【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及改性分子筛催化剂的制备及应用领域，具体涉及一种mgo负载硼掺杂改性mcm-22分子筛的制备方法及其在甲苯烷基化选择性合成对二甲苯反应中的应用。
技术介绍
1、对二甲苯(para-xylene，px)是一种重要的有机化工原料，可用于生产对苯二甲酸(pta)和聚酯产品(pet),在合成树脂、医药、塑料等众多领域应用广泛。px生产工艺主要有芳烃联合装置生产、甲苯歧化和烷基化转移、甲苯选择性歧化、二甲苯异构化等，但大都存在分离困难、操作费用高、副反应多等问题。近年来甲苯烷基化工艺由于工艺流程短、操作简单、经济高效等优点成为研究热点。
2、mcm-22分子筛由于其特殊的孔道体系和良好的择形效果是甲苯烷基化常用的催化剂。虽然mcm-22分子筛具有优异的活性和稳定性，但其外表面的酸性位点在烷基化过程中会导致生成的px发生异构化反应，从而降低催化剂的对位选择性性能。因此，往往需要通过相应改性方法消除mcm-22表面酸性位点以提高px的选择性。目前mcm-22改性的常用方法有气相硅沉积、液相硅沉积，预积炭和氧化物改性等，其目的是消除分子筛外表面酸性位和缩小孔道尺寸，但由于mcm-22分子筛表面酸性位点占比较高，改性后催化剂的活性往往会显著降低。
3、因此有必要研发一种改性方法，可在降低分子筛外表面酸性位点的同时，提高内部活性位的方法，从而得到高活性和高选择性的mcm-22分子筛催化剂以用于甲苯烷基化反应。
技术实现思路
1、本专利技术是针对mcm-22分子筛外表
2、为解决上述技术问题，本专利技术硼掺杂改性mcm-22分子筛择形催化剂的方法按照以下步骤进行：
3、(1)将硅溶胶、偏铝酸钠、硼酸、氢氧化钠和六亚甲基亚胺按照如下摩尔比n(sio2):n(al2o3):n(h3bo3):n(naoh):n(hmi):n(h2o)＝1:0.033:0.033～0.167:0.25:0.35:35溶于蒸馏水中，得到白色凝胶；
4、(2)在步骤(1)所得白色凝胶中加入相当于sio2质量1％的mcm-22晶种，于25℃水浴中老化24h，然后移至水热反应釜中置于1150℃烘箱中静态晶化7天，洗涤、干燥得到未脱模的xb-mcm-22(p)；
5、(3)将步骤(2)中所述未脱模的xb-mcm-22(p)于550℃马弗炉中焙烧8h，得到na型xb-mcm-22分子筛；
6、(4)将步骤(3)所得na型xb-mcm-22分子筛加入到1mol·l-1nh4cl溶液中，于80℃下搅拌2h，抽滤干燥后置于550℃马弗炉中焙烧4h，得到h型xb-mcm-22分子筛；
7、(5)取步骤(4)的h型xb-mcm-22分子筛置于烧杯中，用移液枪向烧杯中均匀滴加一定浓度的硝酸镁溶液，待其吸收后静置2h，于80℃烘箱干燥过夜，再在550℃马弗炉中焙烧3～5h，得到所述的mgo负载硼掺杂改性mcm-22分子筛，记作ymgo/xb-mcm-22。
8、作为对本专利技术的限定，本专利技术步骤(2)(3)(4)(5)中xb-mcm-22分子筛中x为b/al摩尔比，其数值为0.5～2.5；步骤(5)中ymgo/xb-mcm-22的y为负载mgo的质量占xb-mcm-22分子筛质量的百分比，其数值为5％～15％。
9、作为对本专利技术的进一步限定，本专利技术所述mgo负载硼掺杂改性mcm-22分子筛作为择形催化剂应用于甲苯烷基化合成对二甲苯的反应中。具体应用方法为：在固定床反应器中放置1.0g，颗粒大小为20～30目的改性mcm-22分子筛，汽化室温度升温至150℃，反应器升温至360～420℃，在惰性气体ar、n2保护下，待温度达到设定值之后，通过微量恒流泵将原料甲苯和碳酸二甲酯按照摩尔比4:1的比例泵入反应器，质量空速为5h-1，流经床层反应，冷凝之后得到反应液，反应6h后用气相色谱定量分析甲苯转化率和对二甲苯的选择性。
10、采用上述的技术方案后，与现有技术相比，本专利技术取得了如下有益效果：
11、本专利技术通过掺杂硼原子，实现对mcm-22分子筛中al位点分布的调控，使得al位点更偏向于落位在分子筛内部，进而降低分子筛外表面酸性位点，增加内部活性位。同时通过负载金属氧化物mgo，覆盖外表面酸性位，最后得到的分子筛可具有两者的叠加作用，即更多的内部活性位和更低的外表面酸性，从而在甲苯烷基化合成对二甲苯的反应中表现出更高的活性和选择性，且改性后催化剂在甲苯烷基化反应中反应20h后仍保持稳定且没有出现失活现象。
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1.一种MgO负载硼掺杂改性MCM-22分子筛的制备方法，其特征在于该方法按照下述步骤进行：
2.根据权利要求1所述的一种MgO负载硼掺杂改性MCM-22分子筛的制备方法，其特征在于步骤(2)(3)(4)(5)中xB-MCM-22分子筛中x为B/Al摩尔比，其数值为0.5～2.5。
3.根据权利要求1所述的一种MgO负载硼掺杂改性MCM-22分子筛的制备方法，其特征在于步骤(5)中yMgO/xB-MCM-22的y为负载MgO的质量占xB-MCM-22分子筛质量的百分比，其数值为5％～15％。
4.根据权利要求1所述的一种MgO负载硼掺杂改性MCM-22分子筛的制备方法，其特征在于所述MgO负载硼掺杂改性MCM-22分子筛作为择形催化剂应用于甲苯烷基化合成对二甲苯的反应中。
5.根据权利要求4所述的一种MgO负载硼掺杂改性MCM-22分子筛的制备方法，其特征在于MgO负载硼掺杂改性MCM-22分子筛在甲苯烷基化反应中的具体应用为：在固定床反应器中放置1.0g，颗粒大小为20～30目的改性MCM-22分子筛，汽化室温度升温至150℃，反
...【技术特征摘要】
1.一种mgo负载硼掺杂改性mcm-22分子筛的制备方法，其特征在于该方法按照下述步骤进行：
2.根据权利要求1所述的一种mgo负载硼掺杂改性mcm-22分子筛的制备方法，其特征在于步骤(2)(3)(4)(5)中xb-mcm-22分子筛中x为b/al摩尔比，其数值为0.5～2.5。
3.根据权利要求1所述的一种mgo负载硼掺杂改性mcm-22分子筛的制备方法，其特征在于步骤(5)中ymgo/xb-mcm-22的y为负载mgo的质量占xb-mcm-22分子筛质量的百分比，其数值为5％～15％。
4.根据权利要求1所述的一种mgo负载硼掺杂改性mcm-22分子筛的制备方法，其特征在于所述m...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛冰，冯亚兰，闫冰，柳娜，许杰，王非，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：
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