用于2甲基萘与正丁酸酐酰基化反应的催化剂的制备方法.pdf

本申请提供一种用于由2-甲基萘与正丁酸酐制备2-丁酰基-6-甲基萘的改性Hβ分子筛催化剂的制备方法，包括：步骤1)将未脱模板剂Hβ分子筛在250℃-350℃下焙烧5小时-15小时；以及步骤2)将步骤1)中得到的Hβ分子筛在400℃-700℃下焙烧3小时-8小时。与现有催化剂相比，本发明具有以下优点：(1)增强催化体系的反应活性，加速反应过程从而达到缩短反应时间的目的；(2)减少催化剂用量，降低原料成本；(3)提高反应选择性，减少废料产生。

权利要求书
1.  一种用于由2-甲基萘与正丁酸酐制备2-丁酰基-6-甲基萘的改性Hβ分子筛催化剂的制备方法，包括：
步骤1)将未脱模板剂Hβ分子筛在250℃-350℃下焙烧5小时-15小时；以及
步骤2)将步骤1)中得到的Hβ分子筛在400℃-700℃下焙烧3小时-8小时。

2.  根据权利要求1所述的用于由2-甲基萘与正丁酸酐制备2-丁酰基-6-甲基萘的改性Hβ分子筛催化剂的制备方法，其中，步骤1)中，所述Hβ分子筛为硅铝比(摩尔比)为25:1的未脱模板剂Hβ分子筛。

3.  根据权利要求1所述的用于由2-甲基萘与正丁酸酐制备2-丁酰基-6-甲基萘的改性Hβ分子筛催化剂的制备方法，其中，步骤1)中，将未脱模板剂Hβ分子筛在270℃-290℃下焙烧5小时-10小时。

4.  根据权利要求1所述的用于由2-甲基萘与正丁酸酐制备2-丁酰基-6-甲基萘的改性Hβ分子筛催化剂的制备方法，其中，步骤1)中，将未脱模板剂Hβ分子筛在270℃-290℃下焙烧5小时-7小时。

5.  根据权利要求1所述的用于由2-甲基萘与正丁酸酐制备2-丁酰基-6-甲基萘的改性Hβ分子筛催化剂的制备方法，其中，步骤2)中，将步骤1)中得到的Hβ分子筛在500℃-600℃下焙烧4小时-6小时。

6.  根据权利要求1所述的用于由2-甲基萘与正丁酸酐制备2-丁酰基-6-甲基萘的改性Hβ分子筛催化剂的制备方法，其中，步骤2)中，将步骤1)中得到的Hβ分子筛在550℃下焙烧4小时-6小时。

说明书用于2-甲基萘与正丁酸酐酰基化反应的催化剂的制备方法
技术领域
本发明属于催化剂制备领域，涉及一种提高Hβ催化剂活性的方法，具体涉及用于由2-甲基萘与正丁酸酐制备2-丁酰基-6-甲基萘的改性Hβ分子筛催化剂的制备方法。
背景技术
2,6-萘二甲酸(2,6-NDA)可以作为重要单体制备各种聚酯、聚氨酯、聚酰胺以及液晶类物质。由2,6-NDA为原料制备而成的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)是聚酯家族中的一个新品种，由于其物理性能较高，还可作为多种功能材料的重要原料，越来越受到人们的重视。在薄膜、液晶材料、包装容器(尤其是啤酒瓶)和工业纤维中具有广阔的应用前景。
2,6-萘二甲酸制备方法有三条途径：(1)邻二甲苯法；(2)二异丙基萘法；(3)2-乙酰基-6-甲基萘法。近年来，由于环保以及工艺成本等原因，使得上述三种工艺在一定程度上受到了限制，导致装置开工率不足。袁冰等人(大连理工大学博士论文——沸石分子筛在Friedel-Crafts酰基化反应中的应用)以2-甲基萘为原料制备2-丁酰基-6-甲基萘，2-丁酰基-6-甲基萘作为2,6-萘二甲酸新的反应前体，具有氧化简单，反应收率高等优点，但由2-甲基萘制备2-丁酰基-6-甲基萘过程中存在催化剂用量大、反应时间长等缺点，不适合工业化生产。
发明内容
为了克服现有技术中使用Hβ催化剂制备2-丁酰基-6-甲基萘反应中存在反应时间长、能耗大、催化剂活性低，用量大等问题，本发明致力于Hβ催化剂的改性研究，以达到缩短反应时间，降低能耗以及催化剂用量，提高反应收率，从而达到降低生产成本、满足工业生产要求的目的。
本发明人通过大量条件实验，确立了2-甲基萘制备2-丁酰基-6-甲基萘工艺中所用Hβ催化剂改性的方法：将未焙烧脱模的Hβ催化剂按照程序升温进行焙烧，可以出人意料地获得一种反应速率快、催化性能高的Hβ催化剂，由此实现了本发明的目的。
因此，本发明的目的是提供一种用于由2-甲基萘与正丁酸酐制备2-丁酰基-6-甲基萘的改性Hβ分子筛催化剂的制备方法。
具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：
根据本发明的目的，提供了一种用于由2-甲基萘与正丁酸酐制备2-丁酰基-6-甲基萘的改性Hβ分子筛催化剂的制备方法，包括：
步骤1)将未脱模板剂Hβ分子筛在250℃-350℃(低温)下焙烧5小时-15小时；以及
步骤2)将步骤1)中得到的Hβ分子筛在400℃-700℃(高温)下焙烧3小时-8小时。
本发明步骤1)中，优选地，所述Hβ分子筛为硅铝比(摩尔比)为25:1的未脱模板剂的Hβ分子筛。
本发明步骤1)中，优选地，将未脱模板剂Hβ分子筛在270℃-290℃下焙烧5小时-10小时。
本发明步骤1)中，更优选地，将未脱模板剂Hβ分子筛在270℃-290℃下焙烧5小时-7小时。
本发明步骤2)中，优选地，将步骤1)中得到的Hβ分子筛在高温焙烧条件为500℃-600℃下焙烧4小时-6小时。
本发明步骤2)中，更优选地，将步骤1)中得到的Hβ分子筛在高温焙烧条件为550℃下焙烧4小时-6小时。
本发明首次发现并公开了对Hβ分子筛催化剂进行程序升温焙烧处理，从而制备出催化性能更加优异的催化剂。将其用于由2-甲基萘制备2-丁酰基 -6-甲基萘的反应中，与现有催化剂相比，本发明具有以下优点：(1)增强催化体系的反应活性，加速反应过程从而达到缩短反应时间的目的；(2)减少催化剂用量，降低原料成本；(3)提高反应选择性，减少废料产生。
具体实施方式
以下实施例用于进一步说明本发明，以便更好的阐述本发明的内容。但本发明绝非仅限于这些实施例。其中所用化学原料均为市售工业品。
甲基萘：购自河南宝舜化工有限公司，纯度99％；
丁酸酐：购自西亚试剂，纯度99％；
未脱模板剂Hβ分子筛：购自天津南开催化剂厂，硅铝比(摩尔比)25:1，Na含量低于0.5％。
实施例1
1)将未脱模板剂Hβ分子筛(硅铝比25:1)于550℃下，焙烧4小时，由此制得催化剂(Hβ-1)；
2)活性评价及结果分析：催化剂评价在50ml的三口烧瓶内进行，每次投料7.0g 2-甲基萘，4.0g正丁酸酐，1.0g上述催化剂(Hβ-1)，在反应温度200℃，常压条件下，反应4小时。采用气相色谱对2-甲基萘转化率以及产品选择性进行分析。
实施例1制得催化剂(Hβ-1)的反应性能测试结果列于表1。
实施例2
1)将未脱模板剂Hβ分子筛(硅铝比25:1)于290℃下焙烧5小时，而后在550℃下焙烧4小时，由此制得催化剂(Hβ-2)；
2)活性评价及结果分析：催化剂评价在50ml的三口烧瓶内进行，每次投料7.0g 2-甲基萘，4.0g正丁酸酐，1.0g上述催化剂(Hβ-2)，在反应温度200℃，常压条件下，反应4小时。采用气相色谱对2-甲基萘转化率以及产品选择性进行分析。
实施例2制得催化剂(Hβ-2)的反应性能测试结果列于表1。
实施例3
1)将未脱模板剂Hβ分子筛(硅铝比25:1)于290℃下焙烧7小时，而后在550℃下焙烧4小时，由此制得催化剂(Hβ-3)；
2)活性评价及结果分析：催化剂评价在50ml的三口烧瓶内进行，每次投料7.0g 2-甲基萘，4.0g正丁酸酐，1.0g上述催化剂(Hβ-3)，在反应温度200℃，常压条件下，反应4小时。采用气相色谱对2-甲基萘转化率以及产品选择性进行分析。
实施例3制得催化剂(Hβ-3)的反应性能测试结果列于表1。
实施例4
1)将未脱模板剂Hβ分子筛(硅铝比25:1)于270℃下焙烧7小时，而后在550℃下焙烧4小时，由此制得催化剂(Hβ-4)；
2)活性评价及结果分析：催化剂评价在50ml的三口烧瓶内进行，每次投料7.0g 2-甲基萘，4.0g正丁酸酐，1.0g上述催化剂(Hβ-4)，在反应温度200℃，常压条件下，反应4小时。采用气相色谱对2-甲基萘转化率以及产品选择性进行分析。
实施例4制得催化剂(Hβ-4)的反应性能测试结果列于表1。
实施例5
1)将未脱模板剂Hβ分子筛(硅铝比25:1)于290℃下焙烧7小时，而后在600℃下焙烧4小时，由此制得催化剂(Hβ-5)；
2)活性评价及结果分析：催化剂评价在50ml的三口烧瓶内进行，每次投料7.0g 2-甲基萘，4.0g正丁酸酐，1.0g上述催化剂(Hβ-5)，在反应温度200℃，常压条件下，反应4小时。采用气相色谱对2-甲基萘转化率以及产品选择性进行分析。
实施例5制得催化剂(Hβ-5)的反应性能测试结果列于表1。
表1 不同制备过程催化剂的反应性能测试结果

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，并非穷举，因而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动均在本发明涵盖的精神范围之内。