[发明专利]制苯催化剂及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体而言，本发明涉及制苯催化剂及其用途。

背景技术

苯、甲苯和二甲苯等轻质芳烃(三者统称BTX)作为最基本的有机化工原料，广泛应用于制取橡胶、纤维、塑料、染料等化工产品。目前，芳烃主要来源于石油化工中的催化重整和烃类裂解(约90％)，仅有约10％来源于煤炭化工。近年来，一方面石油资源逐渐减少，另一方面合成材料和其它精细化学品需求的日益增长对芳烃生产形成更高需求，因此开发芳烃生产的新技术势在必行。如果能够利用无环的简单分子，如甲烷、甲醇、乙炔等，使其发生芳构化反应直接转变为高附加值的轻质芳烃，将具有重要的战略意义。

乙炔具有极高的反应活性，其环三聚反应在热力学上是强放热的。但是，该反应在无催化剂参与时需要在400℃的高温下才能发生，且反应仅产生极少量的苯，同时生成大量的副产物。而现有的采用催化剂催化乙炔生成苯的反应，存在着反应条件苛刻、反应进料组分复杂或催化剂易失活等问题，且乙炔的转化率和苯的选择性较低。

因此，现有的由乙炔制备苯的手段仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出制苯催化剂及其用途。该制苯催化剂可以催化乙炔在温和条件下发生环三聚反应生成苯，且反应中乙炔的转化率和苯的选择性较高，适用于工业化放大生产。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种制苯催化剂。根据本发明的实施例，该制苯催化剂包括：1～10重量份的卤化钯；0.5～5重量份的钯；30～80重量份的卤化镍；以及20～60重量份的醋酸钠。

由此，根据本发明实施例的制苯催化剂可以催化乙炔在温和条件下发生环三聚反应生成苯，且反应中乙炔的转化率和苯的选择性较高，适用于工业化放大生产。

另外，根据本发明上述实施例的制苯催化剂还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述制苯催化剂包括：2～6重量份的卤化钯；0.8～4重量份的钯；40～70重量份的卤化镍；以及25～50重量份的醋酸钠。由此，可以显著提高所述制苯催化剂的催化活性。

在本发明的一些实施例中，所述制苯催化剂包括：2.5～4.5重量份的卤化钯；0.9～3.5重量份的钯；45～65重量份的卤化镍；以及30～45重量份的醋酸钠。由此，可以进一步提高所述制苯催化剂的催化活性。

在本发明的一些实施例中，所述卤化钯为氯化钯和/或溴化钯。由此，可以进一步提高所述制苯催化剂的催化活性。

在本发明的一些实施例中，所述卤化镍包括选自氯化镍、溴化镍和碘化镍中的至少之一。由此，可以进一步提高所述制苯催化剂的催化活性。

在本发明的第二方面，本发明提出了一种由乙炔制备苯的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将前面实施例所述的制苯催化剂与溶剂在容器中进行混合；将乙炔通入所述容器，并使所述制苯催化剂催化所述乙炔发生反应，以便生成苯。

由此，根据本发明的实施例，该方法通过采用前面实施例所述的制苯催化剂催化乙炔在温和条件下发生环三聚反应生成苯，且反应中乙炔的转化率和苯的选择性较高，适用于工业化放大生产。

在本发明的一些实施例中，所述溶剂包括选自二氯甲烷、四氢呋喃和N-甲基吡咯烷酮中的至少之一。

在本发明的一些实施例中，所述溶剂为二氯甲烷或四氢呋喃，优选二氯甲烷。

在本发明的一些实施例中，所述反应是在常压下进行的。

在本发明的一些实施例中，所述反应是在140～200摄氏度下进行3～5h完成的。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的由乙炔制备苯的方法流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。