[发明专利]一种基于负载酸的沸石分子筛催化剂及其在烷基化汽油中的应用

权利要求书

1.一种基于负载酸的沸石分子筛催化剂，其特征在于：所述基于负载酸的沸石分子筛催化剂由开裂的空心ZSM-5沸石分子筛和均相催化体系构成，所述均相催化体系由有酸酸和浓硫酸构成，所述有机酸为三氯乙酸、三氟乙酸中的一种或者两种，所述有酸酸占均相催化体系含量的1-30wt％。

2.根据权利要求1所述的一种基于负载酸的沸石分子筛催化剂，其特征在于：所述基于负载酸的沸石分子筛催化剂用作烷基化汽油制备工艺中的酸性催化剂。

3.一种基于负载酸的沸石分子筛催化剂的烷基化汽油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将去离子水与质量分数为40％的四丙基氢氧化铵水溶液混合，搅拌均匀，加入NaAlO₂，将正硅酸乙酯逐滴加入上述溶液中，均匀搅拌使正硅酸乙酯水解完全，在170℃晶化3天，离心洗涤，干燥，焙烧，制备得到空心ZSM-5沸石分子筛；

(2)将有机酸加入到浓硫酸中形成均相催化体系，其中，有机酸的加入量为1-30％；

(3)将步骤(1)制备的空心ZSM-5沸石分子筛置于步骤(2)制备的均相催化体系中，超声振荡，过滤去除多余的均相催化体系，得到负载酸的沸石分子筛；

(4)以异丁烷和丁烯为原料，在步骤(3)制备的负载酸的沸石分子筛的催化作用下，催化反应生产烷基化汽油。

4.根据权利要求3所述的一种基于负载酸的沸石分子筛催化剂的烷基化汽油的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，四丙基氢氧化铵水溶液与NaAlO₂、正硅酸乙酯的质量比为6:1:20。

5.根据权利要求3所述的一种基于负载酸的沸石分子筛催化剂的烷基化汽油的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，焙烧温度为600-900℃，时间为5-10h。

6.根据权利要求3所述的一种基于负载酸的沸石分子筛催化剂的烷基化汽油的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，有机酸为三氯乙酸、三氟乙酸中的一种或者两种。

7.根据权利要求3所述的一种基于负载酸的沸石分子筛催化剂的烷基化汽油的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，空心ZSM-5沸石分子筛与均相催化体系的质量比为1:2-3。

8.根据权利要求3所述的一种基于负载酸的沸石分子筛催化剂的烷基化汽油的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，负载酸的沸石分子筛催化剂中均相催化体系与烃类的体积比为1-3。

9.根据权利要求3所述的一种基于负载酸的沸石分子筛催化剂的烷基化汽油的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，异丁烷和丁烯中烷烃和烯烃的体积比为8-150。

10.根据权利要求3所述的一种基于负载酸的沸石分子筛催化剂的烷基化汽油的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，催化反应的反应温度为5-20℃，反应时间为1-15min，反应压力为0.2-1MPa。