【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油化工，具体涉及一种用于苯酚烷基化反应的铁基催化剂及其制备方法。
技术介绍
1、邻甲酚主要用作合成树脂，还可用于制作农药二甲四氯除草剂、抗氧剂、医药上的消毒剂、香料和化学试剂等，其下游产品主要有合成树脂邻甲酚酚醛树脂、mcpa/mcpb、抗氧剂245、抗氧剂1520等。2，6-二甲苯酚，是工程塑料聚苯醚ppo的原料，同时还可以合成农药原料 2，6-二甲基苯胺、塑料抗氧剂等，用途广泛。
2、邻甲酚和2，6-二甲酚早期制备方法为分离煤焦油馏分，产量小，纯度低。后面开发出化学合成法如过苯胺重氮化法和氯甲苯水解法，由于存在设备腐蚀严重、污染大等缺陷，已经被淘汰。苯酚甲醇烷基化法具有连续性，催化剂毒性和腐蚀性低等特点，是典型的绿色生产过程。目前已成为生产邻甲酚和2，6-二甲酚主要的主要工艺。
3、美国通用电器公司发表（gas-phase phenol methylation over mg/me/o (me =al, cr, fe) catalysts: mechanistic implications due to different acid-baseand dehydrogenating properties[j].dalton transactions (cambridge, england :2003),2010,vol.39(36): 8527-8537）以mgo为催化剂，得到96.5%的2,6-二甲酚和3.5%的邻甲酚。日本旭化成公司开发了v2o5-fe2o3催化剂，并建成工业装置，这
4、从报道苯酚烷基化反应以来，己开发出多种催化剂体系，催化剂通常可以分为两大类:即分子筛催化剂和金属氧化物催化剂，然而由于该反应易同时生成o-烷基化和c-烷基化产物，因此早期研究的大多数催化剂都存在选择性较差的问题，同时稳定性也较差。
5、金属氧化物催化剂是苯酚与甲醇烷基化反应中研究最广泛的催化剂，包括多种金属氧化物，如fe2o3，a12o3，beo，tio2，v2o5，ceo2，mgo和mn3o4等，虽然具有较高的邻位选择性，但转化率较低，反应温度高、催化剂易失活。鉴于单组分金属氧化物的缺点，研究人员开发出了诸多多组分金属氧化物，国内报道如张红昇等（苯酚邻位烷基化制2,6-二甲酚的铁系催化剂[j].复旦学报(自然科学版),1992,(04):456-460.）的ge-fe氧化物催化剂，黄华等的mg-fe氧化物催化剂（cn102824916b），徐磊等（铁锆氧化物催化剂上苯酚和甲醇气相邻位烷基化反应[j].物理化学学报,2009,25(02):242-246.）的zr-fe氧化物催化剂，王艳力等（铬酸钴催化剂上苯酚和甲醇气相邻位烷基化反应[j].高等学校化学学报,2006,(12):2376-2380.）的铬酸钴催化剂，国外报道的有zn-co-fe氧化物催化剂（a comparison onthe catalytic activity of zn1-xcoxfe2o4 (x = 0, 0.2, 0.5, 0.8 and 1.0)-typeferrospinels prepared via. a low temperature route for the alkylation ofaniline and phenol using methanol as the alkylating agent[j].appliedcatalysis. a: general,2002,vol.230(1): 245-251）、cu-co-fe氧化物催化剂（selective production of orthoalkyl phenols on cu0.5co0.5fe2o4: a study ofcatalysis and characterization[j].applied catalysis. a: general,2004,vol.273(1): 35-45）等，经过调配和改性后的多组分氧化物催化剂相对于单一组分金属氧化物催化剂，可以表现出相对较好的活性和目标选择性。但文献和专利报道的有关催化剂仍存在以下问题：（1）制备方法的单一，将多种金属元素一步混合，得到的铁基催化剂的化学结构和物理结构单一，催化产物不可调节；（2）现有的铁系催化剂的反应温度仍然偏高，最低只能达到300℃及以上，cn116020580 a制备的一种铁基催化剂，反应温度为300-450℃；（3）在已工业化的催化剂中，邻甲酚的选择性较低，大概85%左右，且工业应用后，大部分企业均出现有10%以上的杂质产生，严重影响了装置的成本效益。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，提供一种简单、低温活性高、稳定性好、寿命长、产物结构可调等优点，工艺简单，三废少的复合型金属氧化物催化剂，本方案提供了一种用于苯酚烷基化反应的铁基催化剂及其制备方法，适合工业化生产，苯酚平均转化率50%以上，邻甲酚选择性90%以上，产品总选择性98%以上，副产物少。
2、为达到以上目的，本方案首先提供了一种用于苯酚烷基化反应的铁基催化剂，所述铁基催化剂包括摩尔比为1：0.01-0.1镧参杂的铁锰氧化物结合态和钾参杂的铬锌氧化物结合态；所述镧参杂的铁锰氧化物结合态包括摩尔比为1：0.01-0.1：0.001-0.1的氧化铁、氧化锰和氧化镧；所述钾参杂的铬锌氧化物结合态包括摩尔比为1：0.1-0.5：0.01-0.1的氧化锌、氧化铬和氧化钾。
3、所述用于苯酚烷基化反应的铁基催化剂的制备方法，包括以下步骤：
4、s1、取可溶性铁盐、锰盐、镧盐在水中完全溶解，添加分散剂，第一次搅拌反应后缓慢滴加沉淀剂，控制终点ph值7-8，维持温度进行第二次搅拌反应，将所得沉淀处理得粉末a；
5、s2、取可溶性锌盐、铬盐在醇类溶剂中完全溶解，缓慢滴加氢氧化钾乙醇溶液，控制终点ph值9-10，维持温度搅拌反应，将所得沉淀处理制得粉末b；
6、s3、将s1步骤的粉末a和s2步骤的粉末b混合后造粒、干燥，焙烧得到铁基催化剂。
7、作为优选，所述s1步骤中铁盐为磷酸二氢铁、硝酸铁、硫酸铁水合物中的一种；锰盐为硫酸锰或硝酸锰水合物；镧盐为硝酸镧或硫酸镧水合物；分散剂为丙烯酸类或聚乙烯醇类共聚物；沉淀剂为氨水。
8、作为优选，所述s1步骤中维持温度为35-45℃，第二次搅拌反应的时间为3-4h。
9、作为优选，所述s2步骤锌盐为硝酸锌或氯化锌水合物；铬盐为硝酸铬或氯化铬水合物；作为优选，所述s2步骤中维持温度为35-45℃，搅拌反应的时间为3-4h。
10、作为优选，所述s3步骤焙烧的温度为400-500℃，焙烧的时间为6h；铁基催化剂的直径为2-4mm。
11、基于一个总的专利技术构思，本方案还提供了一种用于苯酚烷基化反应的铁基催化剂在催化苯酚烷基化反应上的应用，包括以下步本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于苯酚烷基化反应的铁基催化剂，其特征在于，所述铁基催化剂包括摩尔比为1：0.01-0.1镧参杂的铁锰氧化物结合态和钾参杂的铬锌氧化物结合态；所述镧参杂的铁锰氧化物结合态包括摩尔比为1：0.01-0.1：0.001-0.1的氧化铁、氧化锰和氧化镧；所述钾参杂的铬锌氧化物结合态包括摩尔比为1：0.1-0.5：0.01-0.1的氧化锌、氧化铬和氧化钾；
2.根据权利要求1所述的用于苯酚烷基化反应的铁基催化剂，其特征在于，所述S1步骤中铁盐为磷酸二氢铁、硝酸铁、硫酸铁水合物中的一种；锰盐为硫酸锰或硝酸锰水合物；镧盐为硝酸镧或硫酸镧水合物；分散剂为丙烯酸类或聚乙烯醇类共聚物；沉淀剂为氨水。
3.根据权利要求1所述的用于苯酚烷基化反应的铁基催化剂，其特征在于，所述S1步骤中维持温度为35-45℃，第二次搅拌反应的时间为3-4h。
4.根据权利要求1所述的用于苯酚烷基化反应的铁基催化剂，其特征在于，所述S2步骤锌盐为硝酸锌或氯化锌水合物；铬盐为硝酸铬或氯化铬水合物。
5.根据权利要求1所述的用于苯酚烷基化反应的铁基催化剂，其特征在于，所
6.根据权利要求1所述的用于苯酚烷基化反应的铁基催化剂，其特征在于，所述S3步骤焙烧的温度为400-500℃，焙烧的时间为6h。
7.根据权利要求1所述的用于苯酚烷基化反应的铁基催化剂，其特征在于，所述S3步骤制得的铁基催化剂的直径为2-4mm。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的用于苯酚烷基化反应的铁基催化剂在催化苯酚烷基化反应上的应用，其特征在于，包括以下步骤：将所述铁基催化剂装入反应器，加入原料苯酚、甲醇、水，反应的温度为270-290℃，压力为0.1-1Mpa，质量空速为 0.6 -1h，载气流速为 20 mL/min。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述苯酚、甲醇、水的摩尔比为1:1-3:1-3。
...【技术特征摘要】
1.一种用于苯酚烷基化反应的铁基催化剂，其特征在于，所述铁基催化剂包括摩尔比为1：0.01-0.1镧参杂的铁锰氧化物结合态和钾参杂的铬锌氧化物结合态；所述镧参杂的铁锰氧化物结合态包括摩尔比为1：0.01-0.1：0.001-0.1的氧化铁、氧化锰和氧化镧；所述钾参杂的铬锌氧化物结合态包括摩尔比为1：0.1-0.5：0.01-0.1的氧化锌、氧化铬和氧化钾；
2.根据权利要求1所述的用于苯酚烷基化反应的铁基催化剂，其特征在于，所述s1步骤中铁盐为磷酸二氢铁、硝酸铁、硫酸铁水合物中的一种；锰盐为硫酸锰或硝酸锰水合物；镧盐为硝酸镧或硫酸镧水合物；分散剂为丙烯酸类或聚乙烯醇类共聚物；沉淀剂为氨水。
3.根据权利要求1所述的用于苯酚烷基化反应的铁基催化剂，其特征在于，所述s1步骤中维持温度为35-45℃，第二次搅拌反应的时间为3-4h。
4.根据权利要求1所述的用于苯酚烷基化反应的铁基催化剂，其特征在于，所述s2步骤锌盐为硝酸锌或...
【专利技术属性】
技术研发人员：付锋，张海科，霍国良，潘闰，芦易，
申请(专利权)人：岳阳兴长石化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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