[发明专利]用于2;5-二甲酚合成2;3;6-三甲基苯酚的催化剂及其制备方法

说明书

一种用于2,5‑二甲酚合成2,3,6‑三甲基苯酚的催化剂，是以水溶性的铁盐、锰盐、硅酸盐和钾盐为起始原料，通过起始原料的共沉淀、浸渍、焙烧制备得到的以氧化铁、氧化锰、二氧化硅和氧化钾为活性组分的，各活性组分的物质的量比为氧化铁︰氧化锰︰二氧化硅︰氧化钾=100︰0.5～8︰1～6︰0.1～2的催化剂。本发明催化剂不含稀有贵金属和有毒金属，绿色环保且制造成本低，用于2,5‑二甲酚合成2,3,6‑三甲基苯酚具有较高的催化效率，2,5‑二甲酚的转化率可达96.5%以上，2,3,6‑三甲基苯酚的选择性达到98%以上。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，涉及一种制备2,3,6-三甲基苯酚的催化剂及其制备方法，具体的说是涉及一种通过2,5-二甲基苯酚合成2,3,6-三甲基苯酚的催化剂及其制备方法。

背景技术

2,3,6-三甲基苯酚除用于合成维生素E主环外，还作为生产耐热性聚苯醚工程塑料的单体和塑料合金的原料，此外，作为良好的氧化剂，还广泛应用于化妆品、食品添加剂以及饲料添加剂中，同时也是有机化工生产和有机化学反应中不可缺少的重要中间体。

2,3,6-三甲基苯酚的合成路线较多，主要有苯酚法，己酸(4-甲基-3-羰基)-6-己酯法，二甲氨基-乙烯基甲基酮、二乙基酮法，二乙基酮、β-甲基丙烯醛法，间甲酚法以及2,5-二甲酚法等。其中适合大工业化生产的有三条路线：一是苯酚法，如US 3959394公开了一种以苯酚为原料，甲醇为甲基化剂，在催化剂存在下进行气固相反应制备2,3,6-三甲基苯酚的方法。该工艺虽然原料易得，但反应为强放热，采用二段反应器，产品分离存在一定困难，制造成本较高。又如CN 102976903B公开了一种以苯酚为原料，通过磺化、酯化、付克烷基化及脱磺酰基等反应制备2,3,6-三甲基苯酚的方法，该方法的缺陷是工艺路线较长。二是间甲酚法，即以间甲酚为原料，甲醇为甲基化剂，在催化剂存在下进行气固相反应，一步合成2,3,6-三甲基苯酚。涉及这条路线的专利很多，如US 4406824，FR 2329812，CN1229782A，CN 102974354B等。该工艺的问题是我国间甲酚原料紧缺，大部分依靠进口，严重制约了我国2,3,6-三甲基苯酚的产量。第三条路线是以2,5-二甲基苯酚为原料，如CN101844968B公布了一种以2,5-二甲基苯酚为原料，甲醇为甲基化剂，在催化剂存在下进行气固相反应一步合成2,3,6-三甲基苯酚的方法。该工艺路线简化了反应过程，具有显著的经济效益。该方法的关键是高活性、高选择性、长寿命的催化剂的开发。

关于酚类化合物制备2,3,6-三甲基苯酚的催化剂已有不少报道。大体上可以分为三代：第一代是氧化铝系催化剂，该类催化剂的特点是反应温度低，但同时反应选择性低、副反应较多，相关专利有JP 7853627，UK 717588等。第二代是氧化镁系催化剂，与氧化铝系催化剂比较，氧化镁系催化剂的活性和选择性有所提高，但其反应温度高达400～600℃，反应能耗高，催化剂易结碳、使用寿命短。近年来开发的第三代铁系复合催化剂具有反应温度低，活性好，选择性高的特点，但催化剂中往往涉及稀有贵金属或有毒金属，导致催化剂生产成本较高或催化剂在使用过程中存在安全隐患，如US 4406824，US 4386226，CN101844968B等。

发明内容

本发明的目的是解决2,3,6-三甲基苯酚合成过程中铁系复合催化剂价格昂贵及有毒金属的使用问题，提供一种廉价、环保的用于2,5-二甲酚合成2,3,6-三甲基苯酚的铁系复合催化剂及其制备方法。

本发明所述用于2,5-二甲酚合成2,3,6-三甲基苯酚的催化剂是以水溶性的铁盐、锰盐、硅酸盐和钾盐为起始原料制备得到的，以氧化铁、氧化锰、二氧化硅和氧化钾为活性组分的催化剂，其中各活性组分的物质的量比为氧化铁︰氧化锰︰二氧化硅︰氧化钾=100︰0.5～8︰1～6︰0.1～2。

进而，所述水溶性的铁盐可以是硝酸铁或氯化铁，所述水溶性的锰盐可以是硝酸锰或醋酸锰，水溶性的硅酸盐可以是硅酸钠或硅酸钾，水溶性的钾盐可以是碳酸钾或硝酸钾。