乙苯是石油化工中生产苯乙烯的重要原料。苯乙烯是制取聚苯乙烯及其共聚物如ABS、AS、丁苯橡胶及其不饱和聚酯材料的单体。由于苯乙烯下游产品消费的增长，使得乙苯供不应求。过去苯与乙烯合成乙苯工艺主要采用AlCl3法。然而由于操作、安全、污染和废物处理问题而逐渐被新的固体酸催化工艺所取代。近年来，随着石油资源的减少，乙苯生产将会受到限制，使用从煤、天然气获得的乙醇来代替乙烯是一个很好的途径。另外，乙醇还可以从农副产品中大量获得。使用乙醇作为烷基化试剂还具有原料运输储备方便，操作简单等优点。　　 本论文研究苯与乙醇烷基化制乙苯，从催化剂、积炭和超临界反应入手，主要研究内容和成果如下：　　 (1)研究比较了不同结构分子筛和不同HZSM-5催化剂上苯与乙醇烷基化反应性能，考察硅铝比、酸性和晶粒尺寸对HZSM-5反应性能的影响。研究结果表明，大孔径的丝光沸石(MOR)和Beta沸石失活快；SAPO-11的酸性弱，烷基化活性低；HZSM-5具有高的活性稳定性，适用于苯与乙醇烷基化反应。低硅铝比HZSM-5催化剂，酸性强、酸量大，副反应多，乙苯选择性低。晶粒尺寸过大不利于反应物和产物的扩散，乙苯选择性低。HZSM-5的L/B比值(L酸与B酸的比值)在一个很大的范围内变化时不会对苯转化率产生影响。　　 (2)用离子交换法制备出钛改性催化剂，对改性后催化剂进行评价表征。结果表明钛改性后催化剂的酸量增加，且L/B比值没有太大变化，提高了催化剂的乙醇利用率。加入粘结剂可以改善催化剂的酸性，提高乙苯选择性，粘结剂(拟薄水铝石)最佳含量为35％。考察了反应条件对钛改性催化剂(含35％粘结剂)反应性能的影响，评价了其寿命和再生性能。该催化剂具有较长的寿命和良好的再生性能。　　 (3)研究锌盐对ZSM-5合成的影响。合成过程中添加锌盐可以增加产品L/B比值，同时减小晶粒尺寸。锌盐的种类对产品的物理化学性质和催化性能没有太大的影响。使用其它模板剂时，添加锌盐均能对分子筛的形貌产生一定的影响。随着初始凝胶中锌盐添加量的增多，所得样品的硅铝比增加，L/B比值增加。表征结果显示，锌可能没有进入到分子筛骨架中。催化剂乙苯选择性的提高，归因于L/B比值的增加和晶粒尺寸的减小。通过对不同锌改性催化剂的表征和评价，可以推断，催化剂中的微量锌也起到了一定的改性作用。　　 (4)研究了苯与乙醇烷基化反应过程的积炭行为，应用紫外-可见、热重和元素分析对积炭催化剂进行表征。结果表明，大孔径催化剂容易形成积炭；酸性强、酸量大的催化剂，积炭量大，积炭C/H比高。HZSM-5晶粒尺寸过大或过小都容易形成更多和更高C/H的积炭。温度对积炭性质的影响要比质量空速明显，温度过高或过低(低于340℃，高于420℃)，积炭量和C/H比均比较高。空速过高或过低，积炭量和C/H比均比较高。通过提高温度、采用合适的质量空速及添加粘结剂成型均能延长催化剂寿命。　　 (5)测定了反应物苯和乙醇二元体系及苯/醇摩尔比为4时四元反应体系的临界参数，研究了超临界条件下苯与乙醇烷基化反应行为。超临界反应可以延长催化剂寿命。