一種偏鈦酸的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于化學技術領域，具體涉及一種蒎烯異構為莰烯的催化劑偏鈦酸(H2Ti〇3 )的制備方法。
【背景技術】
[0002] 偏鈦酸(H2Ti〇3 )，白色粉末，屬非危險品。化學性質較穩定，呈兩性(偏酸性），不溶 于水、脂肪酸和弱無機酸;加熱時，可溶于鹽酸、氫氟酸和濃硫酸，可與強酸或堿金屬的碳酸 鹽反應生成鈦酸鹽，與金屬鈉反應生成鈦酸鈉;在氯化劑作用下生成四氯化鈦，特定條件下 可被氫氣還原成金屬鈦。在大氣中不與二氧化碳、氧氣、二氧化硫、二氧化氮等發生反應。
[0003] 莰烯，有機化合物，是一種雙環單萜烯類化合物。存在于佛手油、香茅油、柏木油等 許多香精油內。有一對對映體。分為左旋體和右旋體。不溶于水，微溶于醇，溶于醚、環已烷 和氯仿等。莰烯是松節油等多種天然揮發油的成分，主要用作有機合成原料，可用于合成樟 腦、香料、農藥、硫氰酸乙酸異茨酯、醋酸異茨酯、毒殺芬等。
[0004] 偏鈦酸可用作蒎烯異構為莰烯的催化劑，偏鈦酸的催化活性高，用于以α_蒎烯為 原料制備莰烯，蒎烯轉化率99%以上，對莰烯的選擇性可達90%以上。另外，偏鈦酸還可以 作為媒染劑、海水吸附劑等。
[0005] 普通的市售偏鈦酸對于蒎烯異構化反應轉化率和選擇性都相對較低，目前反應轉 化率最高的只有達到5%。對蒎烯異構為莰烯的規模化生產影響較大。
【發明內容】
[0006] 本發明所要解決的技術問題是:提供一種蒎烯異構為莰烯的反應轉化率和選擇性 高的催化劑一一偏鈦酸(H2Ti 03)的制備方法。
[0007] 為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為:一種偏鈦酸的制備方法，其步 驟包括： 1)將二氧化鈦加水打成漿料備用； 2 )按偏鈦酸與氫氧化鈉質量比為1: 2 ± 0.1，將氫氧化鈉固體配制成水溶液，然后將步 驟1)所得二氧化鈦漿料與氫氧化鈉水溶液在反應器中混合均勻； 將反應器加熱，升溫至140±5°C反應，反應過程中控制反應器內壓力在0.15-0.2MPa; 反應8±0.5小時，反應完畢，然后放料，靜置分層后排水，剩余沉淀用水洗滌至洗滌水中氫 氧化鈉的質量百分含量低于0.1% ; 3)將步驟2)所得沉淀加水打成漿料，按偏鈦酸與甲酸的摩爾比為1:3.1~3.5,攪拌下將 甲酸水溶液滴入漿料中，形成混合物料，該混合物料中的甲酸的質量百分含量為0.3~ 0.4%，攪拌酸化反應，反應10±0.5h，反應結束，靜置分層后排水，將沉淀水洗至洗滌水中 甲酸的質量百分含量低于0.03%，再靜置分層后排水，將剩余漿料過濾除水，濾餅干燥、粉 碎，得偏鈦酸成品。
[0008] 反應方程式為：
所述的氫氧化鈉水溶液的質量百分含量為60~70 %。
[0009] 所述的甲酸水溶液的質量百分含量為20~30%。
[0010] 步驟3)中，剩余漿料過濾采用板框壓濾機過濾。
[0011] 步驟3)中，偏鈦酸干燥至其中的含水量<10wt. %。
[0012] 步驟2)中，靜置分層后排水回收套用;所得的剩余沉淀洗滌過程中產生的水回收 套用。
[0013] 步驟3)中，反應結束后，靜置分層后排水回收套用。
[0014] 有益效果:本申請公開的技術方案獲得的偏鈦酸成品酸度為:4~10%，其應用到 蒎烯異構為莰烯的反應，與普通的市售偏鈦酸相比，反應轉化率和選擇性都相對較高，市場 中同類產品的反應轉化率最高的只能達到5%，本申請技術方案所得的偏鈦酸成品應用后， 蒎烯異構為莰烯的反應轉化率2 99%、選擇性80~85%，利于蒎烯異構為莰烯的規模化生產。
【附圖說明】
[0015] 圖1為偏鈦酸的制備流程圖。
【具體實施方式】
[0016] 下面列舉的具體實施例，是對本發明作進一步詳細的說明，這些實施例僅用于說 明本發明的目的，不以任何方式限制本發明所包含內容的范圍。
[0017] 實施例1 將79.9Kg二氧化鈦(Ti02)投入打漿槽D1911，加水打成漿料，用真空抽入反應釜R1911; 將195.8Kg氫氧化鈉固堿量投入堿液槽D1912，配制成65wt. %的水溶液，用真空抽入反 應釜R1911，經攪拌混合； 升溫反應，控制反應釜R1911內壓力在0.15-0.2MPa;經8小時反應，體積膨脹;膨脹后反 應釜攪拌器的電流上升，反應完畢放料至堿洗槽D1913,用清水洗滌至洗滌水中的氫氧化鈉 的含量低于O.lwt.%后，沉淀漿料抽料至高位槽D1914; 將沉淀漿料放入酸洗槽D1915，然后將含有150Kg甲酸的計量槽D1916中質量百分含量 為29%的甲酸水溶液滴入，滴加完畢后酸洗槽D1915中甲酸質量百分含量為0.3~0.4%，攪 拌酸化數小時后，水洗至洗滌水中的甲酸的質量百分含量低于〇. 03%，靜置分層后排水； 剩余漿料用離心G1911打入板框壓濾機Ml 911，濾干的物料送入烘房干燥至含水量〈 10wt. %，粉碎，成品包裝。
[0018] 實施例2 將79.9Kg二氧化鈦(Ti02)投入打漿槽D1911，加水打成漿料，用真空抽入反應釜R1911; 205.5Kg氫氧化鈉固堿量投入堿液槽D1912，配制成70wt. %的水溶液，用真空抽入反應 釜R1911，經攪拌混合； 升溫反應，控制反應釜R1911內壓力在0.15-0.2MPa;經8小時反應，體積膨脹;膨脹后反 應釜攪拌器的電流上升，反應完畢放料至堿洗槽D1913,用清水洗滌至洗滌水中的氫氧化鈉 的含量低于O.lwt.%后，沉淀漿料抽料至高位槽D1914; 將沉淀漿料放入酸洗槽D1915，然后將含有158.8Kg甲酸的計量槽D1916中質量百分含 量為22%的甲酸水溶液滴入，滴加完畢后酸洗槽D1915中甲酸質量百分含量為0.3~0.4%， 攪拌酸化數小時后，水洗至洗滌水中的甲酸的質量百分含量低于〇. 03%，靜置分層后排水； 剩余漿料用離心G1911打入板框壓濾機Ml 911，濾干的物料送入烘房干燥至含水量〈 10wt. %，粉碎，成品包裝。
[0019] 偏欽酸成品性能指標： 經分析酸度，成品酸度為:4~10% ; 堆積比重，堆積比重:0.2~0.4g/mL; 含水量:〈10 %。
[0020] 實施例1、2所得的偏鈦酸成品應用后，蒎烯異構為莰烯的反應轉化率2 99%、選擇 性80~85%。
【主權項】
1. 一種偏鈦酸的制備方法，其步驟包括： 1)將二氧化鈦加水打成漿料備用； 2 )按偏鈦酸與氫氧化鈉質量比為1: 2 ± 0.1，將氫氧化鈉固體配制成水溶液，然后將步 驟1)所得二氧化鈦漿料與氫氧化鈉水溶液在反應器中混合均勻； 將反應器加熱升溫至140 ± 5 °C反應，反應過程中控制反應器內壓力在0.15-0.2MPa;反 應8 ± 0.5小時，反應結束后放料，靜置分層排水，剩余沉淀用水洗滌至洗滌水中氫氧化鈉的 質量百分含量低于〇. 1% ; 3)將步驟2)所得沉淀加水打成漿料，按偏鈦酸與甲酸的摩爾比為1:3.1~3.5,將甲酸水 溶液在攪拌下滴入漿料中，形成混合物料，該混合物料中的甲酸的質量百分含量為〇. 3~ 0.4%，攪拌酸化反應，反應10±0.5h，反應結束，靜置分層后排水，將沉淀水洗至洗滌水中 甲酸的質量百分含量低于0.03%，再靜置分層后排水，將剩余漿料過濾除水，濾餅干燥、粉 碎，得偏鈦酸成品。2. 根據權利要求1所述的一種偏鈦酸的制備方法，其特征在于:所述的氫氧化鈉水溶液 的質量百分含量為60~70%。3. 根據權利要求1所述的一種偏鈦酸的制備方法，其特征在于:所述的甲酸水溶液的質 量百分含量為20~30%。4. 根據權利要求1所述的一種偏鈦酸的制備方法，其特征在于:步驟3)中，所述的剩余 漿料過濾除水采用板框壓濾機過濾。5. 根據權利要求1所述的一種偏鈦酸的制備方法，其特征在于:步驟3)中，所述的濾餅 干燥至其中的含水量<l〇wt. %。6. 根據權利要求1所述的一種偏鈦酸的制備方法，其特征在于：步驟2)中，靜置分層后 排水回收套用;剩余沉淀洗滌過程中產生的水回收套用。7. 根據權利要求1所述的一種偏鈦酸的制備方法，其特征在于：步驟3)中，反應結束 后，靜置分層后排水回收套用。
【專利摘要】本發明公開了一種偏鈦酸的制備方法，其步驟包括：1）將二氧化鈦加水打成漿料備用；2）將氫氧化鈉固體配制成水溶液，與二氧化鈦漿料混合均勻；將反應器加熱，升溫反應，控制反應器內壓力在0.15-0.2MPa；反應完畢，然后放料，靜置分層后排水，沉淀水洗；3）將沉淀加水打成漿料，然后將甲酸水溶液滴入漿料中，攪拌酸化反應，反應結束，靜置分層后排水，沉淀水洗，過濾、干燥、粉碎。所獲得的偏鈦酸應用于蒎烯異構為莰烯的反應，與普通的市售偏鈦酸相比，反應轉化率和選擇性都相對較高，市場中同類產品的反應轉化率最高的只能達到5%，本申請技術方案所得的偏鈦酸成品應用后，蒎烯異構為莰烯的反應轉化率≥99%、選擇性80~85%。
【IPC分類】B01J21/06, C01G23/00
【公開號】CN105645468
【申請號】
【發明人】徐建, 夏燕, 宋雙喜, 田甜
【申請人】蘇州優合科技有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年1月26日