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本发明公开了一种合成直链烷基芳烃的方法,所述方法为:在温度100~300℃、压力0.2~10MPa、质量空速0.1~20h?1的条件下,将反应原料与具有介孔结构的WO3/ZrO2复合氧化物固体酸催化剂接触,进行芳烃与直链烯烃烷基化反应,生成产物直链烷基芳烃;将烷基化反应器流出物的一部分作为循环到反应器的循环流体,降低反应器新鲜进料的芳烃与烯烃摩尔比,减小蒸馏分离系统负荷;本发明方法环境友好,催化剂具有烷基化催化和产物精制双功能、活性稳定性好、转化率高、选择性高,产物质量好,能耗低的特点。