一种负载型催化剂及其制备方法与催化长链烷基萘的合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种负载型催化剂，本发明还设及该负载型催化剂的制备方法，W及 采用该催化剂催化长链烷基糞的合成方法；属于精细化工技术领域。
【背景技术】
[0002] 长链烷基糞作为一种重要的有机中间体，可广泛应用于纺织、印染、导热质、润滑 剂等领域。烷基碳原子数在12W上的烷基糞具有特别优异的热氧化安定性和水解稳定性， 是一种理想的合成润滑油基础油。烷基糞主要通过糞的烷基化反应制备，其中締控、醇和面 代控等都可作为与糞发生烷基化反应的烷基化试剂。早期用于烷基化的催化剂主要包括氨 氣酸、浓硫酸等无机酸，或某些Lewis酸如AICI3、化CI3等，运些催化剂均存在腐蚀性强、毒 性强、污染大和不易回收等缺点。
[0003] 美国专利US5177284用超稳型Y分子筛扣SY分子筛）和β分子筛催化剂合成烧 基化糞，但是该方法合成溫度较高，使用催化剂亦是酸性，产品色度较深，不利于工业化生 产。美国专利US4604491使用活性娃侣白±做催化剂，使糞与α-締控发生烷基化制备长 链烷基糞。该方法须在20(TC进行化条件下进行，反应溫度过高制备周期过长，且易脱烷基 化。该方法使用的酸活化的娃侣白±作催化剂用量较大，烷基化剂也只是针对α締控，对 烷基化剂要求比较高，增加了工业生产成本，无法有效指导其他类型締控进行烷基化，且不 利于产物分离，不利于工业化生产。
[0004] 中国专利CN101205161A提供了一种使用超细二氧化娃负载杂多酸作为催化剂制 备长链烷基糞的方法，该方法反应溫度优选为130-140°C，反应溫度仍然过高，催化剂寿命 偏短。此外，使用超细固体催化剂由于过大床层压降不利于固定床连续烷基化反应，不利于 工业化生产。中国专利CN1029611C提供了用杂多酸或其盐做催化剂制备烷基糞的方法，该 方法需要在加压的密闭容器中进行，对反应设备要求高，不利于工业化生产，且该专利使用 乙締等短链締控作为烷基化剂，不能有效指导长链烷基糞的合成。中国专利CN102965175A 使用甲基横酸作为催化剂制备烷基糞，尽管该反应能获得较高的收率，但甲基横酸为液体 均相催化剂，后续产品需要碱洗、水洗等复杂步骤，不利于工业化。郭海涛等人（郭海涛 等.HY分子筛催化合成长链烷基糞.石油化工，2003年，32 (3) :182-186)使用HY分子筛制 备长链烷基糞，但经本发明人研究发现HY分子筛作为催化剂催化该烷基化反应寿命短，且 该制备过程中需在高压下进行，对设备要求高，使得工业化比较困难。目前，糞与締控的烧 基化多数在反应蓋中进行，使用固定床进行连续化烷基化的报道甚少。
【发明内容】
[0005] 针对上述不足，本发明的目的在于提供一种寿命长，更适用于工业上糞与长链締 控在固定床的连续烷基化反应的催化剂及其制备方法，W及采用该催化剂催化长链烷基糞 的合成方法。
[0006] 为此，本发明提供的第一个技术方案是运样的：
[0007] -种负载型催化剂，所述催化剂是超稳Y型分子筛负载憐鹤酸，W该负载型催化 剂的总重量为基准，所述憐鹤酸含量为10-20%。
[000引进一步的，上述的负载型催化剂，所述超稳Y型分子筛目数为10-40目，反应体积 空速为0. 5-化1。
[0009] 为制备上述催化剂，本发明提供的第二个技术方案是运样的：
[0010] 该负载型催化剂的制备方法，依次包括下述步骤：将USY加入摩尔比为1:10-15的 胞2册〇4和化#〇4溶液中，USY分子筛与鹤酸钢的质量比为1:1-1. 5,室溫下揽拌10-15小 时，调节pH至1. 5-2. 5,升溫至85-100°C将所得悬浮液揽拌40-6化，过滤分离，滤饼用去热 离子水洗涂；60-80°C干燥10-15小时，300-500°C般烧2-4小时，即得。
[0011] 本发明还有一个技术方案是运样的：
[0012] 采用该负载型催化剂催化长链烷基糞的合成方法，依次包括下述步骤：用溶剂溶 解摩尔比3-8:1的糞与十二締，置于固定床进料塔并混合均匀，在固定床反应管装入负载 型催化剂，在80-120°C、空速为0. 5-化1条件下反应，收集产品，在130-170°C和-0. 08- -0.lOMPa压力下蒸馈分离除去未反应糞和长链締控，得到长链烷基糞产品。
[0013] 其中：所述催化剂是超稳Y型分子筛负载憐鹤酸，W该负载型催化剂的总重量为 基准，所述憐鹤酸含量为10-20%。
[0014] 进一步，上述的负载型催化剂催化长链烷基糞的合成方法，所述的溶剂为环己烧 或正庚烧。
[0015] 与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下技术优点：
[0016] 1、本发明提供的负载憐鹤酸的超稳Y型分子筛催化剂与现有技术提供的催化剂 相比，催化寿命更长，更适用于工业上糞与长链締控在固定床的连续烷基化反应，有效解决 了现有烷基糞工业生产中，催化剂寿命短，对设备要求高，收率过低，反应溫度过高，无法实 现连续烷基化等缺陷，提出一种新的制备长链烷基糞的制备方法。
[0017] 2、本发明提供的技术方案使用超稳Y型分子筛负载憐鹤酸作为催化剂，通过改进 工艺条件，降低反应溫度并在常压实现糞与长链締控的连续烷基化反应，并且催化剂反应 720小时后活性无明显下降，得到的产品烷基糞收率高，而且无需复杂的分离等操作。
[0018] 3、本发明提供的技术方案制备的长链烷基糞色度低，酸值小，有非常好的应用前 景，尤其适应与高档内燃机油、各种工业用油，如液压油、工业齿轮油、空气压缩机油、热传 导油、变压器油，还可作为调合组分与聚-α-締控（PA0)复合使用，不仅可取代价格昂贵的 醋类油，而且表现出比ΡΑ0与醋类油复合时更加优异的使用性能。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合【具体实施方式】，对本发明的权利要求做进一步的限定，但是不构成对本 发明的任何限制，任何人在本发明权利要求保护范围之内所做的有限次有的修改，仍在本 发明的权利要求保护范围之内。
[0020] 实施例1
[0021] 将10-20目的USY加入摩尔比为1:10的胞2册〇4和化#〇4溶液中，USY分子筛与 鹤酸钢的质量比为1:1，室溫下揽拌10小时，调节抑至1. 5,升溫至85°C将所得悬浮液揽拌 40h，过滤分离，滤饼用去热离子水洗涂3次。60°C干燥10小时，300°C般烧2小时，即可得 到憐鹤酸负载USY催化剂，测得憐鹤酸负载量为10%。
[00过实施例2
[002引将20-40目的USY加入摩尔比为1:12的胞2册04和化#04溶液中，USY分子筛与 鹤酸钢的质量比为1:1. 2,室溫下揽拌12小时，调节抑至2. 0,升溫至95°C将所得悬浮液揽 拌50h，过滤分离，滤饼用去热离子水洗涂3次。70°C干燥12小时，400°C般烧3小时，即可 得到憐鹤酸负载USY催化剂，测得憐鹤酸负载量为16%。
[0024] 实施例3
[002引将20-40目的USY加入摩尔比为1:15的胞2册04和化#04溶液中，USY分子筛与 鹤酸钢的质量比为1:1. 5,室溫下揽拌15小时，调节抑至2. 5,升溫至100°C将所得悬浮液 揽拌60h，过滤分离，滤饼用去热离子水洗涂3次。80°C干燥15小时，500°C般烧4小时，即 可得到憐鹤酸负载USY催化剂，测得憐鹤酸负载量为20%。
[002引实施例4
[0027] 取实施例1的催化剂4g置于固定床反应器，在80°C下，用正庚烧做溶剂溶解摩尔 比3:1的糞与十二締，溶剂与糞配比为：17ml正庚烧/Ig糞，使糞与十二締通过催化剂床层 进行反应，空速为0.化1。该反应经480小时考察，十二締转化率仍为95. 8%。反应720小 时