制备UFI沸石的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备ＵＦＩ沸石的方法，主要解决现有技术中存在的制备ＵＦＩ沸石过程中需要大量使用季铵碱，制备价格昂贵、成本高的问题。本发明专利技术通过采用将硅源、铝源、模板剂Ｒ１、模板剂Ｒ２、碱金属或碱土金属阳离子Ｍ和水组成混合物，混合物摩尔比组成为：ＳｉＯ↓［２］／Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］＝１～２００；Ｈ↓［２］Ｏ／ＳｉＯ↓［２］＝１０～５００；ＯＨ↑［－］／ＳｉＯ↓［２］＝０～４；Ｍ／ＳｉＯ↓［２］＝０～３；Ｒ１／ＳｉＯ↓［２］＝０．１～２；Ｒ２／ＳｉＯ↓［２］＝０．００１～０．２５；将混合物在３０～２００℃晶化１～４００小时得结晶产物，结晶产物经洗涤干燥得具有ＵＦＩ结构的沸石；所述模板剂Ｒ１选自三乙胺ＴＥＡｎ或三乙胺ＴＥＡｎ与四乙基铵阳离子ＴＥＡ↑［＋］的混合物，其中四乙基铵阳离子ＴＥＡ↑［＋］与三乙胺ＴＥＡｎ的摩尔比为０～１００；所述模板剂Ｒ２选自三甲胺ＴＭＡｎ、四甲基铵阳离子ＴＭＡ↑［＋］或三甲胺ＴＭＡｎ与四甲基铵阳离子ＴＭＡ↑［＋］的混合物的技术方案较好地解决了该问题，可用于制备ＵＦＩ沸石的工业生产中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备UFI沸石的方法，该沸石又被称为UZM-5沸石。
技术介绍
沸石分子筛是一类通过共用Si02和A102四面体(或其它可以形成四面体的相应元素) 顶点而形成的具有分子孔道或笼的结晶硅铝酸盐(或含有其它可以形成四面体元素的结晶 物)。广泛应用于石油炼制、石油化学、精细及专用化学品的合成等领域，它具有离子交 换、择形催化、分子筛分等功能。国际沸石学会(IZA)命名的UFI沸石，又称为UZM-5沸石，目前其制备方法均来源 于美国专利US6613302B1和美国专利US6388159B1，这些专利报道的合成方法中均采用 高摩尔比的季铵碱作为模板剂。因此，在制备UFI沸石时存在模板剂其用量大，成本高， 不易大规模生产的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中存在的制备UFI沸石过程中需要大量使用季 铵碱，制备价格昂贵、成本高的问题，提供一种新的制备UFI沸石的方法。该方法具有制 备UFI沸石时，制备成本低的优点。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下 一种制备UFI沸石的方法，首先 将硅源、铝源、模板剂R1、模板剂R2、碱金属或碱土金属阳离子M和水组成混合物，混 合物摩尔比组成为SiO2/Al2O3=l~200; H2O/SiO2=10~500; OH7SiO2=0~4; M/SiO2=0~3;Rl/SiO2=0.1 ~2; R2/SiO2=0.001 ~0.25;将混合物在30~200°C晶化1~400小时得结晶产物，结晶产物经洗涤千燥得具有UFI 结构的沸石；所述模板剂Rl选自三乙胺TEAn或三乙胺TEAn与四乙基铵阳离子TEA+的 混合物，其中四乙基铵阳离子TEA+与三乙胺TEAn的摩尔比为0~100;所述模板剂R2选 自三甲胺TMAn、四甲基铵阳离子TMA+或三甲胺TMAn与四甲基铵阳离子TMA+的混合 物。上述技术方案中，硅源优选方案为选自无定形二氧化硅、硅溶胶、硅胶、硅藻土或水 玻璃中的至少一种。铝源优选方案为选自氢氧化铝、异丙醇铝、仲丁醇铝、铝酸钠、硫酸 铝、硝酸铝、氯化铝、氧化铝中的至少一种。四甲基铵阳离子TMA+与碱金属或碱土金属 阳离子M的摩尔比优选范围为0.01~100。制备优选方案为分两步进行，第一步为老化反应， 反应温度为30~150°C，反应时间为1~100小时，反应物组成为SiO2/Al2O3=l~200， H2O/SiO2=10~500， OH7SiO2=0~4， TEAn/SiO2=0.1~2， TEA+/SiO2=0~2;第二步为晶化反 应，反应温度为80 200°C，反应时间为5 300小时，反应物组成为第一步得到的老化混合 物再添加TMAn禾B/或TMA+和碱金属或碱土金属阳离子，其中TMAn/SiO2=0~0.25， TMA+/SiO2=0~0.25， M/SiO2=0.01~2。老化反应温度优选范围为60~120°C，反应时间优选 范围为5~60小时，反应物组成摩尔比优选范围为SiO2/Al2O3=2~100， H2O/SiO2=30~350， OH7SiO2=0.01~2 ， TEAn/SiO2=0.2~2 ， TEA/SiO2=0~1.5 。晶化反应温度优选范围为 100 1卯。C，晶化时间优选范围为10~220小时，TMAn/SiO2=0~0.15， TMA+/SiO2=0~0.15， M/SiO2=0.02~0,3。本专利技术中由于使用了空间结构与季胺碱有一定相似性的三乙胺等廉价有机胺，取代或 部分取代季铵碱等价格昂贵的模板剂，同时又添加了碱金属或碱土金属，既降低了成本， 同时又保证合成产物的高品质，取得了较好的技术效果。下面通过实施例对本专利技术作进一步的阐述。说明书附图附图说明图1为合成的UFI沸石的X射线衍射谱。图2为合成的UFI沸石的低温氮吸附脱附曲线图。图1中XRD谱明显宽化，表明制备的UFI沸石为纳米级微晶。图2显示了明显的微孔特征，同时在吸附分压大于0.6时出现了明显的滞后环，体现 了纳米微晶聚集体所固有的晶间孔的特征。具体实施例方式实施例1本专利技术的合成过程分两步进行第一步，将硅溶胶(40重量％) 15克、仲丁醇铝3 克，模板剂三乙胺5克，四乙基氢氧化铵(35重量％) 21克，以及蒸馏水25克混合并搅 拌均匀，在100。C下，老化18小时，老化结束后，取出老化液；第二步，再将四甲基氯 化铵0.95克、氯化钠0.21克与水混合并搅拌均匀，与取出的老化液混合、搅拌均匀，在 155。C下，晶化48小时后，将晶化釜冷却到室温，取出晶化液，再经过离心，过滤、用水洗涤回收生成的UFI沸石微晶，将产物放入烘箱中120。C干燥8小时，备用。干燥后产物 的XRD粉末衍射谱检测判定该沸石微晶为UFI沸石，具体的X射线衍射谱见附图1，它 的XRD谱明显宽化，表明制备的UFI沸石为纳米级微晶。衍射数据见表1。其低温氮吸附 脱附曲线见附图2，图中显示了明显的微孔特征，同时在吸附分压大于0.6时出现了明显 的滞后环，体现了纳米微晶聚集体所固有的晶间孔的特征。表l<table>table see original document page 5</column></row><table>实施例2~9实施例2~9的合成步骤与方法和实施例1相同，只是改变原料品种及配比， 晶化温度，晶化时间，模板剂品种及配比。合成的沸石产物经过XRD粉末衍射谱检测判 定，该沸石微晶为UFI沸石，具体的X射线衍射谱与附图1一致。具体数据与表l相同。实施例2 9的具体合成条件及配比见表2。表2<table>table see original document page 6</column></row><table>TEAn:三乙胺；TEAOH溶液含四乙基氢氧化铵35重量％;硅溶胶含SiO2 40重量X; 氨水NH3*H20 25重量％; TMAC1:四甲基氯化铵；TMAm三甲胺。实施例10本实施例是对UFI沸石在垸基芳烃异构化的反应性能的评价。反应结果见表3。 反应条件温度700K，反应压力1.5MPa，质量空速6小时—、氢烃比1.6。 催化剂1组成，19.7重量XUFI沸石，80重量％氧化铝，0.3%Pt 催化剂2组成，54.7重量XUFI沸石，45.3重量％氧化铝，0.3%Pt<table>table see original document page 7</column></row><table>权利要求1、一种制备UFI沸石的方法，首先将硅源、铝源、模板剂R1、模板剂R2、碱金属或碱土金属阳离子M和水组成混合物，混合物摩尔比组成为SiO2/Al2O3＝1～200；H2O/SiO2＝10～500；OH-/SiO2＝0～4；M/SiO2＝0～3；R1/SiO2＝0.1～2；R2/SiO2＝0.001～0.25；将混合物在30～200℃晶化1～400小时得结晶产物，结晶产物经洗涤干燥得具有UFI结构的沸石；所述模板剂R1选自三乙胺TEAn或三乙胺TEAn与四乙基铵阳离子TEA+的混合物，其中四乙基铵阳离子T本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备ＵＦＩ沸石的方法，首先将硅源、铝源、模板剂Ｒ１、模板剂Ｒ２、碱金属或碱土金属阳离子Ｍ和水组成混合物，混合物摩尔比组成为：　　　　ＳｉＯ↓［２］／Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］＝１～２００；Ｈ↓［２］Ｏ／ＳｉＯ↓［２］＝１０～５００；ＯＨ↑［－］／ＳｉＯ↓［２］＝０～４；Ｍ／ＳｉＯ↓［２］＝０～３；　　　　Ｒ１／ＳｉＯ↓［２］＝０．１～２；Ｒ２／ＳｉＯ↓［２］＝０．００１～０．２５；　　　　将混合物在３０～２００℃晶化１～４００小时得结晶产物，结晶产物经洗涤干燥得具有ＵＦＩ结构的沸石；所述模板剂Ｒ１选自三乙胺ＴＥＡｎ或三乙胺ＴＥＡｎ与四乙基铵阳离子ＴＥＡ↑［＋］的混合物，其中四乙基铵阳离子ＴＥＡ↑［＋］与三乙胺ＴＥＡｎ的摩尔比为０～１００；所述模板剂Ｒ２选自三甲胺ＴＭＡｎ、四甲基铵阳离子ＴＭＡ↑［＋］或三甲胺ＴＭＡｎ与四甲基铵阳离子ＴＭＡ↑［＋］的混合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱斌，谢在库，杨为民，贾银绢，王仰东，
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上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]