一种磺酰亚胺强酸树脂催化剂的制备方法.pdf

本发明公开一种磺酰亚胺强酸树脂催化剂，以氯磺酸和对甲苯磺酰胺为改性剂，阳离子交换树脂为载体，改性剂以N元素计占催化剂载体质量的3.38%。本发明催化剂用于丁烯水合反应，稳定性好，设备没有腐蚀，环境友好。

1.  一种磺酰亚胺强酸树脂的制备方法，其特征在于：以氯磺酸和对甲苯磺酰胺为改性剂，以树脂为载体，改性剂以N元素计占催化剂质量的3.38 %。

2.  根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：阳离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂。

3.  根据权利要求1和2所述的催化剂，其特征在于：阳离子交换树脂。

4.  权利要求1所述催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）大孔阳离子树脂；（2）干燥后的阳离子树脂用氯磺酸磺化，之后洗涤，干燥；（3）步骤（2）得到的干燥树脂与对甲苯磺酰胺在二氯甲烷溶液中回流，然后洗涤，干燥后得到最终改性的离子交换树脂催化剂。

5.  根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤（1）中的阳离子交换树脂采用去离子水洗涤；步骤（2）中的氯磺酸为磺化试剂，其S含量一般为8.00~20.00 %；步骤（3）中的对甲苯磺酰胺，其N含量为3.38 %。

6.  根据权利4所述的方法，其特征在于：步骤（2）和步骤（3）所述的温度为40~80 ℃，时间为2~10小时；步骤（1），（2）和（3）中的干燥采用真空干燥方式，干燥温度低于120 ℃。

7.  权利要求1-3任一所述催化剂在丁烯水合反应中的应用，其特征在于1~10 MPa，优选为1~6 MPa，采用丁烯水合床反应。

8.  根据权利要求7所述的要求，其特征在于：反应温度为100-160 ℃，反应压力为1~6 MPa。

9.  根据权利要求7所述的应用，其特征在于：采用丁烯水合反应床反应时，反应时间为2~24小时，催化剂用量用5-50 mL。

10.  根据权利要求9所述的应用，其特征在于：采用丁烯水合反应床反应时，反应时间为4-10小时，催化剂用量为5-25mL。

一种磺酰亚胺强酸树脂催化剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种被对甲苯磺酰胺改性的阳离子交换树脂催化剂的制备方法和在丁烯水合反应床反应中的应用。
背景技术
仲丁醇(SBA)是一种优良的有机溶剂和有机合成的原料。在涂料应用，增加涂料的优良性能和延展性；和甲醇作共溶剂时，可以作为提高汽油辛烷值的组分；仲丁醇脱氢来生产甲乙酮(MEK)，用于制造醋酸丁酷、仲丁醋等；还可用于生产增塑剂、脱水剂、选矿剂、乳化剂、除草剂等。目前，仲丁醇最主要的生产方法是丁烯水合法。
丁烯和水在水合反应中是在不同相之间的反应，从而加大反应难度。而用改性的胺化树脂一定程度上拉近了两相之间的反应，同时改性的胺化树脂具有热稳定性好，对设备没腐蚀，环境友好等优点。
发明内容
本发明提供了一种改性阳离子交换树脂催化剂制备方法和应用。
本发明一种改性阳离子树脂催化剂，以氯磺酸和对甲苯磺酰胺为改性剂，以阳离子交换树脂为载体，改性剂以N元素计占催化剂载体质量的3.38 %。
本发明一种改性阳离子交换树脂催化剂中，其中S元素占催化剂含量的8.00~20.00 %。
本发明一种改性阳离子交换树脂催化剂制备方法如下：
（1）阳离子交换树脂洗涤，干燥；
（2）干燥后的阳离子交换树脂采用氯磺酸磺化，然后洗涤，干燥；
（3）步骤（2）得到的干燥树脂用对甲苯磺酰胺胺化，然后洗涤，干燥后得到最终改性的离子交换树脂催化剂。
上述制备方法中，步骤（1）中的树脂采用去离子水洗涤；步骤（2）中的磺化树脂，其S元素含量为8.00~20.00 %。；步骤（2）和（3）中处理温度为60~80 ℃，时间为2~10小时；步骤（1），（2）和（3）中的干燥采用真空干燥方式，干燥温度低于120 ℃。
本发明一种改性阳离子交换树脂催化剂用于丁烯水合反应中。丁烯水合反应条件一般为：反应温度70~180 ℃，优选为100-160 ℃，反应压力为1~10 MPa，优选为1~6 MPa，采用丁烯水合床反应。
本发明的阳离子交换树脂催化剂，以大孔树脂为载体，热稳定性好，对设备没有造成腐蚀，环境友好，催化剂使用寿命长。
具体实施方式
下面具体介绍本发明制备改性阳离子交换树脂催化剂的过程：
一．在250 mL圆底烧瓶中加入40 mL氯仿，2 g树脂（PS-DVB），20 mL氯磺酸。60 ℃恒温油浴锅中回流反应6 h。反应结束后，过滤，树脂用二氯甲烷/三氯甲烷充分洗涤；
二．将一中洗涤后的树脂加到250 mL的圆底烧瓶中，然后加入40 mL 二氯甲烷和对甲基苯磺酰胺（3 mmol），在40 ℃左右回流5-6 h，抽滤，用二氯甲烷充分洗涤。