本发明属含镁、铝的ZSM-5沸石分子筛催化剂。 合成聚酯工业中的重要原料对二甲苯，是从三种同分异构体的混合物中通过吸附剂分离而得的。在这一过程中需要用解吸剂将对二甲苯从吸附剂上解吸出耒。这种解吸剂是纯度在95%以上的对二乙基苯。以往高纯度对二乙基苯是从重整产物的C10芳烃和生产乙苯的副产物-三种同分异构体的二乙基苯中通过吸附分离法制得的。但是由于原料中对二乙基苯的含量低，加上邻、间、对三种二乙基苯的沸点接近[1]，因此对吸附剂的要求很高，制备困难。
美国专利4365104，4465886以及Jong-Hokim和Tatusuaki Yashima的文章[2]中曾经报导过以乙苯-乙烯为原料在以ZSM-5沸石为主要成分，用P、Mg改性的催化剂作用下合成对二乙基苯的方法，但只是处于研究阶段，尚未有工业化生产装置。其主要问题是催化剂稳定性差，多数只能用100小时左右。
本发明的目地在于以Na-ZSM-5沸石为主要组分，通过离子交换制成H-ZSM-5，然后与硝酸铝溶液混合并用氨水沉淀，再用硝酸镁溶液浸渍改性（或直接将H-ZSM-5用硝酸镁溶液浸渍改性）后，经烘干焙烧制出一种有极高选择性和有较好稳定性的，适用于乙苯-乙醇烷基化直接合成高纯度对二乙基苯的催化剂。
本发明以含SiO2/Al2O3比为38-55的Na-ZSM-5沸石为原料，用浓度为0.1-0.4的盐酸在50-95℃下进行离子交换1小时，共交换2-4次，烘干焙烧制成H-ZSM-5，其Na2O为0.05-0.5%，与比重为1.09克/毫升的硝酸铝溶液搅拌混合并加热至50-80℃随后加入1∶1浓度氨水沉淀，调至PH＝7-8，泸出沉淀并烘干，再用一定量的硝酸镁溶液浸渍（或将H-ZSM-5直接用一定量的硝酸镁溶液浸渍），在80-100℃下烘干之后于550-700℃下焙烧2-6小时，从而制成MgO含量为6-10%的铝、镁ZSM-5沸石分子筛催化剂-8912催化剂。
将上述方法制得的8912催化剂用于以乙苯-乙醇为原料直接合成对二乙基苯的烷基化反应中，在反应温度为360-390℃，乙苯与乙醇的摩尔比为6-8，重量空速为6-9小时-1的条件下，乙苯转化率达5-10%，对二乙基苯的选择性达95-98%，催化剂单程使用寿命达1200小时以上，有良好的稳定性。该催化剂再生后性能可恢复至新鲜催化剂的水平。该催化剂已在年产300吨以上的对二乙基苯的工业生产装置上使用。
实例1
把用“直接法”[3]合成的SiO2/Al2O3比分别为38，45，55的Na-ZSM-5沸石原粉 用0.1和0.4N的盐酸溶液在95℃下交换4次，每次1小时（交换时每克Na-ZSM-5加入5ml盐酸溶液），交换后洗至无Cl ，于110℃烘干，经550℃焙烧2小时，压片成型再粉碎成20-30目的颗粒，分析Na2O含量为0.05%。称取10克此样品，用8-10ml硝酸镁（5克硝酸镁溶于8-10ml水中）溶液浸渍，在80-100℃烘干后于600℃焙烧4小时，制成MgO含量为7.5%的催化剂。称取此催化剂1克装入管内径为6mm的常压固定床反应器内评价乙苯-乙醇烷基化反应性能。反应条件为，反应温度360℃，乙苯/乙醇＝6，重量空速6小时-1，评价结果见表1。
实例2
把用“直接法”合成的SiO2/Al2O3为38的Na-ZSM-5沸石原粉用0.3N的盐酸溶液在95℃下交换3次，每次1小时（交换时每克Na-ZSM-5加入5ml盐酸溶液），交换后洗至无Cl-，于110℃烘干后经550℃焙烧2小时后压片成型再粉碎成20-30目的颗粒，其Na2O含量为0.1%。分别称取此样品三份，每份10克，用不同浓度（分别为4，5，6克硝酸镁溶于9-10ml水中）的硝酸镁溶液浸渍，于80-100℃烘干，然后于600℃下焙烧5小时，制成MgO含量分别为6.8%，7.5%和9.2%的三种催化剂。分别称取上述催化剂各1克装入常压固定床反应器中，评价乙苯-乙醇烷基化反应性能。反应条件为：反应温度360℃，乙苯/乙醇＝6，重量空速7小时-1。评价结果见表2
实例3
把用“直接法”合成的SiO2/Al2O3为55的Na-ZSM-5沸石原粉用0.4N盐酸溶液在50℃下交换2次每次1小时（交换时每克Na-ZSM-5加入5ml盐酸溶液）交换后洗至无Cl-，于110℃烘干后经700℃下焙烧4小时，再压片成型，进而粉碎成20-30目的颗粒，分析其Na2O含量为0.5%。称取此样品10克，用硝酸镁溶液（6.5克硝酸镁溶于8-10ml水中）浸渍，于80-100℃下烘干，然后分成两份，分别在550℃和700℃下烘烧6小时，制成含MgO为10%的催化剂，各称取1克，分别放入常压固定床反应器中评价乙苯-乙醇烷基化合成对二乙基苯的性能。反应条件为：反应温度380℃，乙苯/乙醇＝8，重量空速9小时-1。评价结果见表3。
实例4
把用“直接法”合成的SiO2/Al2O3为38和55的Na-ZSM-5沸石原粉，用0.3N盐酸溶液在70℃下交换3-4次，每次1小时，泸除母液，用蒸馏水洗至Cl-，于110℃下烘干，分析其Na2O含量为0.1%。称取烘干后的H-ZSM-5 80克，放入1000ml的烧杯中。把110克Al（NO3）3，9H2O溶于水中制成比重为1.09克/毫升的溶液。将此溶液倒入上述盛有H-ZSM-5的烧杯中，边搅拌边加热至50-80℃，用1∶1浓度的氨水沉淀，待PH＝7-8时停止加入氨水，再搅拌10分钟。过泸出沉淀，并用蒸馏水洗PH＝7，于90-100℃下烘干，压片成型再粉碎成20-30目的颗粒，于600℃下焙烧3-4小时。称取焙烧好的样品10克，用8-10ml硝酸镁溶液（6克硝酸镁溶液于8-10ml水中）浸渍，在80-100℃下烘干，然后在550-700℃下焙烧4-6小时，制得的催化剂含MgO9.2%。称取此催化剂1克放入常压反应器内评价乙苯-乙醇烷基化合成对二乙基苯的性能。评价结果见表4
本例制备的催化剂在370℃，乙苯/乙醇＝6，空速6小时-1条件下，一次反应1200小时，性能良好。催化剂再生后其性能可恢复至新鲜催化剂的水平。
实例5
把用“直接法”合成的SiO2/Al2O3为38的沸石原粉，按照实例4的条件和步骤制成H-ZSM-5，称取80克放入1000ml的烧杯中。把140克的Al（NO3）3，9H2O溶在水中制成比重为1.09克/毫升的溶液倒入上述盛有H-ZSM-5有烧杯中，边搅拌边加热至70℃，用1∶1浓度的氨水沉淀，待PH＝7-8时停止加入氨水，再搅拌10分钟，过泸出沉淀并用蒸馏水洗至PH＝7，于90-100℃烘干，压片成型再粉碎成20-30目的颗粒于700℃下焙烧3-4小时。称取焙烧成的样品10克用8-10ml硝酸镁溶液（6克硝酸镁溶于8-10ml水中）浸渍，在80-100℃下烘干后于550℃下焙烧6小时，制得含MgO9.2%的催化剂1克放入常压固定床反应器内评价乙苯-乙醇烷基化合成对二乙基苯的性能。评价结果见表5。
参考文献
[1]Weast，R.C.，“CRC Handbook of Chemistry and Physics”P.C-158，58 th Edition，1977-1978
[2]Jong-Ho Kim and Tatusuaki Yashima，Bull.Chem.Soe.Jpn，61，1051（1988）
[3]李赫喧等，高等学校化学学报，2（4） 517（1981）-