本发明专利技术公开了一种无结构导向剂动态合成的KL分子筛及其制备方法。制备方法是将氢氧化钾、铝源、硅源和水按(4～7)：1：(12.0～18.0)：(150～350)的摩尔比混合，搅拌陈化后在动态水热条件下晶化，然后经分离、洗涤、干燥后得到KL分子筛。本发明专利技术与KL分子筛其他合成方法相比，无需加入有机醇类、晶种或金属离子类结构导向剂，仅需调变体系碱度和硅铝比，方法简单，且采用动态合成条件，易于进行工业放大和KL分子筛的大规模批量生产。的大规模批量生产。的大规模批量生产。
【技术实现步骤摘要】
一种无结构导向剂动态合成的KL分子筛及其制备方法
[0001]本专利技术涉及分子筛
，具体地，涉及一种无结构导向剂动态合成的KL分子筛及其制备方法。
技术介绍
[0002]拓扑结构为LTL的KL分子筛是轻烃芳构化碱性催化剂常用的载体，于1965年由Union Carbide公司首次研制合成，具有一维十二元环孔道结构，孔道尺寸0.71nm，属于六方晶系(P6/mmm,方晶系(P6/mmm,)，具有良好的水热稳定性，其负载贵金属的Pt/KL催化剂在轻烃芳构化反应中表现出优异的活性和芳构化选择性，尤其是对C5～C8直链烷烃芳构化反应。
[0003]合成KL分子筛主要采用水热晶化法，硅源、铝源、水以及结构导向剂(晶种、金属离子以及模板剂等)在强碱性体系中通过静态水热合成KL分子筛。但静态水热合成在工业放大条件下(立升甚至立方级)由于传热问题受到很大限制，不利于KL分子筛的大规模批量生产。基于此，KL分子筛的动态水热合成方法的开发十分必要。
[0004]公告号为CN106395851B的中国专利和公开号为CN108033462A中国专利申请中均公开了采用结构导向剂合成KL分子筛的方法，其中公告号为CN106395851B的中国专利公开的是通过向合成体系中添加Ba
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和低碳一元醇(甲醇、乙醇、丙醇或丁醇)的方法动态合成KL分子筛；而公开号为CN108033462A中国专利申请中公开的是通过添加聚乙二醇动态合成KL分子筛。但结构导向剂的加入使得KL分子筛的后期处理难度增加(如有机醇的添加需要高温焙烧除去)，且增加合成成本。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是针对以上所述现有技术存在的不足，提供一种无结构导向剂动态合成的KL分子筛及其制备方法。该方法在动态合成过程中无需添加各种有机醇或金属离子类结构导向剂，仅需调控体系的碱度和硅铝比，就能实现KL分子筛的无结构导向剂动态合成。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是：一种无结构导向剂的KL分子筛动态合成方法，其包括以下步骤：
[0007](1)将氢氧化钾、铝源和水充分混合，加热得到澄清溶液，然后加入硅源，搅拌陈化后得到初始合成溶胶。
[0008](2)将初始合成溶胶转移至不同大小晶化釜中进行水热晶化，然后将晶化产物依次分离、洗涤、干燥后得到KL分子筛。
[0009]上述步骤(1)中所述铝源为氢氧化铝、拟薄水铝石、硝酸铝、硫酸铝、异丙醇铝或铝酸钾，优选为氢氧化铝；所述硅源为硅溶胶、正硅酸乙酯或水玻璃，优选为硅溶胶。
[0010]上述步骤(1)中所述氢氧化钾、铝源、硅源、水的投料摩尔比为(4～7)：1：(12.0～18.0)：(150～350)；优选的投料摩尔比为(5～6)：1：(14.0～16.0)：(150～350)。
[0011]上述步骤(1)中所述加热温度可为70～150℃，时间可为0.5～24h。
[0012]上述步骤(1)中所述搅拌陈化温度可为10～80℃，时间可为8～24h。
[0013]上述步骤(2)中所述晶化釜大小可为50mL～10L。
[0014]上述步骤(2)中所述晶化温度为160～180℃，时间为12～48h；优选的晶化温度为175℃，时间为24h。
[0015]上述步骤(2)中所述水热晶化为动态水热晶化，转速为10～400r/min。
[0016]上述步骤(2)中所述分离为抽滤或离心分离，所述洗涤为洗涤至洗涤液pH值为7～9。
[0017]上述步骤(2)中所述干燥温度为100～200℃，时间为12～24h。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有下列优点和效果：
[0019](1)本专利技术方法制备的KL分子筛具有较好的纯度和结晶度。
[0020](2)本专利技术提供的合成方法简单，无需添加有机醇类、晶种或金属离子类结构导向剂，仅需调变体系碱度和硅铝比。
[0021](3)本专利技术采用动态水热晶化法，易于进行工业放大和KL分子筛的大规模批量生产。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例1制备的KL分子筛的XRD谱图。
[0023]图2为本专利技术实施例2制备的KL分子筛的XRD谱图。
[0024]图3为本专利技术实施例2制备的KL分子筛的SEM照片。
[0025]图4为本专利技术实施例2制备的KL分子筛的N2吸脱附等温线。
[0026]图5为本专利技术实施例3制备的KL分子筛的XRD谱图。
[0027]图6为本专利技术实施例4制备的KL分子筛的XRD谱图。
[0028]图7为本专利技术实施例5制备的KL分子筛的XRD谱图。
[0029]图8为本专利技术实施例6制备的KL分子筛的XRD谱图。
[0030]图9为本专利技术实施例6制备的KL分子筛的SEM照片。
[0031]图10为本专利技术实施例7制备的KL分子筛的XRD谱图。
[0032]图11为本专利技术实施例8制备的KL分子筛的XRD谱图。
[0033]图12为本专利技术实施例9制备的KL分子筛的XRD谱图。
具体实施方式
[0034]下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明，若无特殊说明，实施例中所使用的实验器材、材料、试剂等，均可从商业途径获得。
[0035]实施例1
[0036]一种无结构导向剂的KL分子筛动态合成方法，其包括以下步骤：称取19.52g KOH溶解于少量水中，然后加入4.50gAl(OH)3，在三口烧瓶中加热至100℃，搅拌回流2h，Al(OH)3完全溶解，溶液澄清；待溶液冷却至室温后转移至烧杯中，加入剩余的水搅拌均匀，然后称取88.84g硅溶胶(SiO2含量30wt.％)缓慢滴加至上述溶液中，室温下搅拌陈化20h，得到KL分子筛初始合成溶胶，该初始合成溶胶中各物料的摩尔比为5.0K2O：15.0SiO2：1.0Al2O3：
292.65H2O。将上述初始合成溶胶转移至200mL聚四氟内衬，装入不锈钢晶化釜中，在均相反应器中以10r/min的转速于175℃动态水热晶化24h，所得产物经抽滤、去离子水洗涤至中性后于120℃干燥24h即可得到KL分子筛原粉。
[0037]取适量样品进行X射线衍射表征，结果如图1所示，说明所得产物为KL分子筛。
[0038]实施例2
[0039]一种无结构导向剂的KL分子筛动态合成方法，其包括以下步骤：称取21.47g KOH溶解于少量水中，然后加入4.50gAl(OH)3，在三口烧瓶中加热至100℃，搅拌回流2h，Al(OH)3完全溶解，溶液澄清；待溶液冷却至室温后转移至烧杯中，加入剩余的水搅拌均匀，然后称取88.84g硅溶胶(SiO2含量30wt.％)缓慢滴加至上述溶液中，室温下搅拌陈化16h，得到KL分子筛初始合成溶胶，该初始合成溶胶中各物料的摩尔比为5.5K2O：15.0SiO2：1.0Al2O3：292.65H2O。将上述初始合成溶胶转移至200mL聚四氟内本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无结构导向剂的KL分子筛动态合成方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将氢氧化钾、铝源和水充分混合，加热得到澄清溶液，然后加入硅源，搅拌陈化得到初始合成溶胶。(2)将初始合成溶胶置于晶化釜中进行水热晶化，然后将晶化产物依次分离、洗涤、干燥。2.根据权利要求1所述的一种无结构导向剂的KL分子筛动态合成方法，其特征在于：所述铝源为氢氧化铝、拟薄水铝石、硝酸铝、硫酸铝、异丙醇铝或铝酸钾；所述硅源为硅溶胶、正硅酸乙酯或水玻璃。3.根据权利要求1所述的一种无结构导向剂的KL分子筛动态合成方法，其特征在于：所述步骤(1)中氢氧化钾、铝源、硅源、水的投料摩尔比为(4～7)：1：(12.0～18.0)：(150～350)。4.根据权利要求1所述的一种无结构导向剂的KL分子筛动态合成方法，其特征在于：所述步骤(1)中加热温度为70～150℃，时间为0.5～24h。5.根据权利要求1所述的一种无结构导向剂的KL...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈会民，李珂，王苹，王海丽，丁湘浓，王熙，
申请(专利权)人：化学与精细化工广东省实验室，
类型：发明
国别省市：
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