專利名稱：芳烴氧化催化劑的制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于芳烴氧化催化劑的制備技術(shù)。
十九世紀(jì)80年代意大利Enichem公司Tamasso等人合成了含鈦的TS-1分子篩，具有催化氧化性能。用過氧化氫為氧化劑催化氧化苯酚為苯二酚(本文是指鄰苯二酚和對苯二酚二者的統(tǒng)稱)，轉(zhuǎn)化率達(dá)到25％。TS-1分子篩催化劑的成功是沸石分子篩在催化領(lǐng)域中應(yīng)用的范例。但是TS-1分子篩合成工藝條件苛刻，產(chǎn)品重復(fù)性差，難于生產(chǎn)，催化劑的成本較高(40萬元以上/噸)。基于這種情況，我們開始研制氧化催化劑。經(jīng)過反復(fù)實驗，終于完成了本發(fā)明。
本發(fā)明是一種芳烴氧化催化劑，用過氧化氫做氧化劑，可以催化苯氧化制苯酚；催化苯酚制苯二酚；催化苯甲醚羥基化反應(yīng)制愈創(chuàng)木酚；催化苯乙烯氧化制苯乙醛。本催化劑具有制備工藝簡單易行，適于工業(yè)生產(chǎn)，產(chǎn)品重復(fù)性好，成本較低，性能穩(wěn)定，轉(zhuǎn)化率大于22％，選擇性大于75％，壽命長等特點。
本發(fā)明催化劑的載體組分，分別是含硅元素或含硅、鋁元素的沸石分子篩原粉及天然含硅鋁無機礦物粉末。例如熱穩(wěn)定性較好的ZSM-5沸石，β沸石和超穩(wěn)Y沸石分子篩；熱穩(wěn)定性較差的A型、X型和Y型沸石分子篩；以及高嶺土、硅藻土、膨潤土，煤矸石和石英等等。
本發(fā)明催化劑的制備方法是上述無機物載體經(jīng)過過渡金屬離子無機強酸鹽水溶液如Fe3+，Cu2+，Ga2+，Ti3+，Mn2+，Co2+，Cr3+離子的無機強酸鹽水溶液，浸泡或離子交換、一交一焙、二交一焙；二交二焙方法處理后，便成為性能穩(wěn)定的芳烴氧化催化劑。
1、浸泡法取上述各種催化劑載體之一放入上述分別含有一種金屬離子的無機酸鹽水溶液浸泡，溶液濃度為0.01mol一飽和溶液(浸泡溫度的飽和溶液)，浸泡溫度為O＜T≤100℃，浸泡時間大于1分鐘經(jīng)過濾分離，固相經(jīng)過烘干，便為本發(fā)明催化劑。
2、離子交換法將上述各種催化劑載體之一投入上述分別含有一種金屬離子的無機強酸鹽水溶液中，進(jìn)行攪拌。溶液濃度為0.01mol一飽和溶液(處理溫度下的飽和溶液)，處理溫度0＜T≤100℃，攪拌時間為1分鐘＜T＜48小時溶液用量以能浸沒為最小量，處理后經(jīng)過濾分離，烘干即為本發(fā)明催化劑。此法較浸泡法節(jié)省時間且均勻。
3、一交一焙法經(jīng)過離子交換法(2)所得的催化劑或經(jīng)過浸泡法(1)所得的催化劑，經(jīng)過溫度為200-900℃焙燒，達(dá)到溫度后恒定時間大于1小時；便為本發(fā)明的催化劑。經(jīng)焙燒催化劑壽命長。
4、二交一焙法載體-沸石分子篩經(jīng)過一次浸泡后分離烘干后再浸一次為二次浸泡，或經(jīng)過一次離子交換后分離烘干再進(jìn)行一次離子交換為二次交換，所得催化劑，經(jīng)過條件同(3)的一次焙燒。
5、二交二焙法分子篩條件同前所述經(jīng)過一次浸泡或交換-分離烘干-焙燒后再重復(fù)一遍即再經(jīng)過浸泡或交換-分離烘干-焙燒處理。制出催化劑。該催化劑離子交換徹底、穩(wěn)定。
實施例1ZSM-5沸石分子篩原粉通過FeCl3的浸泡或交換處理后催化劑及催化苯酚制苯二酚的結(jié)果如下
實施例21.0molGaSO4溶液對載體Y型沸石原粉改性帛催化劑及催化苯酚羥基化反應(yīng)的結(jié)果如下
實施例3采用0.3molCuSO4溶液浸泡載體天然礦煤矸石粉催化苯酚羥基化反應(yīng)的結(jié)果如下
實施例4實施例1的Fe-ZSM-5催化劑催化苯甲醚羥基化反應(yīng)制愈創(chuàng)木酚，其結(jié)果如下
實施例5用實施例1的Fe-ZMS-5催化劑催化氧化苯乙烯制苯乙醛，結(jié)果如下
權(quán)利要求
1.本發(fā)明是一種芳烴氧化催化劑的制備技術(shù)，其特性在于催化劑的載體組分為含硅或含硅、鋁元素的沸石分子篩原粉及天然含硅鋁無機礦物粉末。載體經(jīng)過過渡金屬離子無機強酸鹽水溶液浸泡或交換、一交一焙、二交一焙、二交二焙處理，處理條件是溶液濃度為0.01mol-飽和溶液，處理溫度0＜T≤100℃，焙燒溫度200-900℃，浸泡或交換時間大于1分鐘。便成為性能穩(wěn)定的芳烴氧化催化劑。本發(fā)明催化劑是用過氧化氫為氧化劑，可以催化苯氧化制苯酚、催化氧化苯酚制苯二酚，催化苯甲醚羥基化反應(yīng)制愈創(chuàng)木酚，催化苯乙烯氧化制苯乙醛。其轉(zhuǎn)化率大于22％，選擇性大于75％。
2.如權(quán)利所1所述的芳烴氧化催化劑的制備技術(shù)，其特性在于催化劑的載體組分，分別為ZSM-5沸石，β沸石，超穩(wěn)Y沸石，分子篩，A型、X型、Y型沸石分子篩，以及高嶺土、硅藻土、膨潤土、煤矸石。過渡金屬離子分別為Fe3+，Cu2+，Ga2+，Ti3+，Mn2+，Co2+，Cr3+。
全文摘要
本發(fā)明屬于芳烴氧化催化劑的制備技術(shù)，本發(fā)明是用過氧化氫為氧化劑可以催化苯氧化制苯酚、催化苯酚制苯二酚，催化苯甲醚羥基化反應(yīng)制愈創(chuàng)木酚，催化苯乙烯氧化制苯乙醛。本發(fā)明催化劑具有易制備，成本低，轉(zhuǎn)化率大于22％，選擇性大于75％，壽命長等特點。
文檔編號B01J37/00GK1143540SQ9610709
公開日1997年2月26日 申請日期1996年7月18日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月18日
發(fā)明者馬淑杰 申請人:吉林大學(xué)