一种硼硅β分子筛中有机胺模板剂的脱除方法技术

技术编号:11366388 阅读:88 留言:0更新日期:2015-04-29 16:44
一种硼硅β分子筛中有机胺模板剂的脱除方法,包括将硼硅β分子筛干燥后,在空气或氮气中于150~420℃分段焙烧,然后在氧化剂的水溶液中进行反应,反应后将所得固体洗涤、干燥,所述的氧化剂选自高氯酸、次氯酸、高氯酸盐和次氯酸盐中的一种或几种,氧化剂与硼硅β分子筛的质量比为0.5~2.0。该方法操作简单,可有效脱除硼硅β分子筛中的模板剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为一种分子筛中有机胺模板剂的脱除方法,具体地说,是一种P分子筛中 有机胺模板剂的脱除方法。
技术介绍
硼硅分子筛是一种类硅铝杂原子分子筛,即硅铝分子筛骨架上的铝完全被硼原子 所取代的一种分子筛。硼硅3分子筛通常在含有有机模板剂的体系中水热合成,常用的模 板剂有四乙基氢氧化铵、四乙基溴化铵或它们的混合物,以及其它有机胺化合物。将有机模 板剂与分子筛无机骨架分离,是分子筛作为吸附剂或催化剂之前,获得孔道通畅和提高比 表面积一个必不可少的步骤。对于硅铝0分子筛常用的脱除模板剂的方法是高温焙烧法, 即在500?550°C焙烧2?6h,使有机模板剂分解为小分子气体逸出分子筛孔道。但是,由 于@分子筛结构稳定性较差,在此过程中,结构破坏严重,平均结晶度下降30?40%,甚至 更多。因此,人们探索研究脱除有机胺模板剂的不同方法。CN1199858C采用分段恒温焙烧的方法脱除P分子筛中的有机胺模板剂,可以获 得较高的结晶保留度。CN1041617C和CN1041618C分别通过加入强氧化剂或还原剂等步骤,再在空气中 焙烧脱除有机胺,可以有效地提高P分子筛有机胺脱除效率和脱胺后P分子筛的结晶度。 硼硅P分子筛合成过程中需要添加较多的有机模板剂,才能保证生成高结晶度 的纯P分子筛晶相。因此,与硅铝P分子筛相比,硼硅P分子筛原粉中含有更多的模板 齐U,而且硼硅0分子筛的结构稳定性更差。采用上述方法要么不能有效地将硼硅0分子 筛中模板剂脱除,要么结晶度损失大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种硼硅P分子筛中有机胺模板剂的脱除方法,该方法操 作简单,可有效脱除硼硅P分子筛中的模板剂。本专利技术方法提供的硼硅P分子筛中有机胺模板剂的脱除方法,包括将硼硅P分 子筛干燥后,在空气或氮气中于150?420°C分段焙烧,然后在氧化剂的水溶液中进行反 应,反应后将所得固体洗涤、干燥,所述的氧化剂选自高氯酸、次氯酸、高氯酸盐和次氯酸盐 中的一种或几种,氧化剂与硼硅P分子筛的质量比为〇. 5?2. 0。本专利技术方法通过低温多段焙烧和用氧化剂处理,可有效脱除硼硅P分子筛的有 机胺模板剂,提高分子筛比表面积,并最大限度的保留脱胺后硼硅P分子筛的结晶度。【具体实施方式】本专利技术方法采用分段焙烧和氧化处理相结合的方法脱除硼硅P分子筛的有机胺 模板剂,先在较低温度下分段焙烧分子筛,使有机胺充分发生Hofmann降解反应,然后用氧 化剂溶液处理,使剩余的有机胺进一步被氧化而脱除。本专利技术方法脱胺后,分子筛比表面积 提高,结晶保留度高,残炭值低,说明硼硅0分子筛中的有机胺得到了较为彻底地脱除。 本专利技术方法在分段焙烧前,先将硼硅P分子筛进行干燥,干燥的温度优选80? 130°C,更优选100?120°C,干燥时间优选2?20h、更优选8?12h。 干燥后进行分子筛的分段焙烧,分段焙烧可以是两段,也可以是三段或更多,焙烧 可在空气中进行,也可以在惰性气体中进行。所述的惰性气体优选氮气。 本专利技术方法中,干燥后的分子筛在空气或氮气中分两段焙烧时,第一段焙烧温度 为240?280°C,第二段焙烧温度为380?420°C。 两段焙烧时,从干燥温度升温至第一段焙烧温度的升温速率优选0. 5?TC/min, 从第一段焙烧温度升温至第二段焙烧温度的升温速率优选〇. 5?TC/min。 本专利技术方法中,干燥后的分子筛在空气或氮气中分三段焙烧时,第一段焙烧温度 为150?180°C,第二段焙烧温度为240?280°C,第三段焙烧温度为380?420°C。 三段焙烧时,从干燥温度升温至第一段焙烧温度的升温速率优选0. 5?TC/min, 从第一段焙烧温度升温至第二段焙烧温度的升温速率优选〇. 5?TC/min,从第二段焙烧 温度升温至第三段焙烧温度的升温速率优选9?12°C/min。 上述方法中,分段焙烧过程中,每段焙烧的时间优选1?8小时,更优选1?6小 时。 分段焙烧后的分子筛进行氧化处理,即在氧化剂的水溶液中进行反应,反应温度 优选100?170°C、更优选120?150°C,时间优选2?50小时、更优选10?48小时。所 用氧化剂的水溶液与分子筛的液/固比为2?20ml/g、优选2?15ml/g。所用氧化剂优选 高氯酸、次氯酸、高氯酸盐或次氯酸盐,所述的高氯酸盐或次氯酸盐优选为其铵盐、钠盐或 钾盐。 对分子筛进行氧化处理时,对所用氧化剂的水溶液浓度没有限制,只要使氧化剂 与分子筛的质量比为0. 5?2. 0、优选0. 5?1. 5即可。 氧化处理后,分子筛中残留的有机物转化成甲酸、乙酸或二氧化碳等小分子,很容 易通过洗涤和干燥挥发去除,最终达到完全脱除有机模板剂的目的。所述的洗涤可为水洗, 洗涤后的干燥温度优选90?120°C,时间优选2?30小时。 本专利技术方法中,所述的硼硅P分子筛中有机胺模板剂为四乙基氢氧化铵和/或四 乙基溴化铵。 本专利技术方法特别适用于硼硅P分子筛有机胺模板剂的脱除,以生产具有较高结 晶度的硼硅0分子筛,所述的硼硅0分子筛优选未经高温焙烧的钠型或氢型0分子筛。 下面通过实例进一步说明本专利技术,但本专利技术并不限于此。 实例 1 制备硼硅P分子筛。 将I.Og硼砂、I.Ig氢氧化钠和104. 7g浓度为25质量%的四乙基氢氧化胺溶液 混合均匀,再加入20g超微二氧化硅(Cabot公司生产,牌号CAB-0-SILM-5 ),搅拌均匀后移 入反应釜,140°C晶化15天,晶化结束后迅速冷却至40°C,产物经离心分离洗涤后,所得固 体于90°C干燥10小时,得硼硅P分子筛原粉Stl,其无水化学组成(以氧化物摩尔比计)为: 0. 5Na20 ?B2O3 ? 22Si02。以此原粉为标样,将其相对结晶度定为100%,其表征数据见表1。实例2 (1)三段焙烧 将IOg实例1制得的Stl分子筛于120°C干燥12h,空气气氛中,以5°C/min的升温 速率升温至180°C,焙烧2h,再以5°C/min的升温速率升温至260°C焙烧2h,然后以KTC/ min的升温速率升温至420°C焙烧4h。[00当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硼硅β分子筛中有机胺模板剂的脱除方法,包括将硼硅β分子筛干燥后,在空气或氮气中于150~420℃分段焙烧,然后在氧化剂的水溶液中进行反应,反应后将所得固体洗涤、干燥,所述的氧化剂选自高氯酸、次氯酸、高氯酸盐和次氯酸盐中的一种或几种,氧化剂与硼硅β分子筛的质量比为0.5~2.0。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王嘉欣马爱增张大庆臧高山张玉红王涛
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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