[發(fā)明專利]一種微介孔絲光沸石的制備方法及其所得絲光沸石和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110563966.6
• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113398981B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顧正桂;曹曉艷;王瑞云
• 申請（專利權(quán)）人: 南京師范大學(xué)
• 主分類號: B01J29/18
• 分類號: B01J29/18;B01J35/10;B01J37/02;B01J37/08;B01J37/30;C07C5/27;C07C15/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 成立珍

本發(fā)明公開了一種微介孔絲光沸石的制備方法及其所得絲光沸石和應(yīng)用，以商用絲光沸石為母體，分別進行堿，堿?混酸處理制備微介孔絲光沸石催化劑。采用該催化劑催化鄰甲乙苯異構(gòu)化時將改性絲光沸石催化劑裝填于固定床管式反應(yīng)器中，加入Csubgt;9/subgt;芳烴混合液進行反應(yīng)即可。本發(fā)明的堿?混酸聯(lián)合處理所得微介孔絲光沸石具有較大的孔隙率、較高的比表面積及較高的酸量，有助于改善傳質(zhì)，降低反應(yīng)溫度，表現(xiàn)出較好的催化活性。同時具有較高的Br?nsted酸與Lewis酸的比值，有利于減少副反應(yīng)的發(fā)生。另外，其制備方法簡便，可操作性強；采用其催化混合Csubgt;9/subgt;芳烴中鄰甲乙苯異構(gòu)化，顯著降低反應(yīng)所需溫度，異構(gòu)化產(chǎn)物收率相對較高，降低反應(yīng)過程能耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種催化劑，具體涉及一種改性微介孔絲光沸石催化劑和制備方法及其催化混合C₉芳烴中鄰甲乙苯異構(gòu)化的應(yīng)用。

背景技術(shù)

重整C₉芳烴主要來自煉油廠重整裝置二甲苯塔底油，約占煉油總量的10％，含有大量的甲乙苯、三甲苯及四甲苯等，是發(fā)展精細化工的寶貴資源。目前C₉芳烴主要作為調(diào)和油或芳烴溶劑油，少部分作為異構(gòu)化、歧化、脫烷基等反應(yīng)的原料。C₉芳烴中含有25～30％左右的甲乙苯，一方面，間、對甲乙苯可用于制備甲基苯乙烯和聚甲基苯乙烯，代替苯乙烯和聚苯乙烯，應(yīng)用于樹脂涂料、熱固性聚酯塑料等方面。另一方面，由于鄰甲乙苯與均三甲苯沸點差＜1℃，普通精餾難以分離，因此通過將鄰甲乙苯轉(zhuǎn)化，降低其在C₉芳烴中的含量，有利于均三甲苯的提純。目前，苯乙烯的生產(chǎn)量不能滿足市場需求，需依靠大量進口來平衡需求，因此，針對間、對甲乙苯作為甲基苯乙烯生產(chǎn)前體的需求刺激了鄰甲乙苯選擇性異構(gòu)化為間、對甲乙苯的研究。

關(guān)于鄰甲乙苯異構(gòu)化的一些研究中，HZSM-5、Hβ和硅鎢酸銨或磷鎢酸銨表現(xiàn)出較低的間、對甲乙苯收率，分別為10％、24％和23％左右。然而，HMOR或微介孔復(fù)合分子篩表現(xiàn)出相對較高的間、對甲乙苯收率，被認為是鄰甲乙苯異構(gòu)反應(yīng)的有效催化劑。氫型絲光沸石12元環(huán)主孔道有效直徑在之間，略大于甲乙苯同分異構(gòu)體中最大的鄰甲乙苯但其八元環(huán)孔道的孔徑較小，甲乙苯分子很難通過，因此，絲光沸石實際上表現(xiàn)為一維孔道結(jié)構(gòu)特征。商用絲光沸石的特有微孔結(jié)構(gòu)表明，由于擴散限制，不能充分利用孔道內(nèi)部的酸性位點，低溫下表現(xiàn)出較低的鄰甲乙苯轉(zhuǎn)化率，且大分子副產(chǎn)物無法及時擴散出孔道，會導(dǎo)致催化劑快速結(jié)焦失活，限制了其在工業(yè)上的進一步應(yīng)用。

Li?Xianfeng等人采用酸-堿處理商用絲光沸石制備出微介孔絲光沸石，并將其應(yīng)用于催化苯和苯甲醇烷基化反應(yīng)，結(jié)果表明后處理改性制得的催化劑具有更好的催化性能，但堿處理后會導(dǎo)致部分非骨架鋁殘留在分子篩骨架上，覆蓋部分活性位點或堵塞孔道，且會增加Lewis酸位點，不利于鄰甲乙苯異構(gòu)化反應(yīng)。申請?zhí)枮镃N201210110052.5的專利公開了一種用于正構(gòu)烷烴臨氫異構(gòu)化反應(yīng)的催化劑及其制備方法和應(yīng)用，并具體公開了采用酸-堿-酸方法對商用絲光沸石進行后處理改性，并將其應(yīng)用于正構(gòu)烷烴異構(gòu)化反應(yīng)過程，但采用酸-堿-酸方法制備微介孔絲光沸石，三步法對絲光沸石進行后處理制備微介孔結(jié)構(gòu)，操作過程較復(fù)雜，增加了催化劑制備成本。迄今為止，尚未見采用堿-混酸后處理方法制備微介孔絲光沸石并應(yīng)用于鄰甲乙苯異構(gòu)化的報道。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于提供一種用于制備酸性位點豐富，比表面積大，孔隙率大的微介孔絲光沸石的制備方法；本發(fā)明的第二目的在于提供上述方法制備得到的微介孔絲光沸石；本發(fā)明的第三目的在于提供上述制備的微介孔絲光沸石在混合C₉芳烴中作為鄰甲乙苯異構(gòu)化催化劑的應(yīng)用。

技術(shù)方案：本發(fā)明的一種微介孔絲光沸石的制備方法，包括以下步驟：

(1)對絲光沸石原料進行煅燒處理，然后將其置于堿溶液中，進行攪拌浸漬回流，處理結(jié)束后過濾、洗滌并干燥；