專利名稱：以烷基苯和間戊二烯為原料合成烷基甲基四氫化萘的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由烷基苯和間戊二烯合成烷基甲基四氫化萘的方法。
背景技術(shù)：
2，6-二烷基萘是一種重要的精細(xì)化工產(chǎn)品，其主要的用途是作為制造高性能工程塑料聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的原料。PEN與聚對(duì)苯二酸乙二醇酯(PET)等聚酯類材料相比，其制得的纖維和薄膜具有更為優(yōu)異的熱性能、機(jī)械性能、光學(xué)性能等。與PET相比，PEN的耐熱溫度高出35～55℃，拉伸強(qiáng)度高50％，阻氣性(特別是二氧化碳、氧氣和水蒸氣)是PET的5倍，因此，PEN特別適合于制造食品和飲料的包裝材料、輪胎簾子線、錄音錄像磁帶和電子元件等。同時(shí)，2，6-二烷基萘還是農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、熒光增白劑等產(chǎn)品的中間體。在現(xiàn)有技術(shù)中，由二烷基四氫化萘通過(guò)脫氫和異構(gòu)化反應(yīng)合成2，6-二烷基萘是一種比較典型的制備方法，由于脫氫過(guò)程和異構(gòu)化過(guò)程相對(duì)比較容易，因此通常認(rèn)為二烷基四氫化萘的合成是制備2，6-二烷基萘比較關(guān)鍵的步驟。如美國(guó)專利US4,990,717公開(kāi)了一種以鄰二甲苯與1，3-丁二烯反應(yīng)合成二烷基萘的方法。在堿金屬催化劑存在下，丁二烯與鄰-二甲苯的甲基進(jìn)行烷基化反應(yīng)生成5-(鄰-甲苯基)-2-戊烯，然后在液相以及150～300℃、低壓下通過(guò)載在分子篩上的鉀和銅催化劑進(jìn)行環(huán)合，生成1，5-二甲基四氫化萘，然后再通過(guò)脫氫和異構(gòu)化反應(yīng)得到2，6-二甲基萘。由二烷基苯和丁二烯合成二烷基四氫化萘的缺點(diǎn)是兩種原料的價(jià)格相對(duì)較高?，F(xiàn)有技術(shù)中也有用價(jià)格相對(duì)較低的單烷基苯取代二烷基苯或用價(jià)格相對(duì)較低的丙烯取代丁二烯來(lái)合成二烷基四氫化萘，但在合成時(shí)必須加入第三種原料來(lái)增加碳源，如加入CO，其缺點(diǎn)是第三種原料的加入增加了反應(yīng)的復(fù)雜程度。

發(fā)明內(nèi)容
C5餾分是石油裂解制乙烯過(guò)程的副產(chǎn)物，通過(guò)分離后可以得到數(shù)量可觀的間戊二烯。隨著我國(guó)乙烯裝置的新建及油品的重質(zhì)化，C5資源也日益增多，因而合理地綜合利用C5餾分，對(duì)于綜合利用乙烯副產(chǎn)物、降低乙烯生產(chǎn)成本意義巨大。本發(fā)明以價(jià)格較低的單烷基苯和由C5餾分中分離得到的間戊二烯為原料來(lái)制備烷基甲基四氫化萘，它所解決的技術(shù)問(wèn)題是降低了制備烷基甲基四氫化萘的成本。
本發(fā)明具體的技術(shù)方案為一種由烷基苯和間戊二烯合成烷基甲基四氫化萘的方法，該方法包括以下過(guò)程1)烷基為C1～C5烷基的烷基苯和間戊二烯在催化劑的存在下進(jìn)行烷基化反應(yīng)生成戊烯基烷基苯，烷基苯和間戊二烯的投料摩爾比為1∶1～20∶1，反應(yīng)溫度為0～200℃，反應(yīng)壓力為常壓～1.0MPa，催化劑為L(zhǎng)ewis酸或Y型分子篩，其用量為物料總量的0.01～5wt％；2)戊烯基烷基苯在催化劑Y型分子篩的存在下進(jìn)行成環(huán)反應(yīng)生成烷基甲基四氫化萘，反應(yīng)溫度為100～300℃，反應(yīng)壓力為常壓～4.0MPa，催化劑用量為物料總量的0.01～1wt％。
在上述過(guò)程1中，所述的反應(yīng)溫度最好為40～120℃；反應(yīng)壓力最好為常壓～0.5MPa；烷基苯和間戊二烯的投料摩爾比最好為2∶1～10∶1，所述的催化劑Lewis酸最好為無(wú)水三氯化鋁或固載化的三氯化鋁；催化劑用量最好為物料總量的0.1～1wt％。
在上述過(guò)程2中，所述的反應(yīng)溫度最好為160～220℃；反應(yīng)壓力最好為0.5～2.0MPa；所述的催化劑用量最好為物料總量的0.1～0.5wt％。
另外，過(guò)程1所述的烷基化反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間可以為1～8小時(shí)；過(guò)程2所述的成環(huán)反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間可以為1～24小時(shí)。當(dāng)然，過(guò)程1和過(guò)程2的反應(yīng)也可以為連續(xù)反應(yīng)，此時(shí)應(yīng)將反應(yīng)時(shí)間折合為相應(yīng)的反應(yīng)停留時(shí)間。
上述方法兩個(gè)反應(yīng)過(guò)程的反應(yīng)式為 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用了價(jià)格較低的單烷基苯和間戊二烯為原料來(lái)合成烷基甲基四氫化萘，工藝流程也較為簡(jiǎn)單，得到的烷基甲基四氫化萘產(chǎn)品可以容易地通過(guò)脫氫反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)來(lái)制備2-烷基-6-甲基萘。
下面將通過(guò)具體的實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，在實(shí)施例中，產(chǎn)物收率的定義為產(chǎn)物收率＝烷基甲基四氫化萘摩爾數(shù)/投入間戊二烯的總摩爾數(shù)(因烷基苯過(guò)量，收率以間戊二烯為基準(zhǔn))具體實(shí)施方式
實(shí)施例1～10在一容積為5升、帶有攪拌裝置和加熱裝置的間歇反應(yīng)器中加入1.5L烷基苯和所需量的催化劑，控制反應(yīng)器的壓力，并將反應(yīng)器中的物料加熱至所需的反應(yīng)溫度。開(kāi)動(dòng)攪拌后緩慢將所需量的間戊二烯加入反應(yīng)器中進(jìn)行烷基化反應(yīng)。自間戊二烯加入時(shí)計(jì)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)間，經(jīng)所需的反應(yīng)時(shí)間后結(jié)束反應(yīng)。
反應(yīng)產(chǎn)物出料后分離催化劑(催化劑如采用Y型分子篩則不進(jìn)行催化劑的分離)，然后將反應(yīng)產(chǎn)物置于上述反應(yīng)器中，并加入所需量的催化劑Y型分子篩進(jìn)行成環(huán)反應(yīng)，控制反應(yīng)器的壓力和物料的加熱溫度。反應(yīng)結(jié)束后出料進(jìn)行產(chǎn)品分析。
各實(shí)施例烷基化反應(yīng)具體的烷基苯物料、反應(yīng)的投料摩爾比、具體的催化劑及其用量、具體的反應(yīng)條件見(jiàn)表1和表2；成環(huán)反應(yīng)催化劑的用量、具體的反應(yīng)條件以及產(chǎn)品分析得到的反應(yīng)結(jié)果見(jiàn)表3。
表1.

表2.

表3.

權(quán)利要求
1.一種以烷基苯和間戊二烯為原料合成烷基甲基四氫化萘的方法，該方法包括以下過(guò)程
1)烷基為C1～C5烷基的烷基苯和間戊二烯在催化劑的存在下進(jìn)行烷基化反應(yīng)生成戊烯基烷基苯，烷基苯和間戊二烯的投料摩爾比為1∶1～20∶1，反應(yīng)溫度為0～200℃，反應(yīng)壓力為常壓～1.0MPa，催化劑為L(zhǎng)ewis酸或Y型分子篩，其用量為物料總量的0.01～5wt％；
2)戊烯基烷基苯在催化劑Y型分子篩的存在下進(jìn)行成環(huán)反應(yīng)生成烷基甲基四氫化萘，反應(yīng)溫度為100～300℃，反應(yīng)壓力為常壓～4.0MPa，催化劑用量為物料總量的0.01～1wt％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成烷基甲基四氫化萘的方法，其特征在于過(guò)程1所述的反應(yīng)溫度為40～120℃，反應(yīng)壓力為常壓～0.5MPa。。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成烷基甲基四氫化萘的方法，其特征在于過(guò)程1所述的烷基苯和間戊二烯的投料摩爾比為2∶1～10∶1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成烷基甲基四氫化萘的方法，其特征在于過(guò)程1所述的催化劑Lewis酸為無(wú)水三氯化鋁或固載化的三氯化鋁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成烷基甲基四氫化萘的方法，其特征在于過(guò)程1所述的催化劑用量為物料總量的0.1～1wt％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成烷基甲基四氫化萘的方法，其特征在于過(guò)程2所述的反應(yīng)溫度為160～220℃，反應(yīng)壓力為0.5～2.0MPa。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成烷基甲基四氫化萘的方法，其特征在于過(guò)程2所述的催化劑用量為物料總量的0.1～0.5wt％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成烷基甲基四氫化萘的方法，其特征在于過(guò)程1所述的烷基化反應(yīng)其反應(yīng)時(shí)間為1～8小時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成烷基甲基四氫化萘的方法，其特征在于過(guò)程2所述的成環(huán)反應(yīng)其反應(yīng)時(shí)間為1～24小時(shí)。
全文摘要
一種由烷基苯和間戊二烯合成烷基甲基四氫化萘的方法，包括過(guò)程1)烷基為C1～C5烷基的烷基苯和間戊二烯在催化劑的存在下進(jìn)行烷基化反應(yīng)生成戊烯基烷基苯，反應(yīng)溫度為0～200℃，反應(yīng)壓力為常壓～1.0MPa，催化劑為L(zhǎng)ewis酸或Y型分子篩；2)戊烯基烷基苯在催化劑Y型分子篩的存在下進(jìn)行成環(huán)反應(yīng)生成烷基甲基四氫化萘，反應(yīng)溫度為100～300℃，反應(yīng)壓力為常壓～4.0MPa。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用了價(jià)格較低的單烷基苯和間戊二烯為原料來(lái)合成烷基甲基四氫化萘，工藝流程也較為簡(jiǎn)單，得到的烷基甲基四氫化萘產(chǎn)品可以容易地通過(guò)脫氫反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)來(lái)制備2－烷基－6－甲基萘。
文檔編號(hào)C07C2/00GK1618777SQ20031010878
公開(kāi)日2005年5月25日 申請(qǐng)日期2003年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月21日
發(fā)明者曹發(fā)海, 房鼎業(yè), 郭世卓, 冷志光, 簡(jiǎn)敏, 李欣欣 申請(qǐng)人:中國(guó)石化上海石油化工股份有限公司, 華東理工大學(xué)