[發明專利]一種高選擇性抗積碳苯烷基化催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201711360894.5
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN108043449B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 郭洪臣;劉家旭;林龍;祝全仁;劉春燕;易顏輝;郭益銅
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B01J29/40
• 分類號: B01J29/40;C07C2/86;C07C15/06;C07C15/073
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

本發明屬于石油化工催化劑技術領域，一種高選擇性抗積碳苯烷基化催化劑的制備方法。第一：選用高硅鋁比MFI沸石分子篩作為催化劑的母體；第二：用酸化硅脂水解物與高硅鋁比MFI沸石分子篩混合，擠條成型，然后用六氟硅酸銨的水溶液處理條形成型物；第三：用水熱晶化高硅鋁比MFI沸石分子篩時得到的分離母液處理高硅鋁比MFI沸石分子篩的條形成型物；第四，采用離子交換法將母液處理后的高硅鋁比MFI沸石分子篩的條形成型物轉變成氫型烷基化催化劑。本發明將水熱合成高硅鋁比MFI沸石分子篩時產生的母液用于處理成型后的條形催化劑，不僅回收了母液中的有用成分，疏通了催化劑的孔道，還減少了烷基化催化劑全生產鏈條中的環境污染。

技術領域

本發明屬于石油化工催化劑技術領域，涉及一種苯烷基化催化劑的制備方法。

背景技術

苯和甲醇、乙醇的氣相烷基化可分別用于合成二甲苯和乙苯，前者可用于生產對二甲苯，進而生產對苯二甲酸；后者可用于脫氫生產苯乙烯，進而生產聚苯乙烯等。因為有水生成，所以苯和甲醇、苯和乙醇烷基化只能在高溫和氣相的反應條件下進行，故而面臨以下共性問題：(1)如何減少二甲苯和乙苯之間的相互異構化副反應。也就是說，在苯和甲醇烷基化中，要盡量減少目的產物二甲苯向副產物乙苯的進一步異構化反應。該副反應所生成的乙苯副產物會影響二甲苯在p-X生產流程中異構化工段的效率；而在苯和乙醇烷基化中，則要盡量減少目的產物乙苯向副產物二甲苯的進一步異構化反應。因為該副反應所生成的少量二甲苯雜質會影響苯乙烯下游產品的純度，限制其應用范圍；(2)如何減緩催化劑在低苯醇比條件下的積碳失活速率，以便使催化劑能在相對溫和的條件下長周期運行。

已有專利所披露的苯烷基化催化劑的制備方法，并沒有很好地解決乙苯和二甲苯的異構化副反應問題。另外，已有專利所披露的苯烷基化催化劑都只能在高苯醇比下運行才有較好的活性穩定性。但是采用高苯醇比將導致苯循環量增大，使工業化裝置的能耗大幅度增加，不利于工業應用。例如，

中國發明專利(申請號201010200020.5)披露的一種用于乙醇與苯氣相烷基化制乙苯的催化劑制備方法，其技術特征是用硝酸鑭溶液改性硅鋁摩爾比SiO₂/Al₂O₃為30～400、晶粒直徑為5～350納米的氫型ZSM-5分子篩，然后將改性物與粘結劑氧化鋁或二氧化硅擠條成型，最后再對擠條成型的催化劑進行高溫水蒸氣處理和磷酸改性。用上述方法制備的催化劑在連續流動的固定加壓固定床反應裝置上進行苯與乙醇氣相烷基化反應時，在反應溫度為390℃，反應壓力為1.2MPa，乙醇重量空速為0.8小時^-1，苯/乙醇摩爾比為6.5的條件下，產品乙苯中二甲苯含量高達800ppm。

中國發明專利(申請號201110192629.7)披露的一種用于乙醇與苯氣相烷基化制乙苯的催化劑制備方法，其技術特征是其技術特征是用堿土金屬鹽溶液改性硅鋁摩爾比SiO₂/Al₂O₃為30～400、晶粒直徑為5～350納米的氫型ZSM-5分子篩，然后將改性物與粘結劑氧化鋁或二氧化硅擠條成型，最后再對擠條成型的催化劑進行高溫水蒸氣處理和磷酸改性。用上述方法制備的催化劑在連續流動的固定加壓固定床反應裝置上進行苯與乙醇氣相烷基化反應時，在反應溫度為390℃，反應壓力為1.2MPa，乙醇重量空速為0.8小時^-1，苯/乙醇摩爾比為6.5的條件下，產品乙苯中二甲苯含量高達600ppm。

中國發明專利(申請號201110367348.0)披露的一種用于乙醇與苯氣相烷基化制乙苯的催化劑制備方法，其技術特征是稀土鹽溶液改性無粘結劑的硅鋁摩爾比SiO2/Al2O3為30～400、晶粒直徑為5～350納米的氫型ZSM-5分子篩，然后再對經過稀土改性的無粘結劑催化劑使用高溫水蒸氣處理和磷酸溶液改性。用上述方法制備的催化劑在連續流動的固定加壓固定床反應裝置上進行苯與乙醇氣相烷基化反應時，在反應溫度為390℃，反應壓力為1.2MPa，乙醇重量空速為0.8小時^-1，苯/乙醇摩爾比為6.5的條件下，產品乙苯中二甲苯含量高達800ppm。