【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及定向氯化的，尤其是涉及一种定向氯化用催化剂材料及其制备方法。
技术介绍
1、甲苯定向氯化是一种重要的有机合成反应，通常用于生产对二甲苯和间二甲苯等有机化合物。这个反应通常在氯化剂的存在下进行，催化剂在反应中起到促进反应的作用。常见的甲苯定向氯化催化剂包括氯化铁、氯化铜、氯化铝等。这些催化剂在反应中扮演着不同的角色，促进反应的进行并提高产物选择性。但是使用传统催化剂生产对氯甲苯具有以下不足之处：①为避免或水解引起的腐蚀问题，需要严格的无水操作条件；②为避免侧链卤化，需要在避光条件下操作；或是强路易斯酸，同时会催化其他副反应的发生；③反应后催化剂后处理很困难。由于生产对氯甲苯传统工艺存在一系列的不足之处，所以需要对催化剂或生产工艺进行改进。在催化过程中，固体催化剂的使用可以避免腐蚀和处理问题，使得分离净化所需产品的工艺路线变得简单和清洁。
2、近年来，沸石分子筛已成为芳烃选择性卤化反应的很有应用前景的催化剂。沸石分子筛，尤其是k-l型分子筛，可以提高联苯氯化产物中对位取代产物的比例。k-l型分子筛具有较传统的酸催化剂更好的对氯甲苯选择性；k-l型分子筛催化甲苯对位选择性也明显更好。
3、针对上述相关技术，专利技术人发现现有的k-l型分子筛在对甲苯定向氯化的过程中，存在活性较低、催化剂用量较大、分子筛孔道结构易坍塌、易失活等问题。
技术实现思路
1、为了改善现有k-l型分子筛在对甲苯定向氯化的过程中，存在活性较低、分子筛孔道结构易坍塌失活等问题的缺陷
2、第一方面，本申请提供一种定向氯化用催化剂材料，采用如下的技术方案：
3、一种定向氯化用催化剂材料，所述催化剂材料包括n(sio2)：n(al2o3)＝10-45的k-l型分子筛。
4、通过上述技术方案，本申请优化了催化剂材料的硅铝比例，通过调整硅铝比例中硅的含量，从而有效改善了硅铝比例，增加了催化剂材料的耐酸性和热稳定性能，使其在实际合成和催化反应中，能有效改善其催化活性和使用寿命。
5、第二方面，本申请提供了一种定向氯化用催化剂材料的制备方法，采用以下技术方案：
6、一种定向氯化用催化剂材料的制备方法，包括以下制备步骤：
7、按n(sio2)：n(al2o3)＝10-45，称取十八水硫酸铝和硅溶胶，先将十八水硫酸铝与氢氧化钾溶液混合后，添加去离子水搅拌混合，加入硅溶胶后，室温老化处理；
8、待室温老化完成后，升温加热并保温晶化处理，过滤洗涤后，干燥即可制备得所述定向氯化用催化剂材料。
9、通过上述技术方案，本申请优化了定向氯化用催化剂材料的制备方法，采用简单的水热反应的技术方案有效简化了定向氯化用催化剂材料的制备工艺，从而提高了定向氯化用催化剂材料的制备效率，降低了定向氯化用催化剂材料的制作成本。
10、进一步的，一种定向氯化用催化剂材料的制备方法还包括脱铝改性步骤：
11、取定向氯化用催化剂材料先浸渍于硝酸铵溶液中，水浴处理并干燥后，再高温焙烧，收集得预处理材料；
12、取预处理材料再浸渍于改性剂中，浸渍完成后，将其置于管式炉中，氮气气氛下升温加热，调整流量并对管式炉中通入水蒸气，调整水蒸气处理温度和处理时间，静置冷却至室温，即可完成所述脱铝改性。
13、进一步的，所述高温焙烧温度为500-600℃。
14、进一步的，所述高温焙烧水蒸气处理温度为450-650℃，处理时间为15-20h。
15、进一步的，所述改性剂为有机酸复配液，所述有机酸复配液包括柠檬酸、酒石酸、草酸和马来酸中的至少两种。
16、通过上述技术方案，本申请一方面优化了改性剂材料，通过选用有机酸对其浸渍处理，同时再通过水蒸气进行高温环境下的处理，一方面，相较于传统的酸处理催化剂材料，本申请优化了酸处理的方案，通过浸渍处理，使有机酸吸附催化剂空隙内部后，再在高温环境下，通过水蒸气进行处理，改善了传统酸处理催化剂材料会出现的分子筛晶胞尺寸收缩，降低其结晶度的缺陷，本申请通过水蒸气带动有机酸，有效对催化剂内部空隙结构进行有效的脱铝处理，有机酸处理时去除了部分骨架外游离的非骨架铝，调控了分子筛的孔道结构；
17、在此基础上，本申请通过优化水蒸气的处理时间，降低水蒸气对催化剂材料内部结构破坏，改善其晶间介孔坍塌的现象，从而在有效脱铝处理后，保证其具有良好的内部结构，提高了其使用寿命和催化活性。
18、所述去离子水的添加比例为n(sio2)：n(h2o)＝1:15-30。
19、通过上述技术方案，本申请进一步优化了去离子水的添加比例，通过降低去离子水的添加比例，改善了催化剂速率，缩短晶化时间，使得催化剂材料内部的结晶相区扩大，可以改善n(sio2)：n(al2o3)＝10-45范围内得到纯相的催化剂材料，从而在其后续进行有机酸浸渍和水蒸气处理的过程中，具有良好内部尺寸结构稳定性，提高了其使用寿命和催化活性。
20、综上所述，本申请具有以下有益效果：
21、第一、本申请优化了催化剂材料的硅铝比例，通过调整硅铝比例中硅的含量，从而有效改善了硅铝比例，增加了催化剂材料的耐酸性和热稳定性能，使其在实际合成和催化反应中，能有效改善其催化活性和使用寿命。
22、同时，通过优化了定向氯化用催化剂材料的制备方法，采用简单的水热反应的技术方案有效简化了定向氯化用催化剂材料的制备工艺，从而提高了定向氯化用催化剂材料的制备效率，降低了定向氯化用催化剂材料的制作成本。
23、第二、本申请一方面优化了改性剂材料，通过选用有机酸对其浸渍处理，同时再通过水蒸气进行高温环境下的处理，一方面，相较于传统的酸处理催化剂材料，本申请优化了酸处理的方案，通过浸渍处理，使有机酸吸附质催化剂空隙内部后，再在高温环境下，通过水蒸气进行处理，改善了传统酸处理催化剂材料会出现的分子筛晶胞尺寸收缩，降低其结晶度的缺陷，本申请通过水蒸气带动有机酸，有效对催化剂内部空隙结构进行有效的脱铝处理，有机酸处理时去除了部分骨架外游离的非骨架铝，调控了分子筛的孔道结构；
24、在此基础上，本申请通过优化水蒸气的处理时间，降低水蒸气对催化剂材料内部结构破坏，改善其晶间介孔坍塌的现象，从而在有效脱铝处理后，保证其具有良好的内部结构，提高了其使用寿命和催化活性。
25、第三、本申请进一步优化了去离子水的添加比例，通过降低去离子水的添加比例，改善了催化剂速率，缩短晶化时间，使得催化剂材料内部的结晶相区扩大，可以改善n(sio2)：n(al2o3)＝10-45范围内得到纯相的催化剂材料，从而在其后续进行有机酸浸渍和水蒸气处理的过程中，具有良好的内部尺寸结构稳定性，提高了其使用寿命和催化活性。
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1.一种定向氯化用催化剂材料，其特征在于，所述催化剂材料包括n(SiO2)：n(Al2O3)＝10-45的K-L型分子筛。
2.根据权利要求1所述的定向氯化用催化剂材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
3.根据权利要求2所述的一种定向氯化用催化剂材料的制备方法，其特征在于，还包括脱铝改性步骤：
4.根据权利要求3所述的一种定向氯化用催化剂材料的制备方法，其特征在于，所述高温焙烧温度为500-600℃。
5.根据权利要求3所述的一种定向氯化用催化剂材料的制备方法，其特征在于，所述高温焙烧水蒸气处理温度为450-650℃，处理时间为12-48h。
6.根据权利要求3所述的一种定向氯化用催化剂材料的制备方法，其特征在于，所述改性剂为有机酸复配液，所述有机酸复配液包括柠檬酸、酒石酸、草酸和马来酸中的至少两种。
7.根据权利要求1所述的一种定向氯化用催化剂材料的制备方法，其特征在于，所述去离子水的添加比例为n(SiO2)：n(H2O)＝1:15-30。
【技术特征摘要】
1.一种定向氯化用催化剂材料，其特征在于，所述催化剂材料包括n(sio2)：n(al2o3)＝10-45的k-l型分子筛。
2.根据权利要求1所述的定向氯化用催化剂材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
3.根据权利要求2所述的一种定向氯化用催化剂材料的制备方法，其特征在于，还包括脱铝改性步骤：
4.根据权利要求3所述的一种定向氯化用催化剂材料的制备方法，其特征在于，所述高温焙烧温度为500-600℃。
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【专利技术属性】
技术研发人员：徐俊，王保顺，倪佳伟，
申请(专利权)人：常州新东化工发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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