烷基化分子筛催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种烷基化分子筛催化剂及其制备方法。该制备方法包括：步骤S1，将模板剂与水进行第一混合，得到第一混合液；步骤S2，将铝源、碱源及水进行第二混合，得到第二混合液；步骤S3，在第一混合液中依次加入硅源、第二混合液，得到第三混合液；步骤S4，将第三混合液进行水热晶化，得到β分子筛原粉；以及步骤S5，将β分子筛原粉进行洗涤、离子交换、干燥、焙烧以及成型，得到烷基化分子筛催化剂。上述烷基化分子筛催化剂具有优良的催化活性、不易失活。且其制备方法简单、制备成本较低、所用模板剂价格低廉、对环境的污染小，从而有利于进一步大规模制备及推广。大规模制备及推广。

【技术实现步骤摘要】
烷基化分子筛催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及分子筛制备
，具体而言，涉及一种烷基化分子筛催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]烷基苯是有机合成的重要中间体，可以用来合成多种化工产品。其中乙苯是合成苯乙烯的中间体，苯乙烯主要用于生产丁苯橡胶、聚苯乙烯、ABS树脂等有机合成材料，同时，苯乙烯在建筑、汽车和电子领域有广泛的应用。异丙苯主要用来作苯酚、丙酮的原料，也可用作提高燃料油辛烷值的添加剂、合成香料以及聚合引发剂的原料，同时也是生产除草剂异丙隆(N-4-异丙基苯基-N',N'-二甲基脲)的中间体。
[0003]另外，对位二烷基苯在有机合成中有广泛的应用，如对二乙苯是吸附分离法生产对二甲苯过程的解吸剂，脱氢也可以生产二乙烯基苯，用作树脂、涂料等合成材料生产的交联剂。叔丁基甲苯作为一类重要的化工中间体，特别是对叔丁基甲苯，其氧化后得到的对叔丁基苯甲酸，是一种重要的有机合成中间体，可用作金属加工切削液、润滑油添加剂等；经氯代后的对叔丁基苄基氯是重要的农药、医药生产中间体，经氧化后的对叔丁基苯甲醛是精细化工产品和食品工业的重要原料。
[0004]由于β分子筛具有独特的孔结构和适宜的酸性，可将β分子筛应用于异构化、催化裂化和芳烃的烷基化，从而得到上述烷基苯。β分子筛由Mobil公司在1967年首次合成。1988年，Newsam、Higgins等人采用构造模型，模拟粉末衍射首次确定了β沸石的堆垛层错结构，并认为β沸石具有三维十二元环孔道结构，沿a方向和b方向具有十二元环直孔道，直径为0.76nm
×
0.64nm；沿c方向具有稍扭曲的十二元环孔道，直径为0.55nm
×
0.55nm。
[0005]专利申请公开号为WO9604225A1的PCT专利申请文件公开了一种β沸石催化芳烃的液相烷基化方法，在该反应过程中生成的化合物在催化剂表面产生积碳，从而堵塞β分子筛催化剂活性中心，导致β分子筛催化剂失活。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种烷基化分子筛催化剂及其制备方法，以解决现有技术中β分子筛催化剂在使用过程中易失活的问题。
[0007]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种烷基化分子筛催化剂的制备方法，该制备方法包括：步骤S1，将模板剂与水进行第一混合，得到第一混合液；步骤S2，将铝源、碱源及水进行第二混合，得到第二混合液；步骤S3，在第一混合液中依次加入硅源、第二混合液，得到第三混合液；步骤S4，将第三混合液进行水热晶化，得到β分子筛原粉；以及步骤S5，将β分子筛原粉进行洗涤、离子交换、干燥、焙烧以及成型，得到烷基化分子筛催化剂。
[0008]进一步地，上述第一混合与第二混合的搅拌转速各自独立地为100～300r/min。
[0009]进一步地，上述的模板剂选自四乙基溴化铵、四乙基氢氧化铵、氨水中的任意一种
或多种的组合，优选为四乙基溴化铵和氨水的组合，优选四乙基溴化铵和氨水的摩尔比为0.7～1.2：1。
[0010]进一步地，上述硅源与铝源的SiO2/Al2O3的摩尔比为10～60:1，优选为12～50:1；优选硅源、碱源、模板剂以及水的摩尔比为1:0.06～0.55:0.2～2.5:10～30，进一步地，优选硅源、碱源、模板剂以及水的摩尔比为1:0.15～0.52:0.4～1.8:15～25。
[0011]进一步地，上述干燥的温度为100～140℃，优选干燥的时间为12～20h；优选焙烧的温度为500～560℃，优选焙烧的时间4～10h。
[0012]进一步地，上述水热晶化的温度为140～160℃，优选水热晶化的时间为72～108h，优选水热晶化的pH值为8～9。
[0013]进一步地，上述的硅源选自固体硅胶、硅溶胶或正硅酸乙酯中的任意一种或多种。
[0014]进一步地，上述的铝源为偏铝酸钠和/或拟薄水铝石。
[0015]进一步地，上述的碱源为氢氧化钠和/或氢氧化钾。
[0016]根据本专利技术的另一方面，提供了一种烷基化分子筛催化剂，该烷基化分子筛催化剂由前述的制备方法得到。
[0017]应用本专利技术的技术方案，本申请的烷基化分子筛催化剂的制备方法，采用四乙基溴化铵作为模板剂、氨水作为助剂，并通过优化合成配比和pH值的调节，使制得的烷基化分子筛催化剂具有优良的催化活性，且在催化反应过程中不易失活。进一步地，上述烷基化分子筛催化剂的制备方法简单、制备成本较低、所用模板剂价格低廉、对环境的污染小，从而有利于进一步大规模制备及推广。
具体实施方式
[0018]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。
[0019]如
技术介绍
所分析的，现有技术中存在β分子筛在使用过程中易失活的问题，为解决该问题，本专利技术提供了一种烷基化分子筛催化剂及其制备方法。
[0020]在本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种烷基化分子筛催化剂的制备方法，该制备方法包括：步骤S1，将模板剂与水进行第一混合，得到第一混合液；步骤S2，将铝源、碱源及水进行第二混合，得到第二混合液；步骤S3，在第一混合液中依次加入硅源、第二混合液，得到第三混合液；步骤S4，将第三混合液进行水热晶化，得到β分子筛原粉；以及步骤S5，将β分子筛原粉进行洗涤、离子交换、干燥、焙烧以及成型，得到烷基化分子筛催化剂。
[0021]本申请的烷基化分子筛催化剂的制备方法，采用四乙基溴化铵作为模板剂、氨水作为助剂，并通过优化合成配比和pH值的调节，使制得的烷基化分子筛催化剂具有优良的催化活性，且在催化反应过程中不易失活。进一步地，上述烷基化分子筛催化剂的制备方法简单、制备成本较低、所用模板剂价格低廉、对环境的污染小，从而有利于进一步大规模制备及推广。
[0022]为提高上述第一混合与第二混合的均匀性，优选第一混合与第二混合的搅拌转速各自独立地为100～300r/min。
[0023]为提高上述烷基化分子筛催化剂的快速成型，优选模板剂选自四乙基溴化铵、四乙基氢氧化铵、氨水中的任意一种或多种的组合，优选为四乙基溴化铵和氨水的组合，优选
四乙基溴化铵和氨水的摩尔比为0.7～1.2：1。
[0024]在本申请的一种实施例中，上述硅源与铝源的SiO2/Al2O3的摩尔比为10～60:1，优选为12～50:1；优选硅源、碱源、模板剂以及水的摩尔比为1:0.06～0.55:0.2～2.5:10～30，进一步地，优选硅源、碱源、模板剂以及水的摩尔比为1:0.15～0.52:0.4～1.8:15～25。
[0025]原料铝源、硅源、碱源、模板剂以及水在制备β分子筛原粉中缺一不可，为更好的促进各原料在制备β分子筛原粉过程中作用的发挥，从而有利于得到具有一定催化活性的β分子筛原粉，优选上述比例的控制有利于提高各原料之间的配合作用，从而使原料充分快速的形成烷基化分子筛催化剂。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烷基化分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：步骤S1，将模板剂与水进行第一混合，得到第一混合液；步骤S2，将铝源、碱源及水进行第二混合，得到第二混合液；步骤S3，在所述第一混合液中依次加入硅源、所述第二混合液，得到第三混合液；步骤S4，将所述第三混合液进行水热晶化，得到β分子筛原粉；以及步骤S5，将所述β分子筛原粉进行洗涤、离子交换、干燥、焙烧以及成型，得到所述烷基化分子筛催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一混合与所述第二混合的搅拌转速各自独立地为100～300r/min。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的模板剂选自四乙基溴化铵、四乙基氢氧化铵、氨水中的任意一种或多种的组合，优选为四乙基溴化铵和氨水的组合，优选所述四乙基溴化铵和所述氨水的摩尔比为0.7～1.2：1。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅源与所述铝源的SiO2/Al2O3的摩尔比为10～60:1，优选为12～50:1；优选所述硅源、所述碱源、所述模板剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：李菁，刘长清，董肇勇，田艳明，吕建辉，吕红秋，肖冰，侯立波，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：