本發(fā)明涉及一種用于甲苯側(cè)鏈烷基化反應制苯乙烯和乙苯的催化劑及其應用。
背景技術(shù):
:苯乙烯是一種重要的有機化工原料,主要用于生產(chǎn)聚苯乙烯、丁苯橡膠、ABS樹脂、不飽和樹脂等產(chǎn)品,還可用于制藥、農(nóng)藥和染料等領(lǐng)域,用途廣泛。目前,絕大部分工業(yè)苯乙烯的生產(chǎn)是分兩步進行的。首先,苯和乙烯在催化劑作用下經(jīng)Friedel-Craft烷基化反應生成乙苯,然后乙苯經(jīng)催化脫氫生成苯乙烯。該路線原料成本高,工藝流程長,設(shè)備投資大,而且能耗較高。甲苯側(cè)鏈烷基化反應是生產(chǎn)苯乙烯和乙苯的一條有潛在應用前景的路線,1967年Sidorenko等首次報道了甲苯、甲醇可以在堿金屬離子交換的X型和Y型分子篩催化劑上發(fā)生側(cè)鏈烷基化反應一步生成苯乙烯。該工藝由于原料來源廣泛、成本低、反應條件溫和、能耗較低,具備良好的工業(yè)開發(fā)價值和應用前景,引起了研究者極大的關(guān)注。甲苯側(cè)鏈烷基化反應制苯乙烯和乙苯的機理為堿催化甲醇等C1原料分解得到甲醛作為反應中間體,堿活性位還活化甲苯的甲基成為碳負離子,然后發(fā)生碳負離子對甲醛的Adol-type反應,產(chǎn)物脫水后即得到苯乙烯。部分苯乙烯與反應產(chǎn)生的氫氣發(fā)生加氫反應生成乙苯。甲苯側(cè)鏈烷基化反應的催化劑屬于固體堿催化劑,需要足夠強度和數(shù)量的堿中心以催化甲醇等C1原料脫氫生成甲醛并且活化甲苯甲基C-H鍵生成甲基碳負離子。同時,甲苯甲醇側(cè)鏈烷基化反應過程還是以堿活性位催化為主的酸堿協(xié)同催化反應。實驗證明,單獨的堿活性位催化甲苯甲醇側(cè)鏈烷基化的效率很低。反應過程中,甲苯分子需要由Lewis酸吸附和穩(wěn)定,否則甲苯轉(zhuǎn)化率較低。但是如果催化劑的堿性過強,甲醇和中間產(chǎn)物甲醛容易進一步分解成CO和氫氣;如果催化劑酸性過強,則主要發(fā)生苯環(huán)的烷基化反應生成苯和二甲苯。因此,催化劑需要具有合適的酸堿匹配。另外,甲苯和C1原料的吸附平衡也是影響甲苯側(cè)鏈烷基化反應的因素之一,合適的孔道結(jié)構(gòu)和籠大小有利于甲苯和C1原料的吸附平衡。多種催化材料被嘗試用于甲苯側(cè)鏈烷基化反應制苯乙烯和乙苯。不同種類的改性分子 篩如X、Y、USY、L、β、ZSM-5以及堿性氧化物如MgO、CaO、MgO-TiO2、CaO-TiO2等被研究應用于甲苯側(cè)鏈烷基化反應的催化劑,都表現(xiàn)出一定的催化性能。如US4463204報道經(jīng)K、Cs離子交換改性的X或Y型分子篩在甲苯側(cè)鏈烷基化反應中提高了甲苯轉(zhuǎn)化率并具體90%的乙苯、苯乙烯總選擇性。US4140726報道了經(jīng)K、Rb、Cs以及B、P改性的X或Y型分子篩催化劑,具有較高的甲苯轉(zhuǎn)化率,但乙苯、苯乙烯總選擇性不夠理想。US8318999B2報道了經(jīng)Cs以及Ga、B、Co中的一種元素改性的X型分子篩催化劑,該方法提高了苯乙烯選擇性。CN101623650A采用K、Cs對X或Y型分子篩進行離子交換,并負載B、P以及堿金屬或堿土金屬的方法提高了催化劑的穩(wěn)定性。CN101623649A對經(jīng)堿金屬改性的X或Y型分子篩再在高溫下用氨氣處理,提高了催化劑的活性和穩(wěn)定性。這些已報道的改性X或Y型分子篩在甲苯側(cè)鏈烷基化制苯乙烯和乙苯的反應中取得了一定的催化效果。但是,如何兼顧甲苯轉(zhuǎn)化率和C1原料利用率是甲苯側(cè)鏈烷基化反應中的重要技術(shù)難題。已報道催化劑在同時取得高甲苯轉(zhuǎn)化率和高原料利用率方面仍不夠理想,對于工業(yè)生產(chǎn)的要求仍有較大的差距,而且存在水熱穩(wěn)定性不高的缺點。因此,開發(fā)在甲苯側(cè)鏈烷基化反應中能夠同時兼顧合適的甲苯轉(zhuǎn)化率和C1原料利用率,乙苯、苯乙烯選擇性高并且水熱穩(wěn)定性高的催化劑是實現(xiàn)甲苯側(cè)鏈烷基化反應制乙苯、苯乙烯路線工業(yè)化生產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一。另外,較高的苯乙烯選擇性還有利于提高經(jīng)濟效益。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有用于甲苯側(cè)鏈烷基化反應制苯乙烯和乙苯的催化劑對C1原料的利用率低、甲苯轉(zhuǎn)化率低以及催化劑穩(wěn)定性差的問題,提供一種新的用于甲苯側(cè)鏈烷基化制乙苯和苯乙烯反應的催化劑,該催化劑制備方法簡便,在甲苯側(cè)鏈烷基化制苯乙烯和乙苯的反應中同時具有較高的甲苯轉(zhuǎn)化率和較高的C1原料利用率,具有乙苯、苯乙烯選擇性高并且催化劑性能穩(wěn)定性高的優(yōu)點。為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種用于甲苯側(cè)鏈烷基化反應制苯乙烯和乙苯的催化劑,包含以下組分:a)X分子篩或Y分子篩中的至少一種;和負載于其上的改性組分:b)IIIA族元素中的至少一種,所述元素與分子篩載體的質(zhì)量比為(0.05~10):100;c)VIIB族元素中的至少一種,所述元素與分子篩載體的質(zhì)量比為(0.05~10):100;d)堿金屬元素中的至少一種,所述元素與分子篩載體的質(zhì)量比為(0.1~20):100;e)堿土金屬元素中的至少一種,所述元素與分子篩載體的質(zhì)量比為(0.05~10):100;f)鑭系元素中的至少一種,所述元素與分子篩載體的質(zhì)量比為(0.05~10):100。上述技術(shù)方案中,所述C1原料為甲醇、甲醛、多聚甲醛、甲縮醛中的至少一種,優(yōu)選方案為甲醇、甲醛中的至少一種;分子篩選自SiO2/Al2O3為2~5的X分子篩或Y分子篩中的至少一種,優(yōu)選方案為X分子篩;IIIA族元素中,優(yōu)選方案為B、Al、Ga、In中的至少一種,更優(yōu)選方案為B或Al中的至少一種,與分子篩載體的質(zhì)量比為(0.05~10):100,優(yōu)選方案為(0.1~2):100;VIIB族元素中,優(yōu)選方案為Mn或Re中的至少一種,與分子篩載體的質(zhì)量比為(0.05~10):100,優(yōu)選方案為(0.1~2):100;堿金屬元素選自K、Rb或Cs中的至少一種,更優(yōu)選方案為Cs,堿金屬元素與分子篩載體的質(zhì)量比為(0.1~20):100,優(yōu)選方案為(0.5~10):100;堿土金屬元素選自Mg、Ca、Sr或Ba中的至少一種,堿土金屬元素與分子篩載體的質(zhì)量比為(0.05~10):100,優(yōu)選方案為(0.1~2):100;鑭系元素選自La、Ce、Pr、Nd中的至少一種,優(yōu)選方案為La、Ce中的一種,更優(yōu)選方案為Ce,鑭系元素與分子篩載體的質(zhì)量比為(0.05~10):100,優(yōu)選方案為(0.1~2):100;本發(fā)明所涉及的一種用于甲苯側(cè)鏈烷基化反應制苯乙烯和乙苯的催化劑,制備方法包含以下步驟:將分子篩與含所述改性元素的溶液進行離子交換或浸漬;將改性后分子篩進行干燥、焙燒、成型。上述技術(shù)方案中,催化劑的改性金屬組分前體可選自氯化物、氫氧化物或硝酸鹽中的一種;B元素組分前體可選自硼酸或硼酸的堿金屬鹽;干燥溫度為90℃~150℃,干燥時間為1~24小時,焙燒溫度為400℃~650℃,焙燒時間為1~24小時。本發(fā)明所涉及的催化劑在甲苯側(cè)鏈烷基化制乙苯和苯乙烯反應中的應用,可采用包含如下工藝步驟:以甲苯和C1源為原料,原料中甲苯與C1源的摩爾比為(0.1~10):1,在反應溫度為300℃~500℃,原料質(zhì)量空速為0.1~5.0h-1的條件下,原料跟催化劑接觸反應后生成乙苯和苯乙烯。上述技術(shù)方案中,C1源即為C1原料,是含一個碳的原料的統(tǒng)稱,其優(yōu)選為甲醇、甲醛、多聚甲醛、甲縮醛中的至少一種;更優(yōu)選方案為甲醇、甲醛中的至少一種。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有顯著的優(yōu)點和突出性效果。以甲醇、甲醛、多聚甲醛或甲縮醛作為C1原料,使甲苯側(cè)鏈烷基化反應的原料來源廣泛,甲醇與甲醛或甲醛聚合物的混合使用,提高了甲苯側(cè)鏈烷基化反應中C1原料的利用率和甲苯的轉(zhuǎn)化率,提高了反應性能。甲苯側(cè)鏈烷基化反應需要催化劑上酸堿中心進行協(xié)同催化,其中堿性位在甲苯側(cè)鏈烷基化反應中起著主要作用。堿金屬改性的X型分子篩可使甲苯側(cè)鏈烷基化反應活性得到顯著提高,堿金屬進行離子交換后,經(jīng)過電子轉(zhuǎn)移,帶部分負電荷的分子篩骨架氧可作 為Lewis堿中心,同時浸漬于分子篩孔道內(nèi)的金屬氧化物作為新的具有適當強度的堿性中心而成為甲苯側(cè)鏈烷基化反應的新活性位,使催化反應具有較高的甲苯轉(zhuǎn)化率。改性元素的加入可使分子篩具有合適的酸堿匹配,提高催化劑性能。鑭系元素的與分子篩骨架O原子之間存在較強的作用力,能顯著增加分子篩骨架Al原子的正電荷,增加Al和相鄰O原子之間的作用力,有效地穩(wěn)定了分子篩的骨架Al,避免了骨架Al的脫除,有利于穩(wěn)定分子篩的骨架結(jié)構(gòu),提高催化劑的水熱穩(wěn)定性。該催化劑制備方法簡便,在甲苯側(cè)鏈烷基化反應中同時具有較高的甲苯轉(zhuǎn)化率和較高的C1原料利用率,具有乙苯、苯乙烯選擇性高,資源利用率較高并且催化劑性能穩(wěn)定性好的優(yōu)點。甲苯側(cè)鏈烷基化反應在連續(xù)流動石英管反應器微型催化反應裝置上進行。產(chǎn)物分析采用Agilent7890A氣相色譜儀在線檢測反應物和產(chǎn)物組成并計算反應的轉(zhuǎn)化率以及產(chǎn)物選擇性。使用本發(fā)明提供的方法制備的催化劑用于甲苯側(cè)鏈烷基化制乙苯和苯乙烯反應,甲苯轉(zhuǎn)化率達到10~15%,C1原料利用率達50~60%,乙苯、苯乙烯總選擇性>95%。催化劑性能較好且穩(wěn)定性高,取得了較好的技術(shù)效果。下面通過實施例對本發(fā)明作進一步闡述。具體實施方式【實施例1】稱量100g硅鋁比SiO2/Al2O3為2.1的NaX型分子篩,在60℃下,在500mL硝酸鉀的水溶液中進行離子交換2小時,交換2次,然后在60℃下,在500mL硝酸銫的水溶液中進行離子交換2小時,交換2次,交換后過濾,在烘箱中110℃干燥4小時。配制含適量偏鋁酸鈉、氯化錸、硝酸鈣、硝酸鈰的水溶液100mL,將離子交換后的分子篩在上述溶液中在60℃下攪拌4小時進行浸漬,然后蒸干水分。在烘箱中110℃干燥4小時,干燥后再在馬弗爐中于600℃下焙燒4小時,得到催化劑A,研磨成40~60目顆粒用于催化劑評價。催化劑A所含改性元素與分子篩載體的質(zhì)量比為:Al1%,Re0.6%,K2%,Cs8%,Ca0.8%,Ce1%?!緦嵤├?】稱量100g硅鋁比SiO2/Al2O3為2的NaX型分子篩,在60℃下,在500mL硝酸鉀的水溶液中進行離子交換2小時,交換2次,然后在60℃下,在500mL硝酸銫的水溶液中進行離子交換2小時,交換2次,交換后過濾,在烘箱中90℃干燥24小時。配制 含適量偏鋁酸鈉、氯化錸、硝酸鈣、硝酸鈰的水溶液100mL,將離子交換后的分子篩在上述溶液中在60℃下攪拌4小時進行浸漬,然后蒸干水分。在烘箱中90℃干燥24小時,干燥后再在馬弗爐中于400℃下焙燒24小時,得到催化劑B,研磨成40~60目顆粒用于催化劑評價。催化劑B所含改性元素與分子篩載體的質(zhì)量比為:Al1%,Re0.6%,K0.5%,Cs0.5%,Ca0.1%,Ce0.1%。【實施例3】稱量100g硅鋁比SiO2/Al2O3為2.9的NaX型分子篩,在60℃下,在500mL硝酸鉀的水溶液中進行離子交換2小時,交換2次,然后在60℃下,在500mL硝酸銫的水溶液中進行離子交換2小時,交換2次,交換后過濾,在烘箱中150℃干燥1小時。配制含適量偏鋁酸鈉、氯化錸、硝酸鈣、硝酸鈰的水溶液100mL,將離子交換后的分子篩在上述溶液中在60℃下攪拌4小時進行浸漬,然后蒸干水分。在烘箱中150℃干燥1小時,干燥后再在馬弗爐中于650℃下焙燒1小時,得到催化劑C,研磨成40~60目顆粒用于催化劑評價。催化劑C所含改性元素與分子篩載體的質(zhì)量比為:Al1%,Re0.6%,K10%,Cs10%,Ca2%,Ce2%。【實施例4】稱量100g硅鋁比SiO2/Al2O3為2的NaX型分子篩,在60℃下,在500mL硝酸鉀的水溶液中進行離子交換2小時,交換2次,然后在60℃下,在500mL硝酸銫的水溶液中進行離子交換2小時,交換2次,交換后過濾,在烘箱中110℃干燥4小時。配制含適量偏鋁酸鈉、氯化錸、硝酸鈣、硝酸鈰的水溶液100mL,將離子交換后的分子篩在上述溶液中在60℃下攪拌4小時進行浸漬,然后蒸干水分。在烘箱中110℃干燥4小時,干燥后再在馬弗爐中于600℃下焙燒4小時,得到催化劑D,研磨成40~60目顆粒用于催化劑評價。催化劑D所含改性元素與分子篩載體的質(zhì)量比為:Al1%,Re0.6%,K0.1%,Cs0.3%,Ca0.05%,Ce0.05%。【實施例5】稱量100g硅鋁比SiO2/Al2O3為5的NaY型分子篩,在60℃下,在500mL硝酸銫的水溶液中進行離子交換2小時,交換2次,交換后過濾,在烘箱中110℃干燥4小時。配制含適量偏鋁酸鈉、氯化錸、硝酸鈣、硝酸鈰的水溶液100mL,將離子交換后的分子 篩在上述溶液中在60℃下攪拌4小時進行浸漬,然后蒸干水分。在烘箱中110℃干燥4小時,干燥后再在馬弗爐中于600℃下焙燒4小時,得到催化劑E,研磨成40~60目顆粒用于催化劑評價。催化劑E所含改性元素與分子篩載體的質(zhì)量比為:Al1%,Re0.6%,Cs20%,Ca10%,Ce10%?!緦嵤├?】稱量100g硅鋁比SiO2/Al2O3為5的NaY型分子篩,在60℃下,在500mL硝酸銣的水溶液中進行離子交換2小時,交換2次,然后在60℃下,在500mL硝酸銫的水溶液中進行離子交換2小時,交換2次,交換后過濾,在烘箱中110℃干燥4小時。配制含適量氯化錸、硼酸、硝酸鎂、硝酸鑭的水溶液100mL,將離子交換后的分子篩在上述溶液中在60℃下攪拌4小時進行浸漬,然后蒸干水分。在烘箱中110℃干燥4小時,干燥后再在馬弗爐中于600℃下焙燒4小時,得到催化劑F,研磨成40~60目顆粒用于催化劑評價。催化劑F所含改性元素與分子篩載體的質(zhì)量比為:B1%,Re0.6%,Rb2%,Cs8%,Mg0.8%,La1%?!緦嵤├?】稱量100g硅鋁比SiO2/Al2O3為2.1的NaX型分子篩,在60℃下,在500mL氫氧化銫的水溶液中進行離子交換2小時,交換2次,交換后過濾,在烘箱中110℃干燥4小時。配制含適量氯化錸、硼酸、氫氧化鍶、硝酸鐠的水溶液100mL,將離子交換后的分子篩在上述溶液中在60℃下攪拌4小時進行浸漬,然后蒸干水分。在烘箱中110℃干燥4小時,干燥后再在馬弗爐中于600℃下焙燒4小時,得到催化劑G,研磨成40~60目顆粒用于催化劑評價。催化劑G所含改性元素與分子篩載體的質(zhì)量比為:B1%,Re0.6%,Cs8%,Sr0.8%,Pr1%?!緦嵤├?】稱量100g硅鋁比SiO2/Al2O3為2.1的NaX型分子篩,在60℃下,在500mL氯化銫的水溶液中進行離子交換2小時,交換2次,交換后過濾,在烘箱中110℃干燥4小時。配制含適量硝酸錳、硝酸鎵、硝酸鋇、硝酸釹的水溶液100mL,將離子交換后的分子篩在上述溶液中在60℃下攪拌4小時進行浸漬,然后蒸干水分。在烘箱中110℃干燥4小時,干燥后再在馬弗爐中于600℃下焙燒4小時,將所得樣品與甲基硅油在500mL乙醚 中回流4小時,過濾后在烘箱中110℃干燥4小時,再在馬弗爐中于600℃下焙燒4小時,得到催化劑H,研磨成40~60目顆粒用于催化劑評價。催化劑H所含改性元素與分子篩載體的質(zhì)量比為:Ga1%,Mn0.6%,Cs8%,Ba0.8%,Nd1%?!緦嵤├?】稱量100g硅鋁比SiO2/Al2O3為2.1的NaX型分子篩,在60℃下,在500mL硝酸銫的水溶液中進行離子交換2小時,交換4次,交換后過濾,在烘箱中110℃干燥4小時。配制含適量硝酸錳、硝酸銦、硝酸鈣、硝酸鈰的水溶液100mL,將離子交換后的分子篩在上述溶液中在60℃下攪拌4小時進行浸漬,然后蒸干水分。在烘箱中110℃干燥4小時,干燥后再在馬弗爐中于600℃下焙燒4小時,得到催化劑I,研磨成40~60目顆粒用于催化劑評價。催化劑I所含改性元素與分子篩載體的質(zhì)量比為:In1%,Mn0.6%,Cs8%,Ca0.8%,Ce1%?!緦嵤├?0】稱量100g硅鋁比SiO2/Al2O3為2.1的NaX型分子篩,在60℃下,在500mL硝酸銣的水溶液中進行離子交換2小時,交換2次,然后在60℃下,在500mL硝酸銫的水溶液中進行離子交換2小時,交換2次,交換后過濾,在烘箱中110℃干燥4小時。配制含適量硼酸、偏鋁酸鈉、硝酸錳、硝酸鍶、硝酸鈰的水溶液100mL,將離子交換后的分子篩在上述溶液中在60℃下攪拌4小時進行浸漬,然后蒸干水分。在烘箱中110℃干燥4小時,干燥后再在馬弗爐中于600℃下焙燒4小時,得到催化劑J,研磨成40~60目顆粒用于催化劑評價。催化劑J所含改性元素與分子篩載體的質(zhì)量比為:B1%,Al1%,Mn0.6%,Rb2%,Cs8%,Sr0.8%,Ce1%?!緦嵤├?1】稱量100g硅鋁比SiO2/Al2O3為2.1的NaX型分子篩,在60℃下,在500mL硝酸鉀的水溶液中進行離子交換2小時,交換2次,再在500mL硝酸銣的水溶液中進行離子交換2小時,交換2次,然后在60℃下,在500mL硝酸銫的水溶液中進行離子交換2小時,交換2次,交換后過濾,在烘箱中110℃干燥4小時。配制含適量硼酸、偏鋁酸鈉、硝酸銦、氯化錳、氯化錸、硝酸銫、硝酸鎂、硝酸鍶、硝酸鈰、硝酸鑭的水溶液100mL,將離子交換后的分子篩在上述溶液中在60℃下攪拌4小時進行浸漬,然后蒸干水分。在烘箱 中110℃干燥4小時,干燥后再在馬弗爐中于600℃下焙燒4小時,得到催化劑K,研磨成40~60目顆粒用于催化劑評價。催化劑K所含改性元素與分子篩載體的質(zhì)量比為:B1%,Al1%,In1%,Mn0.6%,Re0.6%,K1%,Rb1%,Cs8%,Mg0.8%,Sr0.8%,Ce0.5%,La0.5%?!緦嵤├?2】稱量100g硅鋁比SiO2/Al2O3為2.1的NaX型分子篩,在60℃下,在500mL硝酸鉀的水溶液中進行離子交換2小時,交換2次,然后在60℃下,在500mL硝酸銫的水溶液中進行離子交換2小時,交換2次,交換后過濾,在烘箱中110℃干燥4小時。配制含適量偏鋁酸鈉、氯化錸、硝酸鈣、偏釩酸銨、硝酸鈰的水溶液100mL,將離子交換后的分子篩在上述溶液中在60℃下攪拌4小時進行浸漬,然后蒸干水分。在烘箱中110℃干燥4小時,干燥后再在馬弗爐中于600℃下焙燒4小時,得到催化劑L,研磨成40~60目顆粒用于催化劑評價。催化劑L所含改性元素與分子篩載體的質(zhì)量比為:Al1%,Re0.6%,K2%,Cs8%,Ca0.8%,Ce1%,V0.5%。【對比例1】稱量100g硅鋁比SiO2/Al2O3為2.1的NaX型分子篩,60℃下在500mL硝酸銫的水溶液中進行離子交換2小時,交換2次,交換后過濾,在烘箱中110℃干燥4小時,干燥后再在馬弗爐中于600℃下焙燒4小時,得到催化劑M,研磨成40~60目顆粒用于催化劑評價。催化劑M所含改性元素與分子篩載體的質(zhì)量比為:Cs8%?!緦Ρ壤?】稱量100g硅鋁比SiO2/Al2O3為2.1的NaX型分子篩,60℃下在500mL硝酸鉀的水溶液中進行離子交換2小時,交換2次,然后在60℃下,在500mL硝酸銫的水溶液中進行離子交換2小時,交換2次,交換后過濾,在烘箱中110℃干燥4小時。配制含適量偏鋁酸鈉、氯化錸和硝酸鈣的水溶液100mL,將離子交換后的分子篩在上述溶液中在60℃下攪拌4小時進行浸漬,然后蒸干水分。在烘箱中110℃干燥4小時,干燥后再在馬弗爐中于600℃下焙燒4小時,得到催化劑N,研磨成40~60目顆粒用于催化劑評價。催化劑N所含改性元素與分子篩載體的質(zhì)量比為:Al1%,Re0.6%,K2%,Cs8%,Ca0.8%。【對比例3】稱量100g硅鋁比SiO2/Al2O3為2.1的NaX型分子篩,60℃下在500mL硝酸鉀的水溶液中進行離子交換2小時,交換2次,然后在60℃下,在500mL硝酸銫的水溶液中進行離子交換2小時,交換2次,交換后過濾,在烘箱中110℃干燥4小時。配制含適量硝酸鈰的水溶液100mL,將離子交換后的分子篩在上述溶液中在60℃下攪拌4小時進行浸漬,然后蒸干水分。在烘箱中110℃干燥4小時,干燥后再在馬弗爐中于600℃下焙燒4小時,得到催化劑O,研磨成40~60目顆粒用于催化劑評價。催化劑O所含改性元素與分子篩載體的質(zhì)量比為:K2%,Cs8%,Ce1%?!緦嵤├?3】取5g催化劑A~O進行甲苯側(cè)鏈烷基化反應評價。C1原料為甲醛的甲醇溶液,溶液中甲醛與甲醇的摩爾比為1:4,反應溫度為420℃;反應壓力為常壓;甲苯與C1原料中碳元素的摩爾比為5:1;甲苯質(zhì)量空速為1.5h-1,載氣N2流速為10mL/min。在上述條件下進行催化反應,反應產(chǎn)物用氣相色譜法進行分析。反應后,C1原料轉(zhuǎn)化率為100%。反應結(jié)果列于表1(C1原料利用率為進入目標產(chǎn)物的碳元素占反應消耗碳元素的比例)。表1*催化劑甲苯轉(zhuǎn)化率(%)C1原料利用率(%)乙苯+苯乙烯選擇性(%)A11.65898.2B10.150.595.6C11.25692.5D9.84994.1E11.758.592.0F10.552.596.4G11.356.597.9H10.753.595.4I10.85494.8J11.557.597.1K11.65897.6L11.155.596.3對比例M5.125.589.8對比例N5.728.590.3對比例O4.522.591.1*反應10小時取平均值【實施例14】取5g催化劑A進行甲苯側(cè)鏈烷基化反應評價。反應溫度為420℃;反應壓力為常壓;甲苯與C1原料中碳元素的摩爾比為5:1;甲苯質(zhì)量空速為1.5h-1,載氣N2流速為10mL/min。在上述條件下進行催化反應,反應產(chǎn)物用氣相色譜法進行分析。反應后,C1原料轉(zhuǎn)化率為100%,反應結(jié)果列于表2(C1原料利用率為進入目標產(chǎn)物的碳元素占反應消耗碳元素的比例)。表2**反應10小時取平均值【實施例15】取5g催化劑A、M進行甲苯側(cè)鏈烷基化反應評價。C1原料為甲醛的甲醇溶液,溶液中甲醛與甲醇的摩爾比為1:4,反應溫度為420℃;反應壓力為常壓;甲苯與C1原料中碳元素的摩爾比為5:1;甲苯質(zhì)量空速為1.5h-1,載氣N2流速為10mL/min。在上述條件下進行催化反應,反應產(chǎn)物用氣相色譜法進行分析。反應后,C1原料轉(zhuǎn)化率為100%,C1原料利用率為進入目標產(chǎn)物的碳元素占反應消耗碳元素的比例。催化劑單程反應200小時,催化劑燒炭再生20次后,反應結(jié)果列于表3。表3**反應10小時取平均值當前第1頁1 2 3