一種導(dǎo)熱油的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種導(dǎo)熱油的制備方法，其中，該方法包括在通式為Bu3P+R2R1-/nZnCl2/mLaCl3的季鏻鹽離子液體復(fù)合催化劑的存在下、在攪拌條件下，將甲苯與芐氯接觸，所述接觸的條件包括溫度為90-110℃、時間為5-8小時，其中，R1為鹵素，R2為C10-C18的直鏈或支鏈烷基，n為1-5，m為0.01-0.5。采用本發(fā)明的方法制備導(dǎo)熱油，不僅能夠提高反應(yīng)產(chǎn)物的產(chǎn)率，還能夠提高反應(yīng)產(chǎn)物中單芐基甲苯和雙芐基甲苯的收率。此外，在反應(yīng)結(jié)束后還能夠?qū)⒓剧l鹽離子液體復(fù)合催化劑有效回收，從而實現(xiàn)循環(huán)利用，并避免對環(huán)境的污染，降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種導(dǎo)熱油的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種導(dǎo)熱油的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]離子液體是一類被普遍認(rèn)為具有廣泛應(yīng)用前景的、可以取代傳統(tǒng)有機溶劑的環(huán)境友好型溶劑。目前離子液體的應(yīng)用領(lǐng)域主要包括:聚合反應(yīng)、選擇性烷基化、胺化反應(yīng)、?；磻?yīng)、酯化反應(yīng)、化學(xué)鍵的重排反應(yīng)、室溫和常壓下的催化加氫反應(yīng)、烯烴的環(huán)氧化反應(yīng)等，并顯示出反應(yīng)速度快、轉(zhuǎn)化率和選擇性高、催化體系可循環(huán)重復(fù)使用等優(yōu)點。離子液體本身具有蒸汽壓低且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的特點，在化學(xué)反應(yīng)過程中不會產(chǎn)生對大氣造成污染的有害氣體，并且具有無味、無惡臭、無污染、不易燃、易與產(chǎn)物分離、易回收、可循環(huán)使用、使用方便等優(yōu)點，可有效避免傳統(tǒng)有機溶劑所造成的嚴(yán)重的環(huán)境、健康、安全以及設(shè)備腐蝕等問題，越來越被廣泛接受和認(rèn)可。因此，離子液體催化體系是一種綠色、環(huán)境友好的反應(yīng)溶劑和催化體系。
[0003]導(dǎo)熱油又稱為傳熱油，是一種熱量的傳遞介質(zhì)，其具有抗熱裂化和化學(xué)氧化性、傳熱均勻、傳熱效果好、控溫精確、節(jié)能效果顯著等優(yōu)點。與傳統(tǒng)的蒸氣加熱相比，采用導(dǎo)熱油加熱可節(jié)約能源50%以上。因此，導(dǎo)熱油被廣泛用于紡織印染、石油化工、有機合成、油漆加工、糧食、建筑加工及筑路有浙青熔化等行業(yè)。通常來說，沸點為300°C以下的導(dǎo)熱油的主要成分為礦物油；沸點高于300°C的導(dǎo)熱油的主要成分為單芐基甲苯和雙芐基甲苯，以所述導(dǎo)熱油的重量為基準(zhǔn)，所述單芐基甲苯的含量可以為20-50重量％、所述雙芐基甲苯的含量可以為50-80重量％。
[0004]目前，沸點高于300°C的導(dǎo)熱油的生產(chǎn)主要通過甲苯和芐氯的傅克烷基化反應(yīng)實現(xiàn)，所采用的催化劑通常為濃硫酸或固體酸催化劑。研究表明，雖然采用濃硫酸或固體酸催化劑作為催化劑時，具有較高的催化活性，但也具有以下局限性:當(dāng)采用濃硫酸作為催化劑時，存在濃硫酸用量較大且不能循環(huán)使用而產(chǎn)生大量的廢酸(生產(chǎn)I噸絕緣油大約會產(chǎn)生
0.5噸廢酸和I噸含酸廢水)、濃硫酸腐蝕性強、處理困難、不能重復(fù)使用等問題；當(dāng)采用固體酸作為催化劑時，存在固體酸催化劑制備工藝復(fù)雜、價格昂貴并且在生產(chǎn)過程中需要頻繁再生，使得導(dǎo)熱油的生產(chǎn)成本高居不下的問題，從而限制了其推廣使用。因此，采用一種具有較高催化活性、同時又能夠循環(huán)使用的催化劑來生產(chǎn)導(dǎo)熱油已經(jīng)迫在眉睫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服上述缺陷，而提供一種采用季鱗鹽離子液體復(fù)合催化劑來制備導(dǎo)熱油的方法。
[0006]本發(fā)明提供了一種導(dǎo)熱油的制備方法，其中，該方法包括在通式為Bu3P+R2R1VnZnCl2/mLaCl3的季鱗鹽離子液體復(fù)合催化劑的存在下、在攪拌條件下，將甲苯與芐氯接觸，所述接觸的條件包括溫度為90-110°C、時間為5-8小時，其中，R1為鹵素，R2為Cltl-C18的直鏈或支鏈烷基，η為1-5，m為0.01-0.5。[0007]本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，一方面，所述季鱗鹽離子液體復(fù)合催化劑具有較高的催化活性，當(dāng)采用季鱗鹽離子液體復(fù)合催化劑作為制備導(dǎo)熱油的催化劑時，不僅能夠提高反應(yīng)產(chǎn)物的產(chǎn)率，還能夠提高反應(yīng)產(chǎn)物中單芐基甲苯和雙芐基甲苯的收率。另一方面，在靜置狀態(tài)下，所述季鱗鹽離子液體復(fù)合催化劑與有機相的反應(yīng)底物不互溶，整個反應(yīng)體系呈兩相狀態(tài)；當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行時，開啟攪拌，所述季鱗鹽離子液體復(fù)合催化劑可以均勻地分散于有機相的反應(yīng)底物中，從而使得反應(yīng)能夠順利進(jìn)行；當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，停止攪拌，所述季鱗鹽離子液體復(fù)合催化劑又與有機相的反應(yīng)產(chǎn)物重新分為兩相，經(jīng)簡單的相分離便可將所述季鱗鹽離子液體復(fù)合催化劑與含有產(chǎn)物的有機相分開，所述季鱗鹽離子液體復(fù)合催化劑不經(jīng)任何處理便可直接再次用于催化反應(yīng)，從而實現(xiàn)了真正意義上的循環(huán)使用、避免了催化劑對環(huán)境的污染、大幅度降低了廢液的處理費用和產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，極具工業(yè)應(yīng)用前景。
[0008]此外，根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，當(dāng)將甲苯與芐氯接觸的方式為將芐氯滴加到甲苯中，且相對于I摩爾的甲苯，所述芐氯的滴加速率為0.5-2mL/min時，能夠顯著提高接觸產(chǎn)物中的單芐基甲苯和雙芐基甲苯的收率。
[0009]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【具體實施方式】
[0010]以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0011]本發(fā)明提供的導(dǎo)熱油的制備方法包括在通式為Bu3P+R2IvAiZnCl2AiLaCl3的季鱗鹽離子液體復(fù)合催化劑的存在下、在攪拌條件下，將甲苯與芐氯接觸，所述接觸的條件包括溫度為90-110°C、時間為5-8小時，其中，R1為鹵素，R2為C10-C18的直鏈或支鏈烷基，η為1-5，m為0.01-0.5。優(yōu)選地，R1為氯原子或溴原子，R2為C12-C16的直鏈烷基，η為2_4，m為
0.01-0.1, η和m表示摩爾數(shù)。
[0012]其中，η表示相對于I摩爾Bu3P+R2Rp ZnCl2的摩爾數(shù),為1-5 ;m表示相對于I摩爾Bu3P+R2RuLaCl3的摩爾數(shù)，為0.01-0.5。所述鹵素可以為氯原子、溴原子、氟原子或碘原子；所述Cltl-C18的直鏈或支鏈烷基的具體實例可以包括但不限于:癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基和十八烷基。所述C12-C16的直鏈烷基例如可以為十二烷基、十四烷基或十六烷基。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，通常來說，所述季鱗鹽離子液體復(fù)合催化劑可以通過現(xiàn)有的各種方法制備得到，例如，其可以通過包括以下步驟的制備方法制備得到:在120-140°C下，將通式為Bu3P+R2IV的季鱗鹽與氯化鋅和氯化鑭反應(yīng)2-4小時，其中，R1為鹵素，R2為Cltl-C18的直鏈或支鏈烷基；優(yōu)選地，R1為氯原子或溴原子，R2為C12-C16的直鏈烷基。通式為Bu3P+R2IV的季鱗鹽的結(jié)構(gòu)如式(I )所示:
[0014]
【權(quán)利要求】
1.一種導(dǎo)熱油的制備方法，其特征在于，該方法包括在通式為Bu3P+R2RrAiZnCl2/HiLaCl3的季鱗鹽離子液體復(fù)合催化劑的存在下、在攪拌條件下，將甲苯與芐氯接觸，所述接觸的條件包括溫度為90-110°C、時間為5-8小時，其中，R1為鹵素，R2為Cltl-C18的直鏈或支鏈烷基，η 為 1-5，m 為 0.01-0.5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中,R1為氯原子或溴原子，R2為C12-C16的直鏈烷基，η 為 2_4，m 為 0.01-0.1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，所述季鱗鹽離子液體復(fù)合催化劑通過包括以下步驟的制備方法制備得到:在120-140°C，將通式為Bu3P+R2IV的季鱗鹽與氯化鋅和氯化鑭反應(yīng)2-4小時，其中，R1為鹵素，R2為Cltl-C18的直鏈或支鏈烷基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的制備方法，其中，以Imol芐氯為基準(zhǔn)，以季鱗鹽計的所述季鱗鹽離子液體復(fù)合催化劑的用量為0.02-0.04molo
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的制備方法，其中，以Imol芐氯為基準(zhǔn)，所述甲苯的用量為 l-6mol、優(yōu)選為 l_3mol。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的制備方法，其中，將所述甲苯與芐氯接觸的方式為將芐氯滴加到甲苯中，且相對于1mol的甲苯，所述芐氯的滴加速率為0.5-2mL/min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，該方法還包括將甲苯與芐氯接觸過程中生成的氯化氫氣體通入水中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的制備方法，其中，該方法還包括將甲苯與芐氯的接觸產(chǎn)物靜置分層以將所述季鱗鹽離子液體復(fù)合催化劑與反應(yīng)產(chǎn)物分離。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其中，該方法還包括從除去所述季鱗鹽離子液體復(fù)合催化劑后的反應(yīng)產(chǎn)物中分別分離出單芐基甲苯和雙芐基甲苯，并將分離得到的單芐基甲苯和雙芐基甲苯按照導(dǎo)熱油組成所需的比例混合均勻。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其中，在將單芐基甲苯和雙芐基甲苯混合均勻的過程中，以所述導(dǎo)熱油的重量為基準(zhǔn)，所述單芐基甲苯的用量為20-50重量％，所述雙芐基甲苯的用量為50-80重量％。
【文檔編號】C07C15/16GK103804111SQ201210448503
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月9日
【發(fā)明者】伍振毅, 殷冬媛, 趙新, 王果果, 梁睿, 趙瑞英 申請人:中化化工科學(xué)技術(shù)研究總院