[發明專利]一種高硅鋁比MCM-22分子篩催化劑的制備方法

無效

• 申請號: 200810010944.1
• 申請日: 2008-04-08
• 公開（公告）號: CN101554592A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 徐龍伢;許國梁;朱向學;牛雄雷;劉盛林;謝素娟
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J29/70
• 分類號: B01J29/70;C07C4/06
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司
• 代理人: 張 晨

技術領域

本發明涉及一種高硅鋁比MCM-22分子篩催化劑的制備方法，該催化劑可應用于C₄+烯烴催化裂解等烴類轉化反應，具有目的產物收率高、穩定性好等優點。

背景技術

MCM-22分子篩是具有層狀結構的分子篩，屬于MWW型拓撲結構，具有兩套獨立的、彼此不相連通的孔道體系。一是層內具有孔徑為0.40nm×0.59nm的橢圓形10元環二維正弦孔道，二是層間以10元環開口連接的12元環超籠孔道體系，12元環超籠的尺寸為0.71nm×0.71nm×1.82nm。由于其獨特的孔道結構和物理化學性質，MCM-22分子篩在催化裂化、烷基化、芳構化等多種烴類轉化反應中表現出優異的催化性能。

由于高硅分子篩具有良好的水熱穩定性和抗積炭性能，因而在諸多烴類轉化反應中得到了越來越多的應用。然而研究表明，常規方法合成MCM-22的硅鋁比范圍比較狹窄，經過優化后其硅鋁比(n(SiO₂)/n(Al₂O₃))可以達到15-80(Microporous?and?Mesoporous?Materials，1999，31(3)：241)，比較適宜的范圍是20-50(科學通報，2004，49(4)：325)，投料硅鋁比的提高常常會導致ZSM-5和Kenyaite等雜晶相的出現。目前，提高MCM-22分子篩的硅鋁比主要是通過對低硅MCM-22進行后處理的方法。

ZL200410101803.2公開了一種提高MCM-22分子篩硅鋁比的后處理方法，該方法通過氟硅酸銨溶液在一定溫度下對MCM-22分子篩進行改性處理，可以得到硅鋁比高至180的高硅MCM-22分子篩，但更高硅鋁比MCM-22分子篩的制備方法該文獻沒有提及。

專利ZL?200410003224.4中公開了利用低硅鋁比MCM-22(20＜n(SiO₂)/n(Al₂O₃)＜100)催化裂解C₄-C₆烴類制丙烯和乙烯的方法。為了拓寬MCM-22分子篩的應用范圍，本發明人進一步開發了高硅鋁比MCM-22分子篩的合成方法，并將高硅鋁比MCM-22分子篩催化劑應用于C₄+烯烴的催化裂解等反應中，發現通過提高MCM-22的硅鋁比，可以提高目的產物的收率，并明顯改善催化劑的穩定性。

發明內容

本發明的目的是提供了一種高硅鋁比MCM-22分子篩催化劑的制備方法，該催化劑可應用于C₄+烯烴催化裂解等烴類轉化反應，具有目的產物收率高、穩定性好等特點。

本發明提供了一種高硅鋁比MCM-22分子篩催化劑的制備方法，具體步驟為：

(1)原料包括鈉源、硅源、鋁源、硼源、模板劑、去離子水，其摩爾配比為：Na₂O∶SiO₂∶Al₂O₃∶B₂O₃∶HMI∶H₂O＝0.01-0.4∶1∶1/R∶0.005-1.5∶0.1-3.0∶20-80(R為n(SiO₂)/n(Al₂O₃))；將原料按上述配比放入合成釜中，在110-200℃的晶化溫度下動態或靜態晶化1-20天，產物經過濾、洗滌、烘干后得到分子篩原粉；

(2)將(1)得到的分子篩原粉，在空氣氣氛中經450-750℃高溫焙燒脫除模板劑，使用銨鹽用銨離子交換方法將其交換為銨型分子篩，在銨離子濃度為0.2-2.0mol/L、體積液固比2-25、溫度50-100℃條件下交換1-5次，交換得到的銨型分子篩經450-750℃焙燒得到相應的氫型分子篩，氫型分子篩成型之后制成高硅鋁比MCM-22分子篩催化劑。高硅鋁比MCM-22分子篩催化劑的實測硅鋁比與配料硅鋁比相差不大于10％。