一种偏钛酸的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化学技术领域，具体涉及一种蒎烯异构为莰烯的催化剂偏钛酸(H2Ti〇3 )的制备方法。
【背景技术】
[0002] 偏钛酸(H2Ti〇3 )，白色粉末，属非危险品。化学性质较稳定，呈两性(偏酸性），不溶 于水、脂肪酸和弱无机酸;加热时，可溶于盐酸、氢氟酸和浓硫酸，可与强酸或碱金属的碳酸 盐反应生成钛酸盐，与金属钠反应生成钛酸钠;在氯化剂作用下生成四氯化钛，特定条件下 可被氢气还原成金属钛。在大气中不与二氧化碳、氧气、二氧化硫、二氧化氮等发生反应。
[0003] 莰烯，有机化合物，是一种双环单萜烯类化合物。存在于佛手油、香茅油、柏木油等 许多香精油内。有一对对映体。分为左旋体和右旋体。不溶于水，微溶于醇，溶于醚、环已烷 和氯仿等。莰烯是松节油等多种天然挥发油的成分，主要用作有机合成原料，可用于合成樟 脑、香料、农药、硫氰酸乙酸异茨酯、醋酸异茨酯、毒杀芬等。
[0004] 偏钛酸可用作蒎烯异构为莰烯的催化剂，偏钛酸的催化活性高，用于以α_蒎烯为 原料制备莰烯，蒎烯转化率99%以上，对莰烯的选择性可达90%以上。另外，偏钛酸还可以 作为媒染剂、海水吸附剂等。
[0005] 普通的市售偏钛酸对于蒎烯异构化反应转化率和选择性都相对较低，目前反应转 化率最高的只有达到5%。对蒎烯异构为莰烯的规模化生产影响较大。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是:提供一种蒎烯异构为莰烯的反应转化率和选择性 高的催化剂一一偏钛酸(H2Ti 03)的制备方法。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为:一种偏钛酸的制备方法，其步 骤包括： 1)将二氧化钛加水打成浆料备用； 2 )按偏钛酸与氢氧化钠质量比为1: 2 ± 0.1，将氢氧化钠固体配制成水溶液，然后将步 骤1)所得二氧化钛浆料与氢氧化钠水溶液在反应器中混合均匀； 将反应器加热，升温至140±5°C反应，反应过程中控制反应器内压力在0.15-0.2MPa; 反应8±0.5小时，反应完毕，然后放料，静置分层后排水，剩余沉淀用水洗涤至洗涤水中氢 氧化钠的质量百分含量低于0.1% ; 3)将步骤2)所得沉淀加水打成浆料，按偏钛酸与甲酸的摩尔比为1:3.1~3.5,搅拌下将 甲酸水溶液滴入浆料中，形成混合物料，该混合物料中的甲酸的质量百分含量为0.3~ 0.4%，搅拌酸化反应，反应10±0.5h，反应结束，静置分层后排水，将沉淀水洗至洗涤水中 甲酸的质量百分含量低于0.03%，再静置分层后排水，将剩余浆料过滤除水，滤饼干燥、粉 碎，得偏钛酸成品。
[0008] 反应方程式为：
所述的氢氧化钠水溶液的质量百分含量为60~70 %。
[0009] 所述的甲酸水溶液的质量百分含量为20~30%。
[0010] 步骤3)中，剩余浆料过滤采用板框压滤机过滤。
[0011] 步骤3)中，偏钛酸干燥至其中的含水量<10wt. %。
[0012] 步骤2)中，静置分层后排水回收套用;所得的剩余沉淀洗涤过程中产生的水回收 套用。
[0013] 步骤3)中，反应结束后，静置分层后排水回收套用。
[0014] 有益效果:本申请公开的技术方案获得的偏钛酸成品酸度为:4~10%，其应用到 蒎烯异构为莰烯的反应，与普通的市售偏钛酸相比，反应转化率和选择性都相对较高，市场 中同类产品的反应转化率最高的只能达到5%，本申请技术方案所得的偏钛酸成品应用后， 蒎烯异构为莰烯的反应转化率2 99%、选择性80~85%，利于蒎烯异构为莰烯的规模化生产。
【附图说明】
[0015] 图1为偏钛酸的制备流程图。
【具体实施方式】
[0016] 下面列举的具体实施例，是对本发明作进一步详细的说明，这些实施例仅用于说 明本发明的目的，不以任何方式限制本发明所包含内容的范围。
[0017] 实施例1 将79.9Kg二氧化钛(Ti02)投入打浆槽D1911，加水打成浆料，用真空抽入反应釜R1911; 将195.8Kg氢氧化钠固碱量投入碱液槽D1912，配制成65wt. %的水溶液，用真空抽入反 应釜R1911，经搅拌混合； 升温反应，控制反应釜R1911内压力在0.15-0.2MPa;经8小时反应，体积膨胀;膨胀后反 应釜搅拌器的电流上升，反应完毕放料至碱洗槽D1913,用清水洗涤至洗涤水中的氢氧化钠 的含量低于O.lwt.%后，沉淀浆料抽料至高位槽D1914; 将沉淀浆料放入酸洗槽D1915，然后将含有150Kg甲酸的计量槽D1916中质量百分含量 为29%的甲酸水溶液滴入，滴加完毕后酸洗槽D1915中甲酸质量百分含量为0.3~0.4%，搅 拌酸化数小时后，水洗至洗涤水中的甲酸的质量百分含量低于〇. 03%，静置分层后排水； 剩余浆料用离心G1911打入板框压滤机Ml 911，滤干的物料送入烘房干燥至含水量〈 10wt. %，粉碎，成品包装。
[0018] 实施例2 将79.9Kg二氧化钛(Ti02)投入打浆槽D1911，加水打成浆料，用真空抽入反应釜R1911; 205.5Kg氢氧化钠固碱量投入碱液槽D1912，配制成70wt. %的水溶液，用真空抽入反应 釜R1911，经搅拌混合； 升温反应，控制反应釜R1911内压力在0.15-0.2MPa;经8小时反应，体积膨胀;膨胀后反 应釜搅拌器的电流上升，反应完毕放料至碱洗槽D1913,用清水洗涤至洗涤水中的氢氧化钠 的含量低于O.lwt.%后，沉淀浆料抽料至高位槽D1914; 将沉淀浆料放入酸洗槽D1915，然后将含有158.8Kg甲酸的计量槽D1916中质量百分含 量为22%的甲酸水溶液滴入，滴加完毕后酸洗槽D1915中甲酸质量百分含量为0.3~0.4%， 搅拌酸化数小时后，水洗至洗涤水中的甲酸的质量百分含量低于〇. 03%，静置分层后排水； 剩余浆料用离心G1911打入板框压滤机Ml 911，滤干的物料送入烘房干燥至含水量〈 10wt. %，粉碎，成品包装。
[0019] 偏钦酸成品性能指标： 经分析酸度，成品酸度为:4~10% ; 堆积比重，堆积比重:0.2~0.4g/mL; 含水量:〈10 %。
[0020] 实施例1、2所得的偏钛酸成品应用后，蒎烯异构为莰烯的反应转化率2 99%、选择 性80~85%。
【主权项】
1. 一种偏钛酸的制备方法，其步骤包括： 1)将二氧化钛加水打成浆料备用； 2 )按偏钛酸与氢氧化钠质量比为1: 2 ± 0.1，将氢氧化钠固体配制成水溶液，然后将步 骤1)所得二氧化钛浆料与氢氧化钠水溶液在反应器中混合均匀； 将反应器加热升温至140 ± 5 °C反应，反应过程中控制反应器内压力在0.15-0.2MPa;反 应8 ± 0.5小时，反应结束后放料，静置分层排水，剩余沉淀用水洗涤至洗涤水中氢氧化钠的 质量百分含量低于〇. 1% ; 3)将步骤2)所得沉淀加水打成浆料，按偏钛酸与甲酸的摩尔比为1:3.1~3.5,将甲酸水 溶液在搅拌下滴入浆料中，形成混合物料，该混合物料中的甲酸的质量百分含量为〇. 3~ 0.4%，搅拌酸化反应，反应10±0.5h，反应结束，静置分层后排水，将沉淀水洗至洗涤水中 甲酸的质量百分含量低于0.03%，再静置分层后排水，将剩余浆料过滤除水，滤饼干燥、粉 碎，得偏钛酸成品。2. 根据权利要求1所述的一种偏钛酸的制备方法，其特征在于:所述的氢氧化钠水溶液 的质量百分含量为60~70%。3. 根据权利要求1所述的一种偏钛酸的制备方法，其特征在于:所述的甲酸水溶液的质 量百分含量为20~30%。4. 根据权利要求1所述的一种偏钛酸的制备方法，其特征在于:步骤3)中，所述的剩余 浆料过滤除水采用板框压滤机过滤。5. 根据权利要求1所述的一种偏钛酸的制备方法，其特征在于:步骤3)中，所述的滤饼 干燥至其中的含水量<l〇wt. %。6. 根据权利要求1所述的一种偏钛酸的制备方法，其特征在于：步骤2)中，静置分层后 排水回收套用;剩余沉淀洗涤过程中产生的水回收套用。7. 根据权利要求1所述的一种偏钛酸的制备方法，其特征在于：步骤3)中，反应结束 后，静置分层后排水回收套用。
【专利摘要】本发明公开了一种偏钛酸的制备方法，其步骤包括：1）将二氧化钛加水打成浆料备用；2）将氢氧化钠固体配制成水溶液，与二氧化钛浆料混合均匀；将反应器加热，升温反应，控制反应器内压力在0.15-0.2MPa；反应完毕，然后放料，静置分层后排水，沉淀水洗；3）将沉淀加水打成浆料，然后将甲酸水溶液滴入浆料中，搅拌酸化反应，反应结束，静置分层后排水，沉淀水洗，过滤、干燥、粉碎。所获得的偏钛酸应用于蒎烯异构为莰烯的反应，与普通的市售偏钛酸相比，反应转化率和选择性都相对较高，市场中同类产品的反应转化率最高的只能达到5%，本申请技术方案所得的偏钛酸成品应用后，蒎烯异构为莰烯的反应转化率≥99%、选择性80~85%。
【IPC分类】B01J21/06, C01G23/00
【公开号】CN105645468
【申请号】
【发明人】徐建, 夏燕, 宋双喜, 田甜
【申请人】苏州优合科技有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年1月26日