[發(fā)明專利]一種納米Y分子篩的合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510769272.2
• 申請日: 2015-11-12
• 公開（公告）號: CN106698460B
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范峰;凌鳳香;王少軍;張會成;楊春雁
• 申請（專利權(quán)）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撫順石油化工研究院
• 主分類號: C01B39/24
• 分類號: C01B39/24;B82Y30/00
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種納米Y分子篩的合成方法，所述方法先制備結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑；再將堿、鋁源、硅源、結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑和水混合制成合成凝膠，然后與大孔碳混合，經(jīng)過超聲干燥處理，再進行晶化合成反應(yīng)，最后經(jīng)過過濾洗滌及焙燒處理得到納米Y分子篩。本發(fā)明方法可以合成出高結(jié)晶度的納米Y分子篩，且可以采用過濾方式收集產(chǎn)物，大大降低了合成成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種納米Y分子篩合成方法，具體的說是一種高效低成本合成納米尺度Y分子篩的方法，屬于分子篩催化材料合成領(lǐng)域。

背景技術(shù)

沸石分子篩由于具有高比表面積，良好的熱和水熱穩(wěn)定性，適度的酸性，豐富均一的微孔，表面性質(zhì)可調(diào)等性能，被廣泛地用作催化劑、吸附劑、離子交換劑和新型功能材料。目前，工業(yè)上使用的分子篩晶粒尺寸一般為微米級。隨著油品質(zhì)量升級和原油的日趨劣質(zhì)化，微米分子篩的缺點也逐步放大，如物質(zhì)的內(nèi)擴散阻力過大，催化活性不足等。小晶粒尤其是納米分子篩恰好可以解決這些難題。一般將納米分子篩晶體粒度限制在100nm以內(nèi)，由于納米沸石的晶粒極小，使外表面積明顯增加，晶體內(nèi)孔道縮短，外露孔口增多，從而使其具有更高的反應(yīng)活性，更強的效吸附能力，對于那些因受擴散限制而難以發(fā)生、或反應(yīng)物或產(chǎn)物分子大小與沸石孔口尺寸相近的反應(yīng)，納米分子篩表現(xiàn)出更佳的優(yōu)越性。

納米分子篩一般采用常規(guī)的水熱晶化合成法制備，相對于常規(guī)微米沸石的制備，合成難度大，并且難以過濾收集產(chǎn)品，造成生產(chǎn)成本高，不易規(guī)模化生產(chǎn)。影響納米沸石合成的因素很多，包括模板劑種類和用量，硅源鋁源等原料的性質(zhì)，成膠方式，晶化方法等因素都會影響沸石晶體粒度的大小。如Lianhui Ding等在“Nanocrystalline zeolite beta:The effect of template agent on crystal size”（Materials Research Bulletin，2007，42：584–590）的文章中，提到了一種納米Beta分子篩的合成方法。該合成方法中所用的鋁源就是純金屬鋁，金屬鋁必須在四乙基氫氧化銨溶液中經(jīng)過預(yù)先溶解，再經(jīng)過成膠，最后水熱晶化合成出Beta沸石。但是合成產(chǎn)物的晶體粒度只有在TEAOH/SiO₂（摩爾比）高于0.6時才處于納米尺度范圍，低于0.6只能得到微米級別的Beta沸石。

專利CN1730391A納米尺寸硅酸鹽基孔材料的微波合成方法，其技術(shù)特征是在微波環(huán)境中合成納米尺度的沸石產(chǎn)物。該方法的優(yōu)點是合成時間短，但是缺點卻十分突出，就是必須使用微波這種特殊設(shè)備，致使合成成本過高；并且目前沸石合成工業(yè)中尚無工業(yè)化的微波設(shè)備，此技術(shù)的工業(yè)化前景十分渺茫。

專利CN101205072A一種低硅鋁比β沸石的合成方法，其技術(shù)特征是以beta沸石為初始原料，再與鋁源、模板劑等按照一定比例混合，最終合成出納米尺度的beta沸石產(chǎn)品。由于該方法必須使用大量的常規(guī)beta沸石作為原料來制備納米beta沸石，因此合成成本非常昂貴；如果算上常規(guī)beta沸石合成步驟，其操作過程就更加繁瑣。

另外還有一些專利技術(shù)，采用在沸石的合成體系中加入添加劑來合成納米beta沸石。如專利US 6827924 Process for the preparation of nanocrystalline zeolitebeta，公開了一種納米beta沸石的合成方法，其主要特征是合成體系不含堿金屬離子，模板劑為四乙基氫氧化銨，所用的添加劑為有毒的甲醇、甲苯等有機物。

專利CN101717092A一種納米級高比表面Beta沸石制備方法，其主要特征是在反應(yīng)體系中引入堿金屬氯化物，特別是引入劇毒的甲醇等有機溶劑添加劑，因此極易危害到操作人員的健康與安全。

專利CN1324762A一種小晶粒β沸石的合成方法，其技術(shù)特征有三個，一是所用硅源為多孔硅膠，二是在反應(yīng)體系中添加多元醇型表面活性劑或潤滑油等，三是采用不同溫度的分段晶化法。