一种高选择性线性烷基苯的生产方法技术

本发明专利技术涉及一种高选择性线性烷基苯的生产方法，通过苯和长链烯烃在固体酸催化剂催化下发生烷基化反应，所述固体酸催化剂由10～95wt％的具有MOR拓扑结构的片状丝光沸石分子筛和5～90wt％的无机氧化物粘结剂组成；其中，所述片状丝光沸石分子筛的晶带轴为c轴方向，所述片状丝光沸石分子筛沿所述c轴方向厚度为5-100nm，沿ab轴平面尺寸为200-5000nm。该催化剂用于苯与烯烃烷基化中，可提高烯烃转化率，提高产物中边缘位取代线性烷基苯产物的选择性，提高产品质量。提高产品质量。提高产品质量。

【技术实现步骤摘要】
一种高选择性线性烷基苯的生产方法


[0001]本专利技术涉及一种线性烷基苯的生产方法，尤其涉及一种高选择性线性烷基苯的生产方法。

技术介绍

[0002]烷基化是石油化工中十分重要的一类反应，常用的催化剂可分为L酸催化剂及B酸催化剂。L酸催化剂以无水AlCl3为主要代表，具有价格低廉，催化活性较好，技术成熟等优势，但是在生产过程中伴随着大量含铝废液产生，且副反应过多，目前该催化剂已基本被市场淘汰。B酸催化剂以HF、H2SO4和H3PO4为代表。目前，线性烷基苯(LAB)工业生产主要采用HF催化剂，生产技术被美国UOP公司垄断，市场占有率可达90％以上，具有催化活性高、技术成熟等特点。由于HF酸的强腐蚀性，对设备要求非常高，特别是HF酸接触部位均采用价格昂贵的蒙乃尔合金材质，建设投资费用及维护费用十分巨大。另外，生产过程中也会伴随排放各类废物，环保成本十分高昂。
[0003]20世纪80年代，UOP开发了Detal固体酸烷基化技术，以固体酸催化剂代替了传统的HF催化剂，从根本上解决了HF催化剂所带来的设备腐蚀和环境污染问题，另外也大大简化了生产流程，对设备材质要求的降低也使投资费用大为降低。另外在产品方面，Detal工艺中烷基苯产品中的2-烷基苯产物的含量能够达到40％以上(HF催化工艺一般为30％以下)，其溶解性更好、更容易生物降解，更加环境友好。
[0004]近年来，国内也开始固体酸催化剂在线性烷基苯生产中的应用研究。韩明汉等(Applied Catalysis A,General.2003,99-107.)以β分子筛为主要活性组分开发的催化剂，对2-烷基苯的选择性可达到50％，但是催化剂单程寿命较短。胥明等(CN108569945A)以MWW拓扑结构的分子筛制备了催化剂，催化剂单程寿命可达到100小时以上，同时2-烷基苯选择性可以达到55％。陈长林等(CN1657161A)以混合金属氧化物为催化剂，线性烷基苯产率可达到98％以上，2-烷基苯选择性可达到45％左右。
[0005]综上所述，大孔十二元环分子筛或介孔材料更利于增强物料扩散作用，延长催化剂寿命并对边缘位取代线性烷基苯产品具有较高选择性，但是仍存在单程寿命较短或者分子筛制备成本高昂等问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种高选择性线性烷基苯的生产方法，以晶带轴为c轴方向的丝光沸石分子筛制备催化剂，极大缩短c轴方向直孔道扩散路径，增强物料在分子筛孔道内部的扩散作用，以获得较长的催化剂寿命及非常高的产品选择性。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种高选择性线性烷基苯的生产方法，该方法是通过苯和长链烯烃在固体酸催化剂催化下发生烷基化反应，所述固体酸催化剂由10～95wt％的具有MOR拓扑结构的片状丝光沸石分子筛和5～90wt％的无机氧化物粘结剂组成；
[0008]其中，所述片状丝光沸石分子筛的晶带轴为c轴方向，所述片状丝光沸石分子筛沿
所述c轴方向厚度为5-100nm，沿ab轴平面尺寸为200-5000nm。
[0009]本专利技术所述的高选择性线性烷基苯生产方法，其中，所述片状丝光沸石分子筛的化学组成中的硅、铝氧化物的摩尔比优选为：SiO2:Al2O3＝(5～50):1。
[0010]本专利技术所述的高选择性线性烷基苯生产方法，其中优选的是，所述片状丝光沸石分子筛的XRD谱图在2θ角度在6.51
±
0.2、8.61
±
0.2、9.77
±
0.2、13.45
±
0.2、22.20
±
0.2、25.63
±
0.2处有强衍射峰，在7.09
±
0.1、7.18
±
0.2、8.01
±
0.3、10.10
±
0.2、14.20
±
0.2、22.82
±
0.2处有弱衍射峰。
[0011]本专利技术所述的高选择性线性烷基苯生产方法，其中优选的是，所述片状丝光沸石分子筛的制备方法包括以下步骤：
[0012](1)前驱体的制备：将碱源、铝源、模板剂、硅源在持续搅拌下依次缓慢加入水中，制得晶化凝胶，将晶化凝胶在100～180℃下晶化12～96h，制备得到含有片状沸石分子筛前驱体的母液；
[0013](2)片状丝光沸石分子筛的制备：在上述含有片状沸石分子筛前驱体的母液中加入碱源、水、添加剂，在动态环境中、120～200℃下晶化12-96h，所得固体产物经分离、洗涤、干燥，再经过450～600℃焙烧1～10h去除模板剂，0.1～2.0mol/L硝酸铵溶液在25～100℃下铵交换0.5～10h，再次450～600℃焙烧1～10h，获得H型片状丝光沸石分子筛。
[0014]步骤(1)中，晶化凝胶中的硅源以SiO2计、铝源以Al2O3计、碱源以M2O计，混合摩尔比为：SiO2/Al2O3＝10～50，模板剂/SiO2＝0.1～0.4，M2O/SiO2＝0.05～0.3，H2O/SiO2＝10～50。
[0015]其中，所述硅源为硅溶胶、固体硅胶、白炭黑和正硅酸乙酯中的至少一种。
[0016]其中，所述铝源为偏铝酸钠、硫酸铝和拟薄水铝石中的至少一种。
[0017]其中，所述模板剂为六亚甲基亚胺和环己胺中的至少一种。
[0018]步骤(2)中，碱源、水、添加剂的添加量以步骤(1)中晶化凝胶中硅源的SiO2为对比，摩尔比为：M2O/SiO2＝0.05～0.2，H2O/SiO2＝2～15，添加剂/SiO2＝0.05～0.2。
[0019]其中，所述添加剂为十六烷基三甲基溴化铵、正丁醇、异丁醇以及正丙醇中的至少一种。
[0020]其中，所述碱源为氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种。
[0021]本专利技术所述的高选择性线性烷基苯生产方法，其中，所述长链烯烃优选为具有7～22个碳原子的线性烯烃。
[0022]本专利技术所述的高选择性线性烷基苯生产方法，其中，所述长链烯烃优选为具有10～18个碳原子的线性烯烃。
[0023]本专利技术所述的高选择性线性烷基苯生产方法，其中，所述苯与所述长链烯烃的摩尔比优选为(5～50):1。
[0024]本专利技术所述的高选择性线性烷基苯生产方法，其中，所述烷基化反应的条件优选为：温度100～300℃，压力1～10MPa，质量空速0.5～12h-1
。
[0025]本专利技术所述的高选择性线性烷基苯生产方法，其中，所述烷基化反应的条件优选为：温度125～220℃，压力1.5～8MPa，质量空速2～8h-1
。
[0026]本专利技术所述的高选择性线性烷基苯生产方法，其中，所述无机氧化物粘结剂优选选自三氧化二铝、拟薄水铝石、薄水铝石和氢氧化铝中的至少一种。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具备如下特点及有益效果：
[0028]首先，本专利技术的固体酸催化剂中选择具有MOR拓本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高选择性线性烷基苯的生产方法，是通过苯和长链烯烃在固体酸催化剂催化下发生烷基化反应，其特征在于，所述固体酸催化剂由10～95wt％的具有MOR拓扑结构的片状丝光沸石分子筛和5～90wt％的无机氧化物粘结剂组成；其中，所述片状丝光沸石分子筛的晶带轴为c轴方向，所述片状丝光沸石分子筛沿所述c轴方向厚度为5-100nm，沿ab轴平面尺寸为200-5000nm。2.根据权利要求1所述的高选择性线性烷基苯生产方法，其特征在于，所述片状丝光沸石分子筛的化学组成中的硅、铝氧化物的摩尔比为：SiO2:Al2O3＝(5～50):1。3.根据权利要求1所述的高选择性线性烷基苯生产方法，其特征在于，所述片状丝光沸石分子筛的XRD谱图在2θ角度在6.51
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0.2、8.61
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0.2处有强衍射峰，在7.09
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0.1、7.18
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0.2、8.01
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0.3、10.10
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0.2、14.20
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0.2、22.82
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0.2处有弱衍射峰。4.根据权利要求1所述的高选择性线性烷基苯生产方法，其特征在于，所述片状丝光沸石分子筛的制备方法包括以下步骤：(1)前驱体的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔岩，于宏悦，任思帅，韩明汉，沈宜泓，李荣波，王飞，王晓化，李梦晨，沈雨歌，李发永，迟克彬，
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：