System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种多级孔ZSM-5分子筛的制备方法技术_技高网

一种多级孔ZSM-5分子筛的制备方法技术

技术编号:41326469 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-13 15:03
本发明专利技术公开了一种多级孔ZSM‑5分子筛的制备方法,该制备方法包括:在去离子水、碱源和铝源的混合溶液中按顺序加入模板剂、晶种、R晶化调节剂、逐滴滴加硅源,搅拌均匀得到混合溶胶;其中,所述晶种为晶粒尺寸为50~500nm的纳米ZSM‑5分子筛,所述晶种的质量和SiO<subgt;2</subgt;的质量比为0.05~1.0:1;所述混合溶胶中各组分的摩尔比为SiO<subgt;2</subgt;:Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;:模板剂:M<subgt;2</subgt;O:H<subgt;2</subgt;O:R晶化调节剂=1:0.001~0.04:0.01~0.1:0.05~0.3:15~60:0.01~1;将上述步骤得到的混合溶胶在120~200℃进行水热晶化30~80h,产物经冷却、分离、洗涤、干燥、焙烧,得到所述多级孔ZSM‑5分子筛。通过本发明专利技术的制备方法得到的多级孔ZSM‑5分子筛颗粒尺寸小,颗粒之间存在大量的连通的晶间介孔结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于分子筛制备,具体涉及一种多级孔zsm-5分子筛的制备方法。


技术介绍

1、zsm-5沸石分子筛含有十元环,基本结构单元是由八个五元环组成。其晶体结构属于斜方晶系。zsm-5沸石分子筛具有特殊的结构,其孔道就是它的空腔,骨架由两种交叉的孔道系统组成,直筒形孔道是椭圆形。zsm-5沸石分子筛的晶体结构非常稳定。在离子交换、吸附分离和择形选择性方面得到了广泛的应用。

2、zsm-5沸石分子筛常用于重油裂化反应、芳构化反应、苯与甲醇烷基化反应以及甲醇转化制低碳烯烃反应,而zsm-5沸石分子筛本身是微孔结构,因此在反应中容易积炭失活。如果能在zsm-5沸石分子筛中引入介孔,则会减少失活,大大提高zsm-5沸石分子筛的催化寿命。

3、中国专利cn112875721a公开了一种快速制备介孔zsm-5分子筛宏观体的方法,该快速制备介孔zsm-5分子筛宏观体的方法将含zsm-5晶种的稀溶液与淀粉或环糊精与铝源,硅源,模板剂充分搅拌混合,制成浆状物,然后进行挤条,制备在一起,制备成片状或条状物。将片状或条状物,放在轮屉式容器中,然后在高温高压水蒸汽气氛下处理,将硅源与铝源均生成zsm-5宏观体。再在含氧气体气氛下焙烧,生成介孔zsm-5宏观体;但是,该制备方法复杂,且产品质量不高。

4、中国专利cn110028080a公开了一种快速晶化合成高结晶度介孔zsm-5分子筛的方法,包括前驱体制备、晶化、过滤、干燥和焙烧,其中晶化方法有两种。方法一,是采用干胶转化法制备前驱体,利用乙醇自生压力进行晶化。方法二,是采用饱和蒸汽对密封容器中的前驱体进行加热进行晶化处理。晶化处理的饱和蒸汽的温度为160~180℃,晶化时间为1-6小时。前驱体在晶化过程中,按质量比加入了硅源和模板剂,硅源和模板剂的摩尔比为1:(0.01~0.5),初始前驱体和硅源的质量比为2~15%;但是,该制备方法复杂,且产品质量不高。

5、中国专利cn 110217804 a一种zsm-5分子筛的制备方法,该方法包括以下步骤:(1)将第一硅源、第一铝源、第一碱源、第一模板剂、晶种、尿素和水混合,然后进行老化,得到凝胶;(2)将所述凝胶依次进行低温晶化和高温晶化;(3)对步骤(2)高温晶化所得固体产物进行干燥和焙烧;所述低温晶化的温度为90-130℃,所述高温晶化的温度为150-180℃,所述晶种为含有第二模板剂的球形zsm-5分子筛,所述晶种在100-135℃下晶化得到;但是,该方法制备工艺复杂,不易进行工业操作。

6、catalysis,2011,32:11-12中,报道了一种采用两端晶化得方法,在不使用有机模板剂的体系中合成zsm-5分子筛。其中,第一段晶化采用高温预晶化成核,第二段晶化采用低温晶化合成分子筛。但是,所得的zsm-5分子筛产物为聚集体,没有多级孔。

7、现有的zsm-5分子筛制备方法存在各种缺陷或不足,因此,实有必要提供一种新的多级孔zsm-5分子筛的制备方法。


技术实现思路

1、鉴于上述技术存在的缺陷,本专利技术的目的是提供一种多级孔zsm-5分子筛的制备方法,通过采用纳米zsm-5分子筛作为晶种,纳米zsm-5分子筛作为晶种具有较强得结构导向作用,可以在晶化前期快速诱导小晶粒zsm-5沸石形成一定尺寸团聚体;通过r晶化调节剂,在晶化后期释放碱度,温和刻蚀出分布均匀且连通的晶间介孔。通过本专利技术的制备方法得到的多级孔zsm-5分子筛颗粒尺寸小,颗粒之间存在大量的连通的晶间介孔结构。

2、为达上述目的,本专利技术所采用的方案是一种多级孔zsm-5分子筛的制备方法,包括以下步骤:

3、(1)在去离子水、碱源和铝源的混合溶液中按顺序加入模板剂、晶种、r晶化调节剂、逐滴滴加硅源,搅拌均匀得到混合溶胶;

4、其中,所述晶种为晶粒尺寸为50~500nm的纳米zsm-5分子筛,所述晶种的质量和sio2的质量比为0.05~1.0:1;所述去离子水以h2o计,所述碱源以m2o计,所述m为na或k,所述铝源以al2o3计,所述硅源以sio2计,所述混合溶胶中各组分的摩尔比为sio2:al2o3:模板剂:m2o:h2o:r晶化调节剂=1:0.001~0.04:0.01~0.1:0.05~0.3:15~60:0.01~1;

5、(2)将步骤(1)得到的混合溶胶在120~200℃进行水热晶化30~80h,产物经冷却、分离、洗涤、干燥、焙烧,得到所述多级孔zsm-5分子筛。

6、优选地,本专利技术的制备方法,所述晶种的质量和sio2的质量比为0.1~0.5:1。

7、优选地,本专利技术的制备方法,所述硅源选自硅溶胶、正硅酸乙酯、硅酸钠、白炭黑中的至少一种。

8、优选地,本专利技术的制备方法,所述r晶化调节剂选自甲酰胺、碳酰胺、n,n-二甲基甲酰胺和n,n-二甲基乙酰胺中的至少一种。

9、优选地,本专利技术的制备方法,所述干燥温度为80~120℃,干燥时间12~24小时;所述焙烧温度为500~600℃,焙烧时间6-12小时。

10、优选地,本专利技术的制备方法,所述铝源选自异丙醇铝、拟薄水铝石、偏铝酸钠、硝酸铝、硫酸铝中的至少一种。

11、优选地,本专利技术的制备方法,所述模板剂选自四甲基氢氧化铵、四甲基溴化铵、四丙基氢氧化铵、四丙基溴化铵、四乙基氢氧化铵和四乙基溴化铵中的至少一种。

12、优选地,本专利技术的制备方法,所述碱源为氢氧化钠和/或氢氧化钾。

13、本专利技术的制备方法采用纳米zsm-5分子筛作为晶种,晶粒尺寸为50~500nm。纳米晶种由于其粒度小、比表面积大的特点,在参与晶化的过程中,具有更多的诱导点,成核数量也更多,进而使得合成的多级孔zsm-5分子筛晶粒尺寸变的更小;使用晶化调节剂在晶化后期释放碱度,温和刻蚀出分布均匀且连通的晶间介孔,且形成具有晶间介孔的纳米团聚体结构。

14、本专利技术所公开的制备方法得到的多级孔zsm-5分子筛结晶度高,多级孔zsm-5分子筛小颗粒的尺寸在45~75nm左右,且颗粒均匀,形貌规整均一,小颗粒经过聚集形成具有晶间介孔的团聚体结构。该多级孔zsm-5分子筛所具有的连通晶间介孔,得到多级孔沸石,且晶间介孔活性中心丰富,产物扩散容易的同时可接近催化剂活性中心多,在催化反应中可以保持优良的催化性能,且具有较长的寿命。

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【技术保护点】

1.一种多级孔ZSM-5分子筛的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的多级孔ZSM-5分子筛的制备方法,其特征在于,所述晶种的质量和SiO2的质量比为0.1~0.5:1。

3.根据权利要求1所述的多级孔ZSM-5分子筛的制备方法,其特征在于,所述硅源选自硅溶胶、正硅酸乙酯、硅酸钠、白炭黑中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的多级孔ZSM-5分子筛的制备方法,其特征在于,所述R晶化调节剂选自甲酰胺、碳酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的多级孔ZSM-5分子筛的制备方法,其特征在于,所述干燥温度为80~120℃,干燥时间12~24小时;所述焙烧温度为500~600℃,焙烧时间6-12小时。

6.根据权利要求1所述的多级孔ZSM-5分子筛的制备方法,其特征在于,所述铝源选自异丙醇铝、拟薄水铝石、偏铝酸钠、硝酸铝、硫酸铝中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的多级孔ZSM-5分子筛的制备方法,其特征在于,所述模板剂选自四甲基氢氧化铵、四甲基溴化铵、四丙基氢氧化铵、四丙基溴化铵、四乙基氢氧化铵和四乙基溴化铵中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的多级孔ZSM-5分子筛的制备方法,其特征在于,所述碱源为氢氧化钠和/或氢氧化钾。

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【技术特征摘要】

1.一种多级孔zsm-5分子筛的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的多级孔zsm-5分子筛的制备方法,其特征在于,所述晶种的质量和sio2的质量比为0.1~0.5:1。

3.根据权利要求1所述的多级孔zsm-5分子筛的制备方法,其特征在于,所述硅源选自硅溶胶、正硅酸乙酯、硅酸钠、白炭黑中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的多级孔zsm-5分子筛的制备方法,其特征在于,所述r晶化调节剂选自甲酰胺、碳酰胺、n,n-二甲基甲酰胺和n,n-二甲基乙酰胺中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的多级孔zsm-5分子筛的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘家旭张忠东余倩倩王瑞浦何盛宝汪毅葛少辉邢昕樊红超
申请(专利权)人:中国石油天然气股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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