一种含mww结构分子筛的催化剂、制备方法及其应用_5

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)与载体干胶粉(干基70% )混合均匀,再将硝酸和适量去离子水混合成均一液体后缓慢加入,边加入边混合均匀。所得混合物的质量比为:85%分子筛干基:15%的干胶粉干基:100%去离子水(催化剂干基=分子筛干基+载体干基,定义为100% )。然后将混合物在挤条机上进一步混合均匀,进而挤压成条,烘干、焙烧得到对比催化剂,编号CAT-7。
[0144]烷基化结果,其中,在反应温度220°C时,乙烯转化率为100%,乙苯选择性为
95.
[0145]实施例8
[0146]本实施例说明本发明提供的催化剂、制备方法及烷基化反应。
[0147]同实施例4,区别在于烷基化反应条件。
[0148]烧基化性能评价条件:烧基化性能评价条件:8mL催化剂,压力3.5MPa,苯与乙烯摩尔比值2,温度200?260°C。
[0149]烷基化结果,其中,在反应温度220°C时,乙烯转化率为100%,乙苯选择性为
96.
[0150]图9和图10给出本文所有催化剂在乙烯与苯液相烷基化反应中所表现出来的乙烯转化率和乙苯选择性,在维持较高的乙苯选择性的同时,乙烯转化率明显提升。
[0151]可以看出:工业剂DB-CAT-1催化剂,乙烯转化率100%,乙苯选择性最好的为93.2%,明显低于含有MWW结构分子筛的催化剂;传统水热合成方法合成出的DB-CAT-2和DB-CAT-3催化剂,其晶粒约5 μ m,乙烯转化率太低,所以其乙苯选择性的参考意义不大。
[0152]同时比较CAT-3、CAT-4催化剂的乙烯转化率和乙苯选择性,可以看出:合成步骤(2)中水硅比高得到的CAT-4催化剂具有更好的乙烯转化率和相对较高的乙苯选择性;CAT-1相比DB-CAT-2,CAT-2相比DB-CAT-3催化剂,乙烯转化率稍微有所提高,但其提高幅度不是很大。对比CAT-4和CAT-5催化剂,可以看出:步骤(2)中HMI用量多,催化剂CAT-5中分子筛晶粒小,但其烷基化性能反映出来并非晶粒越小,乙烯转化率越高;晶粒适中,方可得到好的效果。对比CAT-5和CAT-6催化剂,可以看出:步骤(1)以易解聚的白炭黑为硅源所得到的CAT-5催化剂具有更好的乙烯转化率和较高的乙苯选择性。
【主权项】
1.一种含MWW结构分子筛的催化剂,其特征在于所述的MWW结构分子筛的氮气吸附-脱附的BJH曲线显示在3.8±0.5nm处的氮气脱附量为0.01?0.15cm3/g。2.按照权利要求1的催化剂,其中,所述的氮气吸附-脱附的BJH曲线显示在3.8±0.5nm处的氮气脱附量为0.01?0.10cm3/g。3.按照权利要求1的催化剂,其中,所述的氮气吸附-脱附的BJH曲线显示在3.8±0.5nm处的氮气脱附量为0.01?0.05cm3/g。4.按照权利要求1的催化剂,其中,含有30?70重量%的MWW结构分子筛,1?40重量%的以氧化物计的无机氧化物载体。5.按照权利要求4的催化剂,其中,所述的无机氧化物载体占催化剂的20?30重量%。6.按照权利要求4或5的催化剂,其中,所述的无机氧化物选自于氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锆及氧化钛中的一种。7.权利要求1的催化剂的制备方法,其特征在于包括将MWW结构分子筛与无机氧化物载体混合、成型、干燥以及焙烧得到催化剂的过程,其中,所述的MWW结构分子筛是经下述步骤得到的: (1)将硅源、碱源及去离子水混合得到摩尔组成为:OH/Si02 = 0.05?0.5、H20/Si02 =10?60的混合物A,将所述的混合物A在温度80?120°C水热晶化条件下处理时间5?24h ; (2)将步骤(1)的产物再与铝源、碱源、模板剂及去离子水混合均匀得到混合物B,并将其在水热条件下晶化处理得到导向胶,其中所述的模板剂为能够用于合成MWW结构分子筛的模板剂; (3)将导向胶与硅源、铝源、碱源、模板剂和可选的外加去离子水混合均匀,得到混合物C,并在水热条件下晶化并回收产物。8.按照权利要求7的制备方法,其中,步骤(1)中所述的硅源选自固体硅胶、白炭黑、硅溶胶或正硅酸乙酯中的至少一种。9.按照权利要求7的制备方法,其中,步骤(1)中所述的硅源为白炭黑。10.按照权利要求7的制备方法,其中,所述的碱源选自氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钾或氢氧化铯中的至少一种。11.按照权利要求7的制备方法,其中,步骤(1)所述的水热晶化条件为温度80?120°C、处理时间5?24h。12.按照权利要求7的制备方法,其中,步骤⑴所述的混合物A的摩尔组成为:OH/Si02 = 0.05 ?0.1,H20/Si02 = 10 ?30。13.按照权利要求7的制备方法,其中,步骤(2)中所述的能够用于合成MWW结构分子筛的模板剂选自五亚甲基亚胺、六亚甲基亚胺、七亚甲基亚胺、1,4-二氮环庚烷、环庚烷胺、环己胺、环戊胺、苯胺、哌啶和哌嗪、N, N, N-三甲基金刚烷基氢氧化铵、Me3N+(CH2)5N+Me3和(Me2CH) 2HN+ (CH2) 5NH+ (Me2CH) 2 (Me 表示甲基)中的至少一种。14.按照权利要求7的制备方法,其中,步骤(2)中所述的能够用于合成MWW结构分子筛的模板剂至少包括有六亚甲基亚胺。15.按照权利要求14的制备方法,其中,所述的模板剂为六亚甲基亚胺或者为六亚甲基亚胺与苯胺的摩尔配比至少为0.05:1的六亚甲基亚胺与苯胺的混合物。16.按照权利要求7的制备方法,其中,步骤(2)中所述的混合物B的摩尔组成为:Si02/Al203 = 10 ?100,Na20/Si02 = 0.01 ?0.5,H20/Si02 = 5 ?60,R/Si02 = 0.1 ?0.5,HMI/Si02 = 0.01?0.50,AN/Si02 = 0?0.50,其中R表示模板剂,HMI为六亚甲基亚胺,AN为苯胺。17.按照权利要求16的制备方法,其中,步骤(2)中所述的混合物B的摩尔组成为:Si02/Al203 = 20 ?50,Na20/Si02 = 0.05 ?0.30,H20/Si02 = 10 ?25,R/Si02 = 0.2 ?0.4, HMI/Si02 = 0.01 ?0.35, AN/Si02 = 0.05 ?0.25。18.按照权利要求7的制备方法,其中,步骤(2)中所述的混合物B在水热晶化条件下处理得到导向胶的过程,其处理温度为110?200°C、处理时间为1?60h。19.按照权利要求7的制备方法,其中,步骤(3)中所述的混合物C的摩尔组成为Si02/A1203 = 15 ?100,Na20/Si02 = 0.01 ?0.5,H20/Si02 = 5 ?60,R/Si02 = 0.1 ?0.5,HMI/Si02 = 0.01 ?0.5,AN/Si02 = 0.1 ?0.5。20.按照权利要求19的制备方法,其中,步骤(3)中所述的混合物C的摩尔组成为Si02/Al203 = 20 ?50,Na20/Si02 = 0.05 ?0.30,H20/Si02 = 10 ?25,R/Si02 = 0.2 ?0.4,HMI/Si02 = 0.01 ?0.35,AN/Si02 = 0.2 ?0.4。21.按照权利要求7的制备方法,其中,步骤(3)中混合物C中来自导向胶中的硅源与混合物C中的总硅源以Si02计的摩尔比例为0.05?1:1。22.按照权利要求7的制备方法,其中,步骤(3)中混合物C中来自导向胶中的硅源与混合物C中的总硅源以Si02计的摩尔比例为0.1?1:1。23.按照权利要求7的制备方法,其中,步骤(3)中所述的硅源为固体硅胶。24.按照权利要求7的制备方法,其中,步骤(3)中,不外加去离子水。25.按照权利要求7的制备方法,其中,还包括MWW结构分子筛先进行铵交降低碱金属含量至以碱金属氧化物计少于0.05重量%的过程。26.按照权利要求7的制备方法,所说的无机氧化物载体,其前身物选自SB粉、干胶粉、铝溶胶和拟薄水铝石中的一种或几种。27.—种乙烯和苯液相烷基化反应方法,其特征在于,在权利要求1-6之一的含MWW结构分子筛的催化剂存在下使乙烯和苯接触进行液相烷基化反应。28.按照权利要求27的乙烯和苯液相烷基化反应,其特征在于反应温度为180?280°C,反应压力为2.0?4.0MPa,苯重量空速1?5h \苯与乙烯摩尔比为2?12。29.按照权利要求28的乙烯和苯液相烷基化反应,其中,所述的反应温度为200?260°C,反应压力为3.0?3.5MPa,苯重量空速3?5h \苯与乙烯摩尔比为2?12。30.权利要求1-6之一的催化剂在芳构化、裂化、异构化以及苯和丙烯烷基化反应中的应用。
【专利摘要】一种含MWW结构分子筛的催化剂,其特征在于所述的MWW结构分子筛的氮气吸附-脱附的BJH曲线显示在3.8±0.5nm处的氮气脱附量为0.01~0.15cm3/g。该催化剂与传统水热合成的催化剂相比,在维持高的乙苯选择性的同时,可显著提高乙烯转化率;与目前工业上广泛应用的BEA分子筛催化剂相比,具有更好的乙苯选择性。
【IPC分类】B01J31/26, C07C2/66, C07C15/073
【公开号】CN105289744
【申请号】CN201410347736
【发明人】张凤美, 石艳春, 邢恩会, 谢文华, 慕旭宏, 王卫东, 秦凤明, 刘强, 舒兴田
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2014年7月21日
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