[发明专利]一种改性阳离子交换树脂催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种改性阳离子交换树脂催化剂，其特征在于：以固体超强酸SO₄^2-/ZnO为改性剂，以作为载体的阳离子交换树脂的重量为基准，改性剂固体超强酸SO₄^2-/ZnO以锌元素计占催化剂质量的 1 %～10 %。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：阳离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂。

3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于：阳离子交换树脂催化剂的交换容量为4.4～5.3mol/kg，水的质量含量为45%～50%，湿视密度为0.80～0.95g/ml，湿真密度为1.1～1.3g/ml。

4.权利要求1所述催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）强酸性阳离子交换树脂洗涤、干燥；

（2）干燥后的强酸性阳离子交换树脂采用金属锌的盐溶液浸渍处理，然后用氨水滴定至中性，再洗涤、干燥；

（3）步骤（2）得到的干燥树脂采用含有硫酸盐溶液浸渍处理，然后洗涤、干燥、焙烧后得到最终改性离子交换树脂催化剂。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤（1）中的强酸性阳离子交换树脂采用去离子水洗涤；步骤（2）中的金属锌的盐溶液为硝酸锌的水溶液，其质量百分比浓度一般为10%～40%；；步骤（3）中的硫酸盐溶液硫酸铵的水溶液，其质量百分比浓度为5%～50%。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤（2）和（3）所述的浸渍处理温度为10～50℃，时间为4～16小时；步骤（1）、（2）和（3）中的干燥采用真空干燥方式，干燥温度低于110℃，步骤（3）中的焙烧温度为200～250℃。

7.权利要求1-3任一所述催化剂在醋酸和1-丁烯合成醋酸仲丁酯反应中的应用，其特征在于：反应温度70～150℃，优选为85～135℃，反应压力为1～10MPa，优选为3～6MPa，烯酸摩尔比为1：1～10：1，优选为2：1～5：1，采用间歇式反应或连续式反应。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：反应温度为85～135℃，反应压力为3～6MPa，烯酸摩尔比为2：1～5：1。

9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：采用间歇式反应时，反应时间为 2～16小时，催化剂用量为反应物料质量的2%～10%，采用连续式反应时，醋酸对催化剂的体积空速为 0.2 h^-1～2 h^-1。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：采用间歇式反应时，反应时间为 4～10小时，催化剂用量为反应物料质量的3%～6%，采用连续式反应时，醋酸对催化剂的体积空速为0.4 h^-1～1h^-1。