[發(fā)明專利]一種微波輻射合成復(fù)合分子篩的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710609616.2
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107311191B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李德寶;林明桂;侯博;賈麗濤;郗宏娟;陳曉燕
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所
• 主分類號: C01B39/04
• 分類號: C01B39/04;B82Y30/00;B82Y40/00;B01J29/80;C10G45/64
• 代理公司: 14101 太原市科瑞達專利代理有限公司
• 代理人: 劉寶賢

本發(fā)明涉及一種微波輻射合成復(fù)合分子篩的方法，是將無機堿源用去離子水溶解后加入模板劑A和鋁源（或硼源），完全溶解后，加入模板劑B及硅源，向所得的凝膠中加入ZSM?22/ZSM?23復(fù)合分子篩作為晶種，得到的混合物利用微波輻射加熱，自生壓力下晶化后得到ZSM?22/ZSM?23復(fù)合分子篩。采用本方法可大大縮短晶化合成時間，提高合成效率；減少雜晶的形成，所獲得的復(fù)合分子篩粒度更均勻且重復(fù)性好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種微波輻射合成復(fù)合分子篩的方法。

背景技術(shù)

隨著環(huán)保法規(guī)要求的日益嚴(yán)格和汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，不斷出現(xiàn)的新型機械設(shè)備對高品質(zhì)潤滑油的需求逐漸增加，質(zhì)量要求也越來越高。因此，潤滑油質(zhì)量向低氮、低硫、低灰分，高抗氧化性、高清凈性、分散性，低揮發(fā)性、良好黏溫性和低溫流動性的II、III類油發(fā)展勢在必行，從而使得以溶劑精制和催化脫蠟為主的基礎(chǔ)油生產(chǎn)工藝逐漸被異構(gòu)脫蠟工藝所替代。異構(gòu)脫蠟反應(yīng)是將蠟分子和環(huán)烷烴的長側(cè)鏈轉(zhuǎn)化成帶支鏈的烷烴，既降低了產(chǎn)品的傾點，又保留了較高的黏度指數(shù)和收率，因此，異構(gòu)脫蠟技術(shù)被稱為近年來石油煉制領(lǐng)域的重大技術(shù)進步，其技術(shù)核心是加氫異構(gòu)催化劑，而作為酸性中心的沸石分子篩更是異構(gòu)催化劑中的重中之重。蠟的主要成分是高熔點的長鏈正構(gòu)烷烴(碳數(shù)最高可達200以上)，其傾點高，低溫流動性能差。通過臨氫異構(gòu)化反應(yīng)將正構(gòu)烷烴轉(zhuǎn)化為支鏈烷烴，可以改善這些性能，得到高品質(zhì)的潤滑油基礎(chǔ)油。然而，對于蠟中的較長鏈正構(gòu)烷烴，僅通過臨氫異構(gòu)過程很難達到理想的傾點，要求部分碳鏈發(fā)生斷裂，即要求臨氫異構(gòu)反應(yīng)的同時發(fā)生適當(dāng)?shù)牧鸦磻?yīng)，才能使?jié)櫥突A(chǔ)油的產(chǎn)品性質(zhì)達到理想指標(biāo)。因此需要一種具有多級酸性位、多級微型孔道結(jié)構(gòu)的分子篩以滿足這種要求。

復(fù)合分子篩通常是由兩種或兩種以上分子篩通過化學(xué)方法形成的復(fù)合晶體。在結(jié)構(gòu)上既具有單一組分的特性，又兼顧自身獨特的結(jié)構(gòu)特征和多級酸性質(zhì)，在催化反應(yīng)中表現(xiàn)出不同于純相分子篩的獨有的協(xié)同效應(yīng)和特殊的反應(yīng)性能。就雙微孔復(fù)合分子篩來說，其具有較低的合成成本，較高的水熱穩(wěn)定性以及可調(diào)的酸性能和微結(jié)構(gòu)性能，從而有利于產(chǎn)物選擇性的提高，在石油化工等行業(yè)中表現(xiàn)出更潛在的應(yīng)用價值。

一般地，復(fù)合分子篩的合成方法與一般沸石分子篩的水熱晶化合成方法類似，只是需要特殊的結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑或需要尋找合適的晶化條件。中國發(fā)明專利CN1693196、CN1762807、CN1769173及CN1772611公開了ZSM-23/ZSM-22復(fù)合分子篩及制備方法，其方法為在ZSM-22分子篩(或ZSM-23)的初始凝膠中加入ZSM-23分子篩(或ZSM-22)種子，得到的混合物進行水熱晶化得到ZSM-23/ZSM-22復(fù)合分子篩。中國發(fā)明專利CN103964460公開了一種微孔復(fù)合硅鋁分子篩及其制備方法，利用常規(guī)溶膠-凝膠模板法水熱晶化合成具有TON/MTT微觀復(fù)合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的硅鋁分子篩。縱觀此類常規(guī)水熱晶化制備方法，一般均需要在水熱條件下進行晶化，此類方法存在的缺點在于水熱晶化時間長、反應(yīng)過程復(fù)雜、產(chǎn)品中極易出現(xiàn)ZSM-5、ZSM-35、ZSM-48等多種晶相及致密相白硅石，而且合成的復(fù)合分子篩重復(fù)性較差等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種晶化時間短、高純度，重復(fù)性好的微波輻射合成復(fù)合分子篩的方法。

本發(fā)明采用微波輻射條件下的分子篩晶化合成，是將分子篩的合成體系置于微波輻射范圍內(nèi)，利用微波輻射進行分子篩合成的一種新型合成方法。傳統(tǒng)的水熱合成方法是由表及里的傳遞能量，體系中存在著溫度梯度，而微波輻射是從物質(zhì)內(nèi)部加熱，加熱速度快且加熱均勻，不存在溫度梯度，利于合成粒度均勻的分子篩。除了加熱效應(yīng)外，微波的高頻振蕩及場加熱方式，還將使晶化體系中的凝膠高度分散并形成高度均一的溫度分布環(huán)境，使一些化學(xué)鍵斷裂或使分子活化，更有利于晶化過程的進行，減少雜晶的形成。此法具有條件溫和、能耗低、反應(yīng)速率快、粒度均一其小等特點，更為重要的是，可大大減少雜晶的形成。

本發(fā)明提供的微波輻射合成復(fù)合分子篩的方法如下：