一种FAU/MFI核/壳分子筛的制备方法，包括：(1)将钠型FAU分子筛用合成MFI分子筛的模板剂溶液于5～40℃浸渍1～10小时，浸渍后固体于40～120℃干燥，得FAU‑1，(2)将硅源、可选的铝源、水和无机碱混合均匀，得到MFI分子筛的合成混合物，在搅拌下，将FAU‑1加入合成混合物中，得到FAU/MFI核/壳分子筛合成反应物，(3)将(2)步制得的合成反应物于20～80℃老化，再于100～180℃水热晶化10～50小时，取晶化后固体，干燥、焙烧得到FAU/MFI核/壳分子筛。该法可提高MFI壳层的覆盖率，提高壳层厚度。
A preparation method of Fau / MFI core-shell molecular sieve
【技术实现步骤摘要】
一种FAU/MFI核/壳分子筛的制备方法
本专利技术为一种核/壳分子筛的制备方法，具体地说，是一种FAU/MFI核/壳分子筛的制备方法。
技术介绍
沸石分子筛是一类具有特殊骨架结构的晶体材料。由于具有均一的微孔孔道、可调的酸性和离子交换性能，沸石分子筛广泛用于分离和催化领域。其中，X分子筛是C8混合芳烃吸附分离吸附剂的活性组元，经特定离子交换的X分子筛可从C8混合芳烃混合物中选择性吸附分离对二甲苯(PX)。选择性是吸附剂的一个关键指标，较高的选择性有利于提高产品纯度和装置负荷。改善吸附剂选择性的方法主要包括调变交换离子的种类和降低X分子筛的氧化硅/氧化铝摩尔比。USP3558730公开了一种BaKX分子筛，其对PX的选择性明显高于BaX和KX。USP3997620发现与BaKX相比，X分子筛经过Sr2+和Ba2+交换后，虽然对二甲苯/间二甲苯(PX/MX)和对二甲苯/邻二甲苯(PX/OX)有所降低，但是对二甲苯/乙苯(PX/EB)和对二甲苯/对二乙苯(PX/PDEB)显著提高。CN101254928A公开了一种小晶粒低硅铝比X分子筛的制备方法，通过在合成体系中引入硫酸或水溶性硫酸盐可有效降低产物氧化硅/氧化铝比。文献[TungCaoThanhPhametal.,Angew.Chem.Int.Ed.,2013，52，8693]报道了一种Silicalite-1分子筛膜，这种分子筛膜可以从PX和OX混合物中高效分离PX。然而，该材料是在片形二氧化硅上生成的Silicalite-1分子筛膜，成型时需将硅胶片表面用二氧化硅小球填充平整，然后再在上面形成一层Silicalite-1分子筛膜。US4868146公开了一种Silicalite-1膜层包裹的ZSM-5分子筛。具体制备步骤为：先把ZSM-5分子筛以一定方式加入到Silicalite-1合成体系中，并在一定条件下水热处理；再加入NH4F溶液，继续水热处理一段时间，获得ZSM-5/Silicalite-1复合分子筛材料。CN101722034A公开了一种丝光沸石/ZSM-5核壳型分子筛材料的制备方法。具体步骤为：先把丝光沸石置于改性剂溶液中处理；再把经过改性的丝光沸石置于ZSM-5分子筛合成体系中水热处理，最终获得ZSM-5膜层包裹的丝光沸石。CN103058215A公开了一种Beta/Y复合分子筛的合成方法。具体步骤为：先制备Y分子筛导向剂；再把Beta分子筛粉末加入到Y分子筛导向剂中混合均匀；最后，把混合有Beta分子筛的导向剂加入到Y分子筛合成体系中，经水热处理后在Beta分子筛表面生长出Y分子筛膜。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种FAU/MFI核/壳分子筛的制备方法，该法可提高MFI壳层的覆盖率，提高壳层厚度。本专利技术提供的FAU/MFI核/壳分子筛的制备方法，包括：(1)将钠型FAU分子筛用合成MFI分子筛的模板剂溶液于5～40℃浸渍1～10小时，浸渍后固体于40～120℃干燥，得FAU-1，(2)将硅源、可选的铝源、水和无机碱混合均匀，得到MFI分子筛的合成混合物，在搅拌下，将FAU-1加入合成混合物中，得到FAU/MFI核/壳分子筛合成反应物，(3)将(2)步制得的合成反应物于20～80℃老化，再于100～180℃水热晶化10～60小时，取晶化后固体，干燥、焙烧得到FAU/MFI核/壳分子筛。本专利技术方法用合成MFI分子筛的模板剂溶液浸渍FAU分子筛，再干燥，然后将其放入合成MFI分子筛的原料中，进行水热晶化，可有效提高壳层MFI分子筛的厚度和壳层覆盖率。附图说明图1为实例1合成的X/Silicalite-1核/壳分子筛的XRD图。图2为实例1合成的X/Silicalite-1核/壳分子筛的SEM图。图3为对比例1合成的X/Silicalite-1核/壳分子筛的XRD图。图4为对比例1合成的X/Silicalite-1核/壳分子筛的SEM图。具体实施方式本专利技术方法通过用模板剂溶液浸渍FAU分子筛，经干燥处理后，将其放入MFI分子筛合成原料中，可在合成壳层的反应混合物中不加模板剂，通过老化，FAU分子筛表面原位生长出MFI分子筛晶种，再通过水热晶化，可使MFI分子筛晶体沿FAU分子筛表面生长，从而显著提高FAU分子筛表面的MFI壳层覆盖率，增加壳层厚度和均匀覆盖度，并解决了FAU分子筛和MFI分子筛化学相容性差，MFI分子筛难于较好覆盖于FAU分子筛表面的问题。该方法简便易行、合成成本低，所得的FAU/MFI核/壳分子筛用于从C8芳烃吸附分离对二甲苯，可提高吸附分离选择性。本专利技术方法中，所述的FAU分子筛为X或Y分子筛，MFI分子筛为ZSM-5分子筛或Silicalite-1分子筛。X分子筛的SiO2/Al2O3摩尔比为2.0～3.0。Y分子筛的SiO2/Al2O3摩尔比为3.0～6.0。本专利技术(1)步为对钠型FAU分子筛用模板剂溶液进行浸渍处理，所述FAU分子筛的晶粒粒径可为0.2～5.0微米、优选0.2～3.0微米。(1)步所述模板剂溶液中的模板剂优选四丙基氢氧化铵、四丙基溴化铵、四丙基氯化铵和四乙基氢氧化铵中的一种或几种，所述的模板剂溶液中还可含有助剂，所述助剂选自丁胺、乙胺或氨水。(1)步所述模板剂溶液中模板剂的含量可为2～40质量％、优选2～30质量％，助剂的含量为0～40质量％，5.0～40质量％。(1)步钠型FAU分子筛用合成MFI分子筛的模板剂溶液浸渍的时间优选2～8小时。所述浸渍后固体的干燥温度为40～120℃、优选50～110℃，干燥时间优选0.5～48小时、更优选2～30小时。(1)步FAU分子筛与模板剂溶液的质量比可为1：2～20、优选1：2～16。本专利技术(2)步为配制MFI分子筛的合成混合物。当合成的壳层分子筛为Silicalite-1分子筛时，所述的合成混合物中各物料的摩尔比为：H2O/SiO2＝20～300、M2O/SiO2＝0.01～0.5，优选为：H2O/SiO2＝20～150、M2O/SiO2＝0.01～0.2，所述的M为Na或K。当合成的壳层分子筛为ZSM-5分子筛时，所述的合成混合物中各物料的摩尔比为：SiO2/Al2O3＝15～800、H2O/SiO2＝20～300、M2O/SiO2＝0.01～0.5，优选为：SiO2/Al2O3＝35～700、H2O/SiO2＝20～150、M2O/SiO2＝0.1～0.5，所述的M为Na或K。(2)步所述的硅源选自正硅酸四乙酯、硅溶胶、水玻璃、硅酸钠、硅胶或白炭黑中的一种或几种，铝源选自铝酸钠、硫酸铝、硝酸铝、氯化铝、氧化铝或氢氧化铝中的一种或几种。所述的无机碱选自NaOH和/或KOH。(2)步中，FAU-1的加入量与MFI分子筛的合成混合物中所含SiO2的质量比为1.0～20：1、优选1.3～17：1。本专利技术(3)步对(2)步所述的合成反应物本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种FAU/MFI核/壳分子筛的制备方法，包括：/n(1)将钠型FAU分子筛用合成MFI分子筛的模板剂溶液于5～40℃浸渍1～10小时，浸渍后固体于40～120℃干燥，得FAU-1，/n(2)将硅源、可选的铝源、水和无机碱混合均匀，得到MFI分子筛的合成混合物，在搅拌下，将FAU-1加入合成混合物中，得到FAU/MFI核/壳分子筛合成反应物，/n(3)将(2)步制得的合成反应物于20～80℃老化，再于100～180℃水热晶化10～60小时，取晶化后固体，干燥、焙烧得到FAU/MFI核/壳分子筛。/n
【技术特征摘要】
1.一种FAU/MFI核/壳分子筛的制备方法，包括：
(1)将钠型FAU分子筛用合成MFI分子筛的模板剂溶液于5～40℃浸渍1～10小时，浸渍后固体于40～120℃干燥，得FAU-1，
(2)将硅源、可选的铝源、水和无机碱混合均匀，得到MFI分子筛的合成混合物，在搅拌下，将FAU-1加入合成混合物中，得到FAU/MFI核/壳分子筛合成反应物，
(3)将(2)步制得的合成反应物于20～80℃老化，再于100～180℃水热晶化10～60小时，取晶化后固体，干燥、焙烧得到FAU/MFI核/壳分子筛。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的FAU分子筛为X或Y分子筛，MFI分子筛为ZSM-5分子筛或Silicalite-1分子筛。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于(1)步所述FAU分子筛的晶粒粒径为0.2～5.0微米。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于(1)步所述模板剂溶液中的模板剂选自四丙基氢氧化铵、四丙基溴化铵、四丙基氯化铵和四乙基氢氧化铵中的一种或几种，所述的模板剂溶液中还可含有助剂，所述助剂选自丁胺、乙胺或氨水。
5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于(1)步所述模板剂溶液中模板剂的含量为2.0～40质量％，助剂的含量为0～40质量％。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于(1)步钠型FAU分子筛用合成MFI分子筛的模板剂溶液浸渍的时间为2～8小时。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于(1)步所述浸渍后固体的...
【专利技术属性】
技术研发人员：高宁宁，王辉国，王德华，马剑锋，王红超，杨彦强，李犇，乔晓菲，刘宇斯，
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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