CN101543786A

CN101543786A - 一种磁性固体酸催化剂及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN101543786A
Application number: CN200810102832A
Authority: CN
Inventors: 彭颖; 宗保宁; 孟祥堃
Original assignee: Sinopec Research Institute of Petroleum Processing; China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: Sinopec Research Institute of Petroleum Processing; China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2008-03-27
Filing date: 2008-03-27
Publication date: 2009-09-30
Anticipated expiration: 2028-03-27
Also published as: CN101543786B

Abstract

本发明涉及一种磁性固体酸催化剂，该催化剂包括磁性氧化铝和负载于其上的过渡金属，按过渡金属硫酸盐计，磁性氧化铝和过渡金属的重量比为1.5～99∶1，过渡金属选自IB、IIB、IVB和VIII族金属中一种或几种；所说的磁性氧化铝由γ－Al₂O₃和包埋于其中的磁性粒子组成，二者的重量比为1～9∶1；所说的磁性粒子由SiO₂和包埋于其中的磁性内核组成，二者的重量比为0.1～1∶1；所说的磁性内核选自磁性金属、磁性合金和磁性金属氧化物中的一种或几种。本发明的催化剂具有比表面积大、磁性能好和物化性质稳定等特点。该催化剂可用于流化床和磁稳定床工艺，特别适合与磁稳定床反应器集成用于石油加工领域中的酸催化反应。

Description

一种磁性固体酸催化剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种磁性固体酸催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

酸催化反应是石油加工和化学工业的基础。石油加工过程中的大部分烃类转化反应属于酸催化反应，如裂解、烷基化、叠合、异构化以及甲醇转化等。在化学工业中，酸催化反应不仅用于合成基础化学品，还大量用于合成专用化学品，如药物、塑料、农药、香精以及香料等。

早期的酸催化反应多是以无机酸或盐为催化剂的均相催化反应，无机酸或盐的催化活性较高，但反应副产物较多，催化剂与产物分离困难，难以连续化生产。另外，无机酸或盐还存在着设备腐蚀、废酸回收和环境污染等问题。与无机酸或盐相比，固体酸催化剂具有如下优势，①可以连续化生产；②产物与催化剂容易分离；③催化剂活性较高，可在高温下使用，并对设备无腐蚀；④催化剂可用一般金属盐制备，制备方法简单；⑤易于与其他单元过程耦合形成集成过程，节约能源和资源。

纳米或超细固体酸催化剂具有反应界面大和传质阻力小等优点，但小粒径催化剂存在着催化剂回收和分离困难、反应器床层压降过大以及催化剂易带出等问题。

使用磁稳定床反应器不但可以解决上述细颗粒催化剂的难题，而且还会带来其他诸多的好处。磁稳定床可使用细颗粒催化剂而不造成过高的压降，同时可避免流化床操作中的催化剂流失现象，细小颗粒的可流动性使固体催化剂的装卸也非常便利。此外，磁稳定床反应器可以有效的控制相间返混，避免沟流和局部热点，同时还可以破碎气泡、改善相间传质并可在较宽的范围内稳定操作。

CN1453067A提供了一种磁性固体超强酸催化剂Zr(SO₄)₂/Fe₃O₄及其制备方法，其目的是解决细颗粒催化剂回收和分离难的问题。该催化剂是以Fe₃O₄裸粉为磁核，在其表面共沉淀Zr(SO₄)₂而得到的。该催化剂具有粒径小、粒径分布均匀、磁性较强和酸强度高的优点，经三次酯化反应后，催化剂回收率为83％。

CN1132688C提供了一种固体超强酸催化剂及其制备方法。该催化剂是由具有超顺磁性的Fe₃O₄、Ni-Fe₃O₄、Co-Fe₃O₄、Mn-Fe₃O₄和固体酸ZrO₂通过改进的化学共沉淀法和均匀工艺组合制备而成，在烃类烷基化、异构化以及酯化等反应中催化效率较高，但它也仅仅是解决了细颗粒催化剂回收和分离难的问题。

综上所述，磁性固体酸催化剂大多是采用共沉淀法将固体酸性物质直接包覆磁性内核外部而获得，而固体酸性物质的比表面积较小，并且较易分解，因此制备出来的催化剂的催化活性较差，酸性位容易流失。另外，固体酸性物质的有孔性使磁性内核易受外部环境影响，容易转化为无磁性的物质。目前，磁性固体酸催化剂的应用主要是解决细颗粒催化剂的回收和分离难的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种比表面积大、磁性能好、酸性适中和物化性质稳定的磁性固体酸催化剂，特别是提供一种适用于磁稳定床反应器的磁性固体酸催化剂。本发明还提供了上述磁性固体酸催化剂的制备方法和应用。

本发明提供的磁性固体酸催化剂，包括磁性氧化铝和负载于其上的过渡金属，按过渡金属硫酸盐计，磁性氧化铝和过渡金属的重量比为1.5～99:1，过渡金属选自IB、IIB、IVB和VIII族金属中一种或几种；所说的磁性氧化铝由γ-A1₂O₃和包埋于其中的磁性粒子组成，二者的重量比为1～9:1；所说的磁性粒子由SiO₂和包埋于其中的磁性内核组成，二者的重量比为0.1～1:1；所说的磁性内核选自磁性金属、磁性合金和磁性金属氧化物中的一种或几种。

所说的过渡金属优选镍、铁、锆、铜、钛和锌中的一种或几种。

所说的磁性内核为Fe₃O₄和/或γ-Fe₂O₃。

本发明还提供了上述催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)、向水溶性铁盐溶液中加入碱金属氢氧化物溶液，直至PH值＝8～12，晶化、分离、洗涤、干燥得到具有超顺磁性的磁性内核；

(2)、将磁性内核用低碳醇分散，加入烷氧基硅烷，其加入量为0.001～0.02mol/g磁性内核，然后加入氨水，氨与烷氧基硅烷的摩尔比为10～30，搅拌反应，分离、洗涤、干燥得到第一次包覆SiO₂的磁性粉体；

(3)、将步骤(2)的磁性粉体用水分散，用碱金属氢氧化物溶液调节PH值＝8～10，在50～100℃下，加入硅酸盐溶液和无机酸溶液，硅酸盐的加入量为0.001～0.01mol/g磁性粉体，搅拌反应，分离、洗涤、干燥得到第二次包覆SiO₂的磁性粉体。

(4)、将步骤(3)的磁性粉体与拟薄水铝石混合，用酸胶溶，再经干燥、焙烧后得到磁性氧化铝。

(5)、用过渡金属硫酸盐溶液浸渍步骤(4)的磁性氧化铝，经干燥、焙烧得到磁性固体酸催化剂。

步骤(1)中，PH值优选范围是10～12；晶化温度为20～90℃，优选为30～70℃；晶化时间为0.1～10h，优选为0.5～5h。

步骤(1)的水溶性铁盐溶液中，阳离子为Fe³⁺或/和Fe²⁺，阴离子为Cl^-、SO₄ ^2-、NO₃ ^-等离子的一种或几种；每种阳离子的摩尔浓度为0.05～3mol/L，优选为0.1～1.5mol/L。

步骤(1)中的碱金属氢氧化物溶液优选为NaOH水溶液或KOH水溶液。NaOH水溶液或KOH水溶液的摩尔浓度为0.05～3mol/L，优选为0.1～1.5mol/L。

步骤(2)中，磁性内核在低碳醇中的含量为1～200g/L，优选为10～50g/L；烷氧基硅烷的加入量优选为0.001～0.01mol/g磁性内核；碱与烷氧基硅烷的摩尔比优选为15～25；反应时间为0.5～30h，优选2～24h。

步骤(2)的低碳醇选自C1～C8的脂肪醇中的一种或几种，优选为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇中的一种或几种。

步骤(2)的烷氧基硅烷为Si(OR)_nH_1-n所表示的化合物(R为C1～C4的烷基，n为3或4)，优选为四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷或三乙氧基硅烷。

步骤(2)的氨水浓度为5～35wt％，优选为15～30wt％。

步骤(2)的分散方式为超声分散或调节悬浮液PH值来进行分散，优选超声分散。分散时间为5～90min，优选为5～60min。

步骤(3)中，磁性粉体在水中的含量为1～200g/L，优选为10～50g/L；反应温度优选70～95℃；硅酸盐的加入量优选为0.001～0.004mol/g磁性粉体。

步骤(3)的碱金属氢氧化物溶液优选为NaOH水溶液或KOH水溶液。

步骤(3)的硅酸盐溶液为硅酸钠或硅酸钾溶液。优选为硅酸钠溶液。硅酸盐的模数为1～3.4。硅酸盐溶液的浓度为0.005～1mol/L，优选0.01～0.3mol/L。

步骤(3)的无机酸为硫酸、盐酸、硝酸或磷酸等，无机酸的浓度为0.01～1mol/L，优选0.05～0.3mol/L。无机酸在反应过程中的作用是维持悬浮液的PH值，其用量能维持PH值＝8～10即可。

步骤(3)的分散方式为超声分散或调节悬浮液PH值来进行分散，优选超声分散，分散时间为5～90min，优选为5～60min。

步骤(3)的反应速度较快，在加完硅酸盐溶液和无机酸溶液后即可进行分离，优选继续反应5～120min后进行分离。

步骤(4)的拟薄水铝石中的氧化铝含量为60～75wt％。

步骤(4)中，按Al₂O₃计，拟薄水铝石与磁性粉体的重量比为1～9:1。

步骤(4)中，所说的酸选自硝酸、盐酸以及磷酸中的一种或几种，其浓度为0.5～10wt％，优选1～5wt％。

步骤(4)中，拟薄水铝石与酸溶液的重量比为0.1～1.2:1，优选0.1～0.7:1。

步骤(4)中，干燥是在50～200℃下干燥2～10h，优选100～130℃下干燥2～6h；焙烧是在450～1000℃下焙烧2～10h，优选450～750℃下焙烧2～5h。

步骤(5)的金属硫酸盐选自IB、IIB、IVB和VIII族金属硫酸盐中一种或几种，优选为NiSO₄、FeSO₄、Fe₂(SO₄)₃、Zr(SO₄)₂、CuSO₄、TiSO₄和ZnSO₄中的一种或几种。

步骤(5)中，磁性氧化铝与过渡金属硫酸盐的重量比为1.5～99:1。

步骤(5)中，干燥是在50～200℃下干燥2～10h，优选在110～150℃下干燥2～8h；焙烧是在300～800℃下焙烧2～10h，优选在400～700℃下焙烧2～8h。

本发明提供了一种上述磁性固体酸催化剂的应用，在磁稳定床反应器中，以富含烯烃汽油为原料，催化烯烃叠合反应制备柴油和乙烯裂解料，反应条件为：反应温度50～300℃，反应压力0.5～3.5MPa，重量空速0.5～6h^-1，磁场强度40～1000Oe。

本发明还提供了另一种上述磁性固体酸催化剂的应用，在磁稳定床反应器中，催化异构烷烃和烯烃进行烷基化反应制备烷基化油，反应条件为：反应条件为：反应温度10～250℃，反应压力0.2～5MPa，重量空速1～30h^-1，磁场强度40～1000Oe。

本发明所提供的磁性固体酸催化剂具有以下优点：

(1)、本发明的磁性固体酸催化剂具有更大的比表面积。本发明将固体酸催化材料(即金属硫酸盐)负载于高比表面积的γ-Al₂O₃上，因此具有更大的比表面积。

(2)、本发明的磁性固体酸催化剂的物化性质更稳定。本发明将磁性内核先后在有机相和水相中进行两次SiO₂包覆，在磁性内核外部形成了致密的SiO₂包覆层，使其不与外部环境直接接触。本发明的磁性固体酸催化剂经高温焙烧后，磁性内核既不与氧化铝反应生成无磁性的铁铝尖晶石，也不会在高温下由于烧结而转化为无磁性的α-Fe₂O₃。

(3)、本发明的磁性固体酸催化剂具有优良的磁性能。本发明的磁性固体酸催化剂的磁响应性能好、比饱和磁化强度高，使其能够应用于磁稳定床反应器。

本发明所提供的磁性固体酸催化剂可用于流化床以及磁稳定床工艺中的酸催化反应过程，特别适合与磁稳定床反应器集成用于石油加工领域中的酸催化反应过程。

具体实施方式

实施例1

将0.5mol/L的FeCl₂溶液240ml与0.5mol/L的FeCl₃溶液40ml混合，在强烈搅拌下加入0.1mol/L的NaOH溶液直至10<PH值<12，然后在50℃水浴中晶化2h，经磁分离、蒸馏水和无水乙醇洗涤，最后在80℃干燥2h即得Fe₃O₄。

将上述Fe₃O₄用无水乙醇稀释至10g/L，超声分散30min后加入四乙氧基硅烷(0.001mol/gFe₃O₄)，在搅拌条件下向其中加入18％NH₃.H₂O(氨与四乙氧基硅烷的摩尔比为25)，搅拌6h，经磁分离、无水乙醇洗涤，最后在80℃干燥2h即得第一次包覆的磁性粉体。

将第一次包覆磁性粉体用蒸馏水稀释至20g/L，超声分散5min，用0.1mol/L NaOH溶液调节悬浮液PH＝8～10，并将此悬浮液升温至80℃，然后向其中同时缓慢加入0.05mol/L的SiO₂溶液(硅酸钠模数为1，加入量为0.001molSiO₂/g磁性粉体)和0.1mol/L的HCl溶液，并在此温度下反应1h，自然冷却至室温后，经磁分离、蒸馏水和无水乙醇洗涤，最后在80℃干燥2h即可得到第二次包覆的磁性粉体。

将第二次包覆的磁性粉体9g与31.4g拟薄水铝石(氧化铝的质量含量为67％)和84g浓度为1.5wt％的HNO₃溶液均匀混合后，在110℃下干燥6h，然后在600℃下焙烧4h，即得磁性γ-Al₂O₃载体，其中各组分的重量比为Fe₃O₄:SiO₂:Al₂O₃＝27:3:70。将此载体筛出粒径在150～250um之间的部分备用。

将4.4g NiSO₄.6H₂O溶于去离子水中制成8ml的溶液，然后将上述150～250um的载体10g用此浸渍液等体积浸渍，在120℃下干燥6h后再在550℃下焙烧4h，即得磁性固体酸催化剂NiSO₄/γ-Al₂O₃。经静态低温氮吸附容量法测得产品比表面积为173m²/g，经振动样品磁强计测得产品的比饱和磁化强度为15.1emu/g；经XRD分析，未检测出铁铝尖晶石和α-Fe₂O₃的特征吸收峰。

将上述磁性固体酸催化剂NiSO₄/γ-Al₂O₃与磁稳定床反应器结合用于FCC汽油叠合生产柴油和乙烯裂解料，反应温度为210℃，反应压力为2.5MPa，重量空速为2.0h^-1，磁场强度为4000e，柴油质量收率为44.6％，乙烯裂解料中的烯烃含量为6.9％。

实施例2

在制备磁性氧化铝的过程中，保持实施例1的其他条件不变，所不同的是胶溶过程中，磁性粉体、拟薄水铝石(氧化铝的质量含量为75％)、H₃PO₄溶液(质量浓度为5％)三者混合的质量比1:12:100，所得磁性γ-Al₂O₃的各组分的重量比为Fe₃O₄:SiO₂:Al₂O₃＝9:1:90。

将2.3g NiSO₄.6H₂O溶于去离子水中制成8ml的溶液，然后将上述150～250um的载体10g用此浸渍液等体积浸渍，在100℃下干燥4h后再在550℃下焙烧6h，即得磁性固体酸催化剂NiSO₄/γ-Al₂O₃。经静态低温氮吸附容量法测得产品比表面积为179m²/g，经振动样品磁强计测得产品的比饱和磁化强度为5.4emu/g；经XRD分析，未检测出铁铝尖晶石和α-Fe₂O₃的特征吸收峰。

将上述催化剂用于实施例1的反应体系，反应温度为210℃，反应压力为2.5MPa，重量空速2.0h^-1，磁场强度500Oe的条件下，柴油质量收率为32.7％，乙烯裂解料中的烯烃含量为13.0％。

实施例3

在制备磁性氧化铝的过程中，保持实施例1的其他条件不变，所不同的是第二次包覆SiO₂过程中硅酸钠的加入量为0.003molSiO₂/g磁性粉体，并将干燥后的产品在550℃焙烧2h，即可得到磁性氧化铝。所得产品的各组分的重量比为Fe₃O₄:SiO₂:Al₂O₃＝24:6:70。

将5.9g Zr(SO₄)₂.4H₂O溶于去离子水中制成8ml的溶液，然后将上述150～250um的载体10g用此浸渍液等体积浸渍，在150℃下干燥4h后再在650℃下焙烧6h，即得磁性固体酸催化剂ZrSO₄/γ-Al₂O₃。经静态低温氮吸附容量法测得产品比表面积为152m²/g，经振动样品磁强计测得产品的比饱和磁化强度为14.7emu/g；经XRD分析，未检测出铁铝尖晶石和α-Fe₂O₃的特征吸收峰。

上述磁性固体酸NiSO₄/γ-Al₂O₃催化剂与磁稳定床反应器结合用于异丁烷和1-丁烯烷基化反应，反应温度为80℃，反应压力为2.0MPa，重量空速为2h^-1，烷烯摩尔比为10，磁场强度为500Oe，1-丁烯的转化率100％，产物分布中C5～C7占10.4％，C8占76.5％，C9+占13.1。

实施例4

在制备磁性γ-Al₂O₃的过程中，保持实施例1的其他条件不变，所不同的是第一次包覆SiO₂过程中四甲氧基硅烷的加入量为0.003mol/g磁性粉体，第二次包覆SiO₂过程中硅酸钠的模数为3，加入量为0.003molSiO₂/g磁性粉体，胶溶过程中，磁性粉体、拟薄水铝石(氧化铝质量含量为67％)、HCl溶液(10％)三者混合的比例为5:7.5:75。所得产品的各组分的重量比为Fe₃O₄:SiO₂:Al₂O₃＝35:15:50。

将6g TiSO₄溶于去离子水中制成8ml的溶液，然后将上述150～250um的载体10g用此浸渍液等体积浸渍，在150℃下干燥4h后再在450℃下焙烧6h，即得磁性固体酸催化剂TiSO₄/γ-Al₂O₃。经静态低温氮吸附容量法测得产品比表面积为185m²/g，经振动样品磁强计测得产品的比饱和磁化强度为16.1emu/g；经XRD分析，未检测出铁铝尖晶石和α-Fe₂O₃的特征吸收峰。

将此催化剂用于实施例1的反应体系，在相同的反应条件下，柴油质量收率为29.3％，乙烯裂解料中的烯烃含量为20.7％。

实施例5

向剧烈搅拌的600ml 0.5mol/L Fe(NO₃)₃溶液中加入0.5mol/L的NaOH溶液直至10<PH值<12，在70℃水浴中晶化5h后，经磁分离、蒸馏水和无水乙醇洗涤后在110℃干燥4h即得γ-Fe₂O₃。

将上述γ-Fe₂O₃用无水乙醇稀释至50g/L，超声分散60min后加入四乙氧基硅烷，加入量为0.002mol/gγ-Fe₂O₃，在搅拌条件下向其中加入25％氨水溶液(氨与四乙氧基硅烷的摩尔比为20)，搅拌12h，经磁分离、无水乙醇洗涤、80℃干燥2h后即得第一次包覆磁性粉体。

将第一次包覆磁性粉体用蒸馏水稀释至30g/L，超声分散5min，用0.1mol/L NaOH溶液调节悬浮液PH为8～10，并将此悬浮液升温至95℃，然后向其中同时缓慢加入0.05mol/L的SiO₂溶液(硅酸钠模数为3，加入量为0.001molSiO₂/g磁性粉体)和0.1mol/L的HCl溶液，并在此温度下反应2h，自然冷却至室温后，经磁分离、蒸馏水和无水乙醇洗涤后在80℃干燥2h即可得到第二次包覆磁性粉体。

将上述磁性粉体9.0g与25.6g拟薄水铝石(氧化铝的质量含量为70％)和200g质量浓度为1％的HNO₃溶液均匀混合，在110℃下干燥3h后再在600℃下焙烧4h，即得磁性γ-Al₂O₃载体，其中各组分的重量比为γ-Fe₂O₃:SiO₂:Al₂O₃＝25.5:4.5:70。将此载体筛成150～250um备用。

将3.0g NiSO₄.6H₂O溶于去离子水中制成8ml的溶液，然后将上述150～250um的载体10g用此浸渍液等体积浸渍，在120℃下干燥6h后再在500℃下焙烧4h，即得磁性负载型固体酸催化剂NiSO₄/γ-Al₂O₃。经静态低温氮吸附容量法测得产品比表面积为168m²/g，经振动样品磁强计测得产品的比饱和磁化强度为17.9emu/g；经XRD分析，未检测出铁铝尖晶石和α-Fe₂O₃的特征吸收峰。

将上述催化剂用于实施例1的反应体系，在相同的反应条件下，柴油质量收率为39.6％，乙烯裂解料中的烯烃含量为9.7％。

实施例6

在制备磁性γ-Al₂O₃的过程中，保持实施例5的其他条件不变，所不同的是第一次包覆中，四乙氧基硅烷的加入量为0.007mol/gγ-Fe₂O₃，25％氨水(按氨计)与四乙氧基硅烷的摩尔比为20，第二次包覆中，硅酸钠的加入量为0.004molSiO₂/g磁性粉体。所得产品各组分的重量比为γ-Fe₂O₃:SiO₂:Al₂O₃＝15:15:70。

将12.2g FeSO₄.7H₂O溶于去离子水中制成8ml的溶液，然后将上述150～250um的载体10g用此浸渍液等体积浸渍，在120℃下干燥6h后再在500℃下焙烧4h，即得磁性负载型固体酸催化剂FeSO₄/γ-Al₂O₃。经静态低温氮吸附容量法测得产品比表面积为178m²/g，经振动样品磁强计测得产品的比饱和磁化强度为19.4emu/g；经XRD分析，未检测出铁铝尖晶石和α-Fe₂O₃的特征吸收峰。

将上述催化剂用于实施例1反应体系，在相同的反应条件下，柴油质量收率为38.7％，乙烯裂解料中的烯烃含量为11.2％。

Claims

1.一种磁性固体酸催化剂，包括磁性氧化铝和负载于其上的过渡金属，按过渡金属硫酸盐计，磁性氧化铝和过渡金属的重量比为1.5～99:1，过渡金属选自IB、IIB、IVB和VIII族金属中一种或几种；所说的磁性氧化铝由γ-Al₂O₃和包埋于其中的磁性粒子组成，二者的重量比为1～9:1；所说的磁性粒子由SiO₂和包埋于其中的磁性内核组成，二者的重量比为0.1～1:1；所说的磁性内核选自磁性金属、磁性合金和磁性金属氧化物中的一种或几种。

2.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于，过渡金属选自镍、铁、锆、铜、钛和锌中的一种或几种。

3.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于，磁性内核为Fe₃O₄和/或γ-Fe₂O₃。

4.一种权利要求1所述催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(3)、将步骤(2)的磁性粉体用水分散，用碱金属氢氧化物溶液调节PH值＝8～10，在50～100℃下，加入硅酸盐溶液和无机酸溶液，硅酸盐的加入量为0.001～0.01mol/g磁性粉体，搅拌反应，分离、洗涤、干燥得到第二次包覆SiO₂的磁性粉体；

(4)、将步骤(3)的磁性粉体与拟薄水铝石混合，用酸胶溶，再经干燥、焙烧后得到磁性氧化铝；

(5)、用过渡金属硫酸盐溶液等体积浸渍步骤(4)的磁性氧化铝，经干燥、焙烧得到磁性固体酸催化剂。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)的水溶性铁盐溶液中，阳离子为Fe³⁺或/和Fe²⁺，每种阳离子的摩尔浓度为0.05～3mol/L。

6.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2)的低碳醇为C1～C8的脂肪醇。

7.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，磁性内核在低碳醇中的含量为1～200g/L。

8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，磁性内核在低碳醇中的含量为10～50g/L。

9.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2)的烷氧基硅烷为Si(OR)_nH_1-n所表示的化合物，其中R为C1～C4的烷基，n为3或4。

10.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，磁性粉体在水中的含量为1～200g/L。

11.按照权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，磁性粉体在水中的含量为10～50g/L。

12.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(3)的硅酸盐为硅酸钠或硅酸钾，其模数为1～3.4。

13.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(3)中，所采用的分散方式为超声分散，分散时间为5～90min。

14.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，拟薄水铝石中的氧化铝与磁性粉体的重量比为1～9:1。

15.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，干燥温度为50～200℃，干燥时间为2～10h。

16.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，焙烧温度为450～1000℃，焙烧时间为2～10h。

17.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(5)的过渡金属硫酸盐选自IB、IIB、IVB和VIII族金属硫酸盐中一种或几种。

18.按照权利要求17所述的方法，其特征在于，步骤(5)的过渡金属硫酸盐选自NiSO₄、FeSO₄、Fe₂(SO₄)₃、Zr(SO₄)₂、CuSO₄、TiSO₄和ZnSO₄中的一种或几种。

19.按照权利要求4、17或18所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，磁性氧化铝与过渡金属硫酸盐的重量比为1.5～99:1。

20.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，干燥温度为50～200℃，干燥时间为2～10h。

21.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，焙烧温度为300～800℃，焙烧时间为2～10h。

22.按照权利要求21所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，焙烧温度为400～700℃，焙烧时间为2～8h。

23.一种权利要求1所述催化剂的应用，包括在磁稳定床反应器中，以富含烯烃汽油为原料，催化烯烃叠合反应制备柴油和乙烯裂解料。

24.一种权利要求1所述催化剂的应用，包括在磁稳定床反应器中，催化异构烷烃和烯烃进行烷基化反应制备烷基化油。