[發明專利]一種沸石分子篩的合成方法

在審

• 申請號: 201711353712.1
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN109928404A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 范峰;凌鳳香;張會成;王少軍;楊春雁
• 申請（專利權）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大連石油化工研究院
• 主分類號: C01B39/04
• 分類號: C01B39/04;C01B39/22;C01B39/24;C01B39/40;C01B39/42;C01B39/26;C01B39/48
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本發明公開了一種沸石分子篩的合成方法，屬于分子篩合成領域。所述合成方法包括如下內容：將無機堿、鋁源、硅源、水混合，混合均勻后得到凝膠，然后將凝膠干燥至水分完全蒸發，再進行晶化、洗滌和干燥得到沸石。本發明提供的合成方法屬于常壓合成，生產成本低廉，所制備的沸石分子篩的性質可以滿足催化工業的需要。

技術領域

本發明涉及一種沸石的合成方法，屬于分子篩催化材料合成領域。

背景技術

沸石分子篩是化學工業中重要的吸附和催化材料。人類在十九世紀就發現和認識到天然沸石獨特性質和重要性。隨后人們嘗試模仿天然沸石的地質生成條件，采用高溫水熱合成技術（溫度高于200℃和高壓大于100個大氣壓）進行合成人工沸石。1850年代開發出低溫水熱合成技術（反應溫度25-150℃，反應壓力為一至幾十個大氣壓），合成出A、X、L、Y、絲光沸石等低硅鋁比的沸石。大大降低的合成難度和生產成本。隨著石油工業的發展，沸石的合成技術也取得的巨大的進步，不僅開發出上百種類型的新結構沸石，還在開發出溶劑熱合成、微波合成、氣相合成法、極濃體系合成法、太空合成等不同的合成方式。

水熱合成是最常用的沸石合成方式，一般是將硅源、鋁源、堿、模板劑和水制成凝膠，然后在高溫密閉的環境中，壓力在一至幾十個大氣壓的自生壓條件下合成沸石晶體。

專利CN101096274A公開了一種富鋁Beta沸石的制備方法，其過程是先將硅源和鋁源在水解劑存在下制備硅鋁共凝膠，經過老化和焙燒后粉碎作為硅鋁源；然后加入由四乙基銨陽離子、銨根離子、氟離子和水組成的溶液中，置于密閉反應器中，水熱晶化晶化得到沸石產物。

專利US 6827924 公開了一種納米EU-1沸石的合成方法，其合成方法是將模板劑四乙基氫氧化銨，添加劑甲醇、甲苯等有機物與硅鋁源混合，然后置于密閉反應器中，最后采用水熱晶化方式合成出納米EU-1沸石。

專利CN101254929A公開了一種高硅鋁比NaY分子篩的制備方法，該方法是不使用機模板劑，合成方式是水熱晶化，晶化反應分為兩步進行，在第一步晶化反應結束后向反應體系再添加硅鋁凝膠，最終水熱晶化出NaY分子篩。

微波合成法與水熱合成方法類似，不同之處在于加熱方式采用微波加熱方式。如CN104556129A公開了一種超細T型分子篩沸石膜的微波合成法，是先將載體管打磨、超聲清洗干燥，放入T型分子篩溶液中浸漬干燥；然后放入晶化母液中，采用微波加熱合成出T型分子篩沸石膜。

專利CN105967203A公開了一種粉煤灰MFI沸石分子篩的制備方法，是先活化粉煤灰，再與十六烷基三甲基溴化銨，正硅酸乙酯，去離子水混合，最后置入反應釜微波加熱晶化，合成出MFI沸石分子篩。

氣相合成法是一種新型的分子篩制備方法，這種方法是將合成原料先制備成干膠，再將干膠置于反應器上部，水或模板劑的混合溶液置于反應器下部，干膠與液體不接觸，然后在高溫自生壓力的條件下進行晶化反應。如 專利CN1583561A公開了一種蒸汽相中自轉晶制備鎂堿沸石的方法，是將堿金屬、三價元素的氧化物、四價元素的氧化物、水組成的混合物制成凝膠，經脫水得到干膠，在四氫呋喃/水的蒸汽相中晶化合成出鎂堿沸石。

專利CN101962195A 一種多級孔道鈦硅沸石TS-1的制備方法，采用氣相法合成出TS-1沸石。該專利是用含糖的反應物料制備干膠，糖在制造干膠過程中炭化，最后也是在干膠與溶液不接觸的狀態下合成出TS-1沸石。

極濃體系合成法，非常類似于水熱晶化法，但二者有本質的區別。極濃體系合成法中水的用量極低，合成原料在晶化過程中近似于固態，無法像在溶液體系中那樣進行物質傳輸。如專利CN101402049A一種甲醇制丙烯催化劑的制備方法，是先將硅源、鋁源、有機模板劑、堿、水混合；再高溫蒸發濃縮使原料形成濕潤的膠狀形態；最后置于晶化釜中晶化出ZSM-5沸石。