[发明专利]一种表面疏水改性的酮烷基化催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种表面疏水改性的酮烷基化催化剂，其特征在于：包括以下质量百分数的组分：Na和/或K 0.25～5％，Mg和/或Ca 0.5～10％，Ni 5～35％，ZnO 5～30％，负载有F的载体γ-Al₂O₃；所述F与Ni的摩尔比为0.05～1.0∶1；

所述酮烷基化催化剂的制备方法包括以下步骤：按比例分别称取含催化剂中各金属元素的前驱体化合物，一同溶于去离子水中，充分溶解均匀后，滴加含F乳液，最后加入载体γ-Al₂O₃，静置浸渍，挥发水分完全，烘干，在350～600℃下焙烧，冷却，即得酮烷基化催化剂；所述含F乳液为以聚四氟乙烯为主要固形物的乳液，其固形物质量分数为10～90％。

2.如权利要求1所述的酮烷基化催化剂，其特征在于包括以下质量百分数的组分：Na和/或K 1.0～3％，Mg和/或Ca 1.0～5％，Ni 10～30％，ZnO 10～25％，负载有F的载体γ-Al₂O₃；所述F与Ni的摩尔比为0.1～0.5∶1。

3.如权利要求1所述的酮烷基化催化剂，其特征在于：所述γ-Al₂O₃的比表面积为150～300m²/g，平均孔体积0.5～0.75cm³/g，堆密度0.5～0.65g/cm³。

4.如权利要求1所述的酮烷基化催化剂，其特征在于：静置浸渍时间为12～24h，在50～60℃水浴条件下挥发水分完全，100-150℃烘干，焙烧时间为2～10h。

5.如权利要求4所述的酮烷基化催化剂，其特征在于：焙烧温度为400～500℃，焙烧时间为3～5h。

6.如权利要求1所述的酮烷基化催化剂，其特征在于：

Na或K的前驱体化合物为Na或K的乙二胺四乙酸金属盐；

Mg或Ca的前驱体化合物为Mg或Ca的硝酸盐；

Ni或ZnO的前驱体化合物为硝酸镍或硝酸锌。

7.一种利用权利要求1-6之一所述酮烷基化催化剂进行气相催化酮烷基化一步法联产二乙基酮和甲基异丙基酮的方法，其特征在于包括以下步骤：

A)将酮烷基化催化剂置于固定床反应器中，反应前对酮烷基化催化剂进行还原活化处理；

B)在惰性气体氛围、常压条件下，加热至220～350℃，注入甲醇、甲基乙基酮和水的混合液进行酮烷基化反应；甲醇与甲基乙基酮的摩尔比为1～10∶1；甲醇与水的摩尔比为1∶0.1～1.0；所述混合液的液相空速为0.5～10h^-1；

C)反应结束后冷凝收集反应产物。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤A)中：还原活化处理的气氛为H₂或者为含H₂的N₂或Ar，还原活化温度为500～650℃，处理时间为2～8h。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤B)中：反应温度为250～300℃；甲醇与甲基乙基酮的摩尔比为2～7.5∶1；甲醇与水的摩尔比为1∶0.1～0.5；所述混合液的液相空速为1.0～7.5h^-1。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤A)中：还原活化温度为550～600℃，处理时间为3～5h。