本发明涉及化工生产技术领域，具体涉及一种一锅法制备苯基十七烷的方法。
背景技术：
烷基苯(也称苯基烷烃)是一类重要的工业产品，在表面活性剂工业、润滑油制备、缓蚀剂制备、导热油制备等工业领域有广泛应用。
现有技术一般采用苯和烯烃加成的方式制备烷基苯。如公开号为cn1478766a的中国专利文献公开了一种烷基苯的制备方法。通过循环反应器的烷基化段、过度段和烷基转移段制备烷基苯。原料中的烯烃主要通过石油裂解获得，相对成本较高。该方法以杂多酸及其盐类为催化剂，反应过程中需要大量的强酸、强碱水溶液及有机溶剂，其生产工艺复杂，催化剂昂贵。
除苯和烯烃加成的方式制备烷基苯方法外，还可以利用脱羧的方式由苯基酸制备烷基苯。现有的脱羧技术一般采用在固体催化剂的条件下，经过高温、高压反应来完成，其中固体催化剂多为pd/c粉或pt/c粉等贵金属与碳粉的混合物或者是金属氧化物的混合物。如eduardosantillan-jimenez在catalyticdeoxygenationoftriglyceridesandfattyacidstohydrocarbonsovercarbon-supportednickel(fuel,2013,103:1010-1017)一文中公开了在n2保护下，分别利用pd/c(300℃，0.93mpa)和ni/c(360℃，4.00mpa)对十八酸进行脱羧。如jeong-geolna在decarboxylationofmicroalgaloilwithouthydrogenintohydrocarbonfortheproductionoftransportationfuel(catalysistoday,2012,185:313-317)一文中公开了在n2保护下，利用催化剂mg63(mgo:al2o3＝63wt％:27wt％)在350℃或400℃条件下对原油分解产物游离脂肪酸进行脱羧。
油酸是一种常见的脂肪酸，以甘油三酯的形式存在于一切动、植物油脂中，含量多、来源广，同时分子中含有一个不饱和长链和一个羧基，本身具有一定的表面活性和可修饰性。但油酸由于不饱和双键的存在，易变质、变色等，另一方面，油酸本身的界面活性十分有限。因此，可对油酸分子进行修饰，制备得到的苯基十八酸增加了稳定性和界面活性。
目前合成苯基十八酸的方法主要为苯与油酸的烷基化反应，反应中使用的催化剂也一直受到关注，催化剂的发展总体上经历了4个发展阶段。第一阶段是以hf为代表的催化剂，这类催化剂在生产过程中腐蚀反应器情况严重并极易造成环境污染，产品分离效果不佳，但优点是反应条件较为温和，反应器结构简单，苯烯比低。第二阶段是固化酸催化剂，其代表是磷酸，这种催化剂与hf相比在腐蚀和污染环境方面有了明显改善，但是无烷基转移功能，因此产品收率低。第三个发展阶段是分子筛催化剂，近年来开发成功的分子筛催化剂有脱铝的丝光沸石。分子筛催化剂虽然解决了环保问题，但丧失了原有无机酸反应温度低、活性高的优点，导致反应条件较为苛刻并影响了产品质量，将其用于长直链烷基苯的生产更存在催化剂稳定性较差，需频繁切换更生等问题。
如申请号为cn103467224a的中国专利文献公开了一种芳族羧酸脱羧的方法，在反应温度为300℃～600℃、压力为0～2mpa及固体脱羧催化剂作用下，对芳族羧酸进行多相脱羧反应，其中固体脱羧催化剂为zno与al2o3的混合物。
上述脱羧方法所需温度较高，能耗较大，安全性差。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供一种以苯和油酸为反应物“一锅法”制备苯基十七烷的方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种一锅法制备苯基十七烷的方法，包括以下步骤：
1)将苯和油酸与固载双功能催化剂加入反应釜中进行反应，保持反应温度为30～40℃，反应2-3小时，得到9-苯基十八酸或10-苯基十八酸的产物混合物；
2)将步骤1)所得反应混合物无需分离直接加热至150～250℃，继续在固载双功能催化剂的作用下，继续反应1～10小时，得到包含8-苯基十七烷或9-苯基十七烷的产物混合物；
3)将步骤2)所得的产物混合物经过滤回收催化剂后，加入酸性水溶液，采用不溶于水的有机溶剂萃取，蒸发除去有机溶剂及过量的苯，即得到高纯度苯基十七烷。
所述的固载双功能催化剂以重量份数计包括以下组分：
a)0.1～2.0份al或zn的氯化物或溴化物；
b)85.0～97.0份zro2；
c)1.0～10.0份选自mg或其氧化物、cu或其氧化物中的至少一种；
d)1.0～5.0份选自li或其氧化物、na或其氧化物、k或其氧化物中的至少一种。
催化剂以重量份数计，al或zn的氯化物或溴化物的用量优选为0.2～1.0份；zro2的用量优选为85.0～95.0份；选自mg或其氧化物、cu或其氧化物中的至少一种的用量优选为2.0～8.0份；选自li或其氧化物、na或其氧化物、k或其氧化物中的至少一种的用量优选为2.0～5.0份。
本发明催化剂的制备方法包括以下步骤：采用浸渍法将选自li、na、k离子中的至少一种溶液浸渍在zro2表面，干燥后400～700℃下焙烧2～6小时得前驱体i；将含有选自mg或cu离子中的至少一种浸渍在前驱体i上，干燥400～700℃下焙烧2～6小时获得前驱体ii；将al或zn的氯化物浸渍在前驱体ii上，与200～300℃下干燥2～6小时即得。
进一步地，步骤1)中所述的油酸与苯的摩尔比为1:4～1:6，油酸与苯的摩尔比为1:5，双功能催化剂的加入量为油酸重量的1～10％。
进一步地，步骤2)中所述的反应温度优选为180～200℃，反应时间为5～8小时.
进一步地，步骤3)，所述酸性水溶液包括盐酸或硫酸的水溶液，：所述不溶于水的有机溶剂包括甲苯或二甲苯。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1)本发明利用“固载双功能催化剂”同时具有催化油酸与苯进行烷基化反应和苯基十八酸进行脱羧反应的催化功能的特点，发展了一种由油酸和苯“一锅法”制备苯基十七烷的方法，操作简便，利于工业化生产。
2)本发明的工艺，油酸的转化率达到99％以上，苯基十七烷的选择性高达97％以上，产品纯度达到98.5％以上。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领加入域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
【实施例1】
s1、催化剂的制备
将100g二氧化锆与100gli+含量为2％的水溶液等体积浸渍，干燥、600℃焙烧4h后得到前驱体i；50gmg2+含量为5％的水溶液浸渍在50g前驱体i上，干燥后在600℃焙烧4h的前驱体ii，将20galcl3含量为1％的水溶液浸渍在在20g前驱体ii上，于300℃下干燥5小时即得催化剂i。
s2、制备苯基十七烷
1)将4mol苯和1mol油酸与5g步骤s1制备的固载双功能催化剂i加入反应釜中进行反应，保持反应温度为30℃，反应3小时，得到9-苯基十八酸或10-苯基十八酸的产物混合物。
2)将步骤1)所得反应混合物无需分离直接加热至200℃，继续在固载双功能催化剂的作用下，继续反应5小时，得到包含8-苯基十七烷或9-苯基十七烷的产物混合物；
3)将步骤2)所得的产物混合物经过滤回收催化剂后，加入1n的盐酸水溶液，采用甲苯萃取，蒸发除去甲苯及过量的苯，即得到高纯度苯基十七烷，经检测计算，油酸的转化率达到99.0％，苯基十七烷的选择性高达97.2％以上，产品纯度达到98.6％。
【实施例2】
s1、催化剂的制备
将100g二氧化锆与100gna+含量为2％的水溶液等体积浸渍，干燥、600℃焙烧4h后得到前驱体i；50gcu2+含量为5％的水溶液浸渍在50g前驱体i上，干燥后在600℃焙烧4h的前驱体ii，将20gzncl2含量为1％的水溶液浸渍在20g前驱体ii上，于300℃下干燥5小时即得催化剂ii。
s2、制备苯基十七烷
1)将4mol苯和1mol油酸与6g步骤s1制备的固载双功能催化剂ii加入反应釜中进行反应，保持反应温度为30℃，反应3小时，得到9-苯基十八酸或10-苯基十八酸的产物混合物；
2)将步骤1)所得反应混合物无需分离直接加热至150℃，继续在固载双功能催化剂的作用下，继续反10小时，得到包含8-苯基十七烷或9-苯基十七烷的产物混合物。
3)将步骤2)所得的产物混合物经过滤回收催化剂后，加入1n的盐酸水溶液，采用甲苯萃取，蒸发除去甲苯及过量的苯，即得到高纯度苯基十七烷；经检测计算，油酸的转化率达到99.5％，苯基十七烷的选择性高达97.2％以上，产品纯度达到98.5％。
【实施例3】
s1、催化剂的制备
将100g二氧化锆与100gk+含量为2％的水溶液等体积浸渍，干燥、600℃焙烧4h后得到前驱体i；50gcu2+含量为5％的水溶液浸渍在50g前驱体i上，干燥后在600℃焙烧4h的前驱体ii，将20gzncl2含量为1％的水溶液浸渍在20g前驱体ii上，于300℃下干燥5小时即得催化剂iii。
s2、制备苯基十七烷
1)将4mol苯和1mol油酸与6g步骤s1制备的固载双功能催化剂iii加入反应釜中进行反应，保持反应温度为30℃，反应3小时，得到9-苯基十八酸或10-苯基十八酸的产物混合物；
2)将步骤1)所得反应混合物无需分离直接加热至150～250℃，继续在固载双功能催化剂的作用下，继续反应1～10小时，得到包含8-苯基十七烷或9-苯基十七烷的产物混合物；
3)将步骤2)所得的产物混合物经过滤回收催化剂后，加入1n的盐酸水溶液，采用甲苯萃取，蒸发除去甲苯及过量的苯，即得到高纯度苯基十七烷，即得到高纯度苯基十七烷；经检测计算，油酸的转化率达到99.3％，苯基十七烷的选择性高达98.1％，产品纯度达到98.6％。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。