[发明专利]一种酯化反应催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种酯化反应催化剂的制备方法，是以分子筛、催化剂滤渣为主要原料，通过成型、浸渍和焙烧方法制备出催化剂。属于催化剂制备技术领域。

背景技术

酯化反应是化工生产中的重要部分，是合成原料和中间体的重要途径，是很多生活和生产用品的主要来源。传统酯化反应中，一般采用液体酸作催化剂。液体酸催化剂容易造成设备腐蚀、副反应多、产物分离复杂、产生大量的工业废水等问题，因此逐渐被环境友好的固体酸催化剂所取代。

中国专利CN 102068972 A公开一种固体酸酯化催化剂的制备方法，以锆盐溶液为原料，以氨水为沉淀剂，两溶液并流生成氢氧化锆沉淀，将氢氧化锆沉淀老化后，干燥；将干燥后的氢氧化锆浸渍硫酸溶液，得固体酸酯化催化剂前体；将固体酸酯化催化剂前体烘干后煅烧，得SO₄^2- /ZrO₂固体酸酯化催化剂。该技术可以克服现有技术中酯化反应催化剂污染环境、成本高，催化剂活性较低，不能参与高级脂肪酸的酯化反应等缺点。

中国专利CN 101045687B公开了一种酯的合成方法。该方法是以氨基酸盐或氨基酸酯盐作为催化剂，将有机酸与醇在 20-200℃下反应 0.5-48 小时，得到酯；所述有机酸和醇的摩尔比为1-10:10-1，催化剂和有机酸的摩尔比为1-10:1-1000。该方法具有以下优点：1) 氨基酸盐和氨基酸酯盐是绿色的酯化反应催化剂，用这类催化剂进行的酯化反应具有高催化活性和高选择性；2) 反应产物易于分离，催化剂可循环使用；3) 工艺简单，成本低廉，产物专一性好，对环境友好；4)转化效率高。

中国专利CN 104117378B公开了一种酯化反应催化剂的制备方法，将四氯化硅与乙醇按摩尔比为1:4 混合均匀，在 35-40 ℃进行反应1小时，将此产物，矾土，十六烷基三甲基氯化铵按质量比为3:0.3～0.5:1-1.2 混合均匀，然后先调节其 pH 至8.5，再将其搅拌成胶状，得到产物Ⅱ；将所述产物Ⅱ进行浓缩至相对密度为1.10-1.21，然后先在50-60 ℃烧制30 min，然后取出，再在350-650 ℃烧制1-3 h，得到酯化反应催化剂。将按照该方法制得的酯化反应催化剂加入到松香酯化反应过程中，可以使松香在较低温度下进行酯化反应，并以较短的时间完成酯化反应。

本发明是以分子筛、催化剂滤渣为主要原料，通过成型、浸渍和焙烧方法制备出催化剂。催化剂制备方法简单，成本低廉，酯化率高，催化剂易分离，可重复使用，具有较高的推广应用价值；同时利用催化剂厂固体废渣作为主要原料，降低环境污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备方法简单、成本低廉、催化活性高、寿命长的用于酯化反应的催化剂及其制备方法。

本发明是以分子筛、催化剂滤渣为主要原料，采用成型、浸渍和焙烧方法制备酯化反应催化剂。由于以分子筛为原料，采用特色的制备工艺，成品催化剂的比表面在200～400 m²/g，拥有发达的中大孔结构，具有很好的抗磨损性能，可以保证催化剂对材料强度和孔道的要求。该制备方法的特征在于以下步骤：

1）在容器中加入催化剂滤渣，在搅拌状态下加入分子筛、水，搅拌均匀后加入磷酸溶液，控制体系的pH值不小于2.5，在40-60 ℃下反应30-60 min；

2）将步骤1）的反应体系温度降至室温，在搅拌状态下加入助剂，控制体系的pH值在9.0-11.0，搅拌均匀制成浆料后，喷雾干燥，制得喷雾微球；

3）将喷雾微球浸渍硫酸溶液后，干燥，焙烧，制得酯化催化剂。

2、按权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤1）中，所述分子筛选自Y型分子筛、L型分子筛、A型分子筛、X型分子筛、ZSM-5分子筛、SAPO分子筛、SBA分子筛中的一种或多种。

3、按权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤1）中，所述分子筛的加入量为步骤1）固体总量的5-30 %。

4、按权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤1）中，所述磷酸的加入量为步骤1）固体总量的0.5-5 %。

5、按权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤1）中，所述磷酸溶液的浓度为2-6%。

6、按权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤2）中，所述助剂选自硅酸钾、硅酸钠、硅酸铵中的一种或多种。

7、按权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤3）中，所述焙烧的温度为650～750℃，焙烧时间为1~4 h。