本文以苯与烃类混合气中短链烯烃(乙烯/丙烯)烷基化合成烷基苯(乙苯/异丙苯)为对象,开展了烷基化催化剂筛选和工艺条件研究。以乙烯为原料,基于等温固定床反应器实验评价和NH3-TPD及BET等表征相结合的方式,对ZSM-5、BETA、MCM-22、MCM-49和Y五种分子筛上的苯与乙烯烷基化 进行了对比分析。相对而言,ZSM-5分子筛具有更好的乙烯烷基化性能。确定的相对适宜烷基化条件为:温度380℃、压力0.2 MPa、苯烯比6和乙烯质量空速2 h-1。该条件下可实现乙烯的完全转化,乙苯选择性达到90%左右。以丙烯为原料,对选定的ZSM-5、BETA和MCM-22三种分子筛评价,结果显示,BETA分子筛具有更好的苯与丙烯烷基化催化性能。确定的相对适宜烷基化条件为:温度180℃～200℃,压力0.8 MPa、苯与丙烯摩尔比6和丙烯质量空速1 h-1。该条件下,丙烯转化率可稳定在98%以上,异丙苯选择性可达84%左右。以混合乙烯+丙烯为原料,分别对ZSM-5、BETA及MCM-22分子筛上的混合短链烯烃烷基化性能进行对比分析结果表明,BETA分子筛具有更好的综合烷基化性能。其上的烷基化规律为:随着温度的升高,乙烯转化率变化不大,但丙烯转化率明显上升,产物中异丙苯含量逐步升高,乙苯含量则逐步降低;随苯烯比增加,混合烯烃转化率明显升高,产物中乙苯和异丙苯含量增加;随空速的增加,烯烃转化率明显下降,但空速对产物分布影响不大。最终确定的混合短链烯烃烷基化条件为:温度200℃～220℃、压力0.8 MPa、苯与混合烯烃摩尔比10和混合烯烃质量空速0.5 h-1～1 h-1。在此条件下,丙烯几乎完全转化,乙烯转化率80%左右,产物中乙苯和异丙苯的总含量保持在95%左右。基于上述研究结果,确定了含有乙烯+丙烯烃类混合气的双固定床反应器串联烷基化方案。其中,第一个反应器装填BETA分子筛,用于丙烯完全转化和大部分乙烯转化,第二个反应器装填ZSM-5分子筛,用于剩余乙烯的完全转化。以10万吨/年甲醇芳构化装置尾气中乙烯和丙烯烷基化为对象的模拟分析表明,采用该方案和在适宜条件下,可实现乙烯和丙烯的完全转化,乙苯和异丙苯的总选择性分别达到90%和94%。