【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化学生产，尤其是涉及一种用于邻位甲酚合成的催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、甲酚传统的生产方式是通过磺化与碱熔工艺，存在环境污染、能耗高等缺点。为解决这些缺点，化学家们探索了绿色的合成方法，即采用苯酚与甲醇气相合成的方法。苯酚和甲醇气相邻位烷基化反应主要产物是邻甲酚和2,6-二甲酚，它们作为精细化工产业中的关键中间体，在多个重要领域中展现出极高的市场价值。其中，邻甲酚不仅广泛用于合成具有优异耐热性能和电气性能的邻甲酚醛树脂和邻甲酚醛环氧树脂，还作为基础原料制造苯氧基羧酸类除草剂，并用于生产邻羟基苯甲醛、特定染料、香料以及高性能抗氧剂，满足食品、制药和化妆品行业的多元化需求；2,6-二甲酚作为高性能工程塑料聚苯醚树脂(ppo)的关键原料，在汽车、电子和航空航天领域发挥着重要作用，并用于制备2,6-二甲基苯胺和抗氧剂等。
2、湖南化工研究院1990年开发的v2o5-fe2o3系列催化剂，邻甲酚的单程收率51.8％，该工艺存在邻甲酚选择性较低，催化剂寿命短，再生困难等缺点。中国专利cn118164828a提供了一种苯酚邻位甲基化催化剂及使用该催化剂生产邻位甲基化苯酚的方法，苯酚-甲醇在sio2上按照每g载体负载1.2％重量金属的比例负载la3.6g，在温度为280℃，反应压力为0.1mpa，空速为0.3h-1的条件下通过反应器生产邻甲酚和/或2,6-二甲基苯酚，该专利技术的苯酚具有70％转化率，但邻位甲酚选择性较低(15％)，产物多为苯甲醚(80％)，该专利中其他催化剂虽然有较高的转化率和较高的邻位选
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于邻位甲酚合成的催化剂及其制备方法和应用，本专利技术制备了稳定性较好的znal2o4催化剂，并采用苯酚和甲醇气相烷基化反应工艺，在较低温度下高选择性、高收率合成邻位甲酚。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、一方面，本专利技术提供了一种用于邻位甲酚合成的催化剂的制备方法，包括以下步骤：
4、s1：将九水合硝酸铝和六水合硝酸锌在去离子水中按一定比例混合均匀，搅拌一定时间后加入沉淀剂，调整溶液ph形成沉淀物分散液；
5、s2：将s1得到的沉淀物分散液老化一定时间，再进行抽滤、洗涤、干燥后进行煅烧，得到金属尖晶石催化剂znal2o4。
6、进一步的，s1中，所述的九水合硝酸铝和六水合硝酸锌的摩尔比为(0.25～16)：1。
7、进一步的，s1中，所述的搅拌的时间为10～30min。
8、进一步的，s1中，所述的沉淀剂为氨水，所述的溶液的ph值为8～10。
9、进一步优选的，所述氨水的浓度为25％。
10、进一步的，s2中，所述的老化的时间为12～36h。
11、进一步的，s2中，所述的干燥的温度为80～110℃。
12、进一步的，s2中，所述的煅烧的步骤包括：在50ml/min的惰性气吹扫下，以5℃/min的速率程序升温至800℃，并在600～800℃下焙烧8h。
13、另一方面，本专利技术提供了一种如上述所述方法制备得到的催化剂，所述催化剂是一种金属尖晶石催化剂znal2o4，其中zn元素和al元素的摩尔比为1：(0.25～16)，所述金属尖晶石催化剂znal2o4的比表面积为40～200m2/g。该尖晶石在改性过程中在al2o3中加入zn作为活性金属。
14、另一方面，本专利技术还提供了一种上述所述的催化剂的应用，用于合成邻位甲酚，包括以下步骤：将金属尖晶石催化剂znal2o4置于固定床反应器中，并加入苯酚、甲醇作为反应原料，在常压下控制一定的温度与重量空速进行反应。
15、进一步的，所述的苯酚和甲醇的摩尔比为1：(0.2～0.5)，所述的反应温度为200～300℃，所述的重量空速为whsv 1～5h-1。
16、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
17、(1)本专利技术提供的催化剂制备方法步骤简单，制备过程安全，反应条件温和，制备得到的金属尖晶石znal2o4催化剂稳定性高、寿命长、反应效率高，并且具有优异的酸碱可调控性，该催化剂的酸碱性质可以根据需求进行调整，合适的l酸性位和b酸位点位的存在是其优异催化性能的原因；同时，通过调控催化剂制备过程中锌和铝元素的摩尔比，能够精确控制催化剂中活性位点的数量和性质，从而优化其催化性能。
18、(2)本专利技术制备得到的催化剂可用于邻位甲酚的合成。金属尖晶石催化剂znal2o4通过与苯酚、甲醇反应，能够在较低温下高效、高收率合成邻位甲酚，该反应副反应少，苯酚、甲醇损失率小，具有显著的经济效益。
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1.一种用于邻位甲酚合成的催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于邻位甲酚合成的催化剂的制备方法，其特征在于，S1中，所述的九水合硝酸铝和六水合硝酸锌的摩尔比为(0.25～16)：1。
3.根据权利要求1所述的一种用于邻位甲酚合成的催化剂的制备方法，其特征在于，S1中，所述的搅拌的时间为10～30min。
4.根据权利要求1所述的一种用于邻位甲酚合成的催化剂的制备方法，其特征在于，S1中，所述的沉淀剂为氨水，所述的溶液pH为8～10。
5.根据权利要求1所述的一种用于邻位甲酚合成的催化剂的制备方法，其特征在于，S2中，所述的老化的时间为12～36h。
6.根据权利要求1所述的一种用于邻位甲酚合成的催化剂的制备方法，其特征在于，S2中，所述的干燥的温度为80～110℃。
7.根据权利要求1所述的一种用于邻位甲酚合成的催化剂的制备方法，其特征在于，S2中，所述的煅烧的步骤包括：在50mL/min的惰性气吹扫下，以5℃/min的速率程序升温至800℃，并在600～800℃下焙烧
8.一种如权利要求1至7中任意一项所述方法制备得到的催化剂，其特征在于，所述催化剂是一种金属尖晶石催化剂ZnAl2O4，其中Zn元素和Al元素的摩尔比为1：(0.25～16)，所述金属尖晶石催化剂ZnAl2O4的比表面积为40～200m2/g。
9.一种如权利要求8所述的催化剂的应用，其特征在于，用于合成邻位甲酚，包括以下步骤：将金属尖晶石催化剂ZnAl2O4置于固定床反应器中，并加入苯酚、甲醇作为反应原料，在常压下控制一定的温度与重量空速进行反应。
10.根据权利要求9所述的催化剂的应用，其特征在于，所述的苯酚和甲醇的摩尔比为1：(0.2～0.5)，所述的温度为200～300℃，所述的重量空速为WHSV 1～5h-1。
...【技术特征摘要】
1.一种用于邻位甲酚合成的催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于邻位甲酚合成的催化剂的制备方法，其特征在于，s1中，所述的九水合硝酸铝和六水合硝酸锌的摩尔比为(0.25～16)：1。
3.根据权利要求1所述的一种用于邻位甲酚合成的催化剂的制备方法，其特征在于，s1中，所述的搅拌的时间为10～30min。
4.根据权利要求1所述的一种用于邻位甲酚合成的催化剂的制备方法，其特征在于，s1中，所述的沉淀剂为氨水，所述的溶液ph为8～10。
5.根据权利要求1所述的一种用于邻位甲酚合成的催化剂的制备方法，其特征在于，s2中，所述的老化的时间为12～36h。
6.根据权利要求1所述的一种用于邻位甲酚合成的催化剂的制备方法，其特征在于，s2中，所述的干燥的温度为80～110℃。
7.根据权利要求1所述的一种用于邻位甲酚合成的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王朝阳，王清政，毛海舫，郑翔，刘吉波，靳苗苗，赵韵，马鑫，倪新宇，陈菁杨，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：
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