[发明专利]一种合成十二烷基酚的催化剂及制备方法

说明书

本发明提供一种以酸化凹凸棒土为原料，用氟硅酸铵溶液氟化，制备用于十二烯和苯酚合成十二烷基酚的催化剂。反应条件为：常压下，反应温度50～90℃，反应时间4～8h，酚烯摩尔比2:1～10:1，催化剂用量为0.5～5％(以十二烯质量计)。本发明催化剂的优点在于，相比较白土催化剂使用寿命长，用量低，不必频繁更换，产品质量高。

技术领域

本发明涉及石油产品加工领域，尤其是十二烯和苯酚合成十二烷基苯酚的方法。

背景技术

烷基酚是重要的精细化工产品、原料及中间体。烷基酚广泛用于精细化学品的合成，如非离子型表面活性剂、酚醛树脂、橡胶防老剂、抗静电剂、油漆、涂料等。目前十二烷基酚由于经济廉价且无毒易降解，被大范围应用到了表面活性剂的研究中来，刚性芳环和柔性碳链是这类表面活性剂组成结构上的特征之处，且该表面活性剂具有很好的耐温性能。目前，合成十二烷基酚的方法主要有以正十二烯、十二烷烃(卤代烃)和正十二醇为烷基化试剂，烷基化反应催化剂多选用离子液体酸或超强固体酸催化剂，但存在产品收率低、重复次数少，反应副产物多等诸多缺点。

发明内容

本发明的目的：本发明针对现有催化剂制备工艺复杂，成本高，使用范围小，产品色泽差，产品收率低，重复次数少，反应副产物多等缺点，提供一种以酸化凹凸棒土为原料，用氟硅酸铵溶液氟化，用于催化十二烯和苯酚合成十二烷基苯的催化剂。

本发明的技术方案：本发明所采用的技术方案为：采用无机酸对凹凸棒土进行酸化处理，然后在一定浓度的氟硅酸铵溶液中加入酸化凹凸棒土加热搅拌抽滤，焙烧后制成十二烷基苯催化剂，用于替代原有催化剂。

①进一步地，所述催化剂制备方法如下：

取一定量的纯化凹凸棒土利用无机酸(硫酸、盐酸)进行酸化，制成酸化凹凸棒土催化剂，然后对上述催化剂用氟硅酸铵溶液进行氟化。

作为优选，对纯化凹凸棒土进行酸化处理所用的无机酸为硫酸，硫酸溶液浓度为0.5mol/L～2mol/L，加热温度为50℃～90℃，搅拌时间0.5h～2h。

作为优选，对酸化凹凸棒土进行氟化，氟硅酸铵溶液浓度为0.5～10％，加热温度为50℃～90℃，搅拌时间0.5h～2h。

氟化后的酸化凹凸棒土、烘干、焙烧即得催化剂产品。

②进一步地，该催化剂用于十二烷基酚制备的方法如下：

取一定量催化剂加入到反应釜中，按比例加入十二烯和苯酚，在N₂保护下搅拌加热，反应结束后进行后续处理。

作为优选，酚烯摩尔比2～10：1。

作为优选，催化剂用量为0.5～5％(以十二烯质量计)。

作为优选，反应温度为50～90℃。

作为优选，反应时间4～8h。

所述的后处理方法：趁热将反应混合物进行抽滤，热水洗涤一次，减压蒸馏，抽真空度，在氮气保护下，避光贮存，得到十二烷基酚产品。

本发明的技术效果：酸化凹土也是由两个硅氧四面体和一个中央为铝(镁、铁)氧(氢氧)八面体所构成的2：1层状结构的硅铝酸盐晶体，{AlO4/2}，{SiO4/2}是凹土中含Al、Si的基本四面体单元。凹土中原有的一部分{AlO4/2}与(NH4)2SiF6反应形成NH4[AlF4]，随着制备过程中洗涤而脱除，同时(NH4)2SiF6中的Si变成{SiO4/2}这样的四面体结构进入凹土中，增加了凹土中的Si含量，凹土的硅铝比改变，调节了凹土的酸性与强度，从而改变了凹土的催化性能。