[發(fā)明專利]一種低成本合成ZSM-5分子篩的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610058830.9
• 申請(qǐng)日: 2016-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN105776246A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王有和;閻子峰;歷陽(yáng);白鵬;邢偉;劉欣梅;喬柯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)（華東）
• 主分類號(hào): C01B39/40
• 分類號(hào): C01B39/40
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 于曉曉

1.一種低成本合成ZSM-5分子篩的方法，其特征在于，選用天然礦物硅藻土和高嶺土作為原料，提供合成分子篩所需的全部硅鋁源，經(jīng)水熱法晶化得到ZSM-5分子篩，具體步驟如下：

（1）將未經(jīng)任何處理的硅藻土進(jìn)行活化處理，硅藻土的活化方法為低溫液相堿溶法，具體為，未經(jīng)任何純化處理的硅藻土原料與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%~50%的氫氧化鈉溶液按固液比為1:1~1:10(g/ml)的比例混合均勻，在50~200℃的溫度下處理1~12h，固液分離，得到上層清液；

（2）將未經(jīng)任何處理的高嶺土進(jìn)行活化處理，高嶺土的活化方法為低溫固相堿溶法，具體為，將未經(jīng)任何純化處理的高嶺土原料與氫氧化鈉固體按質(zhì)量比為1:1~1:5的比例混合，在100~300℃的溫度下處理30~120min，得到活化高嶺土；

（3）將活化所得的硅藻土上層清液和活化高嶺土在添加有機(jī)模板劑或添加晶種的條件下配制成摩爾組成為SiO₂/Al₂O₃=20~50、H₂O/SiO₂=20~50、高嶺土/硅藻土=1/50~1/2的初始凝膠，調(diào)節(jié)凝膠pH值為9~12，于100~200℃的溫度下晶化6~120h，得到晶化產(chǎn)物；

（4）將晶化產(chǎn)物進(jìn)行冷卻、抽濾、洗滌、干燥、焙燒后，即可得到ZSM-5分子篩。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本合成ZSM-5分子篩的方法，其特征在于，對(duì)于步驟（1）中，低溫液相堿溶法的條件為：氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%~50%，硅藻土與氫氧化鈉溶液的固液比1:1~1:5(g/ml)，反應(yīng)溫度100~200℃，堿溶處理時(shí)間4~8h。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本合成ZSM-5分子篩的方法，其特征在于，對(duì)于步驟（2）中，低溫固相堿熔法的條件為：高嶺土與氫氧化鈉的質(zhì)量比1:1~1:5，反應(yīng)溫度200~300℃，反應(yīng)時(shí)間30~60min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本合成ZSM-5分子篩的方法，其特征在于，對(duì)于步驟（3）中，所述的有機(jī)模板劑為四丙基溴化銨、四丙基氫氧化銨、正丁胺中的一種或幾種，所述的晶種為ZSM-5型、Y型、A型、β型分子篩中的一種或幾種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本合成ZSM-5分子篩的方法，其特征在于，對(duì)于步驟（3）中，所述的初始凝膠摩爾組成為：SiO₂/Al₂O₃=20~50、H₂O/SiO₂=20~50、有機(jī)模板劑/SiO₂=0.01~0.50或加入初始凝膠組成中所含SiO₂的質(zhì)量的1%~10%的晶種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本合成ZSM-5分子篩的方法，其特征在于，對(duì)于步驟（3）中，調(diào)節(jié)初始凝膠pH值用到的酸為硫酸、鹽酸、硝酸中的一種或幾種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本合成ZSM-5分子篩的方法，其特征在于，對(duì)于步驟（4）中，焙燒溫度為550℃，時(shí)間為6小時(shí)。