[发明专利]一种二异丙苯烷基转移生产异丙苯的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种应用沸石催化剂进行二异丙苯烷基转移生产异丙苯 的方法。

背景技术：

异丙苯是重要的基本有机化工原料，在石油工业中作为生产苯酚、 丙酮、苯乙酮、α-甲基苯乙烯以及航空燃料油的原料。目前世界上90％ 以上的苯酚采用异丙苯法生产。

工业上异丙苯的合成主要以苯和丙烯为原料，在催化剂作用下经烷 基化反应制备。工业上生产异丙苯的传统方法有美国环球油品公司(UOP) 的固体磷酸法(SPA法)和Monsanto/Lummus Crest公司的改进AlCl₃法。其中，分子筛液相烃化法由于反应条件缓和、转化率高、选择性好、 杂质少、无污染、无腐蚀，主要副产物多异丙苯可通过烷基转移转变为 异丙苯，使异丙苯产率高达99％以上。

分子筛液相烃化法合成异丙苯工艺包括烷基化和烷基转移两个工艺 过程。在烷基化合成异丙苯(IPB)的工艺过程中，伴随着一定量二异丙 苯(DIPB)的生成，导致了异丙苯收率的下降。工业上采用烷基转移工 艺，在分子筛催化作用下使二异丙苯与苯烷基转移生成异丙苯，以提高 异丙苯收率。已公开的异丙苯烷基转移催化剂包括BETA、Y、ZSM-5、MOR 沸石、MCM-22、MCM-49及经过磷改性、稀土改性、脱铝改性处理得到的 上述沸石催化剂。

CN 1596151公开了一类十二元环结构两相共生分子筛及其合成方 法，其中包括脱铝丝光沸石和具有十二元环的第二沸石组分组成的双组 分烷基转移催化剂，第二沸石组分优选于MCM-22、MCM-49、MCM-56、BETA、 ZSM-12等，其中优选BETA分子筛。US 5557024公开了苯与乙烯、丙烯 烷基化和烷基转移合成乙苯及异丙苯的工艺过程，其烷基转移催化剂优 选自MCM-22、X、Y、MOR、BETA，其中优选BETA分子筛。上述两个专利 (CN 1596151，US 5557024)均指出，具有MWW层状结构的MCM-22和 MCM-49分子筛具有二异丙苯的烷基转移催化活性，但没有相关的催化剂 制备技术和催化性能方面的阐述。

US 5371310公开了采用MCM-49和MCM-22分子筛作为二异丙苯烷基 转移催化剂的技术，包括催化剂制备技术和催化性能评价结果。其中， MCM-49和MCM-22分子筛的制备可采用静态或动态水热合成两种方法， 其动态水热合成方法采用搅拌式高压反应釜。上述专利中没有涉及所制 备的MCM-22或MCM-49分子筛的晶粒尺寸、比表面积及孔结构方面的细 节。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种应用具有MWW层状结构的纳米沸石催化 剂进行二异丙苯烷基转移生产异丙苯的方法。该纳米沸石催化剂的二异 丙苯烷基转移活性和催化稳定性高于同样具有MWW层状结构的微米沸石 催化剂。

苯与二异丙苯在摩尔比8，空速2～6h^-1、反应温度180～220℃、 压力3.5MPa的条件下进行催化反应；

催化剂是按重量100％由70～90％H型纳米级MWW层状结构硅铝分子 筛和10～30％的粘结剂构成，加入催化剂总重量6～8％浓度为2～7％的稀 硝酸、0.5～1.5％的田菁粉和1.0～2.5％的柠檬酸添加剂，经捏合、烘干， 置于马弗炉中空气气氛下500℃～600℃焙烧4～6h制成；

纳米MWW层状结构硅铝分子筛硅铝按摩尔比为25～35，为六方片状 单晶，晶体直径为50～900nm，厚度为20～200nm，比表面积≥400m²/g， 总孔容0.4～0.6ml/g；

粘结剂为拟薄水铝石、氧化铝、氧化硅、石墨或氧化锆。

本发明纳米级MWW层状结构硅铝分子筛的制备方法如下：

1)Na型纳米级MWW层状结构硅铝分子筛的制备

首先，将偏铝酸钠和模板剂六亚甲基亚胺溶解到适量蒸馏水中，于 强烈搅拌条件下缓慢滴入硅溶胶，将所得原浆强烈搅拌0.5～5h制成胶 体备用，将该胶体转移入卧式绕横轴滚动式晶化釜中，动态晶化条件下 升温至130～180℃，晶化48～96h，搅拌速度40～80rpm，晶化结束后， 将所得产物过滤并且充分洗涤至中性，于120℃下烘干过夜，得分子筛 晶体，将分子筛晶体置于马弗炉中，3h内程序升温至538℃，恒温焙烧 8h，彻底去除模板剂和积炭得Na型纳米级MWW层状结构硅铝分子筛；