一种直接合成氢型沸石的方法技术

本发明专利技术涉及一种直接合成氢型沸石的方法，包括，S1，原料配比，根据待制备沸石种类确定原料配比；S2，原料混合，根据步骤S1配比方案对原料进行混合并加入去离子水进行搅拌；S3，制备浆料，向步骤S2中混合完成的原料混合物中加入浆料制备原料，并进行搅拌，制备反应混合物浆料；S4，水热晶化，向步骤S2中混合完成浆料转移至高压釜中，进行静态水热晶化；S5，抽滤、洗涤、烘干、焙烧。本发明专利技术通过适当地调整碱/硅比与胺(铵)/硅比，直接合成氧化钠低于0.30％的H

A method of direct synthesis of hydrogen zeolite

【技术实现步骤摘要】
一种直接合成氢型沸石的方法


[0001]本专利技术涉及沸石催化剂材料制备领域，尤其涉及一种直接合成氢型沸石的方法。

技术介绍

[0002]作为固体催化剂、沸石分子筛在石油炼制、油品精制、石油化工、精细化工、环境保护等领域具有极其重要和广泛的应用，是国民经济中不可缺少的一类无机材料。这些领域通常所用的催化剂基本上都是氢型沸石，即脱除碱金属阳离子(钠或钾)的氢(H
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)型沸石。这是由于大多数催化反应是固体酸性反应。然而，沸石的水热合成通常是在碱性条件下进行的。其反应混合物是由硅源(无定形氧化硅如硅胶、白炭黑、硅溶胶，水玻璃等)、铝源(如氧化铝、氢氧化铝、偏铝酸钠、硫酸铝、氯化铝等铝盐)、碱(如氢氧化钠、氢氧化钾等)和水等按一定的摩尔配比配制而成。对于多数用作催化剂的高硅(即氧化硅与氧化铝的摩尔比即SAR大于10)的沸石，往往在反应混合物中需要加入有机导向剂(又称模板剂)以促使该沸石的晶核形成和生长，确保水热合成的产物为晶相纯度单一结构的目标沸石。有机导向剂通常是含氮的碱性有机物，如季铵碱、烷基胺等。
[0003]上述组成的反应混合物经水热反应生成特定结构类型的含有机碱与钠(或钾型、)型沸石结晶后，需要过滤使产物与合成母液分离、再用水洗涤至接近中性后、过滤成滤饼，再烘干获得该沸石原粉。由组成分析可以知道，合成所得的沸石原粉除了其骨架组成的氧化硅与氧化铝外、必然含有与骨架负电荷平衡的碱金属阳离子和有机铵阳离子，整个沸石呈现固体碱性。因此、往往需将其焙烧除去有机模板剂后，再用无机酸(如盐酸、硫酸、硝酸)或铵盐(如氯化铵，硫酸铵、硝酸铵等)水溶液在一定的温度下、离子交换数次、脱去沸石所含碱金属离子制成氢型、或铵型沸石，前者即可用作固态酸性催化剂，后者还需焙烧除去胺离子变为H
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型沸石后才能制成催化剂。
[0004]由此观之，在沸石催化剂的生产工艺中，水热合成生成的碱性沸石原粉必须经过阳离子交换脱钠才能制成催化剂。多次阳离子交换工艺增加了处理的工序，同时需要使用酸或盐等化工原料，必然造成大量工业废水，使环保处理成本大幅上升，也会占用过多的设备，增加能源消耗，使生产周期和生产成本大幅提高。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术提供一种直接合成氢型沸石的方法，用以克服现有技术中合成过程能源消耗大，生产周期长的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种直接合成氢型沸石的方法，通过控制合成反应混合物中的碱性物质的配比,并通过水热合成制备氢型沸石，包括，
[0007]S1，原料配比，根据待制备沸石种类确定原料配比；
[0008]S2，原料混合，根据步骤S1配比方案对原料进行混合并加入去离子水进行搅拌；
[0009]S3，制备浆料，向步骤S2中混合完成的原料混合物中加入浆料制备原料，并进行搅拌，制备反应混合物浆料；
[0010]S4，水热晶化，向步骤S2中混合完成浆料转移至高压釜中，进行静态水热晶化；
[0011]S5，抽滤、洗涤、烘干、焙烧。晶化结束后、自然冷却至室温，将晶化产物抽滤、洗涤至PH接近中性，对滤饼进行烘干、焙烧。
[0012]进一步地，所述氢型沸石为MFI型高硅沸石、FER型高硅沸石与CHA型高硅沸石中的一种。
[0013]进一步地，所述碱性物质为有机碱与无机碱，其中，
[0014]有机碱种类包括烷基胺类有机碱，有机季铵类有机碱；
[0015]无机碱种类包括钠氢氧化物类无机碱，钾氢氧化物类无机碱。
[0016]进一步地，所述氢型沸石中氧化钠含量低于0.3％。
[0017]进一步地，控制合成反应混合物中的碱性物质的含量和配比为有机碱与氧化硅的比，或无机碱与氧化硅的比。
[0018]进一步地，所述的高硅沸石，其硅铝摩尔比范围值为10
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400。
[0019]进一步地，当制备MFI型高硅沸石时，原料混合配比按摩尔比为，
[0020]SiO2:0.016Al2O3:0.089Na2O:0.104正丁胺:15H2O；
[0021]或SiO2:0.014Al2O3:0.079Na2O:0.104正丁胺:15H2O；
[0022]或SiO2:0.018Al2O3:0.10Na2O:0.10正丁胺:15H2O。
[0023]进一步地，当制备FER型高硅沸石时，原料混合配比按摩尔比为，
[0024]120SiO2:0.13Na2O:0.0025PrNH2:Al2O3:18H2O；
[0025]或120SiO2:0.025Na2O:0.004PrNH2:Al2O3:21H2O；
[0026]或120SiO2:0.030Na2O:0.005PrNH2:Al2O3:22H2O。
[0027]进一步地，当制备CHA型高硅沸石时，原料混合配比按摩尔比为，
[0028]SiO2:0.0625Al2O3:0.45Na2O:0.125TMAD:20H2O
[0029]或SiO2:0.0285Al2O3:0.50Na2O:0.20TMAD:18H2O；
[0030]或SiO2:0.05Al2O3:0.25Na2O:0.20TMAD:22.5H2O。
[0031]进一步地，当制备MFI型高硅沸石时浆料制备原料为正丁胺溶液，当制备FER型高硅沸石时浆料制备原料为正丙胺溶液，当制备CHA型高硅沸石时浆料制备原料为TMAD溶液。
[0032]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于，本专利技术通过在反应混合物中适当地调整碱/硅比与胺(铵)/硅比，直接合成氧化钠低于0.30％的H
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型高硅沸石，该沸石无需经过阳离子交换就可直接用于制作催化剂。减少了氢型沸石的制备步骤，缩短了生产周期。
附图说明
[0033]图1为本专利技术所述直接合成氢型沸石的方法的流程图；
[0034]图2为本专利技术合成沸石产物XRD粉末衍射谱；
[0035]图3为本专利技术合成沸石产物SEM电镜照片。
具体实施方式
[0036]为了使本专利技术的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本专利技术作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0037]下面参照附图来描述本专利技术的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这
些实施方式仅仅用于解释本专利技术的技术原理，并非在限制本专利技术的保护范围。
[0038]需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0039]此外，还需要说明的是，在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直接合成氢型沸石的方法，其特征在于，通过控制合成反应混合物中的碱性物质的配比,并通过水热合成制备氢型沸石，包括，S1，原料配比，根据待制备沸石种类确定原料配比；S2，原料混合，根据步骤S1配比方案对原料进行混合并加入去离子水进行搅拌；S3，制备浆料，向步骤S2中混合完成的原料混合物中加入浆料制备原料，并进行搅拌，制备反应混合物浆料；S4，水热晶化，向步骤S2中混合完成浆料转移至高压釜中，进行静态水热晶化；S5，抽滤、洗涤、烘干、焙烧，晶化结束后、自然冷却至室温，将晶化产物抽滤、洗涤至PH接近中性，对滤饼进行烘干、焙烧。2.根据权利要求1所述的直接合成氢型沸石的方法，其特征在于，所述氢型沸石为MFI型高硅沸石、FER型高硅沸石与CHA型高硅沸石中的一种。3.根据权利要求2所述的直接合成氢型沸石的方法，其特征在于，所述碱性物质为有机碱与无机碱，其中，有机碱种类包括烷基胺类有机碱，有机季铵类有机碱；无机碱种类包括钠氢氧化物类无机碱，钾氢氧化物类无机碱。4.根据权利要求3所述的直接合成氢型沸石的方法，其特征在于，所述氢型沸石中氧化钠含量低于0.3％。5.根据权利要求4所述的直接合成氢型沸石的方法，其特征在于，控制合成反应混合物中的碱性物质的含量和配比为有机碱与氧化硅的比，或无机碱与氧化硅的比。6.根据权利要求5所述的直接合成氢型沸石的方法，其特征在于，所述的高硅沸石，其硅铝摩尔比范围值为10
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400。7.根据权利要求2所述的直接合成氢型...

【专利技术属性】
技术研发人员：张含新，龙英才，林德昌，
申请(专利权)人：复榆张家港新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：