温反应0.5-1h，同时分离出酯化过程中产生的水；继续升温至218-236℃，持续进行恒温回流，反应釜内的酯化液中酯含量不断提高，反应一段时间后，从酯化反应釜底部取样，测酸值；当测定的酯化液酸值＞0.07 mg KOH/g，继续进行恒温回流；当测定的酯化液酸值≤0.07 mg KOH/g，表明酯化反应已完成，进入下一步；

（2）负压脱醇：酯化反应釜的釜底酯化液打入脱醇塔进行负压脱醇，脱醇塔真空度为0.04-0.08Mpa，脱醇时间为1.5-2.5h，脱醇温度为170-190℃；

（3）碱洗水洗：脱醇后酯化液，通入氮气，在常压下经换热器打回流循环，使反应体系降温至75-105℃；投入适量的碳酸钠溶液，中和至中性；再加入缓慢加入蒸馏水进行水洗，静置0.4-0.6h，分层，排尽下层白色絮凝物；

（4）去低沸物：通氮气，升温至160-190℃，抽真空，真空度为0.04-0.08Mpa，负压脱去反应体系中的低沸物和残留的异壬醇，负压抽气时间为1.5-2.5h；负压抽气后停止抽 真空，通入氮气，待体系恢复到常压状态，停止加热，降温冷却；

（5）吸附过滤：将冷却至70-90℃的酯化液转入过滤器，经吸附脱色，过滤后，即得合格的偏苯三酸三异壬酯。