[发明专利]一种高催化活性的多级孔甲烷无氧芳构化和芳烃烷基化耦合催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高催化活性的多级孔甲烷无氧芳构化和芳烃烷基化耦合催化剂，其特征在于：包括至少一种甲烷芳构化活性组分及助剂和至少一种芳烃烷基化活性组分及助剂；所述催化剂具有包括微孔和介孔的多级孔结构；所述甲烷芳构化活性组分的负载量为3-20wt%；所述甲烷芳构化助剂的负载量为1-10wt%；所述芳烃烷基化助剂的负载量为1-10wt%；

所述高催化活性的多级孔甲烷无氧芳构化和芳烃烷基化耦合催化剂是通过如下步骤制备的：

1）将作为催化剂载体的芳烃烷基化活性组分浸渍于含有至少一种甲烷芳构化活性组分及助剂的溶液中，浸渍时间24-240小时，取出进行干燥，干燥温度80-150℃，干燥时间8-16小时，再进行焙烧，焙烧温度450-650℃，焙烧时间6-12小时；

2）利用0.1-1M浓度的碱溶液，碱蚀步骤1）中制备的样品5-48小时，碱蚀后的样品用去离子水洗涤5-10次，在80-120℃下干燥10-20小时；

3）将步骤2）得到的碱蚀后的样品浸渍于含有至少一种芳烃烷基化助剂的溶液中，浸渍时间24-240小时，取出进行干燥，干燥温度80-150℃，干燥时间8-16小时，再进行焙烧，焙烧温度450-650℃，焙烧时间6-12小时，即得到目标产物具有高催化活性的多级孔甲烷无氧芳构化和芳烃烷基化耦合催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种高催化活性的多级孔甲烷无氧芳构化和芳烃烷基化耦合催化剂，其特征在于：所述甲烷芳构化活性组分为Mo、W、Re、Fe；所述甲烷芳构化助剂为Ag、Al、B、La、P、Co、Pt、Pd、Rh和Ru；所述芳烃烷基化活性组分为含有酸中心的HZSM-5、Beta、MCM-22和HZRP-1；所述芳烃烷基化助剂为Mg、B、La和Ce。

3.根据权利要求1所述的一种高催化活性的多级孔甲烷无氧芳构化和芳烃烷基化耦合催化剂，其特征在于：所述催化剂的载体即为芳烃烷基化活性组分；所述芳烃烷基化活性组分为含有酸中心的分子筛载体；所述分子筛载体的Si/Al比范围为10-100。

4.根据权利要求1所述的一种高催化活性的多级孔甲烷无氧芳构化和芳烃烷基化耦合催化剂，其特征在于：所述微孔的孔道直径范围为0.1nm-2nm；所述介孔的孔道直径范围为2nm-50nm；所述催化剂的比表面积为150-600m²/g.cat。

5.如权利要求1-4任一所述的一种高催化活性的多级孔甲烷无氧芳构化和芳烃烷基化耦合催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将作为催化剂载体的芳烃烷基化活性组分浸渍于含有至少一种甲烷芳构化活性组分及助剂的溶液中，浸渍时间24-240小时，取出进行干燥，干燥温度80-150℃，干燥时间8-16小时，再进行焙烧，焙烧温度450-650℃，焙烧时间6-12小时；

2）利用0.1-1M浓度的碱溶液，碱蚀步骤1）中制备的样品5-48小时，碱蚀后的样品用去离子水洗涤5-10次，在80-120℃下干燥10-20小时；

3）将步骤2）得到的碱蚀后的样品浸渍于含有至少一种芳烃烷基化助剂的溶液中，浸渍时间24-240小时，取出进行干燥，干燥温度80-150℃，干燥时间8-16小时，再进行焙烧，焙烧温度450-650℃，焙烧时间6-12小时，即得到目标产物具有高催化活性的多级孔甲烷无氧芳构化和芳烃烷基化耦合催化剂。

6.如权利要求1-4任一所述的一种高催化活性的多级孔甲烷无氧芳构化和芳烃烷基化耦合催化剂在催化甲烷芳构化反应和芳烃烷基化反应耦合进行中的应用。