[发明专利]一种固体酸催化的烷基化方法

说明书

一种固体酸催化的烷基化方法，是在烷基化反应条件下将可烷基化的有机化合物与烷基化剂作为原料与一种固体酸催化剂接触进行烷基化反应，其中，所述的固体酸催化剂为一种分子筛组合物，所述的分子筛组合物含有微孔分子筛和介孔分子筛，所述的介孔分子筛干基质量占分子筛组合物总干基质量的10～50％。该方法在提高催化剂稳定性能的同时，也提高了TMP选择性。

技术领域

本发明涉及一种烷基化方法，更进一步本发明涉及一种固体酸催化的烷基化方法。

背景技术

到目前为止，已经开发了很多固体酸催化异丁烷-丁烯烷基化的方法。微孔分子筛催化剂具有晶体结构规整、酸性位点多、比表面积大等特点，近些年来，被广泛应用于烷基化反应中。然而，目前分子筛催化固体酸烷基化反应存在的主要问题是分子筛易失活、单程寿命短的问题。为解决该问题，不少研究者进行了大量实验研究了烷基化反应过程中分子筛失活机理。

已有文献公开了积碳前身物堵塞催化剂孔道与覆盖大部分强酸中心是催化剂失活的主要原因。(Yoo K,Smirniotis P G.The deactivation pathway of one-dimensional zeolites,LTL and ZSM-12,for alkylation of isobutane with 2-butene[J].Applied Catalysis A General,2003,246(2):243-251.姚建辉,王海涛,侯凯湖.Hβ-Al203烷基化催化剂的失活与再生[J].石油炼制与化工,2013,44(10):71-76.)

同时，也有研究者(Yoo K,Burckle E C,Smirniotis P G.Isobutane/2-ButeneAlkylation Using Large-Pore Zeolites:Influence of Pore Structure on Activityand Selectivity[J].Journal of Catalysis,2002,211(1):6-18.)在研究LTL和ZSM-12烷基化反应研究中认为，导致失活的积碳前身物可能存在、且含量较高的有C₂₃H₂₄(3，4-二甲基-1-癸烯)、C₁₂H₂₆(2,3,6,7-四甲基辛烷、2,2,4,6,6-五甲基庚烷)、C₁₄H₃₀(2,3,5,8-四甲基癸烷、6-甲基十三烷)等这些大分子物质。

积碳前身物覆盖在固体酸催化剂上是造成催化剂失活的主要原因，且失活存在活性覆盖与堵孔两种类型。微孔分子筛孔径较小，一方面动力学尺寸大的反应物分子难以扩散到孔道内；另一方面在孔道内形成的大分子产物不能快速扩散出孔道，导致副反应发生，催化剂因表面积炭或结焦使孔道堵塞而失活，使用寿命缩短，其应用范围受到了很大限制。

CN 102191081A公开了一种固体酸烷基化方法，该方法通过将混合反应原料间歇引入烷基化反应器，且始终保持异构烷烃在反应系统内循环，实现了烷基化反应与催化剂再生的交替进行，催化剂表面的积炭前身物在转化为积碳之前被移除，使固体酸催化剂在较长时间维持较高的反应活性以及较好的选择性。该方法改变了反应原料的进料方式，提高了催化剂活性。

发明内容

本发明的发明人通过大量实验发现，将具有烷基化活性的微孔分子筛与介孔分子筛进行充分机械混合，可以显著提高以分子筛为活性组分的催化剂在烷基化反应中的稳定性以及目标产物的选择性，且方法简单，操作简便，与现有的通过复杂的改性方法提高分子筛催化性能的方法相比具有明显的便利性与经济性。基于此，形成本发明。

因此，本发明的目的是提供一种在提高催化剂稳定性能的同时，也提高了目的产物选择性的方便实施的固体酸催化的烷基化方法。