[发明专利]一种适用于制备煤基直链烷基苯的工艺

说明书

本发明提供了一种适用于制备煤基直链烷基苯的工艺，以煤基费托合成油和苯为反应原料，以负载有强酸型阳离子交换树脂的分子筛作为催化剂，进行烷基化反应制备煤基直链烷基苯；所述强酸型阳离子交换树脂的酸强度≥0.9mmol/g[H⁺]；所述煤基费托合成油中碳数分布为C9～C13的直链烯烃。本发明将强酸型阳离子交换树脂负载在分子筛的孔道内，对于烷基苯产品的择型效果更好，产品直链率高，2位选择性高，且可以在不对反应原料进行脱水和脱氧处理的情况下，维持较高的烯烃转化率，催化剂寿命大大提高。

技术领域

本发明属于煤化工技术领域，尤其涉及一种适用于制备煤基直链烷基苯的工艺。

背景技术

烷基苯是重要的化工生产中间体，烷基苯的合成主要是通过苯与烯烃的烷基化反应，目前主要的烷基化催化剂包括杂多酸催化剂、分子筛催化剂以及离子液体催化剂等。

烷基化反应的催化剂具体包括以下方面：

(1)杂多酸催化剂。

杂多酸催化剂是一类结构复杂的质子酸型催化剂，主要以P、Si、Fe、Co等原子以特定的结构与氧原子配位桥联而成。

杂多酸酸催化剂应用到烷基苯合成中具有绿色无污染，对烷基苯生产设备腐蚀性小等优点，但催化剂活性低，反应要求需要较高等问题也要得到重视。

(2)分子筛催化剂

分子筛催化剂是以SiO₄四面体和AlO₄四面体为结构的一类铝硅酸盐催化剂，其具有酸度高、可再生、分离简易和环境友好等优点，被广泛应用到烷基苯合成反应中。

分子筛催化剂应用到烷基苯的生产中存在副产物及杂质较多、催化剂失活较快，制备成本较高，限制了分子筛催化剂在工业上的应用。

(3)离子液体催化剂

离子液体催化剂是一种低温下呈液态的盐，主要由有机含氮杂环阳离子和无机络合阴离子组成，其具有超强的酸性、较广的液态温度范围、低的蒸气压、可重复使用、对环境污染小等优点，备受研究人员关注现有分子筛催化反应脱除含氧化合物的方法存在反应温度高、催化剂寿命短以及烯烃选择性低的问题。

离子液体应用到烷基苯合成中能均匀的分布在液相中、产物易分离，但催化活性收到离子液体中H⁺浓度的影响，不利于离子液体催化剂在烷基苯合成工业上的应用。

费托油(即煤基合成油)中含有约10000ppm含氧化合物以及约500ppm的水分，原料苯中也含有约500ppm水分。含氧化合物如醇、醛、酮等会与分子筛类催化剂发生络合或者取代反应，使部分催化剂中毒失活，同样水也会竞争催化剂中的活性位点，使得催化剂寿命大大降低。因此，以煤基合成油为反应原料制备烷基苯还需要研发人员进一步的探索。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于制备煤基直链烷基苯的工艺，本发明中的工艺能够在不对反应原料进行脱水和脱氧处理的情况下，维持较高的烯烃转化率，催化剂寿命大大提高。

本发明提供一种适用于制备煤基直链烷基苯的工艺，其特征在于，以煤基费托合成油和苯为反应原料，以负载有强酸型阳离子交换树脂的分子筛作为催化剂，进行烷基化反应制备煤基直链烷基苯；

所述强酸型阳离子交换树脂的酸强度≥0.9mmol/g[H⁺]；

所述煤基费托合成油中碳数分布为C9～C13的直链烯烃。

优选的，所述苯和煤基费托合成油的摩尔比为(20～1)：1。

优选的，所述反应原料不进行脱水和脱氧处理。

优选的，所述分子筛为Hβ分子筛、HY分子筛和MCM分子筛中的一种或几种。