[发明专利]一种苯和乙烯烷基化的催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种苯和乙烯烷基化的催化剂，所述催化剂为无粘结剂ZSM-5分子筛催化剂，所述催化剂的NH₃-TPD谱图中，对应于脱附温度分别为190-210℃、260-280℃和380-400℃处出现三个峰，依次编号为峰1、峰2和峰3；峰1、峰2和峰3三个峰高度比分别为，峰2/峰1＝(0.5-0.8)：1，峰3/峰1＝(0.4-0.7)：1。

2.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述苯和乙烯烷基化的催化剂中含有两种晶粒分布，分别为10-300nm和400-1600nm；

和/或，所述苯和乙烯烷基化的催化剂的机械强度为100-170N/cm；

和/或，所述苯和乙烯烷基化的催化剂的SiO₂/Al₂O₃摩尔比为30-400。

3.按照权利要求2所述的催化剂，其特征在于，所述苯和乙烯烷基化的催化剂中，晶粒分布在10-300nm内的晶粒数量占总晶粒数的5％-60％，晶粒分布在400-1600nm内的晶粒数量占总晶粒数的40％-95％。

4.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述苯和乙烯烷基化的催化剂的机械强度为110-160N/cm。

5.权利要求1-4任一所述苯和乙烯烷基化的催化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将模板剂、硅源、第一铝源和水在密闭容器中搅拌，搅拌时间为4h-20h，搅拌温度为90-150℃，得到混合物A；

(2)将混合物A、硅粉和第二铝源接触得到混合物B；所述硅粉中含有两种尺寸分布的二氧化硅，分别为0.1-2μm和4-12μm；

(3)将混合物B成型得到混合物C；

(4)将混合物C、碱源和调节剂接触得到混合物D的过程为：将碱源和调节剂于30-60℃混合搅拌3-10小时，然后加入混合物C，在密闭空间中于30-60℃静置5-10小时；所述碱源为四丙基氢氧化铵、氨水、乙胺、乙二胺、正丁胺、己二胺、环己胺中的一种或多种，所述调节剂为羟乙基纤维素、甲基纤维素、干酪素、阿拉伯树胶中的一种或多种；

(5)将混合物D在密闭空间中于130-190℃处理12-72小时，得到苯和乙烯烷基化的催化剂。

6.按照权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的模板剂为四丙基氢氧化铵、四丙基溴化铵中的一种或多种；所述硅源为硅溶胶、白炭黑、硅酸四乙酯中的一种或多种；所述第一铝源为氯化铝、硝酸铝、硫酸铝中的一种或多种；

和/或，步骤(1)中所述模板剂、硅源、第一铝源和水的摩尔比分别为，模板剂：硅源＝(0.05-1.0)：1；硅源：第一铝源＝(50-300)：1，水：硅源＝(3-12)：1，其中硅源以SiO₂计算，第一铝源以Al₂O₃计算。

7.按照权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述硅粉中含有两种尺寸分布的二氧化硅，分别为0.1-2μm和4-12μm，两者的质量比为(0.5-2.0)：1；第二铝源为氯化铝、硝酸铝、硫酸铝中的一种或多种；

和/或，步骤(2)中混合物A、硅粉和第二铝源的比例分别为：混合物A与硅粉重量比为(0.2-0.8)：1；硅粉与第二铝源的摩尔比为(30-400)：1；其中硅粉以SiO₂计算，第二铝源以Al₂O₃计算。

8.按照权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述混合物C、碱源和调节剂的质量比例为，碱源：混合物C＝(0.1-0.4)：1；调节剂：混合物C＝(0.01-0.05)：1。

9.按照权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，混合物D在密闭空间中于130-190℃处理12-72小时，然后还包括洗涤、干燥、焙烧、铵交换、水蒸气处理、酸洗的步骤。