[发明专利]一种烷基转移催化剂的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种烷基转移催化剂的制备方法，确切地说涉及一种二异丙苯、三异丙苯与苯进行烷基转移催化剂的制备方法。

背景技术

生产苯酚和丙酮，主要是异丙苯法，该法是苯与丙烯在酸性催化剂的作用下，进行烷基化反应(亦称烃化反应)合成而成；同时副产二异丙苯、三异丙苯等多异丙苯。为了提高原料利用率，降低生产成本，将二异丙苯、三异丙苯等多异丙苯与苯反应，进行烷基转移，亦称反烃化反应，生产异丙苯。

目前，生产异丙苯的方法有烃化和反烃化循环法。苯和丙烯合成异丙苯的催化剂主要分三类：一是Enichem工艺，以β分子筛为催化剂，采用固定床液相法工艺，工艺条件为苯/丙烯＝4，温度150℃，压力3.0Mpa，大量循环烃化液，每隔三个月，需热苯再生一次；二是Dow/Kellog工艺，采用高性能的脱铝丝光分子筛为催化剂，副产物正丙苯在产品中的含量降到0.01％，大量循环烃化液和催化剂再生；三是Mobil/Badger工艺，采用Mobil公司MCM-22分子筛催化剂，选择性、活性及稳定性进一步提高，催化剂寿命长达5年，再生周期2年，再生方便，装置运转效率高，生产能力显著提高，对环境无污染，对设备无腐蚀。因此合成异丙苯的催化剂的发展趋势为MCM型系列催化剂。MCM型系列催化剂具有反应温度低，苯/丙烯比低的特性，但反应产物中含有二异丙苯、三异丙苯和多异丙苯，影响成本的降低。

目前，烷基转移催化剂是以Y分子筛和β分子筛等原料制备而成固体酸性催化剂，对二异丙苯与苯的烷基转移具有较好效果，对三异丙苯和多异丙苯的烷基转移性能较低。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于多烷基苯(二异丙苯、三异丙苯一种或两种)与苯进行烷基转移的催化剂的制备方法。

本发明是用HMCM-22、HMCM-49、HY型分子筛原粉加入助剂、粘结剂、造孔剂和润滑剂，经过混料、碾压、造粒、在特定压力下进行挤条、干燥和焙烧，制得具有特定孔结构的催化剂。由于MCM系列分子筛具有MWW拓扑结构，有层状结构；加入助剂，调变催化剂的酸性；加入造孔剂，增加催化剂的分子筛本体间的孔道，孔径适合分子空间阻力位大的多异丙苯的扩散和吸附；加入润滑剂有助于催化剂的成型。本催化剂适用于多异丙苯与苯烷基转移反应中，是一种活性好、选择性高、运行稳定的烷基转移催化剂。

本发明是通过下述方案实现的：

本发明采用HMCM-49、HMCM-22、HY型分子筛原粉中的一种或两种，与助剂、粘结剂、造孔剂和润滑剂按比例混合均匀，经碾压、造粒、挤条、烘干、焙烧、冷却后，制得烷基转移催化剂。

HMCM-49、HMCM-22、HY型分子筛原粉中的一种或两种，加入量占固体重量的45-85％，以50-65％较优。其任意两种分子筛质量比为0.01-95∶1。

助剂可单独使用SB粉，也可以使用SB粉与磷酸、磷酸铵、硼酸中的一种混合，加入量占固体重量的15-55％，以20-31％较优。其中，磷酸、磷酸铵分别占SB粉重量的5-50％，以15-23％较优；硼酸占SB粉重量的10-60％，以15-30％较优。

粘结剂为田菁粉，加入量占固体重量的0.1-5％，以1.5-3.6％较优。

造孔剂为甲基纤维素、柠檬酸、草酸中的一种，加入量占固体重量的0.1-5％。

润滑剂为浓度0.5-15％的硝酸、浓度0.5-15％的磷酸中的一种或两种，加入量占固体重量的20-80％，较优60-70％。其中硝酸和磷酸质量比为15-50∶1，较优35-45∶1。

(1)碾压和造粒

按照以上配料比例，制备成湿料，置于碾子上，碾压10-60min，根据料的干湿程度，用0.5-15％硝酸、0.5-15％磷酸调节。将碾压后的湿料，进行造粒，粒径范围0.1-5mm。

(2)挤条

造粒后的湿料，加入到挤条机，挤出压力控制在50-200N，孔板开孔率0.1-10％，孔的形状为圆孔或三叶草，孔径1.0-2.0mm。

(3)干燥和焙烧

成型后的条置于烘箱中，进行干燥。干燥的温度100-150℃，干燥时间4-8h。

干燥后的条料，进行焙烧，室温低于120℃的升温速率，0.1-10℃/min，120℃恒温30-60min；120℃-450℃，升温速率0.1-10℃/min；450℃恒温30-60min；450℃-540℃升温速率0.5-3℃/min；540-580℃恒温4-16h。焙烧结束后，自然降温至30-40℃，制得催化剂。