[发明专利]一种制备苊烯的新型催化剂

说明书

本发明涉及一种用于由苊制备苊烯的负载型催化剂以及制备苊烯的方法。所述催化剂含有碱金属和/或碱土金属盐，尤其是硫酸盐、碳酸盐以及氯化物。通过使用本发明的新型催化剂催化苊脱氢制备苊烯的效果优异。

技术领域

本发明涉及一种制备苊烯的新型催化剂，特别涉及一种用气相脱氢苊制备苊烯的负载型催化剂。

背景技术

苊烯，英文名称Acenaphthylene，CAS号：208-96-8。苊烯可制苊烯树脂，用于电绝缘材料和离子交换树脂等。苊烯用作有机合成原料，生产1，8-萘二甲酸酐、硝基苊烯、苊醌等用于制备染料，如士林猩红、荧光增白剂。苊烯还可以制备植物生长激素，杀虫杀菌剂等农药。

苊烯的结构式：

已知苊烯的制备方法有如下几种：

一种是精馏提取法制备苊烯的工艺。2018年，南京师范大学的顾正桂、曹晓艳、凌鸿钰公开的发明专利《提取LCO双环芳烃中苊和苊烯的装置和方法》(专利号：CN201811485681.X)中，报导了精馏提取法制备苊烯的工艺。

另一种是苊烯溴代加成再消除法。2005年，新日铁化学株式会社的太田道贵、竹内玄树在专利《多环芳香族乙烯基化合物的制造方法》(专利号：CN200510008106.7)中，描述了通过使卤素、卤化氢、水等的加成剂加成在二乙烯基萘或二乙烯基联苯或苊烯等的多环芳香族乙烯基化合物的乙烯基上，成为对应的多环芳香族乙烯基化合物衍生物后，采用再结晶、吸附或起化学反应分离精制多环芳香族乙烯基化合物衍生物，然后脱掉加成在多环芳香族乙烯基化合物衍生物上的加成剂，制得高纯度多环芳香族乙烯基化合物，报导了化学提纯方法。

第三种是苊溴代再消除脱氢法。1999年，矿业大学的蒋群发表的论文《含亚甲基芳烃脱氢反应的研究》中，报导了N-溴代丁二酰亚胺(NBS)存在下，多种含亚甲基芳烃的脱氢反应，报导了化学合成苊烯的方法。

第四种是苊气相氧化法合成苊烯

4.1在1951年《J.APPL.CHEM》的论文《Acenaphthylene：Its Polymers andCopolymers》和专利《Polymers and copolymers of acenaphthylene》(United StatesPatent：2445181)中报导了苊烯的制备方法和苊烯聚合物和苊烯共聚物的制备方法，在600～650℃下，以水蒸气为载气，催化剂为氧化锌、氧化铝、氧化钙为组成成分，苊制备苊烯，金属氧化物为主要材料。

4.2在《辽宁化工》1972年05期发表的论文《利用苊制苊烯试验成功》中描述了苊烯的制备方法，在高温条件下，将苊气化经过催化剂，在水蒸汽条件下催化生成苊烯的方法，催化剂的组成为氧化锌85％、氧化钙5％、硫酸钾5％、铬酸钾3％、氢氧化钾2％，金属氧化物为主要材料。

4.3另外，专利“一种苊烯的制备方法及其反应装置”(申请号：CN200910054846.2)也报道了将苊气化经过催化剂，在二氧化碳气氛下催化脱氢生成苊烯的方法，催化剂的组成为铝-铬基多相催化剂。该专利申请中没有披露具体的催化剂组成，但是依据该专利说明书对催化剂相关背景技术的描述可知，其使用的可能是含有铬酸钾和氢氧化铝的上述4.1和4.2节中所述的催化剂。

4.4在《复旦学报：自然科学》1959年01期，贾韻儀等发表了论文《煤焦油綜合利用II.苊的催化脱氢》中描述了三种催化剂：I，五氧化二钒沉淀于浮石上；II，氧化锌、氧化镁、氧化钙、氢氧化铝、铬酸钾、硫酸钾的混合物；III，二氧化锰和氧化铝的混合物。用空气作氧化剂进行苊的脱氢，不能得到满意的结果，其中催化剂I不适宜于用作脱氢催化剂。用催化剂II和III在水蒸汽为稀释剂的情况下，分别进行苊的气相催化脱氢得到比较满意的结果。在此二种催化剂中以催化剂III的结果比较好，最适宜的反应温度是600℃，脱氢产物的产量为90％，用光电比色法测出其中苊烯的含量为96％，金属氧化物为主要材料。