磺化酞菁钴脱硫催化剂及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010533031.5

申请日:

2010.11.05

公开号:

CN101972675A

公开日:

2011.02.16

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):B01J 31/22公开日:20110216|||实质审查的生效IPC(主分类):B01J 31/22申请日:20101105|||公开|||文件的公告送达IPC(主分类):B01J 31/22收件人:陆久民文件名称:发明专利申请初步审查合格通知书

IPC分类号:

B01J31/22; C07D487/22

主分类号:

B01J31/22

申请人:

长春惠工净化工业有限公司

发明人:

陆久民; 赵伟; 刘福全; 李达; 安孜华; 李红琳; 刘莹红

地址:

130012 吉林省长春市高新技术开发区学苑街286号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明涉及一种磺化酞菁钴脱硫催化剂及其制备方法。是由将苯酐、素、CoCl2和钼酸铵与航空煤油混合后,置于微波炉中进行缩合反应,得酞菁钴;在回流装置中加入酞菁钴和过量浓硫酸,于微波炉中进行磺化反应,加氯化钠至饱和,析出蓝紫色固体,用无水乙醇和丙酮洗涤,常温真空干燥,即为磺化酞菁钴产品。采用微波能够有效地缩短反应时间,提高合成效率;以航空煤油为溶剂合成磺化酞菁钴,既能改进溶剂毒性大的缺点,又能减少固相法原料挥发损耗,降低环境污染,低了生产成本,提高了经济效益,合成工艺简单,高效,低耗,安全。

权利要求书

1: 一种磺化酞菁钴脱硫催化剂, 其特征在于, 基本组分及质量百分数为 : 苯酐 14-20% 尿素 13-20% CoCl2 2-5% 钼酸铵 1-2% 航空煤油 53-70%
2: 按照权利要求 1 所没有述的磺化酞菁钴脱硫催化剂制备方法, 其特征在于, 包括以 下顺序和步骤 : a、 将 14-20%苯酐、 13-20%尿素、 2-5% CoCl2 和 1-2%钼酸铵与 53-70%航空煤油混合 后, 置于微波炉中进行缩合反应, 辐照功率 400-600W, 反应时间 20-50min, 得酞菁钴 ; b、 在回流装置中加入步骤 a 制备的酞菁钴和过量浓硫酸, 于微波炉中进行辐照功率 400-600W, 反应时间 20-50min, 磺化反应, 磺化反应后取出自然冷却 ; c、 冷却后, 在剧烈搅拌的条件下倒入饱和氯化钠冰水中稀释, 加氯化钠至饱和, 析出蓝 紫色固体, 依次用无水乙醇和丙酮洗涤 2-3 次, 每次洗涤所用无水乙醇或丙酮的量均为液 面高出固体 1cm ; d、 常温真空干燥 24 小时, 粉碎至 25 目, 即为磺化酞菁钴产品。

说明书


磺化酞菁钴脱硫催化剂及其制备方法

    技术领域 :
     本发明涉及一种磺化酞菁钴的合成方法, 尤其是采用微波, 在航空煤油溶剂中合 成磺化酞菁钴催化剂的方法。 背景技术 :
     磺化酞菁钴的合成方法主要有固相法和溶剂法两种。 固相法的主要缺点是原料易 挥发、 环境污染严重, 用水作介质会产生较严重的粘壁和堵塞排气管的情况 ; 溶剂法的主要 缺点是反应时间长且所用溶剂的毒性大, 例如以三氯化苯为溶剂时, 在合成磺化酞菁钴过 程中易生成微量的强致癌物多氯联苯。 因此, 选择一种溶剂毒性小, 同时提高收率的合成方 法是今后磺化酞菁钴合成的主要发展方向。CN1403459A 公开了一种 “氧化脱硫催化剂酞菁 钴磺酸盐的制备方法” 是采用环丁砜溶剂合成, 反应时间为 3.5-4.5 小时, 反应时间较长。 殷焕顺、 汪建民等利用微波, 固相合成钴酞菁及其磺化衍生物, 原料挥发损失, 污染环境。 颜汉波以喷气燃料为溶剂合成磺化酞菁钴, 采用沙浴加热, 分别在 160-170℃, 210-220℃, 240-250℃温度段反应 2 小时, 工艺复杂且反应时间较长。
     微波是频率介于 300MHz ~ 300000MHz 的电磁波, 微波对材料有很强的穿透能力, 对被照射的物质能产生深层加热作用, 具有加热快、 受热体系温度均匀等特点。因此, 微波 辐射促进有机化学反应的研究已成为有机化学领域的一个热点。航空煤油又称 3 号喷气燃 料, 具有热稳定性较好, 毒性小, 沸程宽, 是一种良好的有机溶剂。 金属酞菁化合物最初用作 颜料和燃料, 由于其具有热稳定性好, 优异的光敏性, 较好的光电性能及配合性等特点, 目 前已发展成为用途广泛的多功能性材料。 钴酞菁及其衍生物由于具有独特的光、 电、 磁及对 某些气体的敏感性等方面的特性, 已经在硫醇氧化、 燃料电池、 光导材料、 导电材料、 传感器 等领域得到了广泛的应用。 发明内容 :
     本发明的目的在于针对上述现有技术的不足, 提供一种磺化酞菁钴脱硫催化剂及 其制备方法。
     本发明的目的是通过以下技术方案实现的 :
     磺化酞菁钴脱硫催化剂, 基本组分及质量百分数为 :
     苯酐 14-20%
     尿素 13-20%
     CoCl2 2-5%
     钼酸铵 1-2%
     航空煤油 5 3-70%
     磺化酞菁钴脱硫催化剂制备方法, 包括以下顺序和步骤 :
     a、 将 14-20%苯酐、 13-20%尿素、 2-5% CoCl2 和 2-5%钼酸铵与 53-70%航空煤油 混合后, 置于微波炉中进行缩合反应, 辐照功率 400-600W, 反应时间 20-50min, 得酞菁钴 ;b、 在回流装置中加入步骤 a 制备的酞菁钴和过量浓硫酸, 于微波炉中进行辐照功 率 400-600W, 反应时间 20-50min, 磺化反应, 磺化反应后取出自然冷却 ;
     c、 冷却后, 在剧烈搅拌的条件下倒入饱和氯化钠冰水中稀释, 加氯化钠至饱和, 析 出蓝紫色固体, 依次用无水乙醇和丙酮洗涤 2-3 次, 每次洗涤所用无水乙醇或丙酮的量均 为液面高出固体 1cm ;
     d、 常温真空干燥 24 小时, 粉碎至 25 目, 即为磺化酞菁钴产品。
     有益效果 : 采用微波能够有效地缩短反应时间, 提高合成效率 ; 以航空煤油为溶 剂合成磺化酞菁钴, 既能改进溶剂毒性大的缺点, 又能减少固相法原料挥发损耗, 降低环境 污染, 低了生产成本, 提高了经济效益, 合成工艺简单, 高效, 低耗, 安全。 具体实施方式 :
     下面结合实施例做进一步的详细说明 :
     磺化酞菁钴脱硫催化剂, 基本组分及质量百分数为 :
     苯酐 14-20%
     尿素 13-20% CoCl2 2-5%
     钼酸铵 1-2%
     航空煤油 53-70%
     磺化酞菁钴脱硫催化剂制备方法, 包括以下顺序和步骤 :
     a、 将 14-20%苯酐、 13-20%尿素、 2-5% CoCl2 和 1-2%钼酸铵与 53-70%航空煤油 混合后, 置于微波炉中进行缩合反应, 辐照功率 400-600W, 反应时间 20-50min, 得酞菁钴 ;
     b、 在回流装置中加入步骤 a 制备的酞菁钴和过量浓硫酸, 于微波炉中进行辐照功 率 400-600W, 反应时间 20-50min, 磺化反应, 磺化反应后取出自然冷却 ;
     c、 冷却后, 在剧烈搅拌的条件下倒入饱和氯化钠冰水中稀释, 加氯化钠至饱和, 析 出蓝紫色固体, 依次用无水乙醇和丙酮洗涤 2-3 次, 每次洗涤所用无水乙醇或丙酮的量均 为液面高出固体 1cm ;
     d、 常温真空干燥 24 小时, 粉碎至 25 目, 即为磺化酞菁钴产品。
     实施例 1
     磺化酞菁钴脱硫催化剂制备方法, 包括以下顺序和步骤 :
     a、 将 140g 苯酐、 130g 尿素、 20gCoCl2 和 10g 钼酸铵与 700g 航空煤油混合后, 置于 微波炉中进行缩合反应, 辐照功率 400W, 反应时间 20min, 得酞菁钴 ;
     b、 在回流装置中加入步骤 a 制备的酞菁钴和过量浓硫酸, 于微波炉中进行辐照功 率 400W, 反应时间 20min, 磺化反应, 磺化反应后取出自然冷却 ;
     c、 冷却后, 在剧烈搅拌的条件下倒入饱和氯化钠冰水中稀释, 加氯化钠至饱和, 析 出蓝紫色固体, 依次用无水乙醇和丙酮洗涤 2 次, 每次洗涤所用无水乙醇或丙酮的量均为 液面高出固体 1cm ;
     d、 常温真空干燥 24 小时, 粉碎至 25 目, 即为磺化酞菁钴产品。
     实施例 2
     磺化酞菁钴脱硫催化剂制备方法, 包括以下顺序和步骤 :
     a、 将 200g 苯酐、 200g 尿素、 20gCoCl2 和 20g 钼酸铵与 530g 航空煤油混合后, 置于 微波炉中进行缩合反应, 辐照功率 600W, 反应时间 50min, 得酞菁钴 ;
     b、 在回流装置中加入步骤 a 制备的酞菁钴和过量浓硫酸, 于微波炉中进行辐照功 率 600W, 反应时间 50min, 磺化反应, 磺化反应后取出自然冷却 ;
     c、 冷却后, 在剧烈搅拌的条件下倒入饱和氯化钠冰水中稀释, 加氯化钠至饱和, 析 出蓝紫色固体, 依次用无水乙醇和丙酮洗涤 3 次, 每次洗涤所用无水乙醇或丙酮的量均为 液面高出固体 1cm ;
     d、 常温真空干燥 24 小时, 粉碎至 25 目, 即为磺化酞菁钴产品。
     实施例 3
     a、 将 150g 苯酐、 150g 尿素、 40gCoCl2 和 10g 钼酸铵与 650g 航空煤油混合后, 置于 微波炉中进行缩合反应, 辐照功率 500W, 反应时间 30min, 得酞菁钴 ;
     b、 在回流装置中加入步骤 a 制备的酞菁钴和过量浓硫酸, 于微波炉中进行辐照功 率 500W, 反应时间 30min, 磺化反应, 磺化反应后取出自然冷却 ;
     c、 冷却后, 在剧烈搅拌的条件下倒入饱和氯化钠冰水中稀释, 加氯化钠至饱和, 析 出蓝紫色固体, 依次用无水乙醇和丙酮洗涤 2 次, 每次洗涤所用无水乙醇或丙酮的量均为 液面高出固体 1cm ;
     d、 常温真空干燥 24 小时, 粉碎至 25 目, 即为磺化酞菁钴产品。
     实施例 4
     a、 将 180g 苯酐、 170g 尿素、 30gCoCl2 和 20g 钼酸铵与 600g 航空煤油混合后, 置于 微波炉中进行缩合反应, 辐照功率 450W, 反应时间 40min, 得酞菁钴 ;
     b、 在回流装置中加入步骤 a 制备的酞菁钴和过量浓硫酸, 于微波炉中进行辐照功 率 450W, 反应时间 40min, 磺化反应, 磺化反应后取出自然冷却 ;
     c、 冷却后, 在剧烈搅拌的条件下倒入饱和氯化钠冰水中稀释, 加氯化钠至饱和, 析 出蓝紫色固体, 依次用无水乙醇和丙酮洗涤 3 次, 每次洗涤所用无水乙醇或丙酮的量均为 液面高出固体 1cm ;
     d、 常温真空干燥 24 小时, 粉碎至 25 目, 即为磺化酞菁钴产品。5

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1、10申请公布号CN101972675A43申请公布日20110216CN101972675ACN101972675A21申请号201010533031522申请日20101105B01J31/22200601C07D487/2220060171申请人长春惠工净化工业有限公司地址130012吉林省长春市高新技术开发区学苑街286号72发明人陆久民赵伟刘福全李达安孜华李红琳刘莹红54发明名称磺化酞菁钴脱硫催化剂及其制备方法57摘要本发明涉及一种磺化酞菁钴脱硫催化剂及其制备方法。是由将苯酐、素、COCL2和钼酸铵与航空煤油混合后,置于微波炉中进行缩合反应,得酞菁钴;在回流装置中加入酞菁钴和过量浓硫酸。

2、,于微波炉中进行磺化反应,加氯化钠至饱和,析出蓝紫色固体,用无水乙醇和丙酮洗涤,常温真空干燥,即为磺化酞菁钴产品。采用微波能够有效地缩短反应时间,提高合成效率;以航空煤油为溶剂合成磺化酞菁钴,既能改进溶剂毒性大的缺点,又能减少固相法原料挥发损耗,降低环境污染,低了生产成本,提高了经济效益,合成工艺简单,高效,低耗,安全。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页CN101972676A1/1页21一种磺化酞菁钴脱硫催化剂,其特征在于,基本组分及质量百分数为苯酐1420尿素1320COCL225钼酸铵12航空煤油53702按照权利要求1所没有述的磺化酞。

3、菁钴脱硫催化剂制备方法,其特征在于,包括以下顺序和步骤A、将1420苯酐、1320尿素、25COCL2和12钼酸铵与5370航空煤油混合后,置于微波炉中进行缩合反应,辐照功率400600W,反应时间2050MIN,得酞菁钴;B、在回流装置中加入步骤A制备的酞菁钴和过量浓硫酸,于微波炉中进行辐照功率400600W,反应时间2050MIN,磺化反应,磺化反应后取出自然冷却;C、冷却后,在剧烈搅拌的条件下倒入饱和氯化钠冰水中稀释,加氯化钠至饱和,析出蓝紫色固体,依次用无水乙醇和丙酮洗涤23次,每次洗涤所用无水乙醇或丙酮的量均为液面高出固体1CM;D、常温真空干燥24小时,粉碎至25目,即为磺化酞菁钴。

4、产品。权利要求书CN101972675ACN101972676A1/3页3磺化酞菁钴脱硫催化剂及其制备方法技术领域0001本发明涉及一种磺化酞菁钴的合成方法,尤其是采用微波,在航空煤油溶剂中合成磺化酞菁钴催化剂的方法。背景技术0002磺化酞菁钴的合成方法主要有固相法和溶剂法两种。固相法的主要缺点是原料易挥发、环境污染严重,用水作介质会产生较严重的粘壁和堵塞排气管的情况;溶剂法的主要缺点是反应时间长且所用溶剂的毒性大,例如以三氯化苯为溶剂时,在合成磺化酞菁钴过程中易生成微量的强致癌物多氯联苯。因此,选择一种溶剂毒性小,同时提高收率的合成方法是今后磺化酞菁钴合成的主要发展方向。CN1403459A。

5、公开了一种“氧化脱硫催化剂酞菁钴磺酸盐的制备方法”是采用环丁砜溶剂合成,反应时间为3545小时,反应时间较长。殷焕顺、汪建民等利用微波,固相合成钴酞菁及其磺化衍生物,原料挥发损失,污染环境。颜汉波以喷气燃料为溶剂合成磺化酞菁钴,采用沙浴加热,分别在160170,210220,240250温度段反应2小时,工艺复杂且反应时间较长。0003微波是频率介于300MHZ300000MHZ的电磁波,微波对材料有很强的穿透能力,对被照射的物质能产生深层加热作用,具有加热快、受热体系温度均匀等特点。因此,微波辐射促进有机化学反应的研究已成为有机化学领域的一个热点。航空煤油又称3号喷气燃料,具有热稳定性较好,。

6、毒性小,沸程宽,是一种良好的有机溶剂。金属酞菁化合物最初用作颜料和燃料,由于其具有热稳定性好,优异的光敏性,较好的光电性能及配合性等特点,目前已发展成为用途广泛的多功能性材料。钴酞菁及其衍生物由于具有独特的光、电、磁及对某些气体的敏感性等方面的特性,已经在硫醇氧化、燃料电池、光导材料、导电材料、传感器等领域得到了广泛的应用。发明内容0004本发明的目的在于针对上述现有技术的不足,提供一种磺化酞菁钴脱硫催化剂及其制备方法。0005本发明的目的是通过以下技术方案实现的0006磺化酞菁钴脱硫催化剂,基本组分及质量百分数为0007苯酐14200008尿素13200009COCL2250010钼酸铵12。

7、0011航空煤油53700012磺化酞菁钴脱硫催化剂制备方法,包括以下顺序和步骤0013A、将1420苯酐、1320尿素、25COCL2和25钼酸铵与5370航空煤油混合后,置于微波炉中进行缩合反应,辐照功率400600W,反应时间2050MIN,得酞菁钴;说明书CN101972675ACN101972676A2/3页40014B、在回流装置中加入步骤A制备的酞菁钴和过量浓硫酸,于微波炉中进行辐照功率400600W,反应时间2050MIN,磺化反应,磺化反应后取出自然冷却;0015C、冷却后,在剧烈搅拌的条件下倒入饱和氯化钠冰水中稀释,加氯化钠至饱和,析出蓝紫色固体,依次用无水乙醇和丙酮洗涤2。

8、3次,每次洗涤所用无水乙醇或丙酮的量均为液面高出固体1CM;0016D、常温真空干燥24小时,粉碎至25目,即为磺化酞菁钴产品。0017有益效果采用微波能够有效地缩短反应时间,提高合成效率;以航空煤油为溶剂合成磺化酞菁钴,既能改进溶剂毒性大的缺点,又能减少固相法原料挥发损耗,降低环境污染,低了生产成本,提高了经济效益,合成工艺简单,高效,低耗,安全。具体实施方式0018下面结合实施例做进一步的详细说明0019磺化酞菁钴脱硫催化剂,基本组分及质量百分数为0020苯酐14200021尿素13200022COCL2250023钼酸铵120024航空煤油53700025磺化酞菁钴脱硫催化剂制备方法,包。

9、括以下顺序和步骤0026A、将1420苯酐、1320尿素、25COCL2和12钼酸铵与5370航空煤油混合后,置于微波炉中进行缩合反应,辐照功率400600W,反应时间2050MIN,得酞菁钴;0027B、在回流装置中加入步骤A制备的酞菁钴和过量浓硫酸,于微波炉中进行辐照功率400600W,反应时间2050MIN,磺化反应,磺化反应后取出自然冷却;0028C、冷却后,在剧烈搅拌的条件下倒入饱和氯化钠冰水中稀释,加氯化钠至饱和,析出蓝紫色固体,依次用无水乙醇和丙酮洗涤23次,每次洗涤所用无水乙醇或丙酮的量均为液面高出固体1CM;0029D、常温真空干燥24小时,粉碎至25目,即为磺化酞菁钴产品。。

10、0030实施例10031磺化酞菁钴脱硫催化剂制备方法,包括以下顺序和步骤0032A、将140G苯酐、130G尿素、20GCOCL2和10G钼酸铵与700G航空煤油混合后,置于微波炉中进行缩合反应,辐照功率400W,反应时间20MIN,得酞菁钴;0033B、在回流装置中加入步骤A制备的酞菁钴和过量浓硫酸,于微波炉中进行辐照功率400W,反应时间20MIN,磺化反应,磺化反应后取出自然冷却;0034C、冷却后,在剧烈搅拌的条件下倒入饱和氯化钠冰水中稀释,加氯化钠至饱和,析出蓝紫色固体,依次用无水乙醇和丙酮洗涤2次,每次洗涤所用无水乙醇或丙酮的量均为液面高出固体1CM;0035D、常温真空干燥24小。

11、时,粉碎至25目,即为磺化酞菁钴产品。0036实施例20037磺化酞菁钴脱硫催化剂制备方法,包括以下顺序和步骤说明书CN101972675ACN101972676A3/3页50038A、将200G苯酐、200G尿素、20GCOCL2和20G钼酸铵与530G航空煤油混合后,置于微波炉中进行缩合反应,辐照功率600W,反应时间50MIN,得酞菁钴;0039B、在回流装置中加入步骤A制备的酞菁钴和过量浓硫酸,于微波炉中进行辐照功率600W,反应时间50MIN,磺化反应,磺化反应后取出自然冷却;0040C、冷却后,在剧烈搅拌的条件下倒入饱和氯化钠冰水中稀释,加氯化钠至饱和,析出蓝紫色固体,依次用无水乙。

12、醇和丙酮洗涤3次,每次洗涤所用无水乙醇或丙酮的量均为液面高出固体1CM;0041D、常温真空干燥24小时,粉碎至25目,即为磺化酞菁钴产品。0042实施例30043A、将150G苯酐、150G尿素、40GCOCL2和10G钼酸铵与650G航空煤油混合后,置于微波炉中进行缩合反应,辐照功率500W,反应时间30MIN,得酞菁钴;0044B、在回流装置中加入步骤A制备的酞菁钴和过量浓硫酸,于微波炉中进行辐照功率500W,反应时间30MIN,磺化反应,磺化反应后取出自然冷却;0045C、冷却后,在剧烈搅拌的条件下倒入饱和氯化钠冰水中稀释,加氯化钠至饱和,析出蓝紫色固体,依次用无水乙醇和丙酮洗涤2次,。

13、每次洗涤所用无水乙醇或丙酮的量均为液面高出固体1CM;0046D、常温真空干燥24小时,粉碎至25目,即为磺化酞菁钴产品。0047实施例40048A、将180G苯酐、170G尿素、30GCOCL2和20G钼酸铵与600G航空煤油混合后,置于微波炉中进行缩合反应,辐照功率450W,反应时间40MIN,得酞菁钴;0049B、在回流装置中加入步骤A制备的酞菁钴和过量浓硫酸,于微波炉中进行辐照功率450W,反应时间40MIN,磺化反应,磺化反应后取出自然冷却;0050C、冷却后,在剧烈搅拌的条件下倒入饱和氯化钠冰水中稀释,加氯化钠至饱和,析出蓝紫色固体,依次用无水乙醇和丙酮洗涤3次,每次洗涤所用无水乙醇或丙酮的量均为液面高出固体1CM;0051D、常温真空干燥24小时,粉碎至25目,即为磺化酞菁钴产品。说明书CN101972675A。

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