[发明专利]一种用于生产烷基苯的催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了生产烷基苯的催化剂技术领域内的一种用于生产烷基苯的催化剂，由以下组分制成：a)硅铝摩尔比为2～300的沸石；b)重量百分比为5~85%的粘结剂，所述粘结剂为氧化铝或氧化硅。用于生产烷基苯的催化剂的制备方法包括如下步骤：a)将硅铝比为3～80的沸石用铵盐交换，使金属钠离子在沸石骨架中的含量在0.05%(重量)以下，然后烘干；b）在190℃‑350℃条件下采用硅酸酯类化合物蒸汽处理沸石。该催化剂具有制备重复性好，反应温度低、苯烃比低、催化剂再生周期长的特点，并且制备工艺简单合理。

技术领域

本发明涉及涉及生产烷基苯的催化剂及该催化剂的制备方法。

背景技术

烷基苯是重要的基本有机化工原料，包括异丙苯、乙苯、丁苯及长链烷基苯等。其中异丙苯是生产苯酚、丙酮和α－甲基苯乙烯的重要中间体原料。目前世界上90%以上的苯酚是采用异丙苯法生产。工业上生产烷基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。SPA法操作条件苛刻，杂质多，不能通过反烃化来提高烷基苯的产率。而AlCl₃法虽然有较缓和的反应条件，并能通过反烃化提高烷基苯的产率，但该催化剂腐蚀性强、污染重并且后处理繁杂。

异丙苯、乙苯的生产工艺主要是基于Friedel-Carfts的烷基化反应原理，并以三氯化铝、固体磷酸和酸性沸石等作为催化剂。目前，乙苯的生产主要有气相法和液相法技术。以Mobil/Badger技术为代表的气相法技术，是以沸石ZSM-5作为催化剂。由于气相法中催化剂再生周期短，能耗高，且产品中二甲苯含量高，因此逐渐被分子筛液相法所取代。分子筛法主要采用酸性沸石为催化剂，如Y沸石、β沸石、MCM-22沸石。分子筛液相法生产乙苯工艺，其催化剂再生周期长、产品中二甲苯含量低、无腐蚀和环境污染问题异丙苯生产目前绝大部分装置采用液相分子筛烷基化法。

分子筛液相烷基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、多乙苯可经由反烃化转变为异丙苯和乙苯，使异丙苯及乙苯产率高达99%以上，是近年来各大工业集团公司所普遍关注，并竞相开发研究的一项技术先进、对环境保护有重要意义的“清洁工艺”技术。

目前已经大规模工业化的烷基苯分子筛催化剂有Y型分子筛、β分子筛、以及MCM-22沸石。

CN1096470提供了一种含卤素的β沸石和γ－氧化铝的烷基化催化剂，主要用于高温下的苯和乙烯烷基化反应；CN1113649提供了一种对沸石催化剂进行部分脱铝的水蒸汽处理方法；CN1125641提供了一种制备高活性、高选择性的异丙苯沸石催化剂的方法，主要用于鼓泡床反应，CN1227770则采用无机酸处理β沸石制备烷基化催化剂。所有上述催化剂的共同缺点是催化剂制备重复性差，难于工业应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于生产烷基苯的催化剂及其制备方法，该催化剂具有制备重复性好，反应温度低、苯烃比低、催化剂再生周期长的特点，并且制备工艺简单合理。

本发明的目的是这样实现的：一种用于生产烷基苯的催化剂，由以下组分制成：

a) 硅铝摩尔比为2～300的沸石；

b) 重量百分比为5~85%的粘结剂，所述粘结剂为氧化铝或氧化硅；

所述沸石的硅铝摩尔比为3～80；

所述沸石为Y沸石、β沸石、丝光沸石、MCM-22沸石、ZSM-5沸石或MWW型沸石；

所述粘结剂优选为含量30～60％的γ－氧化铝。

用于生产烷基苯的催化剂的制备方法为：