[发明专利]一种甲苯与甲醇烷基化的催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种甲苯与甲醇烷基化的催化剂，催化剂包括载体和改性元素，其特征在于：载体由氢型EU-1/ZSM-5复合分子筛和无机耐熔氧化物组成，催化剂载体中以载体重量计氢型EU-1/ZSM-5复合分子筛含量为10wt%～90wt%，优选30wt%~80wt%；氢型EU-1/ZSM-5复合分子筛同时具有EU-1分子筛晶相和ZSM-5分子筛晶相，ZSM-5分子筛镶嵌在EU-1分子筛周围；改性元素为镧、镁、磷、硅、硼、钙和锑中的一种或几种，以氧化物计，催化剂中改性元素含量以催化剂重量计为0.05%～60％，优选0.2%～40%。

2. 按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于：氢型EU-1/ZSM-5复合分子筛的氧化硅/氧化铝摩尔比为30～50。

3.按照权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于：氢型EU-1/ZSM-5复合分子筛的介孔孔容占总孔容的30%~75%，介孔孔径集中在30~50nm。

4.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于：无机耐熔氧化物选自氧化铝、氧化钛、氧化锆和粘土中的一种或几种，催化剂载体中无机耐熔氧化物的含量为10wt%～90wt%，优选为20wt%～70wt%。

5.一种权利要求1至4任一权利要求所述催化剂用于甲醇与甲苯烷基化生产对二甲苯的反应过程，反应条件为甲醇与甲苯的摩尔比为 1：1～1：10 ，反应压力为常压 ～5.0 MPa ，反应温度为 350℃～500℃ ，氢油体积比为 300：1～3000：1，甲苯和甲醇的总体积空速为 0.5 h^－1～6.0 h^－1。

6.一种权利要求1所述催化剂的制备方法，包括如下两种方法之一：

（1）将氢型EU-1/ZSM-5复合分子筛与无机耐熔氧化物，及胶溶酸和助挤剂混捏成型后，经干燥和焙烧得到载体；然后采用浸渍法负载改性元素组分；

（2）将氢型EU-1/ZSM-5复合分子筛与无机耐熔氧化物、胶溶酸、助挤剂及改性元素的化合物混捏成型后，经干燥和焙烧得到最终催化剂。

7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于：催化剂制备过程的干燥和焙烧的条件如下：干燥温度为室温～300℃，优选为100℃～150℃，干燥时间为1～48小时；焙烧温度为400℃～800℃，优选为500℃～700℃，焙烧时间为0.5～24小时，优选为2～8小时。

8.按照权利要求6所述的方法，其特征在于：氢型EU-1/ZSM-5复合分子筛的制备过程为先制备EU-1/ZSM-5复合分子筛，然后采用常规的铵离子交换后焙烧的方法得到氢型EU-1/ZSM-5复合分子筛。

9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于：EU-1/ZSM-5复合分子筛的制备方法包括晶化物料配制过程、晶化过程以及晶化后过滤、洗涤、干燥和焙烧过程。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：晶化物料配制过程为将EU-1分子筛、硅源、水和模板剂混合均匀，晶化物料中各组分与硅源中SiO₂计的配比为：

EU-1/SiO₂（克/克）=0.60~1.59；

R/SiO₂（摩尔/摩尔）=0.31~0.64；

H₂O/SiO₂（摩尔/摩尔）=25~91；

优选为：

EU-1/SiO₂（克/克）=0.60~1.86；

R/SiO₂（摩尔/摩尔）=0.23~0.54；

H₂O/SiO₂（摩尔/摩尔）=40~75；

R代表模板剂；

所述的模板剂R为四丙基氢氧化铵和四丙基溴化铵的混合物；所述的硅源为白碳黑、硅溶胶、水玻璃、硅酸或正硅酸乙酯；

所述的晶化过程的晶化温度为100~140℃，晶化时间为1~3d。