本發(fā)明涉及化工
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種苯甲醛的制備方法，具體涉及一種甲苯氧化制備苯甲醛的方法。
背景技術(shù)：
：苯甲醛為最簡(jiǎn)單的，同時(shí)也是工業(yè)上最常為使用的芳香醛。在室溫下其為無(wú)色液體，具有特殊的杏仁氣味。苯甲醛廣泛存在于植物中，特別是在薔薇科植物中，主要以苷的形式存在于植物的莖皮，葉或種子中。苯甲醛是重要的精細(xì)化工產(chǎn)品，主要應(yīng)用于醫(yī)藥、染料、香料等化工領(lǐng)域中。目前制備苯甲醛的工業(yè)方法主要有三大類：甲苯氯化水解法、甲苯直接氧化法、苯甲醇氧化法。甲苯氯化水解法、苯甲醇氧化法存在毒性大，污染嚴(yán)重，能耗大，成本高的缺點(diǎn)，因此能夠針對(duì)現(xiàn)有工藝的不足，研究出一種反應(yīng)簡(jiǎn)單，節(jié)能環(huán)保，綠色無(wú)污染，反應(yīng)中甲苯的轉(zhuǎn)化率及苯甲醛的選擇性相對(duì)較高的方法，非常具有現(xiàn)實(shí)意義。甲苯在氣相或者液相條件下直接氧化生成苯甲醛是較為經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的方法，中國(guó)專利cn1068755公開(kāi)了一種通過(guò)甲苯氣相氧化制備苯甲醛的方法，通過(guò)該方法制備得到的苯甲醛的選擇性達(dá)到60％，苯甲醛的單程收率可達(dá)到16％，甲苯通過(guò)氣相法直接氧化的方法主要存在反應(yīng)溫度高，甲苯容易過(guò)度氧化的缺陷，在提高轉(zhuǎn)化率時(shí)苯甲醛的選擇性下降尤其明顯。近年來(lái)綠色氧化甲苯成為大家關(guān)注的熱點(diǎn)，早在年專利號(hào)cn1528726的中國(guó)專利公開(kāi)了一種在酸性或中性離子液體以及醋酸混合溶劑中，通過(guò)液相氧化甲苯來(lái)制備苯甲醛的方法，在115-120℃條件下氧化甲苯，當(dāng)甲苯轉(zhuǎn)化率為42％時(shí)，苯甲醛的選擇性僅為48％，該法大量應(yīng)用了昂貴的離子液體和醋酸溶劑，大大提高了生產(chǎn)成本，且產(chǎn)品分離困難，工業(yè)生產(chǎn)不經(jīng)濟(jì)，大連化物所專利cn02143361.5公開(kāi)了一種用于甲苯氧化制苯甲醛的催化劑的制備方法，該催化劑的活性成分為鋯及其他過(guò)渡金屬、堿金屬或堿土金屬等，使用該催化劑，在溫度180-195℃，通入氧氣，在壓力0.8-1.2mpa條件下反應(yīng)，甲苯轉(zhuǎn)化率為13％時(shí)，苯甲醛的選擇性為86.6％，該方法催化劑的制備工藝比較復(fù)雜，而且氧化不易控制在醛的階段，更易生成苯甲酸。綜上所述，現(xiàn)有工藝存在高能耗，不經(jīng)濟(jì)，選擇性低，污染嚴(yán)重等諸多缺點(diǎn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明解決上述問(wèn)題，并提供一種反應(yīng)條件溫和、能耗低、苯甲醛選擇性以及收率高的甲苯氧化制備苯甲醛的方法。本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：一種苯甲醛的制備方法，所述方法包括以下步驟：將甲苯加入到反應(yīng)器中，再加入催化劑，通入氧氣，氧氣流量100-500ml/min，反應(yīng)釜內(nèi)壓強(qiáng)為0.1-5mpa，反應(yīng)溫度為55-110℃，進(jìn)行反應(yīng)0.5-5小時(shí)，通過(guò)分離得到所述苯甲醛；其中，所述甲苯與催化劑的比例為150ml∶1-3g；所述催化劑的載體為金屬氧化物，對(duì)于金屬氧化物不做限定，如無(wú)機(jī)氧化物，優(yōu)選氧化鋁或氧化鈦?zhàn)鳛檩d體，活性物質(zhì)為過(guò)渡金屬氧化物，其中對(duì)于過(guò)渡金屬氧化物不做限定，可選氧化鉬、氧化鈷等，活性物質(zhì)與載體的重量比為0.06-0.12∶0.5-1.2。優(yōu)選的是，所述金屬氧化物為氧化鈦或氧化鋁。優(yōu)選的是，所述過(guò)渡金屬氧化物為氧化鉬。優(yōu)選的是，所述催化劑由以下方法制成：將鉬酸銨溶于去離子水得到浸漬液，再加入金屬氧化物，等體積浸漬5-20小時(shí)后，100-150℃下干燥5-8小時(shí)，再在500-900℃下焙燒3-5小時(shí)，冷卻后，重新浸漬5-20小時(shí)后，100-150℃下干燥5-8小時(shí)，再在500-900℃下焙燒3-5小時(shí)，冷卻后，得到所述催化劑，催化劑中含有晶體γ-al2o3、moo3、al2[moo4]3，其中γ-al2o3為載體，moo3為主要活性物質(zhì)，這種混合晶體的存在有利于提高本發(fā)明催化劑針對(duì)甲苯氧化的活性。本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明方法是采用甲苯氧化制備苯甲醛，本發(fā)明制備方法中采用的催化劑以金屬氧化物為載體，氧化鉬為活性物質(zhì)，顯著提高了催化劑的活性，同時(shí)在低溫下實(shí)現(xiàn)甲苯的氧化，苯甲醛的選擇性顯著提高且收率提高，與現(xiàn)有的催化劑相比苯甲醛的選擇性高，反應(yīng)綠色環(huán)保，能耗低。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書(shū)文字能夠據(jù)以實(shí)施。實(shí)施例1取10g鉬酸銨水合物，溶于15ml去離子水中，取12ml上述溶液緩緩滴到11gal2o3中，等體積浸漬14小時(shí)，置于110℃恒溫干燥箱中干燥7小時(shí)，干燥完成后，于600℃馬沸爐中焙燒4小時(shí)，焙燒后冷卻，加5ml浸漬液重新浸漬6小時(shí)、110℃干燥5小時(shí)，600℃焙燒3小時(shí)，冷卻后所得催化劑；將150ml甲苯加入到反應(yīng)器中，再加入催化劑1.5g，通入氧氣，氧氣流量100ml/min，反應(yīng)釜內(nèi)壓強(qiáng)為0.1mpa，反應(yīng)溫度為55℃，進(jìn)行反應(yīng)0.5小時(shí)，通過(guò)分離得到所述苯甲醛。實(shí)施例2取10g鉬酸銨水合物，溶于15ml去離子水中，取12ml上述溶液緩緩滴到11gal2o3中，等體積浸漬5小時(shí)，置于100℃恒溫干燥箱中干燥5小時(shí)，干燥完成后，于800℃馬沸爐中焙燒4小時(shí)，焙燒后冷卻，加5ml浸漬液重新浸漬6小時(shí)、120℃干燥5小時(shí)，800℃焙燒3小時(shí)，冷卻后所得催化劑；將150ml甲苯加入到反應(yīng)器中，再加入催化劑3g，通入氧氣，氧氣流量500ml/min，反應(yīng)釜內(nèi)壓強(qiáng)為5mpa，反應(yīng)溫度為110℃，進(jìn)行反應(yīng)5小時(shí)，通過(guò)分離得到所述苯甲醛。實(shí)施例3取10g鉬酸銨水合物，溶于15ml去離子水中，取12ml上述溶液緩緩滴到11gal2o3中，等體積浸漬15小時(shí)，置于150℃恒溫干燥箱中干燥5小時(shí)，干燥完成后，于900℃馬沸爐中焙燒3小時(shí)，焙燒后冷卻，加5ml浸漬液重新浸漬5小時(shí)、110℃干燥5小時(shí)，600℃焙燒3小時(shí)，冷卻后所得催化劑；將150ml甲苯加入到反應(yīng)器中，再加入催化劑1.5g，通入氧氣，氧氣流量350ml/min，反應(yīng)釜內(nèi)壓強(qiáng)為2mpa，反應(yīng)溫度為80℃，進(jìn)行反應(yīng)3小時(shí)，通過(guò)分離得到所述苯甲醛。實(shí)施例4取12g鉬酸銨水合物，溶于20ml去離子水中，取16ml上述溶液緩緩滴到15gal2o3中，等體積浸漬20小時(shí)，置于110℃恒溫干燥箱中干燥7小時(shí)，干燥完成后，于600℃馬沸爐中焙燒3小時(shí)，焙燒后冷卻，加5ml浸漬液重新浸漬6小時(shí)、110℃干燥5小時(shí)，600℃焙燒3小時(shí)，冷卻后所得催化劑；將150ml甲苯加入到反應(yīng)器中，再加入催化劑1.5g，通入氧氣，氧氣流量100ml/min，反應(yīng)釜內(nèi)壓強(qiáng)為0.1mpa，反應(yīng)溫度為55℃，進(jìn)行反應(yīng)0.5小時(shí)，通過(guò)分離得到所述苯甲醛。實(shí)施例5取12g鉬酸銨水合物，溶于20ml去離子水中，取16ml上述溶液緩緩滴到15gal2o3中，等體積浸漬18小時(shí)，置于130℃恒溫干燥箱中干燥8小時(shí)，干燥完成后，于600℃馬沸爐中焙燒6小時(shí)，焙燒后冷卻，加5ml浸漬液重新浸漬6小時(shí)，110℃干燥5小時(shí)，600℃焙燒3小時(shí)，冷卻后所得催化劑；將150ml甲苯加入到反應(yīng)器中，再加入催化劑3g，通入氧氣，氧氣流量500ml/min，反應(yīng)釜內(nèi)壓強(qiáng)為5mpa，反應(yīng)溫度為110℃，進(jìn)行反應(yīng)5小時(shí)，通過(guò)分離得到所述苯甲醛。實(shí)施例6取12g鉬酸銨水合物，溶于20ml去離子水中，取16ml上述溶液緩緩滴到15gal2o3中，等體積浸漬10小時(shí)，置于120℃恒溫干燥箱中干燥5小時(shí)，干燥完成后，于600℃馬沸爐中焙燒4小時(shí)，焙燒后冷卻，加5ml浸漬液重新浸漬6小時(shí)，1i0℃干燥5小時(shí)，600℃焙燒3小時(shí)，冷卻后所得催化劑；將150ml甲苯加入到反應(yīng)器中，再加入催化劑2g，通入氧氣，氧氣流量350ml/min，反應(yīng)釜內(nèi)壓強(qiáng)為3mpa，反應(yīng)溫度為100℃，進(jìn)行反應(yīng)4小時(shí)，通過(guò)分離得到所述苯甲醛。實(shí)施例1-6中的催化劑采用xrd測(cè)試，氧化鉬與氧化鋁的重量比為0.06-0.12∶0.5-1.2；實(shí)施例1-6的產(chǎn)物采用液相色譜分析法進(jìn)行測(cè)試，計(jì)算甲苯的轉(zhuǎn)化率、苯甲醛的選擇性、苯甲醛的收率，結(jié)果如表1所示，表1實(shí)施例甲苯的轉(zhuǎn)化率(％)苯甲醛的選擇性(％)苯甲醛收率(％)1349331.62359031.53458839.64339330.753792346478640.4由表1可以看出，本發(fā)明甲苯氧化制備苯甲醛的選擇性高，收率達(dá)到30％以上。盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的實(shí)施例。當(dāng)前第1頁(yè)12