[發(fā)明專利]一種介孔IM-5分子篩及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610067027.1
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN107020145B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳俊文;孫敏;王永睿;慕旭宏;舒興田
• 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石油化工科學(xué)研究院
• 主分類號: B01J29/04
• 分類號: B01J29/04;B01J29/06;C01B39/04
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• 代理人: 暫無信息

一種介孔IM?5分子篩，具有300～450m²/g的比表面積、0.3～0.50cm³/g的孔體積，最可幾介孔直徑為3～20nm。本發(fā)明所述的介孔IM?5分子篩由在合成原料中加入適量造孔劑制得，所述的介孔位于IM?5分子篩晶體上，將其用于甲苯甲醇烷基化反應(yīng)，具有較好的抗積炭性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明為一種硅鋁分子篩及制備方法，具體地說，是一種介孔IM-5分子篩及制備方法。

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，使得對新催化材料的需求在不斷增加。

1997年，法國石油公司(IFP)在WO98/17581A1，CN1234012A首次公開了IM-5分子篩。該分子篩具有二維十元環(huán)孔道體系，在第三維有有限的短孔道，孔道體系與ZSM-5分子篩十分相似，具有良好的擇形性。同時，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，在石油化工催化反應(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(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)。

另外，IM-5分子篩在甲苯甲醇烷基化反應(yīng)中表現(xiàn)出了優(yōu)異的催化性能，如中國專利200910180771.2指出，在甲苯甲醇烷基化反應(yīng)中，IM-5分子篩催化劑的甲苯轉(zhuǎn)化率和二甲苯選擇性分別為45％～53％和65％～75％，較之ZSM-5分子篩為催化劑的甲苯轉(zhuǎn)化率(～35％)和二甲苯選擇性(60～70％)有明顯提高。

對于大多數(shù)由ZSM-5和IM-5這類中孔分子篩催化的反應(yīng)，主要是在晶內(nèi)反應(yīng)，即分子篩的孔道內(nèi)是反應(yīng)的主場所。但是，由于中孔分子篩較小的孔道尺寸(0.5～0.6nm)限制了一些大分子向孔內(nèi)的擴(kuò)散；另一方面，由于分子篩的晶粒一般都較大，不利于反應(yīng)物分子向晶粒內(nèi)部擴(kuò)散和產(chǎn)物分子篩向外表面擴(kuò)散，從而容易帶來反應(yīng)活性和穩(wěn)定性的下降。

近年來，關(guān)于介孔分子篩的研究引起了人們廣泛關(guān)注，尤其是介孔ZSM-5取得了一些進(jìn)展。

文獻(xiàn)(D.P.Serrano,J.Aguado.Chem.Mater.,2009,21,641-654)報道了采用一種含苯環(huán)的硅烷化試劑來合成介孔ZSM-5，所合成的介孔ZSM-5具有3～8nm的晶內(nèi)介孔。

文獻(xiàn)(J.Kim,C.Jo,R.Ryoo,J.Mater.Chem.A,2014,2,11905–11912)介紹了采用雙親有機(jī)硅烷表面活性劑[(CH₃O)₃SiC₃H₆N(CH₃)₂C_nH_(2n+1)]⁺Cl^-(n＝12,16,18)可以有效的合成出介孔MOR/CHA/FAU分子篩，與常規(guī)合成的MOR分子篩相比，采用該方法所合成的介孔MOR在苯與苯甲醇的烷基化反應(yīng)中具有更高的反應(yīng)活性。

劉麗佳等人(Lijia Liu,Hongbin Wang,Runwei Wang,RSC Adv.,2014,4,21301–21305./Appl.201410520157.7)在ZSM-5分子篩的合成中添加小分子的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)合成出了一種“插卡”型多級孔ZSM-5，其在異丙苯的裂化反應(yīng)中較常規(guī)ZSM-5表現(xiàn)出了更高的裂化活性。

CN101723403A公開了一種介孔與微孔多級孔復(fù)合的ZSM-5分子篩的制備方法，其具體的合成方法是在ZSM-5分子篩的合成體系中加入多糖類化合物或其衍生物作為介孔造孔劑，填充在分子篩內(nèi)部的造孔劑在經(jīng)過高溫焙燒脫除后在分子篩內(nèi)部形成介孔，通過該方法合成的介孔ZSM-5在甲苯歧化反應(yīng)中比常規(guī)ZSM-5分子的壽命可延長20％以上，表現(xiàn)出了更好的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容