[发明专利]苯酚烷基化催化剂前体和催化剂，催化剂形成方法，催化剂再生方法和苯酚烷基化方法

说明书

由包含特定量的镁氧化物、铜氧化物或铜氧化物前体、包含水合铝硅酸镁粘合剂、成孔剂、润滑剂和水的催化剂前体制备表现出活性、选择性和可再生性的理想组合的苯酚烷基化催化剂。描述了形成和再生所述催化剂的方法，以及苯酚烷基化的方法。

背景技术

苯酚与烷醇的烷基化反应形成2,6-二烷基苯酚是完善的工业方法。例如，苯酚能够用甲醇烷基化从而形成2,6-二甲基苯酚(也称为2,6-二甲苯酚)，它是用于形成热塑性聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的单体。含有氧化镁的烷基化催化剂被通常使用，并且经常通过煅烧含有碳酸镁的催化剂前体而产生。参见，例如，2003年9月16日授予Watson等人的美国专利No.6,620,908B2；2005年5月24日授予Parrillo等人的美国专利No.6,897,175B2；2006年7月25日授予Ingelbrecht等人的美国专利No.7,081,432。通过这种方法制备的催化剂能够表现出较高的催化活性和2,6-烷基化选择性。然而，它们通常会表现出较差的结构完整性，其表现为催化剂颗粒破裂而生成细粉、横过所述催化剂床的压降(降低生产率)、有限的使用寿命(需要频繁更换催化剂和相关过程停工时间)以及无法再生和反复使用。因此，对于在保持催化剂活性和选择性的同时表现出改进的结构完整性的氧化镁类烷基化催化剂，仍存需要。

发明内容

一个实施方式是催化剂前体，基于所述催化剂前体的总重量包含：70wt％～98wt％的氧化镁；0.1wt％～2wt％的氧化铜或氧化铜前体；0.5wt％～8wt％的包含水合铝硅酸镁的粘合剂；1wt％～15wt％的成孔剂；0.2wt％～5wt％的润滑剂；和0.2wt％～15wt％的水。

另一个实施方式是形成苯酚烷基化催化剂的方法，所述方法包括：将其任何变体形式的所述催化剂前体暴露于具有重时空速0.05～0.8h^-1的氮气流，其中所述氮气流具有350～550℃的温度并进行5～30h的一段时间，其中所述氮气流的温度以0.5～5℃/min的速率升至350～550℃的温度。

另一个实施方式是苯酚烷基化催化剂再生的方法，所述方法包括：将所述苯酚烷基化催化剂暴露于具有重时空速0.05～0.8h^-1，温度410～440℃和压力25～400kPa的第一气流，其中所述气流包含氮气；将所述苯酚烷基化催化剂暴露于具有重时空速0.05～0.8h^-1，温度比所述第一气流温度10～50℃更高，压力25～400kPa的第二气流，其中所述气流包含氮气。

另一个实施方式是苯酚烷基化的方法，所述方法包括：在其任何变体形式的所述苯酚烷基化催化剂存在下，使苯酚与C₁-C₆烷醇反应。

以下详细描述这些和其他实施方式。

附图说明

图1是商业规模反应器中对于没有耐受再生的结构完整性的比较催化剂的催化剂活性(其是无单位的；蓝点)和2,6-二甲苯酚生产率(以kg 2,6-二甲苯酚/kg催化剂/天计；红色菱形)作为时间的函数的曲线图。

图2是单管中试反应器中的本发明催化剂(“×”)、单管中试反应器中的比较催化剂(“◆”)和商业规模反应器中的比较催化剂(无数据点标记的实线)的催化剂活性相对于时间的曲线图；在研究的所述反应时间内，本发明催化剂再生两次(在约460和760h时)。

图3是对于商业规模反应器(红色菱形)中比较催化剂，中试规模反应器中的本发明催化剂(蓝点)，以及本发明催化剂曲线的两次外推(所述外推的细节解释于所述工作实施例中)的2,6-二甲苯酚生产率(以kg 2,6-二甲酚/kg催化剂/天计)作为时间的函数的曲线图。

图4是对于根据实施例43(蓝色菱形)，实施例44(橙色方块)和实施例45(灰色三角形)的所述催化剂的催化剂活性相对于时间的曲线图，细节解释于所述工作实施例中。