[發明專利]用于甲苯側鏈烷基化制乙苯和苯乙烯的催化劑及其應用

在審

• 申請號: 201811201533.0
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN111054429A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 蔣見;繆長喜;盧媛嬌;孫清
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: B01J29/08
• 分類號: B01J29/08;C07C2/86;C07C15/073;C07C15/46
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1.一種用于甲苯側鏈烷基化制乙苯和苯乙烯的催化劑，催化劑中包含：FAU分子篩材料，堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物和稀土金屬氧化物；其組成可以表示為M_nSi_192-nAl_nO₃₈₄·excess nxM₁O·excess nyM₂O，其中M為堿金屬，excess nxM₁為額外負載的堿金屬和堿土金屬，excess nyM₂為稀土金屬，n為小于192的正整數，x表示額外負載堿金屬和堿土金屬的含量，范圍為0.1～7％，y表示額外負載稀土金屬的含量，范圍為0.05～2％；該催化材料含有大孔、介孔和微孔的復合孔結構。

2.根據權利要求1所述用于甲苯側鏈烷基化制乙苯和苯乙烯的催化劑，其特征在于，FAU分子篩材料選自X分子篩或Y分子篩；所述額外負載堿金屬和堿土金屬的摩爾含量x范圍為0.2～6％，所述額外負載稀土金屬的摩爾含量y的范圍為0.1～1.5％。

3.根據權利要求1所述用于甲苯側鏈烷基化制乙苯和苯乙烯的催化劑，其特征在于，所述額外負載堿金屬和堿土金屬的摩爾含量x為0.5～5％，其中堿金屬和堿土金屬摩爾比例范圍為(0.015～70)：1，所述額外負載稀土金屬的摩爾含量y的范圍為0.2～1％。

4.根據權利要求1所述用于甲苯側鏈烷基化制乙苯和苯乙烯的催化劑，其特征在于，所述額外堿金屬選自K、Rb、Cs元素中的至少一種；額外堿土金屬選自Mg、Ca、Sr、Ba中的至少一種，額外的稀土選自La、Ce、Eu、Gd、Yb、Lu中的至少一種。

5.根據權利要求1所述用于甲苯側鏈烷基化制乙苯和苯乙烯的催化劑，其特征在于，所述分子篩材料選自X分子篩，SiO₂/Al₂O₃為2～2.5。

6.根據權利要求1所述用于甲苯側鏈烷基化制乙苯和苯乙烯的催化劑，其特征在于，所述催化材料所含大孔孔徑范圍在500～5000nm，所含介孔孔徑范圍在5～50nm，所含微孔孔徑范圍在0.6～0.8nm。

7.一種采用權利要求1～5中任意一種用于甲苯側鏈烷基化制乙苯和苯乙烯的催化劑的制備方法，其特征在于:

a)X分子篩或者Y分子篩催化劑在使用前用濃度為0.5～2.5摩爾/升的鉀離子溶液、銣離子溶液或銫離子溶液中的至少一種進行離子交換，交換溫度為50～90℃，每次交換時間1～3小時，固液重量比為1∶(5～10),然后將額外的堿金屬和堿土金屬元素采用浸漬法負載到上述得到的分子篩材料上；隨后將稀土金屬的鹽配成溶液，采用浸漬法將稀土負載到上述得到的分子篩材料上，最后干燥得到改性分子篩。

b)將上述改性分子篩將其與硅溶膠粘合劑以及田菁粉、羧甲基纖維素和石墨中的一種或幾種造孔劑捏合擠條成型，然后焙燒得到催化劑材料。

8.根據權利要求6所述用于甲苯側鏈烷基化制乙苯和苯乙烯的催化劑的制備方法，其特征在于X分子篩或者Y分子篩催化劑依次使用濃度為0.5～2.5摩爾/升的鉀離子溶液、銣離子溶液和銫離子溶液進行離子交換。

9.根據權利要求7所述用于甲苯側鏈烷基化制乙苯和苯乙烯的催化劑的制備方法，其特征在于離子交換后，催化劑中鉀離子、銣離子或銫離子中的至少一種堿金屬離子交換分子篩中鈉離子的離子交換度為10～90％。

10.用于甲苯側鏈烷基化制乙苯和苯乙烯的催化劑的制備方法，其特征在于額外的堿金屬、堿土金屬和稀土金屬采用浸漬法時，使用堿金屬、堿土金屬和稀土金屬的鹽溶液為前驅體浸漬到催化劑上，浸漬溫度為40～80℃，浸漬時間為3～8小時。

11.一種采用權利要求6～9中任意一種用于甲苯側鏈烷基化制乙苯和苯乙烯的催化劑的制備方法，其特征在于改性分子篩與硅溶膠(二氧化硅)的質量比為(6～10):1；改性分子篩和硅溶膠的總質量與羧甲基纖維素、田菁粉和石墨造孔劑的總質量比為1:(0.009～0.1)；造孔劑羧甲基纖維素、田菁粉和石墨的質量比為3:(2.5～1.5):(0.5～1.5)。