[發明專利]從高嶺土直接合成低硅鋁分子篩LSX的制備方法

有效

• 申請號: 201110192677.6
• 申請日: 2011-07-11
• 公開（公告）號: CN102874837A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 趙勝利;許中強
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C01B39/22
• 分類號: C01B39/22
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所 31121
• 代理人: 沈原

技術領域

本發明涉及一種從高嶺土直接合成低硅鋁分子篩LSX的制備方法。

背景技術

低硅鋁X型分子篩(LSX)，它具有較大的孔徑通道，較高的空隙率，適用于較大分子的分離和反應過程。作為離子交換劑，在相同條件下LSX對水合半徑較大的鎂離子的交換速率比4A沸石大4.5倍，因對洗滌用水的軟化作用更強而有望成為4A沸石的替代品。在變壓吸附法空分制氧技術中，關鍵是采用氧氮分離系數高的吸附劑。目前理想的吸附劑是高度交換的Li-LSX或者以LSX為基礎的其他雙金屬離子交換的M⁺(M⁺⁺)-LSX，它們的氧氮分離系數為傳統5A和13X的2～3倍，因此引起了廣泛的關注。另外，隨著人們對環境保護意識的增強，世界各國相繼制定了車用燃料的含硫標準以控制含硫有害物的排放。傳統的深度加氫脫硫技術、選擇性加氫脫硫技術以及深度加氫/辛烷值恢復組合等技術使汽油中硫含量的降低是以汽油的收率低和汽油的辛烷值損失大為代價的，再加上技術復雜、成本高，使加氫脫硫和非加氫脫硫技術(如吸附)相結合以達到較優的脫硫效果成為可能。而以銅、鐵、鋅等對X型分子篩進行改性的吸附脫硫的研究已經取得比較好的結果，相信隨著研究的深入，X型分子篩尤其是低硅鋁比X型分子篩在汽油深度脫硫中必有廣泛的應用。

高嶺土的基本成分是高嶺石，產地不同組成成份稍有差異。其理想的化學組成為Al₄[(OH)₈Si₄O₁₀]，可簡單的表示為Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O。高嶺土又稱水合硅鋁酸瓷土，是一種重要的非金屬礦產資源，在我國該資源儲量相對較為豐富，分布廣泛，主要分布在廣東、福建、江西、湖南和江蘇等地。由于高嶺土價格低廉，性能優越，在合成4A沸石、Y沸石、ZSM-5分子篩、MCM-41介孔分子篩中都已經有廣泛的應用，但在合成X分子篩尤其是低硅鋁比X分子篩方面的報道相對較少。

中國專利CN101704533A公開了以內蒙古煤系高嶺土為原料，在水熱條件下直接合成了高吸水率的低硅鋁比的X分子篩LSX，高嶺土、水、氫氧化鈉、氫氧化鉀和晶種按摩爾比(1.07～2.86)K₂O∶7.15(Na₂O+K₂O)∶Al₂O₃∶2.2SiO₂∶(120～180)H₂O∶0.01晶種配置合成液，其存在的問題是需要另外加入適量的晶種才能得到教純凈的低硅鋁比的X型分子篩。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術方案中采用高嶺土為原料直接合成低硅鋁比X分子篩的時候必需添加晶種才能獲得比較純凈的低硅鋁比X型分子篩的問題，提供了一種新的從高嶺土直接合成低硅鋁分子篩LSX的制備方法。該方法具有無需添加分子篩晶種即可獲得較為純凈的低硅鋁比X型分子篩的優點。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：一種從高嶺土直接合成低硅鋁分子篩LSX的制備方法，包括以下步驟：

A)將高嶺土在溫度為500℃～1100℃內進行預處理1～8h，得到高嶺土I；

B)將高嶺土I與堿金屬的氫氧化物和堿金屬的碳酸鹽與水混合配成摩爾比為(1.7～4.0)Na₂O·(0.7～1.1)K₂O·1Al₂O₃·(1.9～2.2)SiO₂·(45～75)H₂O的混合液I；

C)將混合液I轉移至晶化釜中，在30℃～80℃的條件下老化5～18h，得到混合液II；

D)將得到的混合液II在90℃～120℃的條件下晶化1～6h，經過濾、洗滌、干燥，得到低硅鋁比的X型分子篩，其硅鋁摩爾比SiO₂/Al₂O₃為1.9～2.2∶1。