[發明專利]高耐熱性β型沸石和使用其的SCR催化劑

有效

• 申請號: 200980132143.5
• 申請日: 2009-08-17
• 公開（公告）號: CN102123946A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發明（設計）人: 高光泰之;伊藤雪夫
• 申請（專利權）人: 東曹株式會社
• 主分類號: C01B39/48
• 分類號: C01B39/48;B01D53/94;B01J20/18;B01J29/76
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明提供一種用作吸附劑或催化劑的高耐熱性β型沸石、所述沸石的生產方法和所述沸石的用途。

背景技術

β型沸石是一種具有12元環微孔的沸石，在專利文獻1中首次公開，并且廣泛用作吸附劑和催化劑。然而，存在當沸石在高溫下使用時，催化性能隨著沸石晶體結構的崩塌而降低的情況。因此有改進耐熱性的需要。

已知的用于改進耐熱性的技術包括其中提高SiO₂/Al₂O₃摩爾比的方法(專利文獻2)、其中將沸石在高溫下處理的方法(專利文獻3)、其中增加微晶直徑的方法(專利文獻4至6)和其中使用氟的方法(專利文獻7)。

例如，要求使用沸石的SCR催化劑(基于使用氨作為還原劑的NOx還原反應的催化劑；“SCR”是“selective?catalytic?reduction(選擇性催化還原)”的縮寫)具有水熱耐久處理后高的低溫活性，特別是，在300℃及更低溫度下的高活性(專利文獻8)。由于SCR催化劑要求高酸量(低SiO₂/Al₂O₃摩爾比)，既不能利用其中提高SiO₂/Al₂O₃摩爾比以改進耐熱性的方法也不能利用用于誘發鋁從骨架中脫離的高溫處理。

因此期望具有低SiO₂/Al₂O₃摩爾比，并且具有高耐熱性和高催化活性的沸石，特別是β型沸石，所述β型沸石當用作SCR催化劑時，水熱耐久處理后即使在低至200-250℃的溫度下也顯示出高NOx還原率。

已經公開了一種β型沸石的生產方法，其中除四乙銨陽離子之外還添加叔烷醇胺用于合成，從而合成具有晶體尺寸大至0.1-3μm的β型沸石(專利文獻9)。然而，用這種方法生產的β型沸石不具有優異的水熱耐久性。

還公開了一種合成β型沸石的方法，其中使用了包括二亞乙基四胺的結構導向劑(稱為SDA)(專利文獻10)。用這種方法獲得的β型沸石具有小的一次晶體直徑，并且這種沸石還具有不足的水熱耐熱性。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：美國專利3,308,069

專利文獻2：JP-A-9-38485

專利文獻3：JP-A-2008-80194

專利文獻4：JP-A-11-228128

專利文獻5：JP-B-63-6487

專利文獻6：JP-A-2001-58816

專利文獻7：JP-A-2007-76990

專利文獻8：JP-A-2008-81348

專利文獻9：JP-A-5-201722

專利文獻10：JP-T-2008-519748

發明內容

發明要解決的問題

本發明提供新型的具有高吸附性能和高耐熱性的β型沸石、所述沸石的生產方法和使用該沸石的SCR催化劑。

用于解決問題的方案

為了克服上述的問題，本發明人進行了銳意研究。結果，已經發現當除了結構導向劑之外還將具有5個以上碳原子的仲烷基胺和/或叔烷基胺滴加至合成反應混合液中以使結晶化，然后獲得具有高酸量的基具有SiO₂/Al₂O₃摩爾比為20以上至小于30的β型沸石時，這種β型沸石具有極高耐熱性使得經過水熱耐久處理的微晶直徑的減少小于10％。此外還發現使用該β型沸石的SCR催化劑在低溫下具有高催化性。由此已經完成本發明。

即，本發明的要點在于以下(1)至(9)。

(1)一種β型沸石，其具有SiO₂/Al₂O₃摩爾比為20以上至小于30，水熱耐久處理前的微晶直徑為20nm以上，其顯示出經過水熱耐久處理的微晶變化小于10％，和具有0.1重量％以下的氟含量。