一种烷基化反应用固体酸催化剂及其制备方法和应用_3

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2O3总质量的3. 5% ;
[0071] 所述改性γ-Al2O3为经氟化铵溶液改性的γ-Al 203,具体制备方法为:在温度为 85°C的条件下,采用浓度为0. 8mol/L的氟化铵溶液对Y-Al2O3处理12h ;所述氟化铵溶液 与γ-Al2O3的质量比为16 : 1 ;
[0072] 所述改性氢型β分子筛为经水蒸气改性和梓檬酸改性的氢型β分子筛,具体制 备方法为:
[0073] 步骤一、水蒸气改性:采用温度为560°C的水蒸气对氢型β分子筛处理I. 5h,得到 经水蒸气改性的氢型β分子筛;所述水蒸气的流量W满足:W = I. 8m,其中m为氢型β分 子筛的质量,m的单位为g,W的单位为L/h ;所述氢型β分子筛中5102与Al 203的摩尔比为 35 : 1 ;
[0074] 步骤二、柠檬酸改性:在温度为90°C的条件下,采用浓度为0. 5mol/L的柠檬酸溶 液对步骤一中所述经水蒸气改性的氢型β分子筛处理4h,得到改性氢型β分子筛;所述 柠檬酸溶液与经水蒸气改性的氢型β分子筛的质量比为5 : 1。
[0075] 本实施例催化剂的制备方法包括以下步骤:
[0076] 步骤一、将改性Y-Al2O3、改性氢型β分子筛、田菁粉和硝酸溶液进行混捏,混捏 均匀后挤条成型,将挤条成型的成型物先在温度为5120°C的条件下干燥12h5,再在温度为 450°C 5的条件下焙烧55h,自然冷却后得到条状成型物;所述田菁粉的质量为改性Y-Al2O3 和改性氢型β分子筛总质量的55.0% ;所述硝酸溶液的质量百分比浓度为3%,所述硝酸 溶液的质量为改性Y-Al2O3和改性氢型β分子筛总质量的60% ;
[0077] 步骤二、将步骤一中所述条状成型物先用硝酸铈水溶液饱和浸渍24h,再在温度为 80°C的条件下干燥12h,然后在温度为550°C的条件下焙烧2h,自然冷却后得到负载铈金属 的条状成型物;
[0078] 步骤三、在氮气气氛下,将步骤二中所述负载铈金属的条状成型物在温度为450°C 的条件下活化3h,得到烷基化反应用固体酸催化剂。
[0079] 实施例5
[0080] 本实施例烷基化反应用固体酸催化剂以改性氢型β分子筛为主活性组份,以铈 金属为助剂,以改性Y-Al2O3为载体;所述催化剂中改性氢型β分子筛的质量百分含量 为50%,余量为铈金属和改性Y-Al2O3,其中铈金属的质量为改性氢型β分子筛和改性 γ-Α1203总质量的0· 5% ;
[0081] 所述改性γ-Al2O3为经氟化铵溶液改性的γ-Al 203,具体制备方法为:在温度为 90°C的条件下,采用浓度为0. 5mol/L的氟化铵溶液对Y-Al2O3处理24h ;所述氟化铵溶液 与Y-Al2O3的质量比为15 : 1 ;
[0082] 所述改性氢型β分子筛为经水蒸气改性和柠檬酸改性的氢型β分子筛,具体制 备方法为:
[0083] 步骤一、水蒸气改性:采用温度为600°C的水蒸气对氢型β分子筛处理3h,得到经 水蒸气改性的氢型β分子筛;所述水蒸气的流量W满足:W = 2. 0m,其中m为氢型β分子 筛的质量,m的单位为g,W的单位为L/h ;所述氢型β分子筛中5102与Al 203的摩尔比为 38 : 1 ;
[0084] 步骤二、柠檬酸改性:在温度为80°C的条件下,采用浓度为2. Omol/L的柠檬酸溶 液对步骤一中所述经水蒸气改性的氢型β分子筛处理2h,得到改性氢型β分子筛;所述 柠檬酸溶液与经水蒸气改性的氢型β分子筛的质量比为8 : 1。
[0085] 本实施例催化剂的制备方法包括以下步骤:
[0086] 步骤一、将改性Y-Al2O3、改性氢型β分子筛、田菁粉和硝酸溶液进行混捏,混捏 均匀后挤条成型,将挤条成型的成型物先在温度为100°C的条件下干燥20h,再在温度为 500°C的条件下焙烧3h,自然冷却后得到条状成型物;所述田菁粉的质量为改性Y-Al 2O3和 改性氢型β分子筛总质量的3.0%;所述硝酸溶液的质量百分比浓度为4%,所述硝酸溶液 的质量为改性γ-Al 2O3和改性氢型β分子筛总质量的40% ;
[0087] 步骤二、将步骤一中所述条状成型物先用硝酸铈水溶液饱和浸渍18h,再在温度为 90°C的条件下干燥35h,然后在温度为500°C的条件下焙烧3h,自然冷却后得到负载铈金属 的条状成型物;
[0088] 步骤三、在氮气气氛下,将步骤二中所述负载铈金属的条状成型物在温度为500°C 的条件下活化2h,得到烷基化反应用固体酸催化剂。
[0089] 实施例6
[0090] 本实施例烷基化反应用固体酸催化剂以改性氢型β分子筛为主活性组份,以铈 金属为助剂,以改性Y-Al2O3为载体;所述催化剂中改性氢型β分子筛的质量百分含量 为70%,余量为铈金属和改性Y-Al2O3,其中铈金属的质量为改性氢型β分子筛和改性 γ-Al2O3总质量的7. 0% ;
[0091] 所述改性γ-Al2O3为经氟化铵溶液改性的γ-Al 203,具体制备方法为:在温度为 90°C的条件下,采用浓度为1.0 mol/L的氟化铵溶液对γ -Al2O3处理8h ;所述氟化铵溶液与 γ-Al2O3的质量比为20 : 1;
[0092] 所述改性氢型β分子筛为经水蒸气改性和梓檬酸改性的氢型β分子筛,具体制 备方法为:
[0093] 步骤一、水蒸气改性:采用温度为450°C的水蒸气对氢型β分子筛处理Ih得到经 水蒸气改性的氢型β分子筛;所述水蒸气的流量W满足:W = I. 0m,其中m为氢型β分子 筛的质量,m的单位为g,W的单位为L/h ;所述氢型β分子筛中5102与Al 203的摩尔比为 40 : 1 ;
[0094] 步骤二、柠檬酸改性:在温度为85°C的条件下,采用浓度为I. 2mol/L的柠檬酸溶 液对步骤一中所述经水蒸气改性的氢型β分子筛处理3h,得到改性氢型β分子筛;所述 柠檬酸溶液与经水蒸气改性的氢型β分子筛的质量比为8 : 1。
[0095] 本实施例催化剂的制备方法包括以下步骤:
[0096] 步骤一、将改性Y-Al2O3、改性氢型β分子筛、田菁粉和硝酸溶液进行混捏,混捏 均匀后挤条成型,将挤条成型的成型物先在温度为100°C的条件下干燥30h,再在温度为 580°C的条件下焙烧2. 5h,自然冷却后得到条状成型物;所述田菁粉的质量为改性Y-Al2O3 和改性氢型β分子筛总质量的4.0%;所述硝酸溶液的质量百分比浓度为5%,所述硝酸溶 液的质量为改性Y-Al2O 3和改性氢型β分子筛总质量的40% ;
[0097] 步骤二、将步骤一中所述条状成型物先用硝酸铈水溶液饱和浸渍20h,再在温度为 90°C的条件下干燥30h,然后在温度为500°C的条件下焙烧3h,自然冷却后得到负载铈金属 的条状成型物;
[0098] 步骤三、在氮气气氛下,将步骤二中所述负载铈金属的条状成型物在温度为500°C 的条件下活化2h,得到烷基化反应用固体酸催化剂。
[0099] 实施例7
[0100] 本实施例烷基化反应用固体酸催化剂以改性氢型β分子筛为主活性组份,以铈 金属为助剂,以改性Y-Al2O3为载体;所述催化剂中改性氢型β分子筛的质量百分含量 为60%,余量为铈金属和改性Y-Al 2O3,其中铈金属的质量为改性氢型β分子筛和改性 γ-Al2O3总质量的5. 0% ;
[0101] 所述改性γ-Α1203为经氟化铵溶液改性的γ-Al 203,具体制备方法为:在温度为 90°C的条件下,采用浓度为0. 8mol/L的氟化铵溶液对Y-Al2O3处理18h ;所述氟化铵溶液 与γ-Al2O3的质量比为16 : 1 ;
[0102] 所述改性氢型β分子筛为经水蒸气改性和梓檬酸改性的氢型β分子筛,具体制 备方法为:
[0103] 步骤一、水蒸气改性:采用温度为500°C的水蒸气对氢型β分子筛处理2h,得到经 水蒸气改性的氢型β分子筛;所述水蒸气的流量W满足:W = 2. 0m,其中m为氢型β分子 筛的质量,m的单位为g,W的单位为L/h ;所述氢型β分子筛中5102与Al 203的摩尔比为 32 : 1 ;
[0104] 步骤二、柠檬酸改性:在温度为80°C的条件下,采用浓度为0. 5mol/L的柠檬酸溶 液对步骤一中所述经水蒸气改性的氢型β分子筛处理3h,得到改性氢型β分子筛;所述 柠檬酸溶液与经水蒸气改性的氢型β分子筛的质量比为6 : 1。
[0105] 本实施例催化剂的制备方法包括以下步骤:
[0106] 步骤一、将改性Y-Al2O3、改性氢型β分子筛、田菁粉和硝酸溶液进行混捏,混捏 均匀后挤条成型,将挤条成型的成型物先在温度为100°C的条件下干燥20h,再在温度为 500
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