本发明涉及化学生产，具体为一种甲苯与合成气侧链烷基化制苯乙烯的方法。
背景技术：
1、苯乙烯(st)是苯的衍生物中用量最大的化工产品，也是最基本的芳烃化学品，可用于制造聚苯乙烯(ps)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(abs)、发泡级聚苯乙烯(eps)、苯乙烯-丁二烯橡胶(sbr)等多种下游化工产品。
2、公开号为cn106278778a的发明公开了一种甲苯与合成气高选择性制备苯乙烯的方法，利用合成气作为甲苯的侧链烷基化试剂制备苯乙烯，避免了甲苯甲醇侧链烷基化反应中苯乙烯和甲醇的氢转移反应，提高了产物的苯乙烯/乙苯比，不仅有效的抑制了产物中乙苯的生成，也降低了甲苯侧链烷基化反应的原料成本；所采用的双功能催化剂稳定性好，在固定床反应器上，连续运行500h的未见有明显的失活现象。
3、如以上苯乙烯制备工艺，有效提高了稳定性和产量，但是直接在固定床反应器使用催化剂进行催化反应，催化剂效率会表面积等因素影响，进而会影响苯乙烯制备效率和质量，且现有制备工艺制备过程中，原料耗量大、热能耗量大，成本难以降低。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种甲苯与合成气侧链烷基化制苯乙烯的方法，解决了现有技术存在的问题。
2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种甲苯与合成气侧链烷基化制苯乙烯的方法，具体包括以下步骤：
3、(1)、原料配方：
4、主原料：甲苯，纯度不低于99.5％；合成气，h2与co的摩尔比为1.5～2.5:1；
5、催化剂配方：包含氢型zsm-5、氢型eu-1分子筛和大孔氧化铝作为载体，氧化锌、氧化铜、氧化铈作为活性组分；
6、(2)、制备步骤：
7、载体制备：①zsm-5、eu-1分子筛和大孔氧化铝按照设定比例混合；
8、②加入无机酸作为胶溶剂，调节ph值至4-5，并搅拌至形成均匀的浆料；
9、③将浆料进行成型处理，干燥后焙烧成型，得到成型载体；
10、催化剂制备：①对成型载体依次进行酸碱处理，并在每次处理后洗涤至中性再干燥，洗涤水回收备用；
11、②进行铵交换处理，洗涤至无氯离子检出后干燥；
12、③使用金属盐溶液浸渍，再依次干燥、焙烧，得到催化剂前驱体；
13、④氢气气氛下还原处理得到催化剂；
14、反应步骤：①催化剂装入固定床反应器，并通入合成气进行活化处理；
15、②按照比例通入经过气化的甲苯和合成气进行侧链烷基化反应；
16、③控制反应环境参数，通过冷凝和分离装置收集产物苯乙烯，并对未反应的原料和副产物进行回收和循环利用，并在相近的反应设备之间进行热量回收利用。
17、优选的，所述载体具体包含：
18、20％的氢型zsm-5分子筛，sio2:al2o3摩尔比为50:1；
19、10％的氢型eu-1分子筛，sio2:al2o3摩尔比为50:1；
20、40％的大孔氧化铝，比表面积约370m2/g，孔体积约0.8ml/g；
21、所述活性组分具体包含：10％的氧化锌、15％的氧化铜、5％的氧化铈。
22、优选的，浆料进行挤出成型，然后在110℃下干燥12小时，再在550℃下焙烧4小时，得到成型载体。
23、优选的，所述酸处理使用0.1m的稀硫酸溶液浸泡1小时，所述碱处理使用0.1m的氢氧化钠溶液浸泡0.5小时，所述氨处理使用1m的氯化铵溶液浸泡2小时，干燥温度为110℃；
24、所述金属盐浸渍后的载体在120℃下干燥，然后在450℃下焙烧4小时。
25、优选的，洗涤使用去离子水，且洗涤后的废水回收经过过滤纯化浓缩后备用。
26、优选的，所述还原处理为将催化剂前驱体在400℃下还原2小时。
27、优选的，控制的反应环境参数为：反应温度在350-400℃，压力在2-3mpa，空速(ghsv)在1000-2000h。
28、优选的，在连续生产中，甲苯液体通过高温焙烧产生的高温废气加热气化，所述冷凝步骤中，使用待使用的甲苯液体参与冷凝，利用吸收的热量对甲苯液体预热。
29、有益效果
30、本发明提供了一种甲苯与合成气侧链烷基化制苯乙烯的方法。与现有技术相比具备以下有益效果：
31、1、该甲苯与合成气侧链烷基化制苯乙烯的方法，使用了氢型zsm-5和氢型eu-1分子筛作为载体的一部分，这两种分子筛具有独特的孔道结构和酸性，能够提供良好的催化环境，有利于侧链烷基化反应的进行，而引入大孔氧化铝作为载体的一部分，其高比表面积和孔体积有利于活性组分的均匀分散，提高了催化剂的活性，具有更好的稳定性，能够长时间保持催化活性，减少催化剂的更换频率和生产成本。催化剂的制备过程经过酸碱处理、铵交换处理、金属盐溶液浸渍和氢气气氛下还原处理等步骤，这些步骤可以优化催化剂的孔道结构、活性位点和表面性质，从而提高其催化活性和选择性。最后通过冷凝和分离装置收集产物苯乙烯，并对未反应的原料和副产物进行回收和循环利用，提高了原料的利用率和产物的收率，具有显著的经济效益和环境效益。
32、2、该甲苯与合成气侧链烷基化制苯乙烯的方法，选择了氧化锌、氧化铜、氧化铈作为活性组分，这些金属氧化物在催化侧链烷基化反应中表现出良好的活性和选择性，有助于提高苯乙烯的产率和纯度；通过酸碱处理和铵交换处理，调节了载体的表面性质和酸性，优化了催化剂的催化性能；使用了金属盐溶液浸渍法将活性组分负载到载体上，确保了活性组分的均匀分布和高效利用；洗涤过程中使用了去离子水，并回收了废水进行过滤纯化浓缩后备用，减少了水资源的消耗和废水的排放；在相近的反应设备之间进行热量回收利用，提高了能量利用效率，降低了能耗。原料的利用率提高，减少了原料的浪费，降低了生产成本。
33、3、该甲苯与合成气侧链烷基化制苯乙烯的方法，通过利用高温焙烧产生的高温废气来加热和气化甲苯，不仅实现了废气的有效利用，还减少了额外的能源消耗。同时，在冷凝过程中利用甲苯液体自身吸收热量进行预热，进一步提高了整体生产过程的能源利用效率以及加工效率，此外，减少能源消耗也有助于降低生产过程中的碳排放和其他环境成本。将废热回收和预热步骤整合到连续生产流程中，使生产过程更加紧凑和高效。这有助于减少生产过程中的物料损失和浪费，提高生产效率和产品质量。
1.一种甲苯与合成气侧链烷基化制苯乙烯的方法，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的一种甲苯与合成气侧链烷基化制苯乙烯的方法，其特征在于：所述载体具体包含：
3.根据权利要求1所述的一种甲苯与合成气侧链烷基化制苯乙烯的方法，其特征在于：浆料进行挤出成型，然后在110℃下干燥12小时，再在550℃下焙烧4小时，得到成型载体。
4.根据权利要求1所述的一种甲苯与合成气侧链烷基化制苯乙烯的方法，其特征在于：所述酸处理使用0.1m的稀硫酸溶液浸泡1小时，所述碱处理使用0.1m的氢氧化钠溶液浸泡0.5小时，所述氨处理使用1m的氯化铵溶液浸泡2小时，干燥温度为110℃；
5.根据权利要求1所述的一种甲苯与合成气侧链烷基化制苯乙烯的方法，其特征在于：洗涤使用去离子水，且洗涤后的废水回收经过过滤纯化浓缩后备用。
6.根据权利要求1所述的一种甲苯与合成气侧链烷基化制苯乙烯的方法，其特征在于：所述还原处理为：将催化剂前驱体在400℃下还原2小时。
7.根据权利要求1所述的一种甲苯与合成气侧链烷基化制苯乙烯的方法，其特征在于：控制的反应环境参数为：反应温度在350-400℃，压力在2-3mpa，空速(ghsv)在1000-2000h。
8.根据权利要求1所述的一种甲苯与合成气侧链烷基化制苯乙烯的方法，其特征在于：在连续生产中，甲苯液体通过高温焙烧产生的高温废气加热气化，所述冷凝步骤中，使用待使用的甲苯液体参与冷凝，利用吸收的热量对甲苯液体预热。
