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环己基苯是一种重要的有机中间体,在化工行业各个领域都有极其广泛的作用。目前的一些生产环己基苯的方法存在着环境污染,催化剂不易回收,催化剂难以重复利用,产品收率不高等种种问题,其大批量生产比较困难,同时其市场需求也在扩大,因此环己基苯的合成新技术亟待开发。本文对该反应的热力学数据进行了简单的分析,采用苯加环己烯的合成方法,并尝试筛选和应用清洁的固体酸催化剂,主要以寻找并制备催化性能高,稳定性好,重复利用性好,产品收率高的催化剂为目的进行实验,对反应的工艺条件进行了优化,最后运用了BET、NH3-TPD、SEM、XRD、TG-DSC、Py-IR等多种分析手段对催化剂进行了表征。具体工作如下:(1)对苯和环己烯合成环己基苯的反应及伴随的典型副反应的热力学性质进行了研究,热力学分析证明环己基苯主要在460 K以下合成,此时平衡常数较高,高于此温度会使大量副产物生成。对本文研究提供了支持,同时为环己基苯的工业化合成提供了理论基础。在Aspen Plus中使用简捷法精馏模块DSTWU对主产物和副产物的分离进行了模拟,通过计算得到该精馏塔的最小回流比为1.04,实际回流比为1.57,最小理论板4块,实际所需理论板数为20块,第11块塔板进料。(2)采用酸处理法制备了ZSM-5-AT,MCM-22-AT,MCM-41-AT,USY-AT,NaY-AT等一系列分子筛催化剂,将这一系列催化剂和未经处理的ZSM-5,MCM-22,MCM-41,USY,NaY分子筛分别用于苯和环己烯合成环己基苯(CHB)的反应中,以CHB的收率为指标筛选出的最佳催化剂为USY-AT;进行了一系列实验对其反应条件进行优化,优化后的反应条件为:催化剂用量2.5 wt%,苯烯比10:1,反应压力3 MPa,反应温度423 K,反应时间4 h,该条件下CHB的收率可达76.56%。(3)在上述实验的基础上制备了HPW-USY催化剂,HPMo-USY催化剂,HSiW-USY催化剂,实验发现HPW-USY催化剂具有很好的催化效果,优化得到催化剂的制备条件为:焙烧温度673 K,焙烧时间4 h,pH值1,磷钨比1:12。之后通过单因素实验和正交实验探讨了各工艺条件对于反应的影响,确定了其最优条件为:苯烯比12:1,反应时间3 h,反应压力3 MPa,反应温度673 K。最优条件下CHB的收率可达95.68%,而且催化剂重复使用八次后,CHB的收率仍高达83.50%。说明催化剂对目标反应具有较高的催化活性和重复性。(4)采用BET、TG-DSC、SEM、XRD、NH3-TPD、Py-IR等手段对HPW-USY催化剂进行了表征,发现其表面有微孔存在,并且存在弱酸性位点,其骨架特征峰保持完整,结晶度与USY分子筛相比有所降低。