本發(fā)明涉及導熱油制備方法
技術領域：
，尤其涉及一種利用固體酸催化劑制備導熱油的方法。
背景技術：
：導熱油是一種熱量的傳遞介質，由于其具有加熱均勻，調溫控溫準確，能在低蒸氣壓下產(chǎn)生高溫，傳熱效果好，節(jié)能，輸送和操作方便等特點，近年來被廣泛應用于各種場合。目前，導熱油主要分為兩種：一種是礦物型導熱油，另一種是合成型導熱油。礦物型導熱油是將原油經(jīng)過催化裂化、常壓蒸餾、減壓蒸餾、脫蠟和精制等工序生產(chǎn)出來的基礎油為原料，再加入助劑而獲得的一種導熱油，由于基礎油來源豐富，以基礎油制備的礦物型導熱油價格低廉，但是礦物型導熱油使用溫度低，熱穩(wěn)定差，只能在300℃以下使用，并且隨著使用時間的延長，基礎油會發(fā)生氧化，熱裂化和熱聚合等反應，影響導熱油的使用性能并且縮短了導熱油的使用壽命；合成型導熱油包括聯(lián)苯、聯(lián)苯醚型導熱油和單芐基甲苯、雙芐基甲苯型導熱油，聯(lián)苯、聯(lián)苯醚型導熱油在使用過程中會產(chǎn)生酚類物質，易對容器造成損壞，帶來安全隱患；單芐基甲苯、雙芐基甲苯型導熱油熱穩(wěn)定好、使用安全。目前制備單芐基甲苯和雙芐基甲苯的方法是將甲苯和芐氯在催化劑的作用下來合成單芐基甲苯和雙芐基甲苯。常用的催化劑以質子酸催化劑為主，包括AlCl3溶液,濃硫酸等，在質子酸的催化下，單芐基甲苯和雙芐基甲苯收率高，但是質子酸存在分離困難，無法回收再利用，反應后產(chǎn)生大量的廢水問題，需要經(jīng)過處理才能排放。伍振毅、殷冬媛等在公布日2014.05.21，公布號CN103804111A中公開了一種導熱油的制備方法，該制備方法以季鏻鹽離子液體為催化劑，離子液體與產(chǎn)物不相容，經(jīng)過簡單處理即可將離子液體與產(chǎn)物分離，催化劑可以回收再利用，但是離子液體價格昂貴，給生產(chǎn)廠家?guī)硪欢ǖ慕?jīng)濟負擔。技術實現(xiàn)要素：為了解決現(xiàn)有技術中的問題，本發(fā)明的目的是提供一種利用固體酸催化劑制備導熱油的方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：一種利用固體酸催化劑制備導熱油的方法，其特征在于，包括如下步驟：S1、將分子篩加入錐形瓶中，磁力攪拌條件下分別加入AlCl3溶液和Na2SiO3溶液，利用氨水調節(jié)pH=8-9，靜置2h，抽濾，濾餅放入馬弗爐中焙燒，焙燒溫度為300-400℃，得到Al2O3/SiO2/分子篩固體酸催化劑；S2、在反應容器中加入S1中的固體酸催化劑，利用兩個恒壓漏斗，邊攪拌邊分別滴加甲苯和芐氯，滴加結束后加熱體系溫度為110-120℃，反應10-15小時，反應結束后靜置24h；S3、將S2反應后的體系進行過濾處理，濾液加入NaOH溶液，充分攪拌后靜置分層，上層油進行常壓蒸餾除去未反應的甲苯和芐氯，剩下的產(chǎn)物再分別進行常壓蒸餾和減壓蒸餾，獲得單芐基甲苯和雙芐基甲苯；S4、將單芐基甲苯和雙芐基甲苯混合，制備導熱油。其中，所述S1中AlCl3溶液與Na2SiO3溶液的濃度之比為1:1-6:1。其中，所述S1中AlCl3為1mol時，Na2SiO3的用量為1-3mol。其中，所述S1中AlCl3的物質的量為1mol時，分子篩的質量為102g。其中，所述S2中固體酸催化劑的用量為芐氯質量的5%-10%，所述甲苯與芐氯的摩爾比為1:1-5:1。其中，所述S2中甲苯與芐氯的滴加速度之比為1.5:1-1:3。其中，所述S3中NaOH溶液的質量濃度為10%-15%。其中，所述S4中單芐基甲苯的質量百分數(shù)為20%-50%，雙芐基甲苯的質量百分數(shù)為50%-80%。本發(fā)明實現(xiàn)的有益效果：本發(fā)明以固體酸催化劑催化甲苯和芐氯反應生產(chǎn)單芐基甲苯和雙芐基甲苯，單芐基甲苯和雙芐基甲苯混合獲得導熱油；本發(fā)明利用的固體酸催化劑制備方法簡單，原料便宜，固體酸催化劑與反應后合成的單芐基甲苯和雙芐基甲苯不相溶，分離過程簡單，實現(xiàn)回收再利用。具體實施方式下面通過實施例的方式進一步詳細說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。以下實施例中，單芐基甲苯的收率（%）=單芐基甲苯的產(chǎn)量÷反應產(chǎn)物的總產(chǎn)量×100%，其中，單芐基甲苯的產(chǎn)量=反應產(chǎn)物中單芐基甲苯的濃度×反應產(chǎn)物的體積，反應產(chǎn)物中單芐基甲苯的濃度通過氣相色譜法進行測定，反應產(chǎn)物的總產(chǎn)量指除去固體酸催化劑與未反應的甲苯和芐氯之后的產(chǎn)物的重量。雙芐基甲苯的收率（%）=雙芐基甲苯的產(chǎn)量÷反應產(chǎn)物的總產(chǎn)量×100%，其中，雙芐基甲苯的產(chǎn)量=反應產(chǎn)物中雙芐基甲苯的濃度×反應產(chǎn)物的體積，反應產(chǎn)物中雙芐基甲苯的濃度通過氣相色譜法進行測定?？偸章剩?）=單芐基甲苯的收率+雙芐基甲苯的收率。產(chǎn)率（%）=反應產(chǎn)物的實際產(chǎn)量÷理論產(chǎn)量×100%，其中，反應產(chǎn)物的實際產(chǎn)量指除去固體酸催化劑與未反應的甲苯和芐氯之后的產(chǎn)物的重量，反應產(chǎn)物的理論產(chǎn)量指通過投料比計算得到的產(chǎn)物的產(chǎn)量。實施例1稱取25.5g分子篩加入錐形瓶中，磁力攪拌條件下分別一次性加入500mL，0.5mol/LAlCl3溶液和500mL，0.5mol/LNa2SiO3溶液，利用氨水調節(jié)pH=8-9，靜置2h，抽濾，濾餅水洗3次后放入馬弗爐中焙燒，焙燒溫度為300℃，得到Al2O3/SiO2/分子篩固體酸催化劑。實施例2稱取51g分子篩加入錐形瓶中，磁力攪拌條件下分別一次性加入500mL，1mol/LAlCl3溶液和500mL，0.5mol/LNa2SiO3溶液，利用氨水調節(jié)pH=8-9，靜置2h，抽濾，濾餅水洗3次后放入馬弗爐中焙燒，焙燒溫度為350℃，得到Al2O3/SiO2/分子篩固體酸催化劑。實施例3稱取76.5g分子篩加入錐形瓶中，磁力攪拌條件下分別一次性加入500mL，1.5mol/LAlCl3溶液和500mL，0.5mol/LNa2SiO3溶液，利用氨水調節(jié)pH=8-9，靜置2h，抽濾，濾餅水洗3次后放入馬弗爐中焙燒，焙燒溫度為400℃，得到Al2O3/SiO2/分子篩固體酸催化劑。實施例4稱取102g分子篩加入錐形瓶中，磁力攪拌條件下分別一次性加入500mL，2mol/LAlCl3溶液和2L，0.5mol/LNa2SiO3溶液，利用氨水調節(jié)pH=8-9，靜置2h，抽濾，濾餅水洗3次后放入馬弗爐中焙燒，焙燒溫度為380℃，得到Al2O3/SiO2/分子篩固體酸催化劑。實施例5稱取25.5g分子篩加入錐形瓶中，磁力攪拌條件下分別一次性加入100mL，2.5mol/LAlCl3溶液和1L，0.5mol/LNa2SiO3溶液，利用氨水調節(jié)pH=8-9，靜置2h，抽濾，濾餅水洗3次后放入馬弗爐中焙燒，焙燒溫度為350℃，得到Al2O3/SiO2/分子篩固體酸催化劑。實施例6稱取30.6g分子篩加入錐形瓶中，磁力攪拌條件下分別一次性加入100mL，3mol/LAlCl3溶液和0.6L，0.5mol/LNa2SiO3溶液，利用氨水調節(jié)pH=8-9，靜置2h，抽濾，濾餅水洗3次后放入馬弗爐中焙燒，焙燒溫度為320℃，得到Al2O3/SiO2/分子篩固體酸催化劑。將實施例1-6制備的固體酸催化劑用于制備單芐基甲苯和雙芐基甲苯。實施例7A、在500mL三口燒瓶中加入實施例1中的固體酸催化劑6.3g，利用兩個恒壓漏斗，邊攪拌邊分別以1.5滴/s的速度滴加甲苯92g、1滴/s的速度滴加芐氯126.5g;B、滴加結束后，加熱體系溫度為110℃，反應10小時，反應結束后靜置24h；C、將B反應后的體系進行過濾處理，濾液加入質量濃度10%的NaOH溶液100mL，充分攪拌后靜置分層，上層油進行常壓蒸餾除去未反應的甲苯和芐氯，剩下的產(chǎn)物再分別進行常壓蒸餾和減壓蒸餾，獲得單芐基甲苯和雙芐基甲苯。實施例8A、在500mL三口燒瓶中加入實施例2中的固體酸催化劑4.41g，利用兩個恒壓漏斗，邊攪拌邊分別以1滴/s的速度滴加甲苯92g、1滴/s的速度滴加芐氯63g;B、滴加結束后，加熱體系溫度為115℃，反應12小時，反應結束后靜置24h；C、將B反應后的體系進行過濾處理，濾液加入質量濃度12%的NaOH溶液50mL，充分攪拌后靜置分層，上層油進行常壓蒸餾除去未反應的甲苯和芐氯，剩下的產(chǎn)物再分別進行常壓蒸餾和減壓蒸餾，獲得單芐基甲苯和雙芐基甲苯。實施例9A、在500mL三口燒瓶中加入實施例3中的固體酸催化劑6.3g，利用兩個恒壓漏斗，邊攪拌邊分別以1滴/s的速度滴加甲苯138g、2滴/s的速度滴加芐氯63g;B、滴加結束后，加熱體系溫度為120℃，反應15小時，反應結束后靜置24h；C、將B反應后的體系進行過濾處理，濾液加入質量濃度15%的NaOH溶液100mL，充分攪拌后靜置分層，上層油進行常壓蒸餾除去未反應的甲苯和芐氯，剩下的產(chǎn)物再分別進行常壓蒸餾和減壓蒸餾，獲得單芐基甲苯和雙芐基甲苯。實施例10A、在500mL三口燒瓶中加入實施例4中的固體酸催化劑1.58g，利用兩個恒壓漏斗，邊攪拌邊分別以1滴/s的速度滴加甲苯92g、2.5滴/s的速度滴加芐氯31.5g;B、滴加結束后，加熱體系溫度為110℃，反應10小時，反應結束后靜置24h；C、將B反應后的體系進行過濾處理，濾液加入質量濃度11%的NaOH溶液100mL，充分攪拌后靜置分層，上層油進行常壓蒸餾除去未反應的甲苯和芐氯，剩下的產(chǎn)物再分別進行常壓蒸餾和減壓蒸餾，獲得單芐基甲苯和雙芐基甲苯。實施例11A、在500mL三口燒瓶中加入實施例5中的固體酸催化劑2g，利用兩個恒壓漏斗，邊攪拌邊分別以1滴/s的速度滴加甲苯92g、3滴/s的速度滴加芐氯25.3g;B、滴加結束后，加熱體系溫度為110℃，反應15小時，反應結束后靜置24h；C、將B反應后的體系進行過濾處理，濾液加入質量濃度10%的NaOH溶液100mL，充分攪拌后靜置分層，上層油進行常壓蒸餾除去未反應的甲苯和芐氯，剩下的產(chǎn)物再分別進行常壓蒸餾和減壓蒸餾，獲得單芐基甲苯和雙芐基甲苯。實施例12A、在500mL三口燒瓶中加入實施例6中的固體酸催化劑2g，利用兩個恒壓漏斗，邊攪拌邊分別以1滴/s的速度滴加甲苯73.6g、1滴/s的速度滴加芐氯25.3g;B、滴加結束后，加熱體系溫度為110℃，反應15小時，反應結束后靜置24h；C、將B反應后的體系進行過濾處理，濾液加入質量濃度10%的NaOH溶液100mL，充分攪拌后靜置分層，上層油進行常壓蒸餾除去未反應的甲苯和芐氯，剩下的產(chǎn)物再分別進行常壓蒸餾和減壓蒸餾，獲得單芐基甲苯和雙芐基甲苯。實施例7-實施例12獲得的單芐基甲苯和雙芐基甲苯的收率與產(chǎn)率參數(shù)如表1所示。表1編號甲苯與芐氯的滴加速度之比甲苯與芐氯的用量之比單芐基甲苯的收率雙芐基甲苯的收率總收率產(chǎn)率實施例71.5:11:168.67%23.57%92.24%98.11%實施例81:12:170.35%20.11%90.46%97.87%實施例91:23:172.11%16.52%88.63%98.28%實施例101:2.54:149.86%40.25%90.11%96.89%實施例111:35:145.35%45.09%90.44%97.11%實施例121:14:175.13%18.34%93.47%96.80%如表1所示，采用固體酸催化劑制備單芐基甲苯和雙芐基甲苯的總收率最高達到93.47%，滿足現(xiàn)階段生產(chǎn)的需求；另外，根據(jù)調整甲苯與芐氯的滴加速度及甲苯與芐氯的用量可以來分別調節(jié)單芐基甲苯和雙芐基甲苯的收率，過程可控。將單芐基甲苯按20%-50%，雙芐基甲苯50%-80%的比例來獲得導熱油。應理解，在閱讀了本發(fā)明的上述內容之后，本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。當前第1頁1 2 3