一种炭基钛酸酯催化剂及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110227542A(43)申请公布日2019.09.13(21)申请号201910501306.8C07C69/82(2006.01)(22)申请日2019.06.11C07C67/08(2006.01)(71)申请人中国林业科学研究院林产化学工业研究所地址210042江苏省南京市玄武区锁金五村16号申请人中国林业科学研究院林业新技术研究所(72)发明人孙昊蒋剑春孙康王傲卢辛成许伟张燕萍(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人唐循文(51)Int.Cl.B01J31/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种炭基钛酸酯催化剂及其制备方法和应用(57)摘要一种炭基钛酸酯催化剂及其制备方法和应用，以高强度、高吸附性能的活性炭为载体，制备负载钛酸酯固体催化剂；常压催化反应过程中水不断的移出反应釜，异辛醇回流至釜内继续反应；反应后的混合液经离心后得到固体催化剂，剩余液体通过减压精馏后得到对苯二甲酸二辛酯产品和异辛醇原料。本发明方法反应、分离和后处理过程简单，固体催化剂及过量的异辛醇原料可循环使用，所得对苯二甲酸二辛酯收率高，纯度达99.5%以上，产品色泽好，过程绿色环保。CN110227542ACN110227542A权利要求书1/1页1.一种炭基钛酸酯催化剂的制备方法，其特征在于步骤为：将30~40wt.%的硝酸与活性炭混合，固液比为1g:10mL，室温搅拌4~6h，过滤后水洗得到预处理的活性炭；将预处理的活性炭加入钛酸酯浓度为5~15wt.%的无水乙醇溶液中，其中固液比为1g:5mL，50℃振荡4~6h，干燥至质量恒定，得活性炭负载型催化剂。2.根据权利要求1所述炭基钛酸酯催化剂的制备方法，其特征在于所述活性炭强度为98%~99%，亚甲基蓝吸附值满足300~350mg/g，碘吸附值满足1000~1500mg/g。3.根据权利要求1所述炭基钛酸酯催化剂的制备方法，其特征在于所述钛酸酯为钛酸四丁酯，优选的质量浓度为15%。4.权利要求1-3任一所述制备方法制得的活性炭负载型催化剂。5.权利要求4所述的活性炭负载型催化剂在制备对苯二甲酸二辛酯中的应用，其特征在于步骤为：将30~60质量份对苯二甲酸与90~130质量份的异辛醇在酯化釜中搅拌并加热，升温至170~190℃；然后加入1~4质量份的活性炭负载型催化剂，在一个标准大气压和230~260℃条件下酯化反应5~8h；将酯化反应停止后的混合物料降温至60~80℃，离心分离得到钛酸酯固体催化剂和滤液。6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于所述酯化釜连接有分水器，反应过程中产生的水不断被分离出。7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于将滤液在0.1~0.3标准大气压（atm）下精馏分离得到异辛醇原料；剩余液体中和精制即可得对苯二甲酸二辛酯。8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于所述中和精制是指采用5~10wt.%的碳酸钠水溶液对产物进行中和水洗。2CN110227542A说明书1/3页一种炭基钛酸酯催化剂及其制备方法和应用[0001]技术领域[0002]本发明涉及增塑剂生产领域，具体涉及一种炭基钛酸酯催化剂及其在合成对苯二甲酸二辛酯中的应用，该制备过程绿色简便、固体催化剂可重复使用、产品质量优良。[0003]背景技术[0004]对苯二甲酸二辛酯是一种重要的聚氯乙烯绿色增塑剂，与邻苯二甲酸二辛酯相比，其具有更为优良的耐寒、耐热、难挥发、耐肥皂水、低温柔软、抗抽出、PVC树脂相容和电绝缘等性能，可广泛应用于高端电缆料、人造革膜、PVC软质制品、丁腈橡胶、聚乙烯醇缩丁醛、硝酸纤维素等的增塑剂，还可用作涂料、精密仪器润滑剂的添加剂及纸张的软化剂。[0005]目前，对苯二甲酸二辛酯的主要生产方法有直接酯化法、酯交换法和聚对苯二甲酸乙二酯醇解法等。其中，直接酯化法被认为是一种成本低廉、反应时间短、过程污染小，且能够获得高等级产品的工艺路线。但酯化法通常采用钛酸酯等均相催化剂，催化剂无法回收、重复利用，且均相催化剂会影响对苯二甲酸二辛酯的品质；酯化反应后的物料需经过水洗、抽提醇、多孔材料吸附脱色等步骤，后处理困难，存在环境污染问题。因此，本申请采用一种可循环使用的新型多孔固体催化剂催化酯化制备对苯二甲酸二辛酯。[0006]发明内容[0007]解决的技术问题：本发明针对现有酯化反应时间长、催化剂无法重复使用、产品色泽差、后处理繁杂等缺点，提供了一种炭基钛酸酯催化剂及其制备方法和应用。[0008]技术方案：一种炭基钛酸酯催化剂的制备方法，步骤为：将30~40wt.%的硝酸与活性炭混合，固液比为1g:10mL，室温搅拌4~6h，过滤后水洗得到预处理的活性炭；将预处理的活性炭