一种制备甲苯的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备甲苯的方法，该方法以2,3‑二氯甲苯、2,4‑二氯甲苯和2,5‑二氯甲苯中的一种以上为反应原料，氢气为还原剂，负载型钯催化剂催化还原得到甲苯。反应生成的甲苯作为重要的化工产业中间体，相对于反应原料，具有更高的经济价值；另外，反应得到的副产物可重复进行催化还原反应，使得转换率进一步提高。

【技术实现步骤摘要】
一种制备甲苯的方法
本专利技术涉及甲苯制备的
，特别是涉及一种以2,3-二氯甲苯、2,4-二氯甲苯和2,5-二氯甲苯中的一种以上为原料制备甲苯的方法。
技术介绍
2,3-二氯甲苯、2,4-二氯甲苯、2,5-二氯甲苯是部分工业生产氯代甲苯中得到的副反应产物，且基本以混合物形式存在，目前作为溶剂使用，造成了极大的浪费。所以对该混合物的处理对保护环境和获得经济效益都有重要意义。甲苯大量用作溶剂和高辛烷值汽油添加剂，是有机化工的重要原料。甲苯的化学性质活泼，可进行氧化、磺化、硝化和歧化反应，以及侧链氯化反应生成一系列甲苯衍生的中间体，广泛用于染料、医药、农药、火炸药、助剂和香料等精细化学品的生产和合成材料工业。甲苯进行侧链氯化得到的一氯苄、二氯苄和三氯苄，包括它们的衍生物苯甲醇、苯甲醛和苯甲酰氯，在医药、农药、染料和香料合成中应用广泛。甲苯氧化得到苯甲酸，是重要的食品防腐剂和有机合成的中间体。甲苯及苯衍生物经磺化制得的中间体，包括对甲苯磺酸及其钠盐、CLT酸、甲苯-2,4-二磺酸、苯甲醛-2,4-二磺酸和甲苯磺酰氯等，用于洗涤剂添加剂、化肥防结块添加剂、有机颜料、医药和染料的生产。甲苯硝化制得大量的中间体。可衍生得到很多最终产品，其中在聚氨酯制品、染料和有机颜料、橡胶助剂、医药和炸药等方面最为重要。甲苯作为一种重要的有机化工原料，由分离煤焦油的轻油部分或由催化重整轻汽油馏分而制得。利用甲苯可合成很多重要的有机合成中间体，因此需求量大，用途广泛。
技术实现思路
针对上述的副反应产物浪费及对甲苯需求量大的问题，本专利技术提供了一种以副反应产物2,3-二氯甲苯、2,4-二氯甲苯和2,5-二氯甲苯为原料制备甲苯的方法。一种制备甲苯的方法，包括如下步骤：（1）负载型钯催化剂的合成：载体浸渍吸附钯源水溶液，自然晾干后于100~120℃干燥。其中，优选的，负载型钯催化剂中的载体为碳化硅，比表面积大于100m2/g、直径2~4mm；负载后负钯率为0.1~5wt%。其中，优选的，负载型钯催化剂负载所用的钯源水溶液为5％氯化四氨钯水溶液。（2）催化还原反应：在反应器中加入负载型钯催化剂，通入氢气排空空气，保持氢气氛围、通入原料（2,3-二氯甲苯、2,4-二氯甲苯和2,5-二氯甲苯中的一种或一种以上）进行催化还原反应，反应产物经精馏塔分离得到甲苯。其中，反应压力为0.01~0.10MPa、温度为120~250℃；催化还原反应为固定床连续反应，进料氢气与原料之间的摩尔比为1~4:1，质量空速为0.1~0.3h-1。有益效果有益效果：1.本专利技术中使用的负载型钯催化剂使用寿命长，有效催化时间大于1000个小时。2.本专利技术以工业生产氯代甲苯得到的副反应产物2,3-二氯甲苯、2,4-二氯甲苯和2,5-二氯甲苯的一种以上为反应原料，在负载型钯催化剂存在下通入氢气，催化还原反应得到甲苯，反应的转化率达到50%以上，反应得到的副产物可重复进行催化还原反应，使转换率进一步提高。反应生成的甲苯作为重要的化工产业中间体，相对于反应原料，具有更高的经济价值。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细描述，但是本专利技术的实施方式不限于此，同时其所示数据不代表对本专利技术特征范围的限制。实施例1（1）25g比表面积大于100m2/g，直径2~4mm碳化硅圆柱颗粒，浸渍吸附含5％氯化四氨钯水溶液10ml，自然晾干后于110℃干燥5小时后得负载型钯催化剂。（2）在直径20mm圆柱反应器中充装25g负载型钯催化剂，升温至120℃，通氢气一小时后保持氢气氛围；反应压力为0.05MPa，连续加入2,3-二氯甲苯、2,4-二氯甲苯、2,5-二氯甲苯混合物，质量空速为0.3h-1，反应1h后取样，用气相色谱分析，反应前后各成分含量如表1所示；反应产物经精馏塔分离得到甲苯7.01mL，纯度为99.85%。表1实施例1中反应前后各成分质量含量序号名称反应前（%）反应后（%）1甲苯／53.432邻氯甲苯／39.293间氯甲苯／1.534对氯甲苯／1.1552,5-二氯甲苯63.252.2162,4-二氯甲苯34.681.2972,3-二氯甲苯1.56/实施例2（1）25g比表面积大于100m2/g，直径2~4mm碳化硅圆柱颗粒，浸渍吸附含5％氯化四氨钯水溶液10ml，自然晾干后于110℃干燥5小时后得负载型钯催化剂。（2）在直径20mm圆柱反应器中充装25g负载型钯催化剂，升温至160℃，通氢气一小时后保持氢气氛围；反应压力为0.02MPa，连续加入2,3-二氯甲苯，质量空速为0.2h-1，反应1h后取样，用气相色谱分析，反应前后各成分含量如表2所示；反应产物经精馏塔分离得到甲苯4.75mL，纯度为99.78%。表2实施例2中反应产物各成分质量含量序号名称反应前（%）反应后（%）1甲苯／55.222邻氯甲苯／38.363间氯甲苯／1.254对氯甲苯／1.1153,4-二氯甲苯0.320.0162,3-二氯甲苯99.463.5572,3-二氯甲苯00实施例3（1）25g比表面积大于100m2/g，直径2~4mm碳化硅圆柱颗粒，浸渍吸附含5％氯化四氨钯水溶液10ml，自然晾干后于110℃干燥5小时后得负载型钯催化剂。（2）在直径20mm圆柱反应器中充装25g负载型钯催化剂，升温至200℃，通氢气一小时后保持氢气氛围；反应压力为0.05MPa，连续加入2,3-二氯甲苯、2,4-二氯甲苯、2,5-二氯甲苯混合物，质量空速为0.1h-1，反应1h后取样，用气相色谱分析，反应前后各成分含量如表3所示；反应产物经精馏塔分离得到甲苯1.82mL，其纯度为99.81%。表3实施例3中反应前后各成分质量含量序号名称反应前（%）反应后（%）1甲苯／46.252邻氯甲苯／37.063间氯甲苯／1.384对氯甲苯／1.2552,5-二氯甲苯63.2510.2762,4-二氯甲苯34.683.2872,3-二氯甲苯1.560.59实施例4（1）25g比表面积大于100m2/g，直径2~4mm碳化硅圆柱颗粒，浸渍吸附含5％氯化四氨钯水溶液10ml，自然晾干后于110℃干燥5小时后得负载型钯催化剂。（2）在直径20mm圆柱反应器中充装25g负载型钯催化剂，升温至250℃，通氢气一小时后保持氢气氛围；反应压力为0.1MPa，连续加入2,3-二氯甲苯、2,4-二氯甲苯、2,5-二氯甲苯混合物，质量空速为0.3h-1，反应240h或480h后取样，用气相色谱分析，反应前后各成分含量如表4所示；反应240h后，产物经精馏塔分离得到的甲苯6.84ml，其纯度为99.80%；反应480h后，产物经精馏塔分离得到的甲苯6.67mL，其纯度为99.86%。表4实施例4中反应产物各成分质量含量序号名称反应前（%）反应240h后（%）反应480h后（%）1甲苯／52.2951.012邻氯甲苯／38.5939.233间氯甲苯／1.782.094对氯甲苯／1.671.8352,5-二氯甲苯63.253.794.0762,4-二氯甲苯34.681.361.5472,3-二氯甲苯1.560.110.22本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备甲苯的方法，其特征在于，在反应器中加入负载型钯催化剂，通入氢气排空空气，保持氢气氛围，加入反应原料进行催化还原反应，反应产物经精馏塔分离得到甲苯；所述的反应原料为2,3‑二氯甲苯、2,4‑二氯甲苯和2,5‑二氯甲苯中的一种以上。

【技术特征摘要】
1.一种制备甲苯的方法，其特征在于，在反应器中加入负载型钯催化剂，通入氢气排空空气，保持氢气氛围，加入反应原料进行催化还原反应，反应产物经精馏塔分离得到甲苯；所述的反应原料为2,3-二氯甲苯、2,4-二氯甲苯和2,5-二氯甲苯中的一种以上。2.根据权利要求1所述的制备甲苯的方法，其特征在于，所述的负载型钯催化剂的载体为碳化硅，比表面积大于100m2/g、直径2~4mm；负载后负钯率为0.1~5wt%。3.根据权利要求2所述的制备甲苯的方法，其特征在于，负载型钯催化剂通过以下方法制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：任坚跃，薛宝安，刘林佳，
申请(专利权)人：江苏超跃化学有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32