[發(fā)明專利]烷基化分子篩催化劑及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011194104.2
• 申請(qǐng)日: 2020-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN114433198A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李菁;劉長(zhǎng)清;董肇勇;田艷明;呂建輝;呂紅秋;肖冰;侯立波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): B01J29/70
• 分類號(hào): B01J29/70;B01J37/10;B01J37/30;B01J37/08;C07C2/66;C07C15/073;C07C15/02;C01B39/48
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 梁文惠

本發(fā)明提供了一種烷基化分子篩催化劑及其制備方法。該制備方法包括：步驟S1，將模板劑與水進(jìn)行第一混合，得到第一混合液；步驟S2，將鋁源、堿源及水進(jìn)行第二混合，得到第二混合液；步驟S3，在第一混合液中依次加入硅源、第二混合液，得到第三混合液；步驟S4，將第三混合液進(jìn)行水熱晶化，得到β分子篩原粉；以及步驟S5，將β分子篩原粉進(jìn)行洗滌、離子交換、干燥、焙燒以及成型，得到烷基化分子篩催化劑。上述烷基化分子篩催化劑具有優(yōu)良的催化活性、不易失活。且其制備方法簡(jiǎn)單、制備成本較低、所用模板劑價(jià)格低廉、對(duì)環(huán)境的污染小，從而有利于進(jìn)一步大規(guī)模制備及推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分子篩制備技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種烷基化分子篩催化劑及其制備方法。

背景技術(shù)

烷基苯是有機(jī)合成的重要中間體，可以用來(lái)合成多種化工產(chǎn)品。其中乙苯是合成苯乙烯的中間體，苯乙烯主要用于生產(chǎn)丁苯橡膠、聚苯乙烯、ABS樹脂等有機(jī)合成材料，同時(shí)，苯乙烯在建筑、汽車和電子領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。異丙苯主要用來(lái)作苯酚、丙酮的原料，也可用作提高燃料油辛烷值的添加劑、合成香料以及聚合引發(fā)劑的原料，同時(shí)也是生產(chǎn)除草劑異丙隆(N-4-異丙基苯基-N',N'-二甲基脲)的中間體。

另外，對(duì)位二烷基苯在有機(jī)合成中有廣泛的應(yīng)用，如對(duì)二乙苯是吸附分離法生產(chǎn)對(duì)二甲苯過(guò)程的解吸劑，脫氫也可以生產(chǎn)二乙烯基苯，用作樹脂、涂料等合成材料生產(chǎn)的交聯(lián)劑。叔丁基甲苯作為一類重要的化工中間體，特別是對(duì)叔丁基甲苯，其氧化后得到的對(duì)叔丁基苯甲酸，是一種重要的有機(jī)合成中間體，可用作金屬加工切削液、潤(rùn)滑油添加劑等；經(jīng)氯代后的對(duì)叔丁基芐基氯是重要的農(nóng)藥、醫(yī)藥生產(chǎn)中間體，經(jīng)氧化后的對(duì)叔丁基苯甲醛是精細(xì)化工產(chǎn)品和食品工業(yè)的重要原料。

由于β分子篩具有獨(dú)特的孔結(jié)構(gòu)和適宜的酸性，可將β分子篩應(yīng)用于異構(gòu)化、催化裂化和芳烴的烷基化，從而得到上述烷基苯。β分子篩由Mobil公司在1967年首次合成。1988年，Newsam、Higgins等人采用構(gòu)造模型，模擬粉末衍射首次確定了β沸石的堆垛層錯(cuò)結(jié)構(gòu)，并認(rèn)為β沸石具有三維十二元環(huán)孔道結(jié)構(gòu)，沿a方向和b方向具有十二元環(huán)直孔道，直徑為0.76nm×0.64nm；沿c方向具有稍扭曲的十二元環(huán)孔道，直徑為0.55nm×0.55nm。

專利申請(qǐng)公開號(hào)為WO9604225A1的PCT專利申請(qǐng)文件公開了一種β沸石催化芳烴的液相烷基化方法，在該反應(yīng)過(guò)程中生成的化合物在催化劑表面產(chǎn)生積碳，從而堵塞β分子篩催化劑活性中心，導(dǎo)致β分子篩催化劑失活。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種烷基化分子篩催化劑及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中β分子篩催化劑在使用過(guò)程中易失活的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種烷基化分子篩催化劑的制備方法，該制備方法包括：步驟S1，將模板劑與水進(jìn)行第一混合，得到第一混合液；步驟S2，將鋁源、堿源及水進(jìn)行第二混合，得到第二混合液；步驟S3，在第一混合液中依次加入硅源、第二混合液，得到第三混合液；步驟S4，將第三混合液進(jìn)行水熱晶化，得到β分子篩原粉；以及步驟S5，將β分子篩原粉進(jìn)行洗滌、離子交換、干燥、焙燒以及成型，得到烷基化分子篩催化劑。

進(jìn)一步地，上述第一混合與第二混合的攪拌轉(zhuǎn)速各自獨(dú)立地為100～300r/min。

進(jìn)一步地，上述的模板劑選自四乙基溴化銨、四乙基氫氧化銨、氨水中的任意一種或多種的組合，優(yōu)選為四乙基溴化銨和氨水的組合，優(yōu)選四乙基溴化銨和氨水的摩爾比為0.7～1.2：1。

進(jìn)一步地，上述硅源與鋁源的SiO₂/Al₂O₃的摩爾比為10～60:1，優(yōu)選為12～50:1；優(yōu)選硅源、堿源、模板劑以及水的摩爾比為1:0.06～0.55:0.2～2.5:10～30，進(jìn)一步地，優(yōu)選硅源、堿源、模板劑以及水的摩爾比為1:0.15～0.52:0.4～1.8:15～25。