CN102822125A - 使用uzm-37硅铝酸盐沸石的芳烃烷基化法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了芳烃烷基化的方法，其使用包含新一类结晶硅铝酸盐沸石的催化剂。该沸石由经验式（I）表示：

Description

使用UZM-37硅铝酸盐沸石的芳烃烷基化法
在先国家申请的优先权声明
本申请要求2010年3月31日提交的美国申请No.12/751,449的优先权。
技术领域
本发明涉及沸石UZM-37在用于芳烃烷基化、特别是用于制造乙基苯或枯烯的方法中的用途。在烷基化法中，沸石UZM-37可作为唯一的沸石组分存在于烷基化催化剂中，或可以与至少一种附加的沸石组分结合。沸石UZM-37可作为未改性的沸石UZM-37或作为UZM-37改性沸石存在于催化剂中。含UZM-37的催化剂可呈现几种形式之一，包括例如球形油滴的催化剂或挤出的催化剂。
背景技术
沸石是结晶硅铝酸盐组合物，它们是微孔的并由共角AlO2和SiO2四面体形成。天然存在的和合成的许多沸石用在各种工业方法中。合成沸石是使用合适的Si、Al源和结构导向剂（例如碱金属、碱土金属、胺或有机铵阳离子）经由水热合成法制备的。结构导向剂留在沸石孔隙中，并且是最终形成的特定结构的主要原因。这些物质平衡了与铝相关的骨架电荷，也可充当空隙填充剂。沸石的特征在于具有尺寸均匀的孔隙开口，具有显著的离子交换容量，能够可逆地解吸散布在晶体内部空隙中的被吸附相且不会明显置换构成永久沸石晶体结构的任何原子。拓扑沸石可用作烃转化反应的催化剂，该反应可以在外表面上以及在孔隙内的内表面上进行。
在US 4,528,171中描述了EU-4沸石。在EU-4的合成中使用模板丙基三甲基氢氧化铵。但是，产物EU-4的二氧化硅/氧化铝比高于49.1。
在US 6,892,511中描述了另一沸石UZM-15。在UZM-15的合成中使用模板丙基三甲基氢氧化铵，但仅作为另一模板的添加剂；而非作为唯一模板。
在US 7,575,737中，与钙联合用丙基三甲基氢氧化铵模板合成另一沸石UZM-27。
申请人已经成功制备了被指定为UZM-37的一类新材料。该材料的拓扑类似于对MWW观察到的拓扑。通过使用简单的市售结构导向剂，例如丙基三甲基氢氧化铵，使用Charge Density Mismatch Approach to zeolitesynthesis（“用于合成沸石的电荷密度失配法”）（US 7,578,993）制备该材料。用于制造UZM-37沸石的有机铵化合物是无环的或含有环状取代基，并通常相当简单。用于制造UZM-37的有机铵化合物的实例包括丙基三甲基铵（PTMA）和异丙基三甲基铵（i-PTMA）阳离子。
芳族化合物被C2至C4烯烃烷基化和多烷基芳族化合物的烷基转移是用于制造单烷基化芳族化合物（例如枯烯和乙基苯）的两种常见反应。工业上用于制造枯烯（异丙基苯）的这两种反应的实例是用丙烯将苯烷基化以及苯和二异丙基苯（DIPB）的烷基转移。该烷基化反应形成枯烯和常见副产物，例如DIPBs和三异丙基苯（TIPBs）。DIPBs、TIPBs和一些更高级的聚异丙基苯容易通过苯被烷基转移而产生枯烯。烷基化和烷基转移反应可以在单个反应区或多个反应区中合并在一个工艺单元中。
UZM-37族材料在用烷基化剂进行芳烃烷基化中有效。由于UZM-37的特定孔隙几何和骨架Si/Al比率，能够在一定范围的所需苯与烯烃摩尔比下为商业操作提供和保持高的烯烃（例如乙烯和丙烯）转化率、转化为单烷基化产物（例如乙基苯和枯烯，异丙基苯）的高选择性、和高的总烷基化选择性。该UZM-37沸石在四面体骨架中含有显著量的Al，Si/Al摩尔比为8至20。
发明概述
本发明涉及芳烃烷基化法，其使用包含被指定为UZM-37的硅铝酸盐沸石的催化剂。该方法包括使烯烃和可烷基化的芳烃与UZM-37沸石在烷基化条件下接触以产生烷基化芳族产物。
该UZM-37硅铝酸盐沸石是微孔结晶沸石，其具有至少AlO2和SiO2四面体单元的三维骨架，并在合成后未经进一步处理（as synthesized）和无水基础上具有下述经验式所示的经验组成：
Mm+R+rAll-xExSiyOz
其中M代表钠或者钠/钾或锂/锶可交换阳离子的组合，“m”是M与(Al+E)的摩尔比并且为0.05至2，R是单电荷有机铵阳离子丙基三甲基氢氧化铵，“r”是R与(Al+E)的摩尔比并具有0.25至5.0的值，E是选自由镓、铁、硼及其混合物组成的组的元素，“x”是E的摩尔分数并具有0至1.0的值，“y”是Si与(Al+E)的摩尔比并且为大于7至20，且“z”是O与(Al+E)的摩尔比并具有通过下述公式确定的值：
z＝(m+r+3+4·y)/2
且其特征在于其具有至少具有表A中所列的d-间距和强度的x射线衍射图：
表A
Figure BDA00002173552500041
并在一个实施方案中直到高于600℃、在另一实施方案中700℃的温度仍是热稳定的。BET表面积小于420平方米/克。
发明详述
申请人制成了一种已被指定为UZM-37的硅铝酸盐沸石，其拓扑结构与如International Zeolite Association Structure Commission（国际沸石协会结构委员会）在http://topaz.ethz.ch/IZA-SC/StdAtlas.htm上提供的Atlasof Zeolite Framework Types（沸石骨架类型图）中所述的MWW类似。如将详细展示的那样，UZM-37的许多特征不同于MWW。本微孔结晶沸石（UZM-37）在合成后未经进一步处理（as-synethesized）的形式下和在无水基础上具有下述经验式所示的经验组成：
Mm+R+rAll-xExSiyOz
其中M代表钠或者钠/钾或锂/锶可交换阳离子的组合。R是单电荷有机铵阳离子，其实例包括但不限于丙基三甲基铵阳离子、异丙基三甲基阳离子、二甲基二丙基铵阳离子（DMDPA+）、胆碱[(CH3)3N(CH2)2OH]+、ETMA+、DEDMA+、三甲基丁基铵、二甲基二乙醇铵、甲基三丙基铵、TEA+、TPA+及其混合物，且“r”是R与(Al+E)的摩尔比并且为0.25至2.0，而“m”是M与(Al+E)的摩尔比并且为0.05至3。硅与(Al+E)的比率用“y”表示，其为8至40。E是四面体配位的、存在于骨架中的元素，并选自由镓、铁和硼组成的组。E的摩尔分数用“x”表示并具有0至1.0的值，而“z”是O与(Al+E)的摩尔比并通过下述公式给出：
z=(m·n+r+3+4·y)/2。
如果M仅是一种金属，则加权平均化合价是这一种金属的化合价，即+1或+2。但是，当存在多于一种M金属时，总量为：
M m n + = M m 1 ( m 1 ) + M m 2 ( n 2 ) + + M m 3 ( n 3 ) + + . . . . .
且加权平均化合价“n”通过下述公式给出：
n = m 1 · n 1 + m 2 · n 2 + m 3 · n 3 + · · · m 1 + m 2 + m 3 · · ·
通过合并M、R、铝、硅和任选地E的反应源而制备反应混合物，通过该反应混合物的水热结晶制备微孔结晶沸石UZM-37。铝源包括但不限于醇铝、沉淀的氧化铝、铝金属、铝盐和氧化铝溶胶。醇铝的具体实例包括但不限于原仲丁醇铝和原异丙醇铝。二氧化硅的源包括但不限于原硅酸四乙酯、胶态二氧化硅、沉淀的二氧化硅和碱金属硅酸盐。E元素的源包括但不限于碱金属硼酸盐、硼酸、沉淀的羟基氧化镓、硫酸镓、硫酸铁和氯化铁。M金属（钾和钠）的源包括各碱金属的卤化物盐、硝酸盐、乙酸盐和氢氧化物。R是选自由丙基三甲基铵、异丙基三甲基铵、二甲基二丙基铵、胆碱、ETMA、DEDMA、TEA、TPA、三甲基丁基铵、二甲基二乙醇铵及其混合物组成的组的有机铵阳离子，且其源包括氢氧化物、氯化物、溴化物、碘化物和氟化物。具体实例包括但不限于丙基三甲基氢氧化铵、丙基三甲基氯化铵、丙基三甲基溴化铵、异丙基三甲基氢氧化铵、异丙基三甲基氯化铵、异丙基三甲基溴化铵、二甲基二丙基氢氧化铵、乙基三甲基氢氧化铵、二乙基二甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵。
含有所需组分的反应源的反应混合物可以通过下式以氧化物摩尔比描述：
aM2O:bR2/pO:1-cAl2O3:cE2O3:dSiO2:eH2O
其中“a”为0.05至1.25，“b”为1.5至80，“c”为0至1.0，“d”为8至40，且“e”为25至4000。如果使用醇盐，则优选包括蒸馏或蒸发步骤以除去醇水解产物。现在使该反应混合物在密封反应器中在自压下在150℃至200℃、165℃至185℃或170℃至180℃的温度反应1天至3周，优选5天至12天。在结晶完成后，借助例如过滤或离心从不均匀混合物中分离出固体产物，然后用去离子水洗涤，并在空气中在环境温度直至100℃干燥。应该指出，可任选地向反应混合物添加UZM-37晶种以加速沸石形成。
用于制造UZM-37的优选合成途径采用US 7,578,993和Studies inSurface Science and Catalysis,(2004),第154A卷,364-372中公开的电荷密度失配概念。美国专利US 7,578,993中公开的方法使用氢氧化季铵以将硅铝酸盐物类溶解，并通常在单独步骤中引入结晶引发剂，例如碱金属和碱土金属，和带更高电荷的有机铵阳离子。一旦使用这种方法产生一些UZM-37晶种，则这些晶种可用在使用例如丙基三甲基氢氧化铵和碱金属阳离子的组合的UZM-37单步合成中。使用市售丙基三甲基氢氧化铵制备UZM-37与之前用于制备具有MWW拓扑的硅铝酸盐的结构导向剂（例如环六亚甲基亚胺，hexamethylimine）相比提供了大的经济优点。另外，可利用电荷密度失配概念以氢氧化物或氯化物的形式将丙基三甲基氢氧化铵与其它廉价的有机铵氢氧化物一起使用，以进一步降低成本。
获自上述方法的UZM-37硅铝酸盐沸石以至少具有下表A中所列的d-间距和相对强度的x射线衍射图为特征。
表A
Figure BDA00002173552500071
如实施例中详细显示，该UZM-37材料直到至少600℃的温度、和在另一实施方案中直到700℃仍是热稳定的。与典型的煅烧UZM-37样品相关的特征衍射线显示在表B中。
表B
Figure BDA00002173552500081
在合成后未经进一步处理时，UZM-37材料在其孔隙中含有一些可交换的或平衡电荷的阳离子。这些可交换的阳离子可以被交换为其它阳离子，或在有机阳离子的情况下，可以通过在受控条件下加热将它们除去。可以以许多方式将该UZM-37沸石组合物改性，以使其适用于特定用途。改性包括煅烧、离子交换、蒸汽加工、各种酸萃取、六氟硅酸铵处理或它们的任何组合，如US 6,776,975B1（其全文经此引用并入本文）中对UZM-4M的情况所概述。被改变的性质包括孔隙率、吸附、Si/Al比、酸度、热稳定性等。
通过′975专利中描述的一种或更多种技术改性的UZM-37组合物（本文UZM-37HS）在无水基础上通过下述经验式描述：
Figure BDA00002173552500082
其中M1是至少一种选自由碱金属、碱土金属、稀土金属、铵离子、氢离子及其混合物组成的组的可交换阳离子，“a”是M1与(Al+E)的摩尔比并且为0.05至50，“n”是M1的加权平均化合价并具有+1至+3的值，E是选自由镓、铁、硼及其混合物组成的组的元素，“x”是E的摩尔分数并且为0至1.0，y′是Si与(Al+E)的摩尔比并且为大于4至几乎纯二氧化硅，且z’是O与(Al+E)的摩尔比并具有通过下述公式确定的值：
z’=(a·n+3+4·y’)/2
几乎纯二氧化硅是指已经从骨架中除去几乎所有铝和/或E金属。公知的是，几乎不可能除去所有铝和/或E金属。在数字上，当y′具有至少3,000、优选10,000、最优选20,000的值时，沸石是几乎纯二氧化硅。因此，y’的范围是4至3,000，优选为大于10至3,000；4至10,000，优选为大于10至10,000，和4至20,000，优选为大于10至20,000。
在本文中指定沸石原材料的比例或沸石产品的吸附性质等时，除非另行指明，是指沸石的“无水状态”。术语“无水状态”在本文中用于表示基本上既不含物理吸附的水也不含化学吸附的水的沸石。
如上文概述的UZM-37沸石或其变体用作芳烃的各种烷基化反应中的催化剂或催化剂载体。该沸石优选以5至100质量％沸石和0至95质量％粘合剂的比例与粘合剂混合以便于形成催化剂粒子，沸石优选占该复合材料的10至90质量％。粘合剂应优选为多孔的，具有5至800平方米/克的表面积，并相对耐受烃转化工艺中所用的条件。粘合剂的非限制性实例是氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化锌、氧化镁、氧化硼、二氧化硅-氧化铝、二氧化硅-氧化镁、氧化铬-氧化铝、氧化铝-氧化硼、铝磷酸盐、二氧化硅-氧化锆、二氧化硅、硅凝胶和粘土。优选粘合剂是非晶二氧化硅和氧化铝，包括γ-氧化铝、η-氧化铝和θ-氧化铝，γ-氧化铝和η-氧化铝尤其优选。
可以将具有或不具有粘合剂的沸石成形为各种形状，例如丸、丸粒、挤出物、球体等。优选形状是挤出物和球体。挤出物通过常规方式制备，其包括在添加金属组分之前或之后将沸石与粘合剂和合适的胶溶剂混合，以形成具有正确湿含量的均匀面团或稠糊，以便形成具有可耐受直接煅烧的可接受完整性的挤出物。然后将该面团经模头挤出以产生成形挤出物。多种不同的挤出物形状是可能的，包括但不限于圆柱形、四叶形、哑铃、对称和不对称多叶形。可通过本领域已知的任何方式将挤出物进一步成形成任何所需形状，例如球体，这也在本发明的范围内。
可通过已知的油滴法制备球体，该方法描述于US 2,620,314中，其经引用并入本文。该方法包括将沸石和例如氧化铝溶胶和胶凝剂的混合物滴到保持在升高的温度下的油浴中。混合物滴保留在油浴中，直至它们凝固和形成水凝胶球体。然后从油浴中连续取出球体，并通常在油和氨溶液中施以特定的老化处理以进一步改进它们的物理特性。然后将所得老化和胶凝的粒子洗涤，在50至200℃的相对较低的温度下干燥，并使其经受450至700℃的煅烧程序达1至20小时。这种处理使水凝胶转化成相应的氧化铝基质。
进料分子与催化剂的相互作用在催化中非常重要。这种相互作用可通过接触时间表征。通过将催化剂体积除以进料流速来计算接触时间。较低的接触时间意味着进料与催化剂的相互作用较低，而较高的接触时间意味着进料与催化剂的相互作用高。可以通过改变接触时间来改变对特定产物的选择性。对芳烃烷基化之类的反应而言，在含有可烷基化的烃的进料和包含至少一种烯烃的料流都经过该催化剂时，使用烯烃或总进料速率计算接触时间。
芳族化合物的烷基化和优选地单烷基化包括使用上述沸石催化剂使可烷基化的芳族化合物与烷基化剂（例如烯烃）反应。本方法中可用的烯烃是含有2至6个碳原子的那些。这些烯烃可以是支链或直链烯烃和末端或内部烯烃。优选的烯烃是乙烯、丙烯、丁烯和戊烯。
可烷基化的芳族化合物可选自由苯、萘、蒽、菲及其取代的衍生物组成的组，苯及其衍生物是最优选的芳族化合物。“可烷基化”是指芳族化合物可以被烯属化合物烷基化。可烷基化的芳族化合物可具有一个或多个选自由烷基（具有1至20个碳原子）、羟基和烷氧基（其烷基也含有1至20个碳原子）组成的组的取代基。在取代基是烷基或烷氧基时，苯基也可以在烷基链上被取代。尽管在本发明的实践中最常使用未取代和单取代的苯、萘、蒽和菲，但也可以使用多取代的芳烃。除上述那些外，合适的可烷基化的芳族化合物的实例包括联苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、丙基苯、丁基苯、戊基苯、己基苯、庚基苯、辛基苯、酚、甲酚、苯甲醚、乙氧基苯、丙氧基苯、丁氧基苯、戊氧基苯、己氧基苯等。
涉及芳烃烷基化的反应是本领域中公知的工艺，并包括乙基苯和枯烯的制造。在US 7,498,472、US 7,525,003、US 7,525,004、US 7,420,098、US7,525,005、US 7,525,006中阐述了这些工艺中可用的具体反应条件和进料类型，所有这些都全文经引用并入本文。在一个实施方案中，该方法在1:1至30:1的芳烃:烯烃（例如苯:烯烃）比率、0.3至10hr-1的液时空速（LHSV）、50℃至400℃的温度和1379kPa g至6895kPa g（200至1000psig）的压力下进行。
在最后实施例中可以看出，使用UZM-37作为芳烃烷基化的催化剂或催化剂组分造成与平衡上限相比较高的芳烃总烷基化。产物构成含有非常高的量的所需产物，产生很少量的不想要的副产物。此外，该方法在低的苯与烯烃比率下成功，这有助于降低成本和利用该方法。
本文所用的UZM-37沸石的结构是通过x射线分析法测定的。使用标准x射线粉末衍射技术获得下述实施例中列出的x射线图。辐射源是在45kV和35ma下运行的高强度x射线管。通过适当的计算机技术获得来自铜K-α辐射的衍射图。在2°至56°（2θ）连续扫描压平的粉末样品。从表示为θ的衍射峰位置获得以埃为单位的晶面间距（d），其中θ是从数字化数据中观察到的布拉格角。由扣减背景后的衍射峰积分面积测定强度，“Io”是最强线或峰的强度，且“I”是各其它峰的强度。
如本领域技术人员理解的那样，参数2θ的测定具有人为和机械误差，这一起在各2θ报道值上产生±0.4°的不确定性。这种不确定性当然也表现在由2θ值计算出的d-间距的报道值中。这种不精确性是本领域中普遍的，并且不足以排除本结晶材料与彼此和与现有技术的组合物的差异。在一些所报道的x射线图中，通过符号vs、s、m和w表示d-间距的相对强度，它们分别代表非常强、强、中和弱。以100×I/Io表示，上述符号是指：
w=0-15；m=15-60，s=60-80和vs=80-100
在某些情况下，可以参照其x射线粉末衍射图评估合成产物的纯度。由此，例如，如果样品被描述为纯净的，仅意指该样品的x射线图不含可归因于结晶杂质的线，而不是指不存在非晶材料。
在下述实施例中，使用UOP方法964-98测定材料的BET表面积和微孔体积。
为了更充分例证本发明，阐述下述实施例。要理解的是，这些实施例仅作为示例，而不是为了不适当地限制如所附权利要求书中阐述的本发明的宽泛范围。
实施例1
如下制备硅铝酸盐溶液：首先在剧烈搅拌下混合39.81克氢氧化铝（28.22％Al）和1371.36克丙基三甲基氢氧化铵，21.9％溶液。在充分混合后，加入952.5克LudoxTM AS-40（39.8％SiO2）。将反应混合物用高速机械搅拌器再均化1小时，并在炉中在100℃下放置整夜。分析表明所得硅铝酸盐溶液含有7.58重量％Si和0.49重量％Al，得到14.86的Si/Al比。
在剧烈搅拌下向1000克份的实施例1中制成的硅铝酸盐溶液中加入含有溶解在100.0克蒸馏水中的21.16克NaCl（98％）的NaCl水溶液，并将该反应混合物再均化30分钟。将1067克份的反应混合物转移到2000毫升Parr不锈钢高压釜中，将其加热至175℃，并在此温度下保持168小时。过滤回收固体产物，用去离子水洗涤并在100℃干燥。
通过xrd识别产物为UZM-37。对产物观察到的代表性衍射线显示在表1中。通过元素分析测定产物组成由下述摩尔比构成：Si/Al=13.02，Na/Al＝0.57，N/Al＝1.32，C/N＝5.94。通过在空气中升温至600℃达2小时然后在空气中停留2小时将一部分材料煅烧。发现BET表面积为378平方米/克且微孔体积为0.16cc/g。
表1
Figure BDA00002173552500131
扫描电子显微术（SEM）显示出尺寸为大约400纳米×600纳米的片状形态的晶体。将这种样品在600℃在空气下煅烧2小时。对产物观察到的代表性衍射线显示在表2中。
表2
Figure BDA00002173552500141
实施例2
在剧烈搅拌下向1000克份的实施例1中制成的硅铝酸盐溶液中加入含有溶解在100.0克蒸馏水中的15.87克NaCl（98％）的NaCl水溶液，并将该反应混合物再均化30分钟。将1050克份的反应混合物转移到2000毫升Parr不锈钢高压釜中，将其加热至175℃并在此温度保持168小时。过滤回收固体产物，用去离子水洗涤并在100℃干燥。
通过xrd识别产物为UZM-37。对产物观察到的代表性衍射线显示在表3中。通过元素分析测定产物组成由下述摩尔比构成：Si/Al＝13.21，Na/Al＝0.45，N/Al＝1.37，C/N＝5.90。通过在空气中升温至600℃达2小时然后在空气中停留2小时将一部分材料煅烧。发现BET表面积为401平方米/克且微孔体积为0.164cc/g。扫描电子显微术（SEM）显示出尺寸为大约500纳米×600纳米的片状形态的晶体。
表3
Figure BDA00002173552500151
实施例3
如下制备硅铝酸盐溶液：首先在剧烈搅拌下混合13.27克氢氧化铝（28.22％Al）和457.12克丙基三甲基氢氧化铵，21.9％溶液。在充分混合后，加入317.50克LudoxTM AS-40（39.8％SiO2）。将反应混合物用高速机械搅拌器再均化1小时，并在炉中在100℃放置整夜。分析表明所得硅铝酸盐溶液含有7.71重量％Si和0.49重量％Al，得到15.15的Si/Al比。
将790克份的该硅铝酸盐溶液置于容器中，并在剧烈搅拌下加入含有溶解在80.0克蒸馏水中的16.71克NaCl（98％）的NaCl水溶液，并将该反应混合物再均化30分钟。将850克份的反应混合物转移到2000毫升Parr不锈钢高压釜中，将其加热至175℃并在此温度保持144小时。过滤回收固体产物，用去离子水洗涤并在100℃干燥。
通过xrd识别产物为UZM-37。对产物观察到的代表性衍射线显示在表4中。通过元素分析测定产物组成由下述摩尔比构成：Si/Al＝12.86，Na/Al＝0.55，N/Al＝1.40，C/N＝5.7。通过在空气中升温至600℃达2小时然后在空气中停留2小时将一部分材料煅烧。发现BET表面积为342平方米/克且微孔体积为0.14cc/g。
表4
Figure BDA00002173552500161
实施例4
如下制备硅铝酸盐溶液：首先在剧烈搅拌下混合13.27克氢氧化铝（28.22％Al）和457.12克丙基三甲基氢氧化铵，21.9％溶液。在充分混合后，加入317.50克LudoxTM AS-40（39.8％SiO2）。将反应混合物用高速机械搅拌器再均化1小时，并在炉中在100℃放置整夜。分析表明所得硅铝酸盐溶液含有7.47重量％Si和0.47重量％Al，得到15.3的Si/Al比。
将55克份的该硅铝酸盐溶液置于容器中，并在剧烈搅拌下加入含有溶解在10.0克蒸馏水中的0.19克NaOH(98％)和0.26克KOH的NaOH和KOH水溶液，并将该反应混合物再均化30分钟。将20克份的上述反应混合物转移到45毫升Parr不锈钢高压釜中，将其加热至175℃并在此温度保持240小时。过滤回收固体产物，用去离子水洗涤并在100℃干燥。
通过xrd识别产物为UZM-37。对产物观察到的代表性衍射线显示在表5中。通过元素分析测定产物组成由下述摩尔比构成：Si/Al＝12.68，Na/Al＝0.10，K/Al＝0.07，N/Al＝1.13，C/N＝6.0。通过在空气中升温至600℃达2小时然后在空气中停留2小时将一部分材料煅烧。发现BET表面积为352平方米/克且微孔体积为0.14cc/g。
表5
Figure BDA00002173552500181
实施例5
将根据实施例1合成的UZM-37配制成含有70％沸石和30％氧化铝的催化剂。在催化剂制备中，首先用硝酸将Capatal B氧化铝胶溶，每克Capatal B氧化铝使用0.17克HNO3。然后将该胶溶的氧化铝添加到含有沸石的研磨机中。向研磨机中另外加入水，同时混合，直至形成具有适合挤出的质地的面团。将该面团挤出形成1/16”直径圆柱体，将其在100℃干燥整夜，然后调节尺寸至大约3的长径比。将该干燥挤出物在箱式炉中用流动空气在600℃煅烧2小时以除去模板。然后在70℃使用10重量％NH4NO3溶液将该煅烧载体交换1小时。此后每克沸石用10克水洗涤。NH4NO3交换和水洗再重复两次。然后将挤出物在120℃干燥4小时，然后在550℃活化。测得最终催化剂的BET表面积为328平方米/克。
在配有联机GC的固定床反应器中在3447kPa的表压（500psig）、115℃的入口温度、1.9至4.0的苯与烯烃的摩尔比、和1.0hr-1的烯烃WHSV的条件下进行实验。将一部分产物流出物再循环（流出物再循环与新鲜进料的比为7.4wt./wt.）以减轻反应热。性能概括在表6中。可清楚看出，含UZM-37的催化剂在一定范围的苯与烯烃比率下产生了非常高的总烷基化选择性，单烷基化选择性非常接近平衡，并且烯烃转化完全。
表6
  B/P摩尔比   2.99   2.4   2
  GC重量％
  苯重量％   58.8   52.0   44.6
  枯烯重量％   36.3   40.9   44.6
  DIPB重量％   4.5   6.5   9.7
  TIPB重量％   0.2   0.4   0.8
  作为％床的在活性区末端的活性   40   40   40
  枯烯/(枯烯+DIPB+TIPB)mol％   91.4   89   85.5
  总烷基化选择性   99.81   99.8   99.76

Claims (8)

1.将芳烃烷基化的方法，包括使包含至少一种可烷基化的芳烃的烃原料和包含至少一种具有2至6个碳原子的烯烃的料流与催化剂在烷基化条件下接触并产生烷基化的芳族产物，其中所述催化剂包含UZM-37微孔结晶沸石，该沸石具有至少AlO2和SiO2四面体单元的三维骨架，并在合成后未经进一步处理和无水基础上具有下述经验式所示的经验组成：
Mm+RrAll-xExSiyOz
其中M代表钠或钾和钠可交换阳离子的组合，“m”是M与(Al+E)的摩尔比并且为0.05至2，R是单电荷丙基三甲基铵阳离子，“r”是R与(Al+E)的摩尔比并具有0.25至3.0的值，E是选自由镓、铁、硼及其混合物组成的组的元素，“x”是E的摩尔分数并具有0至1.0的值，“y”是Si与(Al+E)的摩尔比并且为大于8至40，且“z”是O与(Al+E)的摩尔比并具有通过下述公式确定的值：
z＝(m+r+3+4·y)/2
且其特征在于其具有至少具有表A中所列的d-间距和强度的x射线衍射图：
表A
Figure FDA00002173552400021
并且直到至少600℃的温度仍是热稳定的，并具有小于420平方米/克的BET表面积。
2.权利要求1的方法，其中所述沸石的微孔体积为0.12cc/g至0.18cc/g。
3.权利要求1或2的方法，其中烷基化条件包括50℃至400℃的温度、1379kPag至6895kPag（200至1000psig）的压力、1:1至30:1的可烷基化芳烃与烯烃的摩尔比和0.1秒至1小时的接触时间。
4.权利要求1或2的方法，其中所述催化剂以5至100质量％沸石和0至95质量％粘合剂的比例包含UZM-37和粘合剂。
5.权利要求4的方法，其中所述催化剂以10至95质量％沸石和5至90质量％粘合剂的比例包含UZM-37沸石和粘合剂。
6.权利要求1或2或3或4或5的方法，其中所述烃原料包含苯或单取代的苯且所述烯烃流包含乙烯。
7.权利要求1或2或3或4或5的方法，其中所述烃原料包含苯或单取代的苯且所述烯烃流包含丙烯。
8.权利要求1的方法，其中“x”为0。
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