【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于分子筛，具体涉及一种球形ssz-13分子筛及其制备方法和应用。
技术介绍
1、在工业上，分子筛材料结构上的细微差别，使它们催化和吸附性能等方面存在重大差异。ssz-13具有cha拓扑结构，由alo4和sio4四面体通过氧原子首尾相接，有序地排列成具有八元环结构的椭球形笼(0.73nm×1.2nm)和三维交叉孔道结构，孔径为0.38nm×0.38nm。在脱除汽车尾气nox(nh3-scr)、甲醇转化(mth)及co2吸附分离等领域展现出优异的性能，近年来已广泛应用于众多工业催化过程中。
2、目前，ssz-13分子筛一般利用n,n,n-三甲基金刚烷铵(tmada+)，苄基三甲基铵(btma+)、n-烷基-1,4-二氮杂二环辛烷阳离子、多环烷基铵阳离子、n,n-二甲基哌啶以及氯化胆碱等作为模板剂，通过水热法合成ssz-13。
3、专利cn112429749a公开了小晶粒高孔容cha沸石分子筛及其合成方法和催化剂应用，用含四氢萘或十氢萘基团季铵鎓化合物与n,n,n-二甲基乙基环己基季铵鎓化合物形成的复合有机结构导向剂合成cha沸石分子筛，平均晶粒直径≤500nm。专利cn113351244a公开了一种cha分子筛及其制备方法、脱硝催化剂及其制备方法与应用，cha分子筛为纳米片状，而纳米片的厚度为80～120nm，具有较小的尺寸，能够缩短分子筛的反应孔道，作为脱硝催化剂的活性较高。
4、ssz-13分子筛属于微孔结构分子筛，制备分子筛的晶粒大，在催化反应尤其是甲醇转化反应中会对反应物和产物
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种球形ssz-13分子筛及其制备方法和应用，所述球形ssz-13分子筛作为甲醇转化催化剂，具有特殊优异的催化性能。
2、本专利技术第一方面提供一种球形ssz-13分子筛，其形貌为由纳米晶粒聚集形成的球形或椭球形颗粒，颗粒大小为0.2～5.0μm，所述球形ssz-13分子筛的sio2/al2o3摩尔比为29.0～80.0，优选sio2/al2o3摩尔比为30.0～70.0。
3、进一步地，所述球形ssz-13分子筛，颗粒大小为0.25～4.50μm。
4、进一步地，组成球形或椭球形颗粒的纳米晶粒，晶粒尺寸为30～100nm，优选为35～90nm。
5、进一步地，所述球形ssz-13分子筛的总比表面积不低于500米2/克，优选为500～850米2/克；外比表面积不低于50米2/克，优选为50～120米2/克。
6、进一步地，所述ssz-13分子筛的总孔容不小于0.30厘米3/克，优选为0.30～0.75厘米3/克；微孔孔容不小于0.20厘米3/克，优选为0.20～0.30厘米3/克。
7、进一步地，所述球形ssz-13分子筛分子筛在进行铵离子交换处理成氢型后，总酸量不小于600μmol/g，优选为600～1500μmol/g；强酸量不小于300μmol/g，优选为300～800μmol/g。
8、本专利技术第二方面提供了一种球形ssz-13分子筛的制备方法，包括以下步骤：
9、将硅源、铝源、氢氧化钠、有机结构导向剂a、有机结构导向剂b和水混合，晶化，得到所述球形ssz-13分子筛；和任选地，焙烧得到的所述球形ssz-13分子筛。
10、进一步地，所加入的硅源以sio2为计、铝源以al2o3为计、氢氧化钠、有机结构导向剂a(sda1)、有机结构导向剂b(sda2)和水，按摩尔比为sio2：al2o3：naoh：sda1：sda2：h2o＝1：0.013～0.034：0.10～0.22：0.05～0.20：0.05～0.15：12～50。
11、进一步地，所加入的硅源以sio2为计、铝源以al2o3为计、氢氧化钠、有机结构导向剂a(sda1)、有机结构导向剂b(sda2)和水，按摩尔比为sio2：al2o3：naoh：sda1：sda2：h2o＝1：0.015～0.033：0.12～0.20：0.10～0.20：0.05～0.15：15～40。
12、进一步地，所述硅源为硅溶胶；所述铝源为铝酸钠。
13、进一步地，所述铝酸钠中al2o3的含量以重量计为38％～43％，na2o的含量以重量计为30％～33％。
14、进一步地，所述有机结构导向剂a(sda1)为甲基三乙基氢氧化铵；所述有机结构导向剂b(sda2)为n,n,n-三甲基金刚烷铵。
15、进一步地，所述反应混合物的晶化条件为130～180℃晶化1.75～6.0天，优选140～170℃晶化2.0～5.0天。
16、进一步地，所述反应混合物晶化处理过程为转动或搅拌的动态晶化，转动或搅拌速度为10～300rpm，优选为20～150rpm。
17、进一步地，所述分子筛的晶化过程中无需添加晶种。
18、进一步地，所述分子筛产品的收率超过85％。
19、进一步地，所述晶化可以按照本领域常规已知的任何方式进行，比如可以举出使所述硅源、铝源、氢氧化钠、有机结构导向剂a、有机结构导向剂b和水按照预定的比例混合，并使所获得的混合物在晶化条件下加热晶化的方法。
20、进一步地，在晶化步骤结束之后，可以通过常规已知的任何分离方式处理从所获得的混合物中得到产品。作为所述分离方式，比如可以举出对所述获得的混合物进行过滤、洗涤和干燥的方法。在此，所述过滤、洗涤和干燥可以按照本领域常规已知的任何方式进行。具体举例而言，作为所述过滤，比如可以简单地抽滤所述获得的产物混合物。作为所述洗涤，比如可以举出使用去离子水和/或乙醇进行洗涤。作为所述干燥温度，比如可以举出40～250℃，优选60～150℃，作为所述干燥的时间，比如可以举出8～30小时，优选10～20小时。该干燥可以在常压下进行，也可以在减压下进行。
21、进一步地，在晶化步骤结束之后得到的ssz-13分子筛可以通过焙烧进行进一步处理得到na-ssz-13分子筛，所述焙烧可以按照本领域常规已知的任何方式进行，比如焙烧温度一般为300～800℃，优选400～650℃，而焙烧时间一般为1～10小时，优选3～6小时。另外，所述焙烧一般在含氧气氛下进行，比如空气或者氧气气氛下。
22、进一步地，na-ssz-13分子筛在使用前先用氯化铵溶液转化为h型。其操作方法为常规铵交换方法，具体步骤如下：na-ssz-13与铵盐溶液按固液质量比为1:5～1:20，在30～80℃的条件下离子交换1～8h后，分离出固体然后按上述方式重复交换0～2次，经抽滤、洗涤后，滤饼置于40～120℃烘箱中干燥过夜，并于400～650℃焙烧1～12小时得到氢型ssz-13本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种球形SSZ-13分子筛，其形貌为由纳米晶粒聚集形成的球形或椭球形颗粒，颗粒大小为0.2～5.0μm，所述球形SSZ-13分子筛的SiO2/Al2O3摩尔比为29.0～80.0，优选SiO2/Al2O3摩尔比为30.0～70.0。
2.按照权利要求1所述的球形SSZ-13分子筛，其特征在于，所述球形SSZ-13分子筛，颗粒大小为0.25～4.50μm。
3.按照权利要求1所述的球形SSZ-13分子筛，其特征在于，所述球形纳米SSZ-13分子筛的总比表面积不低于500米2/克，优选为500～850米2/克；外比表面积不低于50米2/克，优选为50～120米2/克；和/或，所述球形纳米SSZ-13分子筛的总孔容不小于0.30厘米3/克，优选为0.30～0.75厘米3/克；微孔孔容不小于0.20厘米3/克，优选为0.20～0.30厘米3/克。
4.按照权利要求1所述的球形SSZ-13分子筛，其特征在于，所述球形SSZ-13分子筛分子筛在进行铵离子交换处理成氢型后：
5.一种球形SSZ-13分子筛的制备方法，包括如下步骤：
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