[發明專利]用于苯、甲醇烷基化的ZSM-5沸石催化劑、其制法及應用

有效

• 申請號: 201410768186.5
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN105728018B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 徐亞榮;徐新良;朱學棟;馮麗梅;樊金龍
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: B01J29/40
• 分類號: B01J29/40;C07C15/06;C07C15/08;C07C2/86
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 王玉雙;鮑俊萍

1.一種用于苯、甲醇烷基化的ZSM-5沸石催化劑的制備方法，其特征在于，由以下步驟組成：

1)取硅鋁比在180-300之間的微孔HZSM-5分子篩，在pH值13-13.5條件下，在所述微孔HZSM-5分子篩中按照固液比1：10-20加入0.005～0.05mol/L的鋁酸鈉溶液，攪拌40～60min使分子篩全部溶解；

2)反應結束后對反應器進行冰水浴急冷操作，使反應驟停，抽濾并洗滌至濾液中性，將濾餅干燥焙燒，得白色粉末；

3)將所得白色粉末于65～90℃正硅酸乙酯乙醇溶液中充分攪拌反應90～140min；

4)對反應器進行冰水浴急冷操作，使反應驟停，抽濾并洗滌至濾液中性，將濾餅干燥，焙燒，得白色粉末狀多級孔道HZSM-5分子篩；

5)將所述多級孔道HZSM-5分子篩與γ-Al₂O₃或η-Al₂O₃中的任意一種混合，加入質量分數為1～5％的稀硝酸溶液進行混捏、擠條、干燥、焙燒，得到一載體；

6)將所述載體用醋酸鎂溶液浸漬，干燥、焙燒后得到所述用于苯、甲醇烷基化的ZSM-5沸石催化劑；

其中，所述用于苯、甲醇烷基化的ZSM-5沸石催化劑是以γ-Al₂O₃或η-Al₂O₃中的任意一種和多級孔道HZSM-5分子篩為載體，負載MgO構成的；以載體總重量為100％計，載體中多級孔道HZSM-5分子篩占50～80％，γ-Al₂O₃或η-Al₂O₃中的任意一種占20～50％，負載MgO的量為1～12％。

2.根據權利要求1所述的用于苯、甲醇烷基化的ZSM-5沸石催化劑的制備方法，其特征在于，于步驟3)中，正硅酸乙酯乙醇溶液為正硅酸乙酯與乙醇按摩爾比1：5-20混合的溶液。

3.根據權利要求1所述的用于苯、甲醇烷基化的ZSM-5沸石催化劑的制備方法，其特征在于，于步驟5)中，所述多級孔道HZSM-5分子篩與γ-Al₂O₃或η-Al₂O₃中的任意一種混合的混合比例為，以載體總重量為100％計，多級孔道HZSM-5分子篩占50～80％，γ-Al₂O₃或η-Al₂O₃中的任意一種占20～50％。

4.根據權利要求1所述的用于苯、甲醇烷基化的ZSM-5沸石催化劑的制備方法，其特征在于，于步驟6)中，所述浸漬的時間為8～48h；所述焙燒為在空氣中以450～600℃焙燒4～12h。

5.一種用于苯、甲醇烷基化的ZSM-5沸石催化劑，其特征在于，其經由權利要求1-4任一項所述的方法制成。

6.根據權利要求5所述的用于苯、甲醇烷基化的ZSM-5沸石催化劑，其特征在于，所述載體為多級孔道HZSM-5分子篩和γ-Al₂O₃。

7.根據權利要求5所述的用于苯、甲醇烷基化的ZSM-5沸石催化劑，其特征在于，所述載體中多級孔道HZSM-5分子篩所占重量比為60～75％。

8.根據權利要求5所述的用于苯、甲醇烷基化的ZSM-5沸石催化劑，其特征在于，所述載體中γ-Al₂O₃所占重量比為25～40％。

9.根據權利要求5所述的用于苯、甲醇烷基化的ZSM-5沸石催化劑，其特征在于，負載MgO所占重量比為5～10％。

10.一種權利要求5所述的用于苯、甲醇烷基化的ZSM-5沸石催化劑的應用，其特征在于，將所述催化劑用于苯、甲醇烷基化反應制取甲苯、二甲苯中，反應溫度400℃～500℃，反應壓力0.1～1MPa、重量空速1～8h^-1、苯與甲醇摩爾比0.8～1.2。