The present invention relates to a catalyst for alkylation of benzene and methanol and uses thereof. Catalyst preparation methods: microporous ZSM 5 molecular sieve mixed with urea solution, reaction of 1 12 hours at reflux temperature, filtering, washing, drying and calcining at 120 DEG C, 550. That is both microporous and mesoporous large mesoporous ZSM 5 molecular sieve. Using zinc nitrate or magnesium acetate solution dipping the mesoporous ZSM 5 molecular sieve, after drying and roasting, obtained the reaction catalyst for benzene alkylation with methanol. The catalyst has the advantages that the alkylation reaction of benzene and methanol has the advantages of low selectivity of ethylbenzene, easy carbon deposition and obvious improvement of operation stability.
【技术实现步骤摘要】
一种苯和甲醇烷基化催化剂及应用
本专利技术涉及一种苯和甲醇烷基化反应催化剂及应用。
技术介绍
近年来,二甲苯作为重要的基础化工产品,已经广泛应用在精细化工产业。二甲苯主要来源于石油重整和裂化汽油,但是由于石油储量的缺乏,我们必须寻求其他的方法来合成二甲苯。而苯和甲醇均面临产能过剩问题,所以用廉价易得的苯和甲醇进行烷基化,合成附加值更高的二甲苯,具有重要的实际和理论意义。ZSM-5分子筛具有独特的孔道结构,是优异的择型催化剂。研究表明,HZSM-5分子筛直接用于苯和甲醇烷基化反应存在两个主要问题:副产物乙苯的生成和催化剂的运行稳定性差(CatalysisCommunications,2014,57,129–133;RSCAdv.,2015,5,63044)。乙苯存在于产物中会导致与二甲苯的分离困难,其主要来源于苯和甲醇烷基化过程中甲醇在催化剂强B酸中心上生成烯烃的副反应。因此避免生成乙苯的副反应就必须减少分子筛催化剂强B酸中心数量。针对催化剂的运行稳定性较低的问题,多级孔道结构分子筛可以有效地减少扩散路径,从而避免积碳的生成,提高催化剂的稳定性(AppliedCatalysisA:General,2009,360,8–16)。因此,对微孔ZSM-5分子筛进行孔道结构和酸性质的调变,是解决上述问题的关键。目前有关苯和甲醇直接烷基化的专利非常有限。专利CN200910242740.5报道了一种改性HMCM-56分子筛用于催化苯和甲醇烷基化反应,苯的单程转化率≥45%,甲苯和二甲苯总选择性≥89%,但未提及催化剂的运行稳定性。专利CN201210233696.3报 ...
【技术保护点】
一种苯和甲醇烷基化反应的催化剂,其特征在于:具有大量介孔孔径在2‑3nm的多级孔道ZSM‑5分子筛,结晶度保持90%以上,且其中的强B酸与强L酸的比值低于0.2;具有上述特征的ZSM‑5分子筛催化剂,采取如下步骤制备:将微孔ZSM‑5分子筛与尿素溶液混合,在回流温度下,加热搅拌1‑12小时;过滤洗涤后,120℃烘干,550℃焙烧,得到多级孔道ZSM‑5分子筛。其中的强B酸与强L酸的比值低于0.2的催化剂,采取如下步骤得到:将具有上述特征的ZSM‑5分子筛催化剂用硝酸锌溶液、醋酸镁溶液中的一种或二者的混合液浸渍上述多级孔道ZSM‑5分子筛,经干燥、焙烧后,得到苯与甲醇烷基化反应催化剂。
【技术特征摘要】
1.一种苯和甲醇烷基化反应的催化剂,其特征在于:具有大量介孔孔径在2-3nm的多级孔道ZSM-5分子筛,结晶度保持90%以上,且其中的强B酸与强L酸的比值低于0.2;具有上述特征的ZSM-5分子筛催化剂,采取如下步骤制备:将微孔ZSM-5分子筛与尿素溶液混合,在回流温度下,加热搅拌1-12小时;过滤洗涤后,120℃烘干,550℃焙烧,得到多级孔道ZSM-5分子筛。其中的强B酸与强L酸的比值低于0.2的催化剂,采取如下步骤得到:将具有上述特征的ZSM-5分子筛催化剂用硝酸锌溶液、醋酸镁溶液中的一种或二者的混合液浸渍上述多级孔道ZSM-5分子筛,经干燥、焙烧后,得到苯与甲醇烷基化反应催化剂。2.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,微孔ZSM-5分子筛的SiO2/Al2O3=100-500。3.根据权利要求1或2所述的催化剂,其特征在于,尿素溶液浓度为1-20wt.%。4.根据权利要求1或2所述的催化剂,...
【专利技术属性】
技术研发人员:田福平,胡敏,曹春晓,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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