一种颗粒均匀ZSM-5分子筛的合成方法，属于催化剂制备技术领域。该方法首先采用共沉淀方法制备晶种混合液，共沉淀时控制沉淀pH值为8~11，沉淀后采用研磨设备对沉淀物进行研磨至一定的细度，然后晶化制得晶种混合液；产品ZSM-5分子筛的制备，首先通过共沉淀方法制得沉淀混合物，加入一定比例的晶种混合液，经晶化过滤洗涤焙烧得到颗粒度均匀的ZSM-5分子筛。可根据不同反应要求，制备特定粒度ZSM-5分子筛满足催化反应的要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种颗粒均匀ZSM-5分子筛的合成方法，属于催化剂制备
技术介绍
ZSM-5沸石分子筛是一种重要的催化剂成分，首先由美国Mobil石油公司专利技术(USP 3702886，1972年)，ZSM-5己经在择形催化、异构化、歧化、烷基化等石油化工过程中得到了广泛的应用。但随着应用的不断扩大，不同的反应体系对ZSM-5沸石催化材料的粒径有不同的要求，一般的合成方法合成出的ZSM-5沸石分子筛粒径分布较宽，从纳米级到十微米级的颗粒均有产生，不能满足特定反应对催化剂的颗粒度要求。当择型性要求高时，要求绝大部分的反应要在孔道内完成，为控制在孔内反应时间的一致性，要求分子筛具有均匀的颗粒度分布。另外精细化工等领域中越来越多的大分子或液相下反应，要求大的孔道，现有的ZSM-5沸石分子筛孔道狭窄，反应物或产物的扩散阻力大，不适合这种反应。小 晶粒沸石由于外表面增大使得外表面酸位数量增加，又由于内表面扩散路径缩短，使催化活性更高，增加大分子的转化能力。因此合成不同晶粒大小且颗粒均匀的ZSM-5沸石分子筛是沸石分子筛合成领域的一个重要课题。日本专利52-43800/1977中提出以醇为模板剂生产较大颗粒的ZSM-5沸石分子筛，颗粒度分布主要在1-10微米，但也含有10%左右I微米以下的分子筛颗粒。日本专利57-7818/1982中提出以氨基醇代替四丙基溴化铵为模板剂制备小晶粒的ZSM-5沸石分子筛，颗粒度分布主要在0. f 0.5微米，但I微米以上的分子筛颗粒占15%左右。此外，还提出使用ZSM-5晶种生产ZSM-5沸石的专利申请。美国专利4175114中，加入ZSM-5晶种来减少昂贵的四丙基铵盐的用量，将5%左右的晶种加入到硅酸钠溶液当中，然后将加有少量模板剂的铝源加入到硅溶液当中，经过晶化、过滤、洗涤、焙烧制得ZSM-5分子筛。日本专利60-71519/1985和60-77123/1985中，部分循环使用ZSM-5晶种来生产特定粒度的ZSM-5分子筛，均没有达到理想的目的。另外有采用特定的材料来限定ZSM-5分子筛的粒径，如Madsen等(chem commn, 1999 : 673 674 )采用炭黑作为限定空间材料，合成出20 40 nm的ZSM-5分子筛。合成的纳米沸石受惰性介质的孔径分布影响较大，对惰性介孔材料的要求高；还必须保证合成液完全进入惰性介质的介孔内部，减少孔外的残留量；惰性介质用量较大,且需采取焙烧法除去,成本高。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种颗粒均匀ZSM-5分子筛的合成方法，该方法应能快速合成晶粒均匀的ZSM-5沸石分子筛，合成过程采用常规ZSM-5沸石分子筛合成的材料，不需要介孔材料等作为分子筛粒度限制物质，无需长时间低温老化，并且操作简单易行，合成时间短，整个合成过程只需要15 30小时，所得ZSM-5分子筛晶粒大小均匀。本专利技术采用的技术方案是一种颗粒均匀ZSM-5分子筛的合成方法采用的合成步骤包括 a.用硅源和铝源以及有机模板剂，采用共沉淀的方法制备浆料，浆料摩尔比为Na2O:SiO2 : Al2O3 : H2O Q = (3 30 ) : ( 20 200 ) : I : ( 20 250 ) :(0. I 2),Q为有机模板剂，用研磨设备研磨浆料后，胶粒的直径小于I微米，然后装入带搅拌高压水热釜中，晶化制备晶种混合液A，晶化温度为10(T20(TC，晶化时间为2 IOh ； b.采用同样硅源和铝源，采用共沉淀的方法按一定得比例制备产品混合液B，产品混合液B总组成的摩尔比为Na2O : SiO2 : Al2O3 : H2O = ( 3 30 ) : ( 20 200 ):I : ( 20" 250 )； c.在广品混合液B中加入晶种混合液A,晶种混合液A加入量与广品混合液B中SiO2的质量比为(1(T 40 ) : 100;然后快速搅拌一定时间，搅拌后将反应混合物放入水热釜中进行晶化，晶化时间为5飞0h，晶化温度为12(T200°C，晶化得到的产物经洗涤、离心、干燥、焙烧，就得到颗粒均匀ZSM-5沸石分子筛。所述硅源选自水玻璃、硅溶胶或硅酸钠的一种或它们的混合物。所述铝源选自硫酸铝、氯化铝、磷酸铝或铝酸钠的一种或它们的混合物。所述有机模板剂选自四丙基溴化铵、四丙基氢氧化铵、乙二胺、正丁胺、己二胺、二甲基脲中的一种或其混合物。所述共沉淀的方法制备晶种混合液A和产品混合液B时，共沉淀的PH值控制在8. 0 11. O。·所述研磨设备为胶体磨、球磨机、乳化机或剪切机。本专利技术的有益效果是这种颗粒均匀ZSM-5分子筛的合成方法首先采用共沉淀方法制备晶种混合液，共沉淀时控制沉淀PH值为Cl I，沉淀后采用研磨设备对沉淀物进行研磨至一定的细度，然后晶化制得晶种混合液；产品ZSM-5分子筛的制备，首先通过共沉淀方法制得沉淀混合物，加入一定比例的晶种混合液，经晶化过滤洗涤焙烧得到颗粒度均匀的ZSM-5分子筛。可根据不同反应要求，制备特定粒度ZSM-5分子筛满足催化反应的要求。能快速合成晶粒均匀的ZSM-5沸石分子筛，合成过程采用常规ZSM-5沸石分子筛合成的材料，不需要介孔材料等作为分子筛粒度限制物质，无需长时间低温老化，并且操作简单易行，合成时间短，整个合成过程只需要15 30小时，所得ZSM-5分子筛晶粒大小均匀。特点是ZSM-5分子筛的制备只是在晶种混合液制备时加入有机模板剂，最终的产品当中只含有非常少量的有机模板剂；且可以容易地通过调节反应条件和有机模板剂的加入量，来最终控制ZSM-5分子筛的粒度大小，生产的ZSM-5分子筛粒度均匀，适合特定反应对ZSM-5分子筛的要求。具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例I (I)晶种混合液的制备将 167. 5g 硅酸钠水溶液(SiO2 21. 2 w%, Na2O :6. 32 w%)、8. 53gNa0H 和 96g 水混合均匀，制成硅源混合液；在220克水加入硫酸铝(A12(S04)3. 18H20) 11. I克、硫酸15. 8g，模板剂四丙基溴化铵5. 5g混合均匀制成铝源混合液；将两种混合液在搅拌状态下并流共沉淀，保持PH=9. 8，沉淀结束后，搅拌0. 5h，然后用胶体磨研磨至沉淀粒径小于I微米，混合物SiO2 : Al2O3 =35，装入带搅拌高压水热釜，快速搅拌下在120 V晶化5小时，所得产物即为晶种混合物A。(2)产品混合液的制备 将 167. 5 g 硅酸钠水溶液(SiO2 :21. 2 w%,Na20 6. 32 w%)、8. 53gNa0H和 96g 水混合均匀，制成硅源混合液；在220克水中加入硫酸铝(Al2 (SO4) 3. 18H20) 11. I克、硫酸15. 8g混合均匀制成铝源混合液；将两种混合液在搅拌状态下并流共沉淀，保持PH=9. 5，沉淀结束后,加入50 g上述晶种混合物A,搅拌0. 5h,装入带搅拌高压水热爸,快速搅拌下在1800C晶化15小时，然后经过滤、洗涤、干燥、焙烧后，得到产品ZSM-5分子筛。颗粒大小及粒度分布情况见附表I实施例2 重复实施例I的操作步骤，不同之处在于硅源为硅溶胶，结果见附表I。实施例3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种颗粒均匀ZSM?5分子筛的合成方法，其特征在于：所述方法采用的合成步骤包括：?a.用硅源和铝源以及有机模板剂，采用共沉淀的方法制备浆料，浆料摩尔比为：?Na2O?:?SiO2?:?A12O3?:?H2O：Q??=?(3?~30?)?:?(?20?~?200?)?:?1?:?(?20~?250?)：（0.1?~?2），Q为有机模板剂，用研磨设备研磨浆料后，胶粒的直径小于1微米，然后装入带搅拌高压水热釜中，晶化制备晶种混合液A，晶化温度为100~200℃，晶化时间为2~10h；b.采用同样硅源和铝源，采用共沉淀的方法按一定得比例制备产品混合液B，产品混合液B总组成的摩尔比为：?Na2O?:?SiO2?:?A12O3?:?H2O??=?(?3?~30?)?:?(?20?~?200?)?:?1?:?(?20~?250?)；?c.在产品混合液B中加入晶种混合液A，晶种混合液A加入量与产品混合液B中?SiO2?的质量比为（10~?40?)?:?100；然后快速搅拌一定时间，搅拌后将反应混合物放入水热釜中进行晶化，晶化时间为5~60h，晶化温度为120~200℃，晶化得到的产物经洗涤、离心、干燥、焙烧，就得到颗粒均匀ZSM?5沸石分子筛。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邓少亮，周焕文，乔川，曲雪琴，
申请(专利权)人：大连瑞克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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