專利名稱：一種復合固體酸催化劑、制備方法及其在烷基化反應中的應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種復合固體酸催化劑、制備方法及其在烷基化反應中的應用，具體 地說，是涉及一種同時含有無機酸和雜多酸的復合固體酸催化劑、制備方法及其在烷基化 反應中的應用。
背景技術：
在石油化工催化領域中，大多數烴轉化反應，如裂化、烷基化、重整、疊和、異構化、 醚化、歧化反應等都采用酸性催化材料作為催化劑(侯祥麟.“中國煉油技術”，中國石化出 版社，1991)。因此，酸性催化材料在石油化工催化領域中具有十分重要的地位。研究開發 更高性能的酸性催化材料是科研工作者的重要任務。酸性催化材料的酸性性質主要包括酸中心密度、酸強度、酸中心類型(Brdnsted 酸或Lewis酸)，它們對以酸性催化材料作為催化劑的催化反應的影響十分顯著和重要 (見吳越，“催化化學”，科學出版社，北京，2000,162-196 ；韓維屏，“催化化學導論”，科學出 版社，北京，2003，172-238 ；黃仲濤、曾昭槐，“石油化工過程催化作用”，中國石化出版社，北 京，1995,209-253)。酸性催化劑的酸中心密度對烴轉化反應，如裂化反應、烷基化反應等至 關重要，它可以大幅度改善反應的選擇性(何鳴元.“石油煉制和基本有機化學品合成的綠 色化學”，中國石油化工出版社，北京，2005，109-169)。酸性催化材料可以分成兩大類液體 酸，如硫酸、氫氟酸等，和固體酸，如分子篩、超強酸、負載型酸催化材料、酸性離子樹脂等。 液體酸具有非常高的酸中心密度(以摩爾H+/克計)，而且全部都是Briins ted酸中心。固 體酸由于受到其結構的限制，一般而言它們的酸中心密度比液體酸要低兩個數量級左右， 目前現有技術制備的幾乎所有固體酸催化材料的酸中心的密度都無法達到液體酸的數量 級。液體酸和固體酸催化劑酸性性質的比較見表1 表1酸催化劑的酸性性質
權利要求
1.一種復合固體酸催化劑，由50-80重％的多孔無機載體和負載其上的15-48重％的 雜多酸以及2-6重％的無機酸組成。
2.根據權利要求1的復合固體酸催化劑，其特征在于，其中所說的多孔無機載體選自 氧化硅、氧化鋁、活性炭、氧化鎂、氧化鈦、天然或人工合成的硅鋁酸鹽沸石、分子篩、碳纖維 以及天然粘土中的一種或幾種的混合物。
3.根據權利要求2的復合固體酸催化劑，其特征在于，其中所說的多孔無機載體選自 活性炭、氧化硅、氧化鋁或沸石中的一種或幾種。
4.根據權利要求1的復合固體酸催化劑，其特征在于，所述的雜多酸選自磷鎢酸、磷鉬 酸、硅鎢酸或硅鉬酸。
5.根據權利要求4的復合固體酸催化劑，其特征在于，所述的雜多酸為磷鎢酸。
6.根據權利要求1的復合固體酸催化劑，其特征在于，所述的無機酸為HF或HC1，其含 量為2-5重％。
7.根據權利要求1的復合固體酸催化劑，其特征在于，所述的復合固體酸催化劑的酸 中心類型是BrGnsted酸，酸中心的密度不小于1. 4X 10_3摩爾H+/克。
8.—種權利要求1所述的復合固體酸催化劑的制備方法，包含如下步驟(1)采用常規浸漬法將雜多酸均勻地負載在多孔無機載體上，得到負載型雜多酸材料， 雜多酸的負載量為15-50重％。(2)將無機酸溶解在烴中；(3)使含無機酸的烴與負載型雜多酸材料接觸，即得到同時含有無機酸和雜多酸的復 合固體酸催化劑，無機酸的負載量為2-6重％。
9.根據權利要求8的方法，步驟(1)中雜多酸的負載量為20-50重％。
10.根據權利要求8的方法，其特征在于，步驟(2)所說的烴選自飽和烷烴、環烷烴、芳 烴或石油醚。
11.根據權利要求10的方法，其特征在于，步驟(2)所說烴選自丙烷、正丁烷、異丁烷、 戊烷、己烷、環戊烷、環己烷、苯、甲苯和二甲苯。
12.根據權利要求8的方法，其特征在于，所述的無機酸為HF或HC1，負載量為2-5重％ 。
13.根據權利要求8的方法，其特征在于，烴中無機酸的含量以H+計為20-2000ppm。
14.根據權利要求13的方法，其特征在于，烴中無機酸的含量以H+計為100-1500ppm。
15.根據權利要求8的方法，所述的接觸在固定床反應器、移動床、流化床或三相泥漿 床反應器中進行。
16.根據權利要求15的方法，所述的接觸在固定床反應器中進行。
17.根據權利要求8、15-16的方法，其特征在于，所述的接觸的條件是溫度為 20-250 °C，壓力為0. 05-7. OMPa,含無機酸的烴的重量空速為0. Ι-lOh—1，接觸時間為 l-120h。
18.根據權利要求17的方法，其特征在于，所述的接觸的條件是溫度為30-200°C，壓 力為0. 1-6. OMPa，含無機酸的烴的重量空速為1. 0-8. Oh—1，接觸時間為4_80h。
19.一種權利要求1的復合固體酸催化劑在烷基化反應中的應用。
全文摘要
本發明提供了一種復合固體酸催化劑，由50-80重％的多孔無機載體和負載其上的15-48重％的雜多酸以及2-6重％的無機酸組成。本發明還提供了一種制備上述復合固體酸催化劑的方法。本發明的復合固體酸催化劑的酸性中心類型是酸，酸中心密度不小于1.4摩爾H+/克，而且酸強度分布均一，是一種性能優異的固體酸催化材料。本發明還提供了一種復合固體酸催化劑在烷基化反應中的應用。
文檔編號B01J31/16GK102049298SQ20091020953
公開日2011年5月11日 申請日期2009年10月29日 優先權日2009年10月29日
發明者何奕工, 慕旭宏, 滿征 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院