一种诱导剂快速合成ZSM-5分子筛的制备方法技术

一种ZSM

【技术实现步骤摘要】
一种诱导剂快速合成ZSM
‑
5分子筛的制备方法


[0001]本申请涉及一种ZSM
‑
5分子筛的制备方法的制备方法，具体地，涉及具有多级孔结构的片状ZSM
‑
5分子筛的制备方法。

技术介绍

[0002]ZSM
‑
5分子筛具有规整的孔道结构、丰富的酸性位以及良好的水热稳定性,因而表现出优良的催化活性、择形选择性和较好的抗积碳性能,在精细化工、石油炼制等领域得以广泛应用。但是由于常规ZSM
‑
5分子筛微孔孔道存在着严重的扩散阻力，使反应分子很难进入孔道，活性位点的利用率低，降低了分子筛的催化活性和选择性，另外，对于大分子参与的反应，副反应产生的积碳会使催化剂失活，大大缩短分子筛的使用寿命。片层分子筛兼具了微孔分子筛酸性强、稳定性高和介孔分子筛传质能力强的优点。可以提高反应物和产物的扩散速率，进而提高催化活性。研究者利用多季铵盐表面活性剂(C22
‑6‑
6)成功合成了单晶胞厚度的片层MFI型分子筛，与传统的MFI型分子筛相比，该材料是一种介孔和微孔复合的分子筛，具有相对大的比表面积和孔体积，片层结构使得孔道长度短，扩散性能强。
[0003]值得指出的是，该分子筛制备时间过长，需要6
‑
7天的时间，晶化周期长，时间成本大这一痛点制约着片层分子筛的应用。节约时间成本，缩短晶化时间成为片层分子筛合成领域需要解决的问题。因此缩短片层ZSM
‑
5分子筛的晶化成为本专利技术专利解决的关键问题。

技术实现思路

[0004]本申请的一个目的是在于提供一种获得片层ZSM
‑
5分子筛的制备方法，尤其，可制备片层ZMS
‑
5分子筛，本申请制备ZSM
‑
5通过添加诱导剂，大大制备片层ZSM
‑
5分子筛的合成时间。
[0005]本申请的另一个目的提供一种获得片层ZSM
‑
5分子筛的制备方法，片层分子筛厚度为约2nm，分子筛片层之间具有2～4纳米的介孔结构。
[0006]一种ZSM
‑
5分子筛的制备方法，包括：将碱源溶液与模板剂混合，形成混合溶液A；将酸性铝源溶液B加入到混合溶液A中，形成混合溶液C；将硅源加入到混合溶液C中进行混合，得到混合物D；混合物D与诱导剂混合，然后在150℃～170℃温度下晶化；结晶后得到固体物质，固体物质经洗涤、干燥、焙烧后，得到片层ZSM
‑
5分子筛；
[0007]其中，所述的诱导剂的制备方法包括，将有机胺模板剂在醇溶液中分散，再加入硅源，搅拌混合后的混合物进行晶化，晶化后得到的液态物质为诱导剂。
[0008]在制备ZSM
‑
5分子筛的方法中，加入诱导剂，可以提高片层ZSM
‑
5分子筛的结晶度。
[0009]本申请的另一个目的在于提供一种用于烯烃催化裂解或者环烷芳烃的催化裂解制备烯烃反应，其中，在反应中应用上述催化剂。即，上述催化剂用于烯烃催化裂解或者环烷芳烃的催化裂解制备烯烃反应中。
[0010]本申请的上述催化剂尤其用于四氢萘催化裂解。
附图说明
[0011]图1为实施例2制备的催化剂的扫描电镜SEM图；
[0012]图2为实施例2制备的催化剂的TEM图；
[0013]图3为实施例2制备的催化剂的透射电镜TEM图；
[0014]图4为实施例2制备的催化剂的N2物理吸脱附图；
[0015]图5实施例2制备的催化剂的作用下的转化率图；
[0016]图6实施例2催化剂的作用下的产物分布图；
[0017]图7实施例3制备的催化剂的作用下的转化率图；
[0018]图8实施例3制备的催化剂的作用下的产物分布图；
[0019]图9实施例4制备的催化剂的作用下的转化率图；
[0020]图10实施例4制备的催化剂的作用下的产物分布图；
[0021]图11对比例1的转化率图。
具体实施方式
[0022]下面对本专利技术的多级孔结构的片层ZSM
‑
5分子筛的制备方法进一步详细叙述。并不限定本申请的保护范围，其保护范围以权利要求书界定。某些公开的具体细节对各个公开的实施方案提供全面理解。然而，相关领域的技术人员知道，不采用一个或多个这些具体的细节，而采用其他的材料等的情况也可实现实施方案。
[0023]除非上下文另有要求，在说明书以及权利要求书中，术语“包括”、“包含”应理解为开放式的、包括的含义，即为“包括，但不限于”。
[0024]在说明书中所提及的“实施方案”、“一实施方案”、“另一实施方案”或“某些实施方案”等是指与所述实施方案相关的所描述的具体涉及的特征、结构或特性包括在至少一个实施方案中。因此，“实施方案”、“一实施方案”、“另一实施方案”或“某些实施方案”没有必要均指相同的实施方案。且，具体的特征、结构或者特性可以在一种或多种实施方案中以任何的方式相结合。说明书中所揭示的各个特征，可以任何可提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特别说明，所揭示的特征仅为均等或相似特征的一般性例子。
[0025]下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则所有的百分数、比率、比例、或份数按重量计。
[0026]术语“室温”是指温度20
‑
30℃。
[0027]在申请中，“硅铝比”均为硅元素与铝元素的物质的量的比值。
[0028]一种ZSM
‑
5分子筛的制备方法，包括：
[0029]将碱源溶液与模板剂混合，形成混合溶液A；
[0030]将酸性铝源溶液B加入到混合溶液A中，形成混合溶液C；
[0031]将硅源加入到混合溶液C中进行混合，得到混合物D；
[0032]混合物D与诱导剂混合，然后在150℃～170℃温度下晶化2
‑
3天；结晶后得到固体物质，固体物质经洗涤、干燥、焙烧后，得到片层ZSM
‑
5分子筛；
[0033]其中，所述的诱导剂的制备方法包括，将有机胺模板剂在醇水溶液中分散，再加入
硅源，搅拌混合后的混合物F进行晶化，晶化后得到的液态物质为诱导剂。
[0034]在某些实施方式中，有机胺模板剂包括四丙基氢氧化铵。
[0035]醇水溶液包括但不限于乙醇和水混合的乙醇水溶液。
[0036]在某些实施方式中，乙醇与水的体积比例在(0.2
‑
0.5)：1之间。促进诱导剂的形成。
[0037]在某些实施方式中，在制备诱导剂时，有机胺模板剂与硅源中Si元素的摩尔比：(0.2～0.4):1。
[0038]在某些实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种ZSM
‑
5分子筛的制备方法，包括：将碱源溶液与模板剂混合，形成混合溶液A；将酸性铝源溶液B加入到混合溶液A中，形成混合溶液C；将硅源加入到混合溶液C中进行混合，得到混合物D；混合物D与诱导剂混合，然后在150℃～170℃温度下晶化2
‑
3天；结晶后得到固体物质，固体物质经洗涤、干燥、焙烧后，得到片层ZSM
‑
5分子筛；其中，所述的诱导剂的制备方法包括，将有机胺模板剂在醇水溶液中分散，再加入硅源，搅拌混合后的混合物F进行晶化，晶化后得到的液态物质为诱导剂；优选的，所述的模板剂包括C
12
‑6‑6Br2。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，有机胺模板剂包括四丙基氢氧化铵，醇水溶液包括乙醇和水混合的乙醇水溶液；优选的，乙醇与水的体积比例在(0.2
‑
0.5)：1之间。更优选的，制备诱导剂时，有机胺模板剂与硅源中Si元素的用量关系(0.2～0.4):1。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，诱导剂的制备过程中，混合物F在65
‑
75℃温度下进行晶化；优选的，晶化时间控制在11
‑
13小时；更优选的，诱导剂的制备过程中，在晶化之前，硅源与有机模板剂的醇水溶液中在室温下搅拌混合10
‑
14小时。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的制备方法，其特征在于，诱导剂的质量与硅源的物质的量的比为(100
‑
400):1g/mol；优选，(230
‑
360):1g/mol优选的，模板剂C
12
‑6‑6Br2与三氧化二铝的物质的量的比为(6
‑
15)：1。更优选的，硅源中的二氧化硅与铝源中氧化铝的物质的量的比为(30

【专利技术属性】
技术研发人员：任德伦，陈小博，姜海英，刘熠斌，史会兵，杨朝合，徐婷，张新功，张凤歧，王耀伟，
申请(专利权)人：山东京博石油化工有限公司，
类型：发明
国别省市：