名称：丙酮缩合制异佛尔酮催化剂及其制备方法

技术领域：

本发明属于一种丙酮缩合制异佛尔酮催化剂及其制备方法。

背景技术：

异佛尔酮(CAS RN 78-59-1， ，简称IP)是一种是优良的高沸点 溶剂，是精细化工行业的重要原料。另外，由于异佛尔酮具有共轭不饱和酮结构， 其双键可进一步反应得到醇、酸、胺、酯及异腈酸酯等，是重要的化工中间体。 异佛尔酮是丙酮的衍生产品之一，由丙酮经縮合、脱水、Mecheal加成、成环得 到。目前，异佛尔酮的主要生产厂商为国外的一些大公司，如德国德固赛公司、 美国罗姆哈斯公司、陶氏化学公司、英国BP公司、日本大赛珞公司。我国目前 尚无正式生产厂家，仅有几家试剂生产企业小规模试验性生产，产量很少。

目前丙酮縮合生产异佛尔酮的催化剂主要是一些固体碱类，如碱金属、碱土 金属的氧化物或氢氧化物，混合碱性氧化物，报道的主要是各式方法制备的镁铝 混合氧化物。关于异佛尔酮催化剂的制备美国报道的比较多，比如 采用碳酸镁、碳酸铝的混合物焙烧后作催化剂，结果是29(TC、 4psig条件下转化率为31.34%，异佛尔酮和异丙叉丙酮总的选择性为77.67%。目 前报道的催化剂一般在加压条件下进行，反应温度一般在28(TC以上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种丙酮缩合制异佛尔酮催化剂及其制备方法。 一种丙酮缩合制异佛尔酮催化剂，其特征在于催化剂为复合氧化物 Mg(M)AlO，其分子通式用Mg(Mx)AlyOz表示，其中M代表锂、钡或钙， 0.05^^0.3， 0.25Sy^).75， z=l+nx/2+3y/2， n为掺杂金属元素M的化学价。 本发明催化剂的制备方法包括如下步骤

A、 配制硝酸镁、硝酸铝及掺杂M硝酸盐的混合溶液，其中三者物质的量之 比Mg:M:Al-l: 0.05 0.3: (X25 0.75;

B、 配制碱溶液，由含金属盐化学计量的NaOH以及少量Na2C03组成， Na2C03的量控制在NaOH量的10-30%;C、 机械搅拌下，将两种混合溶液并流滴加到蒸馏水中，控制两溶液的滴加 速度使所得浆液的pH值维持在8-10之间；

D、 滴加完毕后，在一定温度下回流晶化；

E、 将回流晶化好的浆液冷后过滤，并用大量的蒸馏水洗;将滤饼在100-150'C 干燥15-35h，最后在350-60(TC焙烧3-10h制得催化剂。

在上述催化剂的制备方法中，晶化温度在60-85t:之间，晶化过程在15-35h

内完成。

制备的催化剂可以直接在常压固定床中使用，反应温度在220-300'C之间。 反应的副产物种类少，主要是异丙叉丙酮及微量高沸物。

本发明提供的催化剂，反应产物中副产物的种类少，使产物易于从混合产物 中分离；同时使用该催化剂还降低了对反应条件的要求，在常压下就有很好的 活性。

催化剂用于丙酮縮合制异佛尔酮的反应，常压下转化率达到38.2%，异 佛尔酮的选择性为77.8%，异佛尔酮和异丙叉丙酮总的选择性达到87.8%。 实施例1

将硝酸盐按摩尔比Mg:Ca:Al=8:l:3配制盐溶液，同时配制由化学计量的 NaOH和25%的Na2C03组成的碱溶液。机械搅拌下将两溶液并流滴加到少量 8(TC的蒸馏水中，调节滴加速度使pH值维持在8-10之间。滴加完后保持8(TC 机械搅拌24h，冷却后过滤，用大量水洗涤。将滤饼放入12(TC烘箱中干燥24h， 之后在50(TC焙烧8h得催化剂样品。

实施例2

制备过程同实施例1，硝酸盐的摩尔比改为Mg:Ca:A—19:l:10。 实施例3

制备过程同实施例l，掺杂钡离子，硝酸盐的摩尔比为Mg:Ba:AH8:l:3。 实施例4

制备过程同实施例1，掺杂钡离子，硝酸盐的摩尔比改为Mg:Ba:Al-19:l:10。 将实施例1、 2、 3、 4中所得的催化剂粉碎，取20-60目的样品装到固定床 反应管中'用平流泵打入丙酮维持液体空速在311-1。丙酮通过反应床层后用冰盐 浴承接。反应在常压、240。C反应，两小时后取冷凝的产物进行色谱分析，分析

4的结果如下表所示,转化率及选择性按照物质的量计算。

阳离子组Mg:M:Al的摩尔丙酮转化异丙叉丙酮选择异佛尔酮选择

成比率性性

Mg/Ca/Al8: 1: 316.8%/73.2%

Mg/Ca/Al19:1:1038,20%9.94%77.82%

Mg/Ba/Al8:1:322.10%34.62%55.97%

Mg/Ba/Al19:1:1020.7.94%55.6%

权利要求

1、一种丙酮缩合制异佛尔酮催化剂，其特征在于催化剂为复合氧化物Mg(M)AlO，其分子通式用Mg(Mx)AlyOz表示，其中M代表锂、钡或钙，0.05≤x≤0.3，0.25≤y≤0.75，z＝1+nx/2+3y/2，n为掺杂金属元素M的化学价。

2、 如权利要求1所述催化剂的制备方法，其特征在于制备方法包括如下歩骤A、 配制硝酸镁、硝酸铝及掺杂M硝酸盐的混合溶液，其中三者物质的量之 比Mg:M:Al=l: (X05 0.3: 0.25 0.75;B、 配制碱溶液，由含金属盐化学计量的NaOH以及少量Na2C03组成， Na2C03的量控制在NaOH量的10-30%;C、 机械搅拌下，将两种混合溶液并流滴加到蒸馏水中，控制两溶液的滴加 速度使所得浆液的pH值维持在8-10之间；D、 滴加完毕后，在一定温度下回流晶化；E、 将回流晶化好的浆液冷后过滤，并用大量的蒸馏水洗;将滤饼在100-15(TC 干燥15-35h，最后在350-600。C焙烧3-10h制得催化剂。

3、 如权利要求2所述的方法，其特征在于晶化温度在60-85t;之间，晶化过 程在15-35h内完成。

全文摘要

本发明公开了一种丙酮缩合制异佛尔酮催化剂及其制备方法。催化剂为复合氧化物Mg(M)AlO，其分子通式用Mg(Mx)AlyOz表示，其中M代表锂、钡或钙，0.05≤x≤0.3，0.25≤y≤0.75，z＝1+nx/2+3y/2，n为掺杂金属元素M的化学价。催化剂用于丙酮缩合制异佛尔酮的反应，常压下转化率达到38.2％，异佛尔酮的选择性为77.8％，异佛尔酮和异丙叉丙酮总的选择性达到87.8％。

文档编号B01J23/

公开日2009年6月24日 申请日期2007年12月18日 优先权日2007年12月18日

刘艳侠, 徐贤伦 申请人:兰州化学物理研究所