[發(fā)明專利]一種IM-5分子篩的合成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210387770.7
• 申請(qǐng)日: 2012-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN103723740A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳俊文;張超;王永睿;慕旭宏;舒興田
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): C01B39/04
• 分類號(hào): C01B39/04
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 劉國(guó)平;顧映芬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種IM-5分子篩的合成方法。?

背景技術(shù)

石油化學(xué)工業(yè)和精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以及日趨嚴(yán)格的可持續(xù)性發(fā)展與環(huán)保生產(chǎn)的要求，使得對(duì)新催化材料的需求在不斷增加。?

1997年，法國(guó)石油公司（IFP）成功合成了IM-5分子篩（WO98/17581A1，CN1234012A）。該分子篩具有二維十元環(huán)孔道體系，在第三維上有有限的短孔道，孔道體系與ZSM-5分子篩十分相似，具有良好的擇形性。同時(shí)，IM-5分子篩具有良好的熱穩(wěn)定性及水熱穩(wěn)定性，催化性能優(yōu)良，在催化反應(yīng)中有著廣泛的應(yīng)用，如加氫/脫氫金屬元素負(fù)載的IM-5分子篩作為催化劑能有效改善石蠟傾點(diǎn)（US5989410A）；IM-5分子篩和USY混合作為FCC催化劑，提高反應(yīng)物料轉(zhuǎn)化率，高產(chǎn)丙烯、丁烯（US6007698A）。?

WO98/17581A1（CN1234012A）公開了一種制備IM-5沸石的方法，其中一種含水混合物參與反應(yīng)，該混合物包含至少一種提供至少一種氧化物XO₂的物質(zhì)，至少一種提供至少一種氧化物Y₂O₃的物質(zhì)，任選地至少一種提供至少一種氧化物M₂O的物質(zhì)，和至少一種有機(jī)含氮陽(yáng)離子Q，或其前體，該混合物通常由如下的摩爾組成：XO₂/Y₂O₃至少是10；（R_1/n）OH/XO₂為0.01至2；H₂O/XO₂為1至500；Q/XO₂為0.005至1；LqZ/XO₂為0至5；其中X是硅和/或鍺；Y選自下列元素：鋁、鐵、硼、鈦和鎵；R是n價(jià)的陽(yáng)離子，它包括M（堿金屬和/或銨陽(yáng)離子）和/或Q（有機(jī)含氮陽(yáng)離子或其前體或其分解產(chǎn)物）；且LqZ是鹽，Z是q價(jià)陰離子，L是與M相似的堿金屬離子或銨離子或M和其他堿金屬離子或銨離子的混合物來(lái)平衡陰離子Z，?且Z可以包括加入的酸根，例如L的鹽形式或鋁鹽。在進(jìn)一步的限定中還引入一種晶種，優(yōu)選為NU-88沸石和IM-5沸石的晶種。該發(fā)明還在說明書中描述了在某些情況下，添加LqZ鹽很有利，在優(yōu)選的制備方法中，Z的實(shí)例有強(qiáng)酸根，如溴離子、氯離子等，在實(shí)施例中使用了NaBr；并指出LqZ可以加快IM-5沸石從反應(yīng)混合物中結(jié)晶，也可以影響IM-5沸石晶體的尺寸和形狀。該發(fā)明還在說明書中描述了當(dāng)X是硅的優(yōu)選情況下，硅的來(lái)源可以是常用于沸石合成中的那些硅的任何一種，例如固體或粉末的二氧化硅、硅酸、膠體二氧化硅或溶解了的二氧化硅。實(shí)施例中使用的硅源為Aerosil130硅膠，是一種氣相法二氧化硅，又稱為白炭黑。該發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中先將Aerosil130硅膠與戊烷-1,5-雙（甲基吡咯烷鎓）溴化物混合，同時(shí)鋁酸鈉、NaBr和氫氧化鈉混合，然后將兩種混合物加入高壓釜進(jìn)行晶化反應(yīng)。在該發(fā)明中，結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑（即Q，如，戊烷-1,5-雙（甲基吡咯烷鎓）溴化物）是先與硅源相混合，另外該發(fā)明能夠促進(jìn)晶化反應(yīng)的結(jié)晶速度，但并沒有公開能實(shí)現(xiàn)IM-5分子篩的結(jié)晶度提高的方案，且該方法存在硅源單一、原料配比范圍窄、單釜收率低等缺點(diǎn)。?

《IM-5和NU-88分子篩的合成、表征和催化性能》（李成浩等，催化學(xué)報(bào)，2003，第215期，151~170）（Synthesis,characterization,and?catalytic?properties?of?zeolites?IM-5and?NU-88，Song-Ho?Lee，etc.，Journal?of?Catalysis2003:215151~170）公開了對(duì)IM-5合成的方法。采用1,5-雙（N-甲基吡咯烷）戊烷溴鹽作為模板劑，白炭黑（Aerosil200）為硅源，其摩爾配比范圍：60SiO₂:yAl₂O₃:xNa₂O:9R:2400H₂O（其中R為有機(jī)模板劑，x、y可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)），在160℃下晶化14天可合成出純相的IM-5分子篩。該方法所出現(xiàn)的問題是硅源種類受限，合成時(shí)原料配比范圍窄，特別是鈉硅摩爾比僅在0.73附近才能合成出純IM-5分子篩，稍微變化就會(huì)生成MOR、MTW和ANA等雜晶相，并且單釜收率低、合成周期長(zhǎng)。?