CN111250148A - 一种用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂及其制备方法和应用，属于催化材料领域。本发明提供的用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂，活性组分为非贵金属M，包括Fe、Co、Ni和Cu中的至少一种，并以Hβ、HY和Hβ‑HY复合分子筛中一种作为载体，非贵金属M的质量含量为0.1％～40％。本发明提供的催化剂以非贵金属为活性组分，具有价格优势，降低了催化剂的生产成本，且低温活性好，目标产物选择性高。在较低的工作温度(可低至130℃)下，利用本申请提供的催化剂，催化苯加氢烷基化制备得到的环己基苯的选择性高达97.3％，大幅降低了由苯加氢烷基化制环己基苯的生产成本，可适用于大规模工业化生产。

Description

一种用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂及其制备方法和 应用
技术领域
本发明涉及催化材料领域，尤其涉及一种用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
环己基苯(CHB)是一种新型化工中间体，由于其高的沸点和接近室温的凝点等特点，被广泛应用于锂离子电池电解液防过充液、柴油添加剂以及合成薄膜晶体管(TFT)液晶屏等领域。此外，环己基苯还可以用于直接氧化生产苯酚，同时副产高附加值的环己酮，相对于异丙苯氧化法生产苯酚解决了丙酮产能过剩的问题。
目前，由苯加氢烷基化生产环己基苯的方法主要包括：(1)苯与环己烯烷基化法；(2)联苯加氢法；(3)苯加氢烷基化法。与前两种方法相比，苯加氢烷基化法具有原料来源广泛、工艺简单、生产过程环保等优点，但现有技术中利用苯加氢烷基化法制备环己基苯的工艺，所用催化剂为价格昂贵的贵金属催化剂，且其催化活性较低，尤其是制备得到环己基苯的选择性较低(低于80％)，因此该工艺距适用于大规模工业化生产还有较大距离。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂及其制备方法和应用，本发明提供的用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂以非贵金属为活性金属，降低了生产成本，低温活性好，目标产物选择性高。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂，包括活性组分和载体，所述活性组分为非贵金属，所述非贵金属包括Fe、Co、Ni和Cu中的至少一种，所述载体为分子筛，所述分子筛包括Hβ、HY和Hβ-HY复合分子筛中一种，所述非贵金属质量含量为0.1～40％。
本发明还提供了上述技术方案所述催化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将非贵金属盐溶液、保护剂和络合剂混合，得到混合溶液；
(2)向所述步骤(1)得到的混合溶液中依次加入分子筛和沉淀剂，水热反应，得到前驱体；
(3)将所述步骤(2)得到的前驱体进行焙烧，得到用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂。
优选地，所述的非贵金属盐溶液的浓度按非贵金属元素的质量计为1.4～957.1mg/mL。
优选地，所述保护剂和络合剂的体积比为(1～5):(1～5)。
优选地，所述保护剂和络合剂的总体积与非贵金属盐溶液的体积比为(1～5)：6。
优选地，所述步骤(2)中的分子筛与所述步骤(1)中的非贵金属盐溶液中非贵金属元素的质量比为10:(0.01～7)。
优选地，所述步骤(2)中沉淀剂与所述步骤(1)中的非贵金属盐溶液中非贵金属元素的物质的量之比为(2～25):1。
优选地，所述步骤(2)中水热反应的温度为40～160℃，时间为2～12h。
优选地，所述步骤(3)中焙烧的温度为200～700℃，时间为2～12h。
本发明还提供了上述技术方案所述的催化剂或所述制备方法制备的催化剂在苯加氢制环己基苯中的应用。
本发明提供了一种用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂，所述催化剂的活性组分为非贵金属M，包括Fe、Co、Ni和Cu中的至少一种，并以Hβ、HY和Hβ-HY复合分子筛中一种作为载体，非贵金属M的质量含量为0.1％～40％。本发明提供的催化剂以非贵金属为活性组分，具有价格优势，降低了催化剂的生产成本，且低温活性好，目标产物选择性高。实施例的结果显示，在较低的工作温度(可低至130℃)下，利用本申请提供的催化剂，催化苯加氢烷基化制备得到的环己基苯的选择性高达97.3％，大幅降低了由苯加氢烷基化制环己基苯的生产成本，可适用于大规模工业化生产。
且本发明提供的用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂的制备方法操作简单，原料来源广泛，适宜规模化生产。
附图说明
图1为本发明实施例1中样品焙烧前和焙烧后的SEM图以及焙烧后和还原后的的TEM图，其中，图1(1)为焙烧前的催化剂的SEM图；图1(2)为焙烧后催化剂TEM图；图1(3)为焙烧后催化剂的SEM图；图(4)、图1(5)为还原后催化剂的TEM图；
图2为本发明对比例中样品焙烧后的SEM图以及还原后的SEM图和TEM图，其中，图2(1)为焙烧后的催化剂SEM图；图2(2)为还原后催化剂的SEM图；图2(3)为还原后催化剂的TEM图。
具体实施方式
本发明提供了一种用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂，包括活性组分和载体，所述活性组分为非贵金属，所述非贵金属包括Fe、Co、Ni和Cu中的至少一种，所述载体为分子筛，所述分子筛包括Hβ、HY和Hβ-HY复合分子筛中一种，所述非贵金属质量含量为0.1～40％。
本发明提供的用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂包括活性组分，所述活性组分为非贵金属，所述非贵金属包括Fe、Co、Ni和Cu中的至少一种，优选为Ni和Cu中的至少一种，更优选为Cu。在本发明中，所述活性组分的作用是在低温条件下，催化苯加氢转化为环己基苯。
在本发明中，所述非贵金属质量含量为0.1～40％，优选为0.1～25％，更优选为0.2～18％，最优选为0.3～17％。
本发明提供的用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂包括载体，所述载体为分子筛，所述分子筛包括Hβ、HY和Hβ-HY复合分子筛中一种，优选为Hβ-HY复合分子筛。在本发明中，所述分子筛能够负载非贵金属阳离子和进行烷基化反应，其大的表面积有利于加氢活性组分的分散和催化活性位点的增加，进而提高催化性能；当所述分子筛为Hβ-HY复合分子筛时，本发明优选按照本领域技术人员熟知的制备方法制备。在本发明中，所述Hβ-HY复合分子筛优先采用实施例中的制备方法制备。
本发明对所述Hβ、HY和Hβ-HY复合分子筛的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品或按照本领域技术人员熟知的制备方法制备即可。
本发明提供的催化剂以非贵金属为活性组分，具有价格优势，降低了催化剂的生产成本，且低温活性好，目标产物选择性高。
本发明还提供了上述技术方案所述催化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将非贵金属盐溶液、保护剂和络合剂混合，得到混合溶液；
(2)向所述步骤(1)得到的混合溶液中依次加入分子筛和沉淀剂，水热反应，得到前驱体；
(3)将所述步骤(2)得到的前驱体进行焙烧，得到用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂。
本发明将非贵金属盐溶液、保护剂和络合剂混合，得到混合溶液。本发明对所述非贵金属盐溶液、保护剂和络合剂的混合的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的制备混合溶液的技术方案即可。在本发明中，所述非贵金属盐溶液、保护剂和络合剂混合优选为向非贵金属盐溶液中加入保护剂和络合剂后搅拌。在本发明中，所述搅拌的时间优选为0.5～3h，更优选为1h。本发明对于所述搅拌的速率没有特殊的限定，常规搅拌速率即可。本发明将搅拌的时间控制在上述范围内，能够有利于络合剂更充分地发挥其对非贵金属盐溶液中非贵金属阳离子的络合作用，以及保护剂对非贵金属阳离子与沉淀剂形成的沉淀颗粒的抑制生长作用。
在本发明中，所述非贵金属盐溶液中的非贵金属盐优选为硝酸亚铁、硫酸亚铁、氯化亚铁、醋酸亚铁、氯化钴、硝酸钴、硫酸钴、氯化镍、硝酸镍、硫酸镍、醋酸镍、氯化铜、硝酸铜、硫酸铜和醋酸铜中的一种或几种。在本发明中，所述非贵金属盐溶液的浓度按非贵金属元素的重量计优选为1.4～957.1mg/mL，更优选为4.2～690.0mg/mL，进一步优选为10.0～400.0mg/mL。在本发明的实施例中，所述非贵金属盐溶液的浓度可具体为15.1mg/mL、15.8mg/mL、30.1mg/mL、31.5mg/mL、31.6mg/mL、32.5mg/mL或60.2mg/mL。在本发明中，所述非贵金属盐溶液的溶剂优选为去离子水。本发明对所述非贵金属盐溶液的配制方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方法配制即可。
在本发明中，所述保护剂优选为乙二醇或丙三醇。在本发明中，所述保护剂能够避免后续非贵金属盐溶液中非贵金属阳离子与沉淀剂形成的沉淀颗粒生长过大。
在本发明中，所述络合剂优选为乙二胺、乙酰丙酮和乙二胺四乙酸二钠中的一种或几种；当所述络合剂包括两种以上组分时，本发明对所述两种以上组分的体积比没有特殊的限定。在本发明中，所述络合剂能够与非贵金属盐溶液中非贵金属阳离子络合，降低后续加入沉淀剂后，生成沉淀颗粒时的沉淀速率。
在本发明中，所述保护剂和络合剂的体积比优选为(1～5):(1～5)，更优选为(1～3):(1～3)。在本发明中，所述保护剂和络合剂的总体积与非贵金属盐溶液的体积比为(1～5)：6，更优选为(2～4)：6。在本发明的实施例中，所述保护剂和络合剂的体积比可具体为3:1，所述保护剂和络合剂的总体积与非贵金属盐溶液的体积比为3.4：6。本发明将保护剂和络合剂的总体积与非贵金属盐溶液的体积比控制在上述范围内，能够进一步保证实现非贵金属盐溶液中非贵金属阳离子与络合剂的络合，以及保护剂对非贵金属阳离子与沉淀剂形成的沉淀颗粒的抑制生长作用。
本发明对所述非贵金属盐、保护剂和络合剂的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。
得到混合溶液后，本发明向所述混合溶液中依次加入分子筛和沉淀剂，水热反应，得到前驱体。
在本发明中，所述分子筛包括Hβ、HY和Hβ-HY复合分子筛中一种，优选为Hβ-HY复合分子筛。在本发明中，所述分子筛能够负载非贵金属阳离子和进行烷基化反应，其大的表面积有利于加氢活性组分的分散和催化活性位点的增加，进而提高催化性能；当所述分子筛为Hβ-HY复合分子筛时，本发明优选按照本领域技术人员熟知的制备方法制备。在本发明中，所述Hβ-HY复合分子筛优先采用实施例中的制备方法制备。
本发明对所述Hβ、HY和Hβ-HY复合分子筛的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品或按照本领域技术人员熟知的制备方法制备即可。
在本发明中，所述分子筛与所述非贵金属盐溶液中非贵金属元素的质量比优选为10:(0.01～7)，更优选为10:(0.04～4)。本发明将分子筛与非贵金属盐溶液中非贵金属元素的质量比控制在上述范围内，能够保证实现活性组分非贵金属和分子筛更好的结合，以及有利于提高制备得到催化剂的催化性能。
在本发明中，向得到的所述混合溶液中加入分子筛后优选还包括搅拌。在本发明中，所述搅拌的时间优选为2～12h，更优选为3～10h，进一步优选为4h。本发明对于所述搅拌的速率没有特殊的限定，常规搅拌速率即可。本发明将搅拌的时间控制在上述范围内，能够有利于非金属盐均匀负载在分子筛中。
在本发明中，所述沉淀剂优选为氢氧化钠、尿素、氯化铵、氨水、碳酸氢铵、碳酸铵、硝酸铵和硫酸铵中的至少一种，更优选为氢氧化钠、尿素、氯化铵、氨水中的至少一种，最优选为尿素。当所述沉淀剂包括两种以上组分时，本发明对所述两种以上组分的用量比没有特殊限定。在本发明中，所述沉淀剂与所述非贵金属盐溶液中非贵金属元素的物质的量之比为(2～25):1，更优选为(3～20):1，进一步优选为(5～18):1。
本发明对所述沉淀剂的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。
在本发明中，向得到的所述混合溶液中加入沉淀剂后优选还包括超声。在本发明中，所述超声的时间优选为2～12h，更优选为3～10h，进一步优选为4～8h；所述超声的功率优选为20～250W，更优选为30～240W，进一步优选为50～200W。本发明将超声的时间和功率控制在上述范围内，能够有利于沉淀剂更充分地发挥沉淀作用。
在本发明中，所述水热反应的温度优选为40～160℃，更优选为50～150℃，进一步优选为90℃；所述溶剂热反应的时间优选为2～8h，更优选为3～6h，进一步优选为4h。本发明控制溶剂热反应的温度和时间在上述范围内，能够有利于形成形貌规整的前驱体。在本发明中，所述溶剂热反应优选在常压和搅拌条件下进行，本发明对于所述搅拌的速率没有特殊的限定，常规搅拌速率即可。
水热反应完成后，本发明优选将所述水热反应的产物依次进行固液分离、洗涤和干燥，得到前驱体。本发明对于所述固液分离的方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方式即可，具体如抽滤。在本发明中，所述洗涤优选包括依次进行的第一洗涤和第二洗涤；所述第一洗涤所用溶剂优选为去离子水，所述第二洗涤所用溶剂优选为体积分数为50％的乙醇；所述第一洗涤和第二洗涤的次数优选独立地为2～4次。在本发明中，所述干燥的方式优选为在高温条件下干燥，所述高温条件优选为80～120℃，更优选为100℃；所述干燥的时间优选为6～10h，更优选为8h。
得到前驱体后，本发明将所述前驱体进行焙烧，得到用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂。
在本发明中，所述焙烧的温度优选为200～700℃，更优选为300～600℃，进一步优选为500℃；所述焙烧的时间优选为2～12h，更优选为3～6h，进一步优选为4h。本发明控制焙烧的温度和时间在上述范围内，能够进一步保证最终制备得到的合适粒径、形貌规整的用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂。
本发明提供的制备方法操作简单，原料来源广泛，适宜规模化生产。
本发明还提供了上述技术方案所述的催化剂或所述制备方法制备的催化剂在苯加氢制环己基苯中的应用。
在本发明中，所述催化剂在苯加氢制环己基苯中的应用优选包括以下步骤：
1)将上述技术方案所述的催化剂或所述制备方法制备的催化剂用氢气进行预处理，得到活化催化剂；
2)在所述步骤1)得到的活化催化剂存在的条件下，将苯和氢气混合，加成反应得到环己基苯。
本发明优选将上述技术方案所述的催化剂或所述制备方法制备的催化剂用氢气进行预处理，得到活化催化剂。在本发明中，所述氢气的气流量优选为60～200mL/min，更优选为80～180mL/min。在本发明中，所述预处理的温度优选为300～700℃，更优选为350～650℃；所述预处理的时间优选为0.5～6h，更优选为1～4h。
本发明对所述加成反应的装置没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的反应器即可。在本发明中，所述加成反应的装置优选为固定床反应器，更优选为连续流动固定床反应器。
得到活化催化剂后，本发明优选在所述活化催化剂存在的条件下，将苯和氢气混合，加成反应得到环己基苯。在本发明中，所述加成反应条件优选为：苯液相空速为0.1～2h-1，反应温度为100～250℃，反应压力为1.0～4.0MPa。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一、制备用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂
(1)向70mL浓度为31.5mg/mL的NiCl2去离子水溶液中，加入30ml乙二醇和10ml乙二胺，室温搅拌1h，得到混合溶液；
(2)向所述步骤(1)得到的混合溶液中，加入10g的Hβ分子筛，继续室温搅拌30min，再加入2.0g氢氧化钠和6.14g尿素，继续室温搅拌30min，然后于密封水热釜中，90℃下水热反应4h，待反应结束，反应釜冷却至室温，将得到的产物进行抽滤，依次用去离子水和体积分数为50％的乙醇分别洗涤三次，然后在100℃下干燥8小时，得到前驱体
(3)将所述步骤(2)得到的前驱体在马弗炉中500℃下焙烧4h，得到用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂，记为10Ni/Hβ。
二、将由上述制备方法制备的催化剂应用到苯加氢制环己基苯中：
1)将由上述制备方法制备的催化剂用气流量为100mL/min的氢气，在400℃下预处理2h，得到活化催化剂；
2)在已装入所述步骤1)得到的活化催化剂的连续流动固定床反应器中,控制苯液相空速为1.5h-1，反应温度为130℃，反应压力为2.0MPa的条件下，苯和氢气混合，加成反应得到环己基苯，具体实验结果见表1。
图1为本发明实施例1中样品焙烧前和焙烧后的SEM图以及焙烧后和还原后的TEM图，其中，图1(1)为焙烧前的催化剂的SEM图；图(2)为焙烧后催化剂TEM图；图1(3)为焙烧后催化剂的SEM图；图1(4)、图1(5)为还原后催化剂的TEM图，由图1可知，本发明实施例1制备的催化剂在焙烧前后均为花状结构包裹分子筛的核壳结构，在氢气还原活化之后，非贵金属在分子筛的外部形成高分散的纳米颗粒。
实施例2
按照实施例1的方法，制备用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂，其中，分子筛为10gHY分子筛，最后制得的催化剂记为10Ni/HY。并采用相同的方法将制备的10Ni/HY催化剂应用到苯加氢制环己基苯中，具体实验结果见表1。
实施例3
首先制备Hβ-HY复合分子筛：
将12.4g四乙基氢氧化铵(TEAOH，20wt％)、4.0ml的氨水(25-27wt％)、0.65g氢氧化钠(98wt％)溶解到43ml的去离子水中，再加入12gHY分子筛，所得混合物在室温下搅拌0.5h，在搅拌的条件下缓慢加入12g硅溶胶(30wt％)，继续搅拌2h，进而转移到100mL的水热釜中，于140℃晶化100h。将得到的产物经过离心，洗涤，干燥后，在马弗炉中以5℃/min的升温速率，升温至500℃焙烧4h，得到Hβ-HY复合分子筛。
按照实施例1的方法，制备用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂，其中，分子筛为10g上述步骤制备的Hβ-HY复合分子筛，最后制得的催化剂记为10Ni/Hβ-HY。并采用相同的方法将制备的10Ni/Hβ-HY催化剂应用到苯加氢制环己基苯中，具体实验结果见表1。
实施例4
按照实施例1的方法，制备用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂，其中，将70mL浓度为31.5mg/mL的NiCl2去离子水溶液换做70mL浓度为32.5mg/mL的FeCl2去离子水溶液，分子筛为10g的按照实施例3的方法制得的Hβ-HY分子筛，最后制得的催化剂记为10Fe/Hβ-HY。并采用相同的方法将制备的10Fe/Hβ-HY催化剂应用到苯加氢制环己基苯中，具体实验结果见表1。
实施例5
按照实施例1的方法，制备用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂，其中，将70mL浓度为31.5mg/mL的NiCl2去离子水溶液换做70mL浓度为31.6mg/mL的CoCl2去离子水溶液，分子筛为10g的按照实施例3的方法制得的Hβ-HY分子筛，最后制得的催化剂记为10Co/Hβ-HY。并采用相同的方法将制备的10Co/Hβ-HY催化剂应用到苯加氢制环己基苯中，具体实验结果见表1。
实施例6
按照实施例1的方法，制备用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂，其中，将70mL浓度为31.5mg/mL的NiCl2去离子水溶液换做70mL浓度为30.1mg/mL的CuCl2去离子水溶液，分子筛为10g的按照实施例3的方法制得的Hβ-HY分子筛，最后制得的催化剂记为10Cu/Hβ-HY。并采用相同的方法将制备的10Cu/Hβ-HY催化剂应用到苯加氢制环己基苯中，具体实验结果见表1。
实施例7
按照实施例1的方法，制备用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂，其中，将70mL浓度为31.5mg/mL的NiCl2去离子水溶液换做70mL的浓度为15.8mg/mL的NiCl2和15.1mg/mL的CuCl2的去离子水溶液，分子筛为10g的按照实施例3的方法制得的Hβ-HY分子筛，最后制得的催化剂记为5Ni-5Cu/Hβ-HY。并采用相同的方法将制备的5Ni-5Cu/Hβ-HY催化剂应用到苯加氢制环己基苯中，具体实验结果见表1。
实施例8
按照实施例6的方法，制备用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂，其中，将70mL浓度为30.1mg/mL的CuCl2去离子水溶液换做70mL浓度为15.1mg/mL的CuCl2去离子水溶液，分子筛为10g的按照实施例3的方法制得的Hβ-HY分子筛，最后制得的催化剂记为5Cu/Hβ-HY。并采用相同的方法将制备的5Cu/Hβ-HY催化剂应用到苯加氢制环己基苯中，具体实验结果见表1。
实施例9
按照实施例6的方法，制备用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂，其中，将70mL浓度为30.1mg/mL的CuCl2去离子水溶液换做70mL浓度为60.2mg/mL的CuCl2去离子水溶液，分子筛为10g的按照实施例3的方法制得的Hβ-HY分子筛，最后制得的催化剂记20Cu/Hβ-HY。并采用相同的方法将制备的20Cu/Hβ-HY催化剂应用到苯加氢制环己基苯中，具体实验结果见表1。
对比例
浸渍法制备20Cu/Hβ-HY-IM催化剂
向70mL浓度为60.2mg/mL二氯化铜的去离子水溶液中，加入10g的按照实施例3的方法制得的Hβ-HY分子筛载体，静置12h后，干燥并烘干，然后在马弗炉中500℃下焙烧4小时，得到催化剂20Cu/Hβ-HY-IM，并按照实施例1的方法将制备的20Cu/Hβ-HY-IM催化剂应用到苯加氢制环己基苯中，具体实验结果见表1。
图2为本发明对比例中样品焙烧后的SEM图以及还原后的SEM图和TEM图，其中，图2(1)为焙烧后的催化剂SEM图；图2(2)为还原之后催化剂的SEM图；图2(3)为还原后催化剂的TEM图，由图2可知，浸渍法制备的催化剂出现了严重的团聚现象，经氢气还原活化之后，非贵金属纳米颗粒分散性差且不均匀。
苯加氢烷基化制环己基苯包括苯加氢生成加氢中间物和加氢中间物烷基化进一步生成环己基苯两步反应。由图1、2可知，本申请制备得到的催化剂的非贵金属纳米颗粒高度分散于分子筛子载体表面，有利于加氢和烷基化两步反应的相互匹配，从而使得该催化剂具有优良的催化性能。而对比例制备的催化剂中的非贵金属纳米颗粒团聚于分子筛载体表面，且非贵金属纳米颗粒较大不利于加氢反应的进行，而团聚状态也不利于烷基化反应的进行，表现出低的转化率和低的选择性。
表1不同用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂的催化性能
Figure BDA0002425232730000111
由实施例和表1可知，在较低的工作温度(可低至130℃)下，利用本申请提供的用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂，催化苯加氢烷基化制备得到的环己基苯的选择性高达97.3％，同时苯的转化率高达30.5％，远远高于对比例以及现有技术，且本申请提供的用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂，以非贵金属为活性金属，具有价格优势，降低了催化剂的生产成本，且低温活性好，目标产物选择性高，大幅降低了由苯加氢烷基化制环己基苯的生产成本，可适用于大规模工业化生产。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂，包括活性组分和载体，所述活性组分为非贵金属，所述非贵金属包括Fe、Co、Ni和Cu中的至少一种，所述载体为分子筛，所述分子筛包括Hβ、HY和Hβ-HY复合分子筛中一种，所述非贵金属的质量含量为0.1～40％。
2.权利要求1所述催化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将非贵金属盐溶液、保护剂和络合剂混合，得到混合溶液；
(2)向所述步骤(1)得到的混合溶液中依次加入分子筛和沉淀剂，水热反应，得到前驱体；
(3)将所述步骤(2)得到的前驱体进行焙烧，得到用于苯加氢烷基化制环己基苯的催化剂。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的非贵金属盐溶液的浓度按非贵金属元素的质量计为1.4～957.1mg/mL。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述保护剂和络合剂的体积比为(1～5):(1～5)。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述保护剂和络合剂的总体积与非贵金属盐溶液的体积比为(1～5)：6。
6.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的分子筛与所述步骤(1)中的非贵金属盐溶液中非贵金属元素的质量比为10：(0.01～7)。
7.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中沉淀剂与所述步骤(1)中的非贵金属盐溶液中非贵金属元素的物质的量之比为(2～25):1。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中水热反应的温度为40～160℃，时间为2～12h。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中焙烧的温度为200～700℃，时间为2～12h。
10.权利要求1所述的催化剂或权利要求2～9任意一项所述制备方法制备的催化剂在苯加氢制环己基苯中的应用。
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