一种催化松脂同时制备松香酯和对异丙基甲苯的方法_2

文档序号:8217847阅读:来源:国知局
?15moI/LZn2+溶液下浸渍8?24h,期间不停搅拌,搅拌转速100?400r.mirT1;
[0019](6)将步骤(5)中浸渍好的催化剂经洗涤、过滤后,在70°C?200°C温度下烘干6?12h,然后在400?600°C条件下焙烧2?5h后得FCC废触媒负载ZnO固体酸催化剂。
[0020]其中,步骤(5)中的Zn2+溶液为 Zn (NO 3) 2、Zn (AC) 2、ZnSO^ Zn 3 (PO4) 2溶液中的一种。
[0021]与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0022](I) FCC废触媒的主要化学成分Al2O3和S12S优秀的催化剂载体,本发明利用FCC废触媒作为催化剂载体,是充分利用了其丰富的比表面积、孔体积以及分子筛基质,同时减少了石油炼制过程固体废弃物排放实现清洁生产并变废为宝;
[0023](2)本发明所制备的FCC废触媒负载型非均相固体酸催化剂,解决了传统松香酯和对异丙基甲苯工业制备中存在的质子酸及路易士酸均相催化剂无法与产物分离、催化剂不能再生利用、设备容易受到腐蚀、酸污染严重等问题;
[0024](3)松香酯传统生产方法中由于催化剂无法与产物分离,导致松香酯类产品中Zn含量高;采用FCC废触媒负载型非均相固体酸催化剂制备松香酯的生产过程中克服了这一缺陷,催化剂通过过滤与产物分离,提高了产品质量,更容易满足国内外客户对食品级松香酯类产品中的微量金属元素的含量要求;
[0025](4)溶剂松节油或蒎烷的使用既降低了反应温度又促进了液固传质加快了反应速度;同时溶剂本身还作为反应物,将传统双环单萜烯使用两种不同催化剂,经过开环异构和脱氢芳构化两步反应才能制得对异丙基甲苯的过程变为一种催化剂一步同时完成两种反应制得对异丙基甲苯;
[0026](5)直接以松脂为原料同时制备松香酯和对异丙基甲苯两种精细化学品,与传统制备方法相比,本发明简化了反应流程,降低了反应温度,减少了反应时间,大大降低了能耗。
【具体实施方式】
[0027]以下参照【具体实施方式】来进一步描述本发明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施,本发明保护范围并不受制于本发明的实施方式。原料来源:松香生产厂家提供或购于市场。
[0028]实施例1:
[0029](I)将FCC废触媒置于马弗炉内,采用高温焙烧空气氧化法在600°C下焙烧2h,对FCC废触媒进行活化除去沉积在其表面和孔道内的积碳,增加载体的比表面积。取三颈圆底烧瓶,中间瓶口装搅拌器,两边瓶口分别装温度计以及回流冷凝管,将活化后的FCC废触媒20g和浓度为8mol/L的Zn (AC) 2溶液放入三颈圆底烧瓶中,按等体积浸渍法在室温下浸渍12h,搅拌转速200r.π?η_1,取出,用去离子水洗涤然后用滤纸过滤,去掉滤液,取洗涤后的催化剂在120°C下干燥10h,然后再在500°C焙烧3h,过100目筛得改性FCC废触媒负载ZnO非均相固体酸催化剂。
[0030](2)用蒸馏水对75g新鲜松脂进行漂洗,然后按质量比溶剂:松脂为60:100加入松节油一马尾松优油作为溶剂溶解松脂,溶解松脂的过程采用加热溶解,加热温度90°C,溶解松脂经过滤后共120g,与3g(l)中所得改性FCC废触媒负载ZnO非均相固体酸催化剂一起投入带有搅拌器、温度计、氮气导管、分水器及上接球形冷凝管的四口烧瓶反应器,通入惰性气体氮气作为保护气,启动加热系统,开动搅拌,控制搅拌转速400r.mirT1,当温度升至220°C时一次性滴加12g丙三醇,反应温度为250°C,反应过程中及时排出水分,反应3h后停止反应器的搅拌,将反应器内物质取出,过滤除去反应器内物质所夹带的催化剂,取滤液。将滤液装入分液漏斗中静置30min,上层为未反应完的醇与水的混合物,取下层液放入凯氏蒸馏瓶中,通入氮气鼓泡进行减压蒸馏,蒸馏时真空度为550mmHg,温度为180°C,蒸馏Ih后分别得到熔融状态下的松香酯和馏分液态歧化松节油,歧化松节油内含有较多的对异丙基甲苯和双戊烯。熔融状态下的松香酯取出放在纸盒内自然冷却至室温,即可得到固态的松香酯。将馏分液态歧化松节油在精馏柱通入氮气进行减压蒸馏,蒸馏时真空度为600mmHg,蒸馏3h后收集100°C的馏分即得更高含量的对异丙基甲苯。所得松香甘油酯酸值为9mg/g,软化点为85.60C,加纳色级为6,Zn含量为0.00089%。
[0031]实施例2:
[0032](I)将FCC废触媒置于马弗炉内采用高温焙烧空气氧化法在550°C下焙烧4h,对FCC废触媒进行活化除去沉积在其表面和孔道内的积碳,增加载体的比表面积。取三颈圆底烧瓶,中间瓶口装搅拌器,两边瓶口分别装温度计以及回流冷凝管,将活化后的FCC废触媒20g和浓度为3mol/L的Zn (AC) 2溶液放入三颈圆底烧瓶中,按等体积浸渍法在室温下浸渍24h,搅拌转速10r.mirT1,取出,用去离子水洗涤然后用滤纸过滤,去掉滤液,取洗涤后的催化剂在70°C下干燥12h,然后再在400°C焙烧5h,过100目筛得改性FCC废触媒负载ZnO非均相固体酸催化剂。
[0033](2)用蒸馏水对75g新鲜松脂进行漂洗,然后按质量比溶剂:松脂为15:100加入松节油一马尾松优油作为溶剂溶解松脂,溶解松脂的过程采用加热溶解,加热温度60°C,溶解松脂经过滤后共86g,与0.5g(l)中所得改性FCC废触媒负载ZnO非均相固体酸催化剂一起投入带有搅拌器、温度计、氮气导管、分水器及上接球形冷凝管的四口烧瓶反应器,通入惰性气体氮气作为保护气,启动加热系统,开动搅拌,控制搅拌转速200r.mirT1,当温度升至210°C时一次性滴加4.5g丙三醇,反应温度为240°C,反应过程中及时排出水分,反应4h后停止反应器的搅拌,将反应器内物质取出,过滤除去反应器内物质所夹带的催化剂,取滤液,将滤液装入分液漏斗中静置60min,上层为未反应完的醇与水的混合物,取下层液放入凯氏蒸馏瓶中,通入氮气鼓泡进行减压蒸馏,蒸馏时真空度为650mmHg,温度为115°C,蒸馏2h后分别得到熔融状态下的松香酯和馏分液态歧化松节油,歧化松节油内含有较多的对异丙基甲苯和双戊烯。熔融状态下的松香酯取出放在纸盒内自然冷却至室温,即可得到固态的松香酯。将馏分液态歧化松节油在精馏柱通入氮气进行减压蒸馏,蒸馏时真空度为650mmHg,蒸馏2h后收集101°C的馏分即得更高含量的对异丙基甲苯。所得松香甘油酯酸值为9.6mg/g,软化点为85.20C,加纳色级为7,Zn含量为0.00092%。
[0034]实施例3:
[0035](I)将FCC废触媒置于马弗炉内采用高温焙烧空气氧化法在650°C下焙烧2.5h,对FCC废触媒进行活化除去沉积在其表面和孔道内的积碳,增加载体的比表面积。取三颈圆底烧瓶,中间瓶口装搅拌器,两边瓶口分别装温度计以及回流冷凝管,将活化后的FCC废触媒20g和浓度为4mol/L的Zn (NO3) 2溶液放入三颈圆底烧瓶中,按等体积浸渍法在室温下浸渍10h,搅拌转速300r.mirT1,取出,用去离子水洗涤然后用滤纸过滤,去掉滤液,取洗涤后的催化剂在100°C下干燥9h,然后再在450°C焙烧4.5h,过100目筛得改性FCC废触媒负载ZnO非均相固体酸催化剂。
[0036](2)用蒸馏水对75g新鲜松脂进行漂洗,然后
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