ZSM-48分子筛和催化剂载体及其制备方法以及催化剂及其应用技术

技术编号:27564223 阅读:23 留言:0更新日期:2021-03-09 22:08
本发明专利技术涉及合成ZSM-48分子筛领域,公开了ZSM-48分子筛和催化剂载体及其制备方法以及催化剂及其应用。ZSM-48分子筛的制备方法,包括:(A)将模板剂、碱源和溶剂进行混合,再加入活化的固态铝源,得到悬浮液;(B)在所述悬浮液中加入硅源,调节pH值,并进行晶化;其中,活化的固态铝源为经过活化处理的拟薄水铝石。该方法可以原位生长出分散均匀的ZSM-48分子筛,并且该ZSM-48分子筛可直接与胶溶剂和助挤剂成型制备催化剂载体,而无需添加粘结剂,解决了ZSM-48分子筛与粘结剂混合均匀性的问题。48分子筛与粘结剂混合均匀性的问题。48分子筛与粘结剂混合均匀性的问题。

【技术实现步骤摘要】
ZSM-48分子筛和催化剂载体及其制备方法以及催化剂及其应用


[0001]本专利技术涉及合成ZSM-48分子筛领域,具体涉及ZSM-48分子筛和ZSM-48分子筛的制备方法,以及含有上述ZSM-48分子筛的催化剂载体及其制备方法,以及含有上述催化剂载体的催化剂及其应用。

技术介绍

[0002]ZSM-48分子筛是高硅铝比分子筛,可以用作甲醇转化成汽油的催化剂、合成气转化成汽油的催化剂,以及长链烷烃加氢异构化的催化剂等。
[0003]在现有技术中,合成ZSM-48分子筛一般需要添加液态铝源,或将固态铝源溶解后使用。然而制备的ZSM-48分子筛的晶粒分散不均匀,容易出现团聚的现象。
[0004]此外,将合成的ZSM-48分子筛进行催化剂载体成型时,需要额外向ZSM-48分子筛中添加铝溶胶、氧化铝、拟薄水铝石等可与酸发生胶溶作用的粘结剂,且将ZSM-48分子筛与粘结剂充分混匀是比较困难的,这就导致ZSM-48分子筛常被粘结剂包裹或ZSM-48分子筛间发生团聚,从而影响催化剂的催化效果。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的合成ZSM-48分子筛的晶粒易团聚,需要添加液态铝源,或将固态铝源溶解后使用,以及在使用ZSM-48分子筛制备催化剂载体时,需要额外向ZSM-48分子筛中添加粘结剂,且ZSM-48分子筛与粘结剂混合容易不均匀的问题,提供一种ZSM-48分子筛和催化剂载体及其制备方法以及催化剂及其应用,该方法可直接利用活化的固体铝源表面的铝,原位生长出分散均匀的ZSM-48分子筛,并且该ZSM-48分子筛可直接与胶溶剂和助挤剂成型制备催化剂载体,而无需添加粘结剂,解决了ZSM-48分子筛与粘结剂混合均匀性的问题。
[0006]为了实现上述目的,本专利技术第一方面提供一种ZSM-48分子筛的制备方法,该方法包括:
[0007](A)将模板剂、碱源和溶剂进行混合,再加入活化的固态铝源,得到悬浮液;
[0008](B)在所述悬浮液中加入硅源,调节pH值,并进行晶化;
[0009]其中,活化的固态铝源为经过活化处理的拟薄水铝石。
[0010]优选地,所述活化处理的条件包括:温度为200℃-1000℃,优选为300℃-600℃;时间为1h-20h,优选为2h-10h。
[0011]优选地,所述晶化包括:阶段1)和阶段2):
[0012]所述阶段1)的过程包括:以0.5℃/min-10℃/min的升温速率,从室温升高温度至Ta,在Ta下保持6h-48h,其中,Ta的温度为90℃至小于160℃;
[0013]所述阶段2)的条件包括:以0.5℃/min-10℃/min的升温速率,从Ta升高温度至Tb,在Tb下保持10h-48h,其中,Tb的温度为160℃-200℃;
[0014]优选地,所述阶段1)的过程包括:以1℃/min-5℃/min的升温速率,从室温升高温度至Ta,在Ta下保持8h-16h,其中,Ta的温度为110℃至小于140℃;
[0015]所述阶段2)的条件包括:以1℃/min-5℃/min的升温速率,从Ta升高温度至Tb,在Tb下保持12h-24h,其中,Tb的温度为140℃-180℃。
[0016]本专利技术第二方面提供上述的方法制备的ZSM-48分子筛。
[0017]本专利技术第三方面提供一种催化剂载体的制备方法,该方法包括:将上述的ZSM-48分子筛与胶溶剂和助挤剂混合并成型。
[0018]本专利技术第四方面提供上述的方法制备得到的催化剂载体。
[0019]本专利技术第五方面提供一种催化剂,该催化剂包括上述的催化剂载体和活性组分。
[0020]本专利技术第六方面提上所述的催化剂在加氢异构中的应用。
[0021]本专利技术通过直接利用活化的固体铝源表面的铝,原位生长出分散均匀的ZSM-48分子筛,该方法制备的ZSM-48分子筛相比于现有的ZSM-48分子筛,晶粒更小,催化剂效果更好。并且该ZSM-48分子筛可不再添加粘结剂,直接与胶溶剂、助挤剂挤出成型,由于省去了ZSM-48分子筛与粘结剂的干混过程,不但缩短了载体制备流程,而且消除了ZSM-48分子筛与粘结剂混合不均匀引起的催化剂利用率低的问题。
附图说明
[0022]图1是本专利技术实施例1提供的ZSM-48分子筛在1万倍的放大倍率下的SEM图谱;
[0023]图2是本专利技术实施例1提供的ZSM-48分子筛在8万倍的放大倍率下的SEM图谱;
[0024]图3是本专利技术实施例1提供的ZSM-48分子筛的XRD图谱;
[0025]图4是对比例1制备的ZSM-48分子筛在1万倍的放大倍率下的SEM图谱。
具体实施方式
[0026]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0027]本专利技术第一方面提供一种ZSM-48分子筛的制备方法,该方法包括:
[0028](A)将模板剂、碱源和溶剂进行混合,再加入活化的固态铝源,得到悬浮液;
[0029](B)在所述悬浮液中加入硅源,调节pH值,并进行晶化;
[0030]其中,活化的固态铝源为经过活化处理的拟薄水铝石。
[0031]本专利技术的专利技术人经过研究发现,现有方法制备的ZSM-48分子筛的晶粒分散不均匀,容易出现团聚的现象,SEM图谱如图4所示,而且现有技术制备的ZSM-48分子筛酸性位比例低,导致催化效果不佳。通过本专利技术的方法制备的ZSM-48分子筛的晶粒分散均匀,如图1和图2所示,而且本专利技术的ZSM-48分子筛暴露的酸性位比例高,可以提高表面活性位利用率。
[0032]根据本专利技术的方法,优选地,所述活化处理的条件包括:温度为200℃-1000℃,优选为300℃-600℃;时间为1h-20h,优选为2h-10h。本专利技术的专利技术人经过研究发现,在该优选的活化条件下,能够将拟薄水铝石转变为γ-氧化铝,将活化后的拟薄水铝石作为原料时能
较好地实现原位合成ZSM-48分子筛,而且得到的ZSM-48分子筛的晶粒分散均匀,晶粒更小,催化剂性能更佳。
[0033]根据本专利技术的方法,优选地,所述晶化包括:阶段1)和阶段2):
[0034]所述阶段1)的过程包括:以0.5℃/min-10℃/min的升温速率,从室温升高温度至Ta,在Ta下保持6h-48h,其中,Ta的温度为90℃至小于160℃;
[0035]所述阶段2)的条件包括:以0.5℃/min-10℃/min的升温速率,从Ta升高温度至Tb,在Tb下保持10h-48h,其中,Tb的温度为160℃-200℃。
[0036]进一步优选地,所述阶段1)的过程包括:以1℃/min-5℃/min的升温速率,从室温升本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种ZSM-48分子筛的制备方法,其特征在于,该方法包括:(A)将模板剂、碱源和溶剂进行混合,再加入活化的固态铝源,得到悬浮液;(B)在所述悬浮液中加入硅源,调节pH值,并进行晶化;其中,活化的固态铝源为经过活化处理的拟薄水铝石。2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述活化处理的条件包括:温度为200℃-1000℃,优选为300℃-600℃;时间为1h-20h,优选为2h-10h。3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述晶化包括:阶段1)和阶段2):所述阶段1)的过程包括:以0.5℃/min-10℃/min的升温速率,从室温升高温度至Ta,在Ta下保持6h-48h,其中,Ta的温度为90℃至小于160℃;所述阶段2)的条件包括:以0.5℃/min-10℃/min的升温速率,从Ta升高温度至Tb,在Tb下保持10h-48h,其中,Tb的温度为160℃-200℃;优选地,所述阶段1)的过程包括:以1℃/min-5℃/min的升温速率,从室温升高温度至Ta,在Ta下保持8h-16h,其中,Ta的温度为110℃至小于140℃;所述阶段2)的条件包括:以1℃/min-5℃/min的升温速率,从Ta升高温度至Tb,在Tb下保持12h-24h,其中,Tb的温度为140℃-180℃。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,所述模板剂选自1,6-己二胺、1,8-辛二胺和溴化六甲铵中的一种或多种,优选为溴化六甲铵;优选地,所述碱源为氢氧化钠和/或氢氧化钾;优选地,所述溶剂为去离子水;优选地,所述硅源选自水玻璃、硅溶胶、正硅酸乙酯、白炭黑和硅酸钠中的一种或多种,更优选为水玻璃和/或硅溶胶。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其中,模板剂、碱源、活化的固态铝源...

【专利技术属性】
技术研发人员:李浩李景朱加清赵效洪王向辉艾军龙银花孙永伟
申请(专利权)人:北京低碳清洁能源研究院
类型:发明
国别省市:

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