ZSM‑5催化剂制造技术

在一些实施方案中公开了ZSM‑5沸石微球。在一些实施方案中公开了形成ZSM‑5沸石微球的方法，其包括：1)将一种混合物成型为微球，其中该混合物包括二氧化硅材料和选自至少一种具有至少0.3g/cc的绝对堆密度的高密度材料、ZSM‑5沸石晶体及其组合的微粒；2)煅烧所述微球；和3)使所述微球与至少一种碱溶液反应并随后加热以在所述微球上就地形成ZSM‑5沸石，其中所述ZSM‑5沸石微球基本不含粘土或煅烧的粘土材料。

ZSM 5 catalyst

In some embodiments disclosed ZSM 5 zeolite microspheres. In some embodiments disclosed, the formation of ZSM 5 zeolite microspheres comprising: 1) a mixture formed into microspheres, wherein the mixture comprises silica particles and selected from at least one has at least 0.3g/cc absolute bulk density high density material, ZSM 5 zeolite crystals and its combination; 2) calcining the microspheres; and 3) the microspheres with at least one alkali solution reaction and then heated in the microspheres formed in situ ZSM 5 zeolite, clay material wherein ZSM 5 zeolite microspheres containing substantially no or calcined clay.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】ZSM-5催化剂对相关申请的交叉引用本申请要求2015年4月9日提交的美国临时专利申请序号No.62/145,170的优先权，其公开内容全文经此引用并入本文。
本公开涉及具有高沸石含量和完整性的ZSM-5催化剂的合成及其用途。背景沸石广泛用作催化剂、吸附剂、分子筛、离子交换剂等，因为其具有铝硅酸盐的特有三维晶体结构，并与其它铝硅酸盐晶体相比具有大孔隙和优异的离子交换性能。由于其结构限制，天然沸石的使用受到限制，但合成沸石的使用逐渐扩大。为了扩展沸石的应用，需要任意控制晶体粒度、粒度分布和沸石的形式以有效合成沸石。ZSM-5沸石形成由10个四面体环限定出的三维孔隙，并且其尺寸等于沸石A的尺寸或在沸石X和沸石Y的中间。此外，ZSM-5沸石是一种pentasil沸石，其是表现出特有的吸附和扩散特性的择形催化剂并通常具有高热稳定性并具有疏水性，因为其具有高SiO2/Al2O3(二氧化硅/氧化铝)比。此外，ZSM-5沸石具有路易斯酸和布朗斯台德酸位点。特别地，ZSM-5沸石用于由甲醇通过MTG工艺直接获得具有高辛烷值的汽油馏分并已知具有优异的汽油馏分选择性。在MobilTMOilCorpo本文档来自技高网...

【技术保护点】
ZSM‑5沸石微球，其通过如下步骤形成：1)将一种混合物成型为微球，其中该混合物包含二氧化硅材料和许多微粒，微粒选自至少一种具有至少0.3g/cc的绝对堆密度的高密度材料、ZSM‑5沸石晶体及其组合；2)煅烧所述微球；和3)使所述微球与至少一种碱溶液反应并随后加热以在所述微球上就地形成ZSM‑5沸石，其中所述ZSM‑5沸石微球基本不含粘土或煅烧的粘土材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.09 US 62/145,1701.ZSM-5沸石微球，其通过如下步骤形成：1)将一种混合物成型为微球，其中该混合物包含二氧化硅材料和许多微粒，微粒选自至少一种具有至少0.3g/cc的绝对堆密度的高密度材料、ZSM-5沸石晶体及其组合；2)煅烧所述微球；和3)使所述微球与至少一种碱溶液反应并随后加热以在所述微球上就地形成ZSM-5沸石，其中所述ZSM-5沸石微球基本不含粘土或煅烧的粘土材料。2.权利要求1的ZSM-5沸石微球，其中所述二氧化硅材料选自胶体二氧化硅、硅溶胶、热解法二氧化硅、致密SiO2粒子、沉淀二氧化硅和被Al掺杂的非晶二氧化硅。3.权利要求1-2任一项的ZSM-5沸石微球，其中煅烧所述微球之前所述二氧化硅材料以所述混合物的20至95重量％的量存在。4.权利要求1-3任一项的ZSM-5沸石微球，其中所述许多微粒包含所述至少一种高密度材料且所述至少一种高密度材料选自α-Al2O3、沉淀二氧化硅、滑石、矿物、硅酸盐、铝酸盐、非晶二氧化硅及其组合。5.权利要求4的ZSM-5沸石微球，其中所述二氧化硅材料涂布所述至少一种高密度材料以在煅烧所述微球之前形成核-壳构造。6.权利要求4-5任一项的ZSM-5沸石微球，其中所述至少一种高密度材料包含α-Al2O3。7.权利要求4-6任一项的ZSM-5沸石微球，其中煅烧所述微球之前所述至少一种高密度材料以所述混合物的10至75重量％的量存在。8.权利要求1-7任一项的ZSM-5沸石微球，其中煅烧所述微球之前所述许多微粒包含所述混合物的20至70重量％的量的ZSM-5晶体。9.权利要求1-8任一项的ZSM-5沸石微球，其中煅烧所述微球是在600至1000℃下进行2至4小时。10.权利要求1-9任一项的ZSM-5沸石微球，其中将所述混合物成型为微球进一步包括将水添加到所述混合物中以形成水性浆料并将所述浆料喷雾干燥，其中所述喷雾干燥是在添加水之后和在煅烧之前。11.权利要求10的ZSM-5沸石微球，其中所述水性浆料进一步包括选自柠檬酸铵、六偏磷酸钠、酒石酸铵、氯化铵、单乙胺、草酸铵、聚丙烯酸铵、羧甲基纤维素、聚乙烯醇和磷酸四钠的喷雾干燥助剂。12.权利要求1-11任一项的ZSM-5沸石微球，其中所述碱溶液是沸石Y晶种、硅酸钠、氢氧化钠或氢氧化铵中至少一种的溶液。13.权利要求1-12任一项的ZSM-5沸石微球，其中使所述微球与所述至少一种碱溶液反应产生反应性混合物且所述至少一种碱溶液以所述反应性混合物的1至20重量％的量存在。14.权利要求1-13任一项的ZSM-5沸石微球，其中使所述微球反应并随后加热是与所述至少一种碱溶液和至少一种有机模板化合物反应以在所述微球上就地形成ZSM-5沸石且所述至少一种有机模板化合物选自四甲基氯化铵、四丙基溴化铵、四丙基氢氧化铵、三正丙基胺、正丙基溴和其它季铵阳离子。15.权利要求1-14任一项的ZSM-5沸石微球，其中使所述微球反应并随后加热是与所述至少一种碱溶液和至少一种有机模板化合物反应以在所述微球上就地形成ZSM-5沸石，使所述微球与所述至少一种碱溶液和所述至少一种有机模板化合物反应产生反应性混合物，且所述至少一种有机模板化合物以所述反应性混合物的1.5至15重量％的量存在。16.权利要求1-15任一项的ZSM-5沸石微球，其中在所述混合物中或在所述ZSM-5沸石微球中存在不多于8重量％的粘土或煅烧的粘土材料。17.权利要求1-16任一项的ZSM-5沸石微球，其中使所述微球与至少一种碱溶液反应并随后加热以在所述微球上就地形成ZSM-5沸石进一步包括加入选自铝盐、氢氧化铝、铝酸盐、氧化铝和偏高岭土的铝源。18.权利要求17的ZSM-5沸石微球，其中使所述微球与所述至少一种碱溶液反应和加入所述铝源产生反应性混合物且所述铝源以所述反应性混合物的0.1至3.0重量％的量存在。19.权利要求1-18任一项的ZSM-5沸石微球，其中使所述微球与所述至少一种碱溶液反应产生反应性混合物且所述反应性混合物在140至200℃的温度下进行结晶5小时至100小时以形成所述ZSM-5沸石。20.权利要求1-19任一项的ZSM-5沸石微球，其中所述ZSM-5沸石微球含有具有小于800埃的晶体粒度的ZSM-5晶体。21.权利要求1-20任一项的ZSM-5沸石微球，其中所述ZSM-5沸石微球具有小于4.0的空气喷射磨耗率(AJAR)。22.权利要求1-21任一项的ZSM-5沸石微球，其中所述混合物几乎不含ZSM-5晶种。23.权利要求1-22任一项的ZSM-5沸石微球，其中使所述微球反应并随后加热进一步包括，在煅烧所述微球之后用有机模板化合物浸渍所述微球，和在所述浸渍之后，在使所述微球反应之前干燥所述微球。24.权利要求1-23任一项的ZSM-5沸石微球，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：X·高，C·R·卡斯特拉诺，B·P·多德，
申请(专利权)人：巴斯夫公司，
类型：发明
国别省市：美国,US