β分子筛的制备方法及β分子筛的应用技术

技术编号:15779522 阅读:263 留言:0更新日期:2017-07-08 21:30
本发明专利技术涉及一种β分子筛的制备方法,包括如下步骤:将二氧化硅、偏铝酸钠、氢氧化钠、模板剂、氟化物和去离子水作为反应原料混合,得到反应胶体;将反应胶体进行微波处理;将上述所得产物发生水热反应,所得水热反应产品经过铵盐絮凝、洗涤、过滤及干燥,得到β分子筛。本发明专利技术相对常规水热合成β分子筛技术能够大大缩短合成时间,在保证微波快速合成β分子筛的前提下,产品性能优于单纯微波加热合成β分子筛。

Preparation method of beta molecular sieve and application of beta molecular sieve

The invention relates to a method for preparing beta molecular sieve, which comprises the following steps: silica, sodium aluminate, sodium hydroxide, template, fluoride and deionized water as mixed reaction materials, reaction reaction colloid colloid; microwave treatment; the resulting product occurred in hydrothermal reaction, the hydrothermal reaction products after ammonium salt flocculation, washing, filtering and drying by beta molecular sieve. Compared with the conventional hydrothermal synthesis of beta molecular sieve technology, the invention can greatly shorten the synthesis time, and the product performance is better than the synthesis of beta molecular sieve under the premise of ensuring the rapid synthesis of beta molecular sieve by microwave.

【技术实现步骤摘要】
β分子筛的制备方法及β分子筛的应用
本专利技术属于石油化工催化材料制备
,特别涉及一种β分子筛的快速制备方法。
技术介绍
β沸石是由美国Mobil石油公司于1967年研究开发的专利产品[USP3308069]。较早的报道β沸石具有优良催化性能是Mobil公司开发出β沸石的后续专利[EP0159846,EP0159847],公开了β沸石对烃类裂化和异构化具有优异的活性。90年代以来,随着对β沸石晶体结构的认识,对β沸石的合成及催化性能研究迅速展开,连篇累牍的报道了β沸石在在加氢、裂化、异构化、烷基化、烯烃水合、脱蜡和光催化等石油炼制和石油化工过程的众多催化反应中表现出的优异催化性能。由于它是目前世界上唯一一种具有三维十二员环孔道体系的高硅沸石,在孔径上和Y沸石相近,在孔结构上比ZMS-5沸石更加优越,集成了Y和ZSM-5的优点于一身,而且其硅铝比可在非常大的范围内调变,使得其酸性能和稳定性在一定程度上得以控制,这为其在功能化催化裂化催化剂中的应用提供了先决条件。常规水热合成β沸石时间一般在30小时以上,生产时间较长,生产效率较低。微波是一种波长极短、频率极高的电磁波,波长1mm-1m,频率在300MHz-300GHz,位于红外光和无线电波之间。用于加热的微波频率一般固定在2450MHz或915MHz。微波加热的基本原理为:在外加交变电磁场作用下,物料内极性分子极化并随外加交变电磁场极性变更而频繁转向摩擦,使电磁能转化为热能。微波加热具有加热速度快、均匀,能量利用率高,绿色环保等特点。最突出的一点是,微波在合成纳米多孔材料中表现出了影响反应动力学和选择性的能力。利用微波对反应原料进行前期处理,可以很好地使物料解聚成胶,极大缩短成核时间,从而大大缩短合成时间,提高生产效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是快速合成β分子筛,拥有较高结晶度和较丰富的孔结构,可以将其应用于裂化或异构反应催化剂中。本专利技术公开一种β分子筛的制备方法,包括如下步骤:(1)将二氧化硅、偏铝酸钠、氢氧化钠、模板剂、氟化物和去离子水作为反应原料混合,得到反应胶体;(2)将反应胶体进行微波处理;(3)步骤(2)所得产物发生水热反应,所得产品经过铵盐絮凝、过滤、洗涤及干燥,得到β分子筛。本专利技术所述的β分子筛的制备方法,其中,所述氟化物优选为NaF或NH4F。本专利技术所述的β分子筛的制备方法,其中,所述反应原料中氟化物与二氧化硅的摩尔比优选为0.01~0.15:1。本专利技术所述的β分子筛的制备方法,其中,所述反应原料中氟化物与二氧化硅的摩尔比优选为0.02~0.1:1。本专利技术所述的β分子筛的制备方法,其中,所述微波处理的处理温度优选为170~190℃,处理时间优选为0.5~6h。本专利技术所述的β分子筛的制备方法,其中,所述微波处理的处理温度优选为175~180℃,处理时间优选为1~2h。本专利技术所述的β分子筛的制备方法,其中,所述水热反应的反应温度优选为160~180℃,反应时间优选为0~30h。本专利技术所述的β分子筛的制备方法,其中,所述水热反应的反应温度优选为160~170℃,反应时间优选为5~15h。本专利技术所述的β分子筛的制备方法,其中,所述模板剂优选为TEAOH。本专利技术所述的β分子筛的制备方法所制得的β分子筛优选在裂化或异构反应催化剂中的应用。本专利技术所述的β分子筛的制备方法,其中,所述铵盐絮凝的铵盐优选为硫酸铵,铵盐添加量与产物质量比优选为1:1,搅拌后优选自然静止1h,然后优选用60℃去离子水充分洗涤、过滤,过滤产物优选在120℃下干燥4h,再优选经过550℃焙烧4h后得到β分子筛。本专利技术具备如下有益效果:本专利技术相对常规水热合成β分子筛技术能够大大缩短合成时间,在保证微波快速合成β分子筛的前提下,产品性能优于单纯微波加热合成β分子筛。附图说明图1为实施例2中合成材料的XRD谱图;图2为对比例1中合成材料的XRD谱图。具体实施方式以下对本专利技术的实施例作详细说明:本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和过程,但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例,下列实施例中未注明具体条件的工艺参数,通常按照常规条件。在本专利技术中,对氟化盐并无特别限定,通常氟化盐可以列举为NaF(氟化钠)或NH4F(氟化铵),更优选为NaF。氟化物的添加量:在本专利技术中,对氟化物的添加量并无特别限定,通常氟化物与二氧化硅的摩尔比为0.01~0.15:1;如果氟化物与二氧化硅的摩尔比高于0.15:1,则会严重影响反应体系酸碱度,导致不能形成β分子筛或者晶化反应不完全,影响产品质量;如果氟化物与二氧化硅的摩尔比小于0.01:1,则不会有明显效果。。微波处理的处理温度:在本专利技术中,对微波处理的处理温度并无特别限定,通常微波处理的处理温度为170~190℃;如果处理温度高于190℃,则会导致可能形成杂晶,影响产品质量;如果处理温度低于170℃,则产品结晶度偏低。微波处理的处理时间:在本专利技术中,对微波处理的处理时间并无特别限定,通常微波处理的处理时间为0.5~6h;如果处理时间长于6h,则容易生成小晶粒低结晶度β分子筛晶体,也会影响产品质量;如果处理时间短于0.5h,则会导致产品结晶度偏低。水热反应的反应温度:在本专利技术中,对水热反应的反应温度并无特别限定,通常水热反应的反应温度为160~180℃;如果反应温度高于180℃,则会由于温度过高,可能形成杂晶,影响产品质量;如果反应温度低于160℃,则会导致产品结晶度偏低。水热反应的反应时间:在本专利技术中,对水热反应的反应时间并无特别限定,通常水热反应的反应时间为0~30h;如果反应时间长于30h,则由于时间过长,造成时间上的浪费,与常规水热合成相比没有优势;对于反应时间没有最短限制,足够长时间的微波辐射可以直接合成β分子筛,使得不再需要发生水热反应得到β分子筛。所用原料性质为:二氧化硅:粗孔硅胶,100-200目;模板剂:TEAOH(四乙基氢氧化铵)溶液,有效浓度35%,氯离子浓度小于0.08%;NaAlO2,NaOH,NaF等均为化学纯试剂;H2O为实验室自制去离子水。实施例1在60℃水浴中,加入去离子水11.43g,加入0.16g氢氧化钠,搅拌溶解。加入1.64g偏铝酸钠,加入37.80gTEAOH溶液,加入0.13g氟化钠,搅拌溶解。待降至室温后,加入18g粗孔硅胶,搅拌均匀,制得反应胶体。其次,将上述制得的反应胶体转移至微波反应器中,10分钟内升温至180℃,维持2h。然后将上述微波处理后的产物转移至常规水热反应器中,反应温度170℃,维持15h,反应结束。再其次,用氯化铵对上述反应产物进行絮凝,添加量与产物质量比1:1,搅拌后自然静止1h,然后用60℃去离子水充分洗涤过滤,过滤产物在120℃下干燥4h,再经过550℃焙烧4h后得到β分子筛,记为β-1。实施例2在60℃水浴中,加入去离子水11.43g,加入0.16g氢氧化钠,搅拌溶解。加入1.64g偏铝酸钠,加入37.80gTEAOH溶液,加入0.63g氟化钠,搅拌溶解。待降至室温后,加入18g粗孔硅胶,搅拌均匀,制得反应胶体。其次,将上述制得的反应胶体转移至微波反应器中,10分钟内升温至180℃,维持2h。然后将上述微波处理后的产物转移至常规本文档来自技高网
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β分子筛的制备方法及β分子筛的应用

【技术保护点】
一种β分子筛的制备方法,包括如下步骤:(1)将二氧化硅、偏铝酸钠、氢氧化钠、模板剂、氟化物和去离子水作为反应原料混合,得到反应胶体;(2)将反应胶体进行微波处理;(3)步骤(2)所得产物发生水热反应,所得产品经过铵盐絮凝、洗涤、过滤及干燥,得到β分子筛。

【技术特征摘要】
1.一种β分子筛的制备方法,包括如下步骤:(1)将二氧化硅、偏铝酸钠、氢氧化钠、模板剂、氟化物和去离子水作为反应原料混合,得到反应胶体;(2)将反应胶体进行微波处理;(3)步骤(2)所得产物发生水热反应,所得产品经过铵盐絮凝、洗涤、过滤及干燥,得到β分子筛。2.如权利要求1所述的β分子筛的制备方法,其特征在于,所述氟化物为NaF或NH4F。3.如权利要求1所述的β分子筛的制备方法,其特征在于,所述反应原料中氟化物与二氧化硅的摩尔比为0.01~0.15:1。4.如权利要求3所述的β分子筛的制备方法,其特征在于,所述反应原料中氟化物与二氧化硅的摩尔比为0.02~0.1:1。5.如权利要求1所述的β分子筛的...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔岩王晓化郭成玉沈宜泓邢昕李梦晨庞新梅
申请(专利权)人:中国石油天然气股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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