專利名稱：由烷基苯和異戊二烯合成烷基甲基四氫化萘的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種由烷基苯和異戊二烯合成烷基甲基四氫化萘的方法。
背景技術：
2，6-二烷基萘是一種重要的精細化工產(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、機械性能、光學性能等。與PET相比，PEN的耐熱溫度高出35～55℃，拉伸強度高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，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)有技術中，由二烷基四氫化萘通過脫氫和異構(gòu)化反應合成2，6-二烷基萘是一種比較典型的制備方法，由于脫氫過程和異構(gòu)化過程相對比較容易，因此通常認為二烷基四氫化萘的合成是制備2，6-二烷基萘比較關鍵的步驟。如美國專利US4,990,717公開了一種以鄰二甲苯與1，3-丁二烯反應合成二烷基萘的方法。在堿金屬催化劑存在下，丁二烯與鄰-二甲苯的甲基進行烷基化反應生成5-(鄰-甲苯基)-2-戊烯，然后在液相以及150～300℃、低壓下通過載在分子篩上的鉀和銅催化劑進行環(huán)合，生成1，5-二甲基四氫化萘，然后再通過脫氫和異構(gòu)化反應得到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是兩種原料的價格相對較高?，F(xiàn)有技術中也有用價格相對較低的單烷基苯取代二烷基苯或用價格相對較低的丙烯取代丁二烯來合成二烷基四氫化萘，但在合成時必須加入第三種原料來增加碳源，如加入CO，其缺點是第三種原料的加入增加了反應的復雜程度。

發(fā)明內(nèi)容
C5餾分是石油裂解制乙烯過程的副產(chǎn)物，通過分離后可以得到數(shù)量可觀的異戊二烯。隨著我國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)明以價格較低的單烷基苯和由C5餾分中分離得到的異戊二烯為原料來制備烷基甲基四氫化萘，它所解決的技術問題是降低了制備烷基甲基四氫化萘的成本。
本發(fā)明具體的技術方案為一種由烷基苯和異戊二烯合成烷基甲基四氫化萘的方法，該方法包括以下過程1)烷基為C1～C5烷基的烷基苯和異戊二烯在催化劑的存在下進行烷基化反應生成戊烯基烷基苯，烷基苯和異戊二烯的投料摩爾比為1∶1～20∶1，反應溫度為0～200℃，反應壓力為常壓～1.0MPa，催化劑為Lewis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行成環(huán)反應生成烷基甲基四氫化萘，反應溫度為100～300℃，反應壓力為常壓～4.0MPa，催化劑用量為物料總量的0.01～1wt％。
在上述過程1中，所述的反應溫度最好為40～120℃；反應壓力最好為常壓～0.5MPa；烷基苯和異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％。
在上述過程2中，所述的反應溫度最好為160～220℃；反應壓力最好為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，過程1所述的烷基化反應的反應時間可以為1～8小時；過程2所述的成環(huán)反應的反應時間可以為1～24小時。當然，過程1和過程2的反應也可以為連續(xù)反應，此時應將反應時間折合為相應的反應停留時間。
上述方法兩個反應過程的反應式為 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點是采用了價格較低的單烷基苯和異戊二烯為原料來合成烷基甲基四氫化萘，工藝流程也較為簡單，得到的烷基甲基四氫化萘產(chǎn)品可以容易地通過脫氫反應和異構(gòu)化反應來制備2-烷基-6-甲基萘。
下面將通過具體的實施方案對本發(fā)明作進一步的描述，在實施例中，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)/投入異戊二烯的總摩爾數(shù)(因烷基苯過量，收率以異戊二烯為基準)具體實施方式
實施例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器中加入1.5L烷基苯和所需量的催化劑，控制反應器的壓力，并將反應器中的物料加熱至所需的反應溫度。開動攪拌后緩慢將所需量的異戊二烯加入反應器中進行烷基化反應。自異戊二烯加入時計反應開始時間，經(jīng)所需的反應時間后結(jié)束反應。
反應產(chǎn)物出料后分離催化劑(催化劑如采用Y型分子篩則不進行催化劑的分離)，然后將反應產(chǎn)物置于上述反應器中，并加入所需量的催化劑Y型分子篩進行成環(huán)反應，控制反應器的壓力和物料的加熱溫度。反應結(jié)束后出料進行產(chǎn)品分析。
各實施例烷基化反應具體的烷基苯物料、反應的投料摩爾比、具體的催化劑及其用量、具體的反應條件見表1和表2；成環(huán)反應催化劑的用量、具體的反應條件以及產(chǎn)品分析得到的反應結(jié)果見表3。
表1.

表2.

表3.

權(quán)利要求
1.一種由烷基苯和異戊二烯合成烷基甲基四氫化萘的方法，該方法包括以下過程1)烷基為C1～C5烷基的烷基苯和異戊二烯在催化劑的存在下進行烷基化反應生成戊烯基烷基苯，烷基苯和異戊二烯的投料摩爾比為1∶1～20∶1，反應溫度為0～200℃，反應壓力為常壓～1.0MPa，催化劑為Lewis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行成環(huán)反應生成烷基甲基四氫化萘，反應溫度為100～300℃，反應壓力為常壓～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，其特征在于過程1所述的反應溫度為40～120℃，反應壓力為常壓～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，其特征在于過程1所述的烷基苯和異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，其特征在于過程1所述的催化劑Lewis酸為無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，其特征在于過程2所述的反應溫度為160～220℃，反應壓力為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，其特征在于過程1所述的烷基化反應其反應時間為1～8小時。
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，其特征在于過程2所述的成環(huán)反應其反應時間為1～24小時。
全文摘要
一種由烷基苯和異戊二烯合成烷基甲基四氫化萘的方法，包括過程1)烷基為C1～C5烷基的烷基苯和異戊二烯在催化劑的存在下進行烷基化反應生成戊烯基烷基苯，反應溫度為0～200℃，反應壓力為常壓～1.0MPa，催化劑為Lewis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行成環(huán)反應生成烷基甲基四氫化萘，反應溫度為100～300℃，反應壓力為常壓～4.0MPa。本發(fā)明的優(yōu)點是采用了價格較低的單烷基苯和異戊二烯為原料來合成烷基甲基四氫化萘，工藝流程也較為簡單，得到的烷基甲基四氫化萘產(chǎn)品可以容易地通過脫氫反應和異構(gòu)化反應來制備2－烷基－6－甲基萘。
文檔編號C07C15/24GK1618778SQ200310108788
公開日2005年5月25日 申請日期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, 簡敏, 李欣欣 申請人:中國石化上海石油化工股份有限公司, 華東理工大學