MCM-22、MCM-49、β及Y分子篩在苯液相烷基化合成乙苯反應中的應用*

李 菁，田艷明，郭志偉，劉長清，呂建輝，肖 冰，呂紅秋，董肇勇，張 鈺

(1.中國石油吉林石化公司 研究院,吉林 吉林 132021；2.中國石油吉林石化公司 倉儲中心西供應站，吉林 吉林 132021；3.吉林化工學院,吉林 吉林 132022)

工業上，乙苯主要以苯與乙烯為原料，在催化劑作用下經烷基化反應制得。三十多年來，經歷了傳統的AlCl3法到分子篩氣相法、再到分子篩液相法和催化蒸餾法的過程。液相烷基化工藝能耗控制及產品質量均優于氣相法工藝[1-2]。液相法乙苯催化劑的發展最初使用Y分子篩，后來為β、MCM-22、MCM-49分子篩等[3]。

Lummus/Unocal/UOP公司于1990年首次建成了以Y分子篩催化劑的苯和乙烯液相合成乙苯的反應裝置。此后，又聯合開發了EBOne液相法生產乙苯工藝，該工藝以β分子篩為催化劑，在日本千葉正式投產[4]。Mobil/Raytheon開發了EBMax的苯和乙烯液相生產乙苯工藝技術，該技術采用MCM-22分子篩為催化劑，單乙苯的選擇性明顯提高，可進一步降低后續烷基轉移反應的負荷[5]。

Y分子篩具有十二元環孔道，孔道大小為0.74 nm×0.74 nm，含有內徑為1.3 nm的超籠。開放的孔結構，為催化反應提供了足夠的反應空間，催化活性高，產物擴散速度快，但因空間約束較小、選擇性偏低[6]。β分子篩具有三維、垂直相交的十二元環孔道體系，最大孔徑為0.76 nm，不含有超籠，具有良好的水熱穩定性時對反應物及產物有良好的選擇性[7]。MCM-22和MCM-49分子篩為熟知的MWW結構，MCM-22分子篩由2套獨立的孔道體系組成，一套是由十元環二維正弦孔道(0.49 nm×0.59 nm)，另一套則是十二元環圓柱形超籠(0.71 nm×0.71 nm×1.82 nm)，沿著每個正弦孔道有一個小籠(0.64 nm×0.69 nm)。……