[發明專利]一種高雜原子含量等級孔MFI型分子篩、制備方法及其應用

在審

• 申請號: 202010799481.2
• 申請日: 2020-08-11
• 公開（公告）號: CN111977667A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 李加平;范鴻博;畢瀠文
• 申請（專利權）人: 海南澤能科技有限公司
• 主分類號: C01B39/40
• 分類號: C01B39/40;B01J29/40;B01J29/89;B01J29/76;B01J29/78;C07C37/60;C07C39/08;B01J35/02
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉世純

1.一種高雜原子含量等級孔MFI型分子篩，其特征在于，所述等級孔MFI型分子篩具有復合孔道結構；具體為，基本晶粒是硅與雜原子按照摩爾比為3-∞結晶而成的，具有MFI晶型的，具有中空或微孔、介孔復合孔結構的沸石分子篩；該沸石分子篩晶粒交互生長成片狀或片狀交互生長的顆粒；上述MFI型沸石晶體為具有微孔或微孔、介孔復合孔的ZSM-5型沸石、TS-1型沸石或鋁、鈦、錳、銅、鐵摻雜的MFI型沸石；上述鋁、鈦、錳、銅或鐵雜原子處于硅氧四面體四配位位置。

2.如權利要求1所述的一種高雜原子含量等級孔MFI型分子篩，其特征在于，所述MFI型分子篩的顆粒具有0.1-0.18cm³/g的微孔體積、0.1-1.0cm³/g的介孔體積、0.2-1.5cm³/g的總孔體積、300-850m²/g的比表面積；所述MFI型分子篩的總酸量0.6-3.0mmol/g。

3.如權利要求1所述的一種高雜原子含量等級孔MFI型分子篩，其特征在于，所述片狀結構的直徑為2-100微米，厚度為20納米-1微米。

4.如權利要求1所述的一種高雜原子含量等級孔MFI型分子篩的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟(1)：在較低溫度下晶化分子篩膠態母液；

其中，沸石膠態母液在反應釜中進行晶化，晶化溫度為60-130度，晶化時間為6-72小時，得到的分子篩晶體尺寸為5-500納米；

步驟(2)：低溫晶化得到的分子篩母液不經過分離、焙燒，直接在分子篩母液中繼續加入有機胺或有機胺與無機堿的混合溶液；其中，有機胺或有機胺與無機堿的混合溶液加入量是分子篩母液質量的1％-20％；

步驟(3)：添加有機胺或有機胺與無機堿的分子篩母液在反應釜中高溫晶化，從而得到高雜原子含量等級孔MFI型分子篩；處理溫度為130-200℃，合成時間為2-160小時；

步驟(4)：組裝MFI分子篩顆粒經常規過濾、洗滌、干燥、焙燒、離子交換的過程得到組裝MFI沸石催化劑。

5.如權利要求4所述的一種高雜原子含量等級孔MFI型分子篩的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述得到的分子篩晶體尺寸為20-300納米。

6.如權利要求4所述的一種高雜原子含量等級孔MFI型分子篩的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述在較低溫度下晶化分子篩膠態母液，具體過程如下：將硅源、模板劑、鋁源、礦化劑、去離子水按摩爾比1：0.05-0.5：0.001-0.5：10-100混合，待硅源完全水解后，將上述溶液放在反應釜中水熱合成分子篩晶體。

7.如權利要求4所述的一種高雜原子含量等級孔MFI型分子篩的制備方法，其特征在于，所述硅源為正硅酸乙酯、硅溶膠、白炭黑、硅酸鈉或水玻璃中的一種或幾種；模板劑為四丙基溴化銨、四丙基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四乙基溴化銨、乙二胺中的一種或幾種、鋁源為硝酸鋁、氯化鋁、異丙醇鋁、偏鋁酸鈉、鋁粉中的一種或幾種；礦化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、氯化鈉、氯化鉀中的一種或幾種。

8.如權利要求4所述的一種高雜原子含量等級孔MFI型分子篩的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述有機胺為甲胺、乙胺、二乙胺、四乙基溴化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丙基溴化銨中的一種或兩種以上；無機堿為氫氧化鉀、碳酸鈉、氫氧化鈉中的一種或兩種以上；步驟(2)中所述有機胺或有機胺與無機堿的混合溶液加入量是分子篩母液質量的2-10％。

9.如權利要求4所述的一種高雜原子含量等級孔MFI型分子篩的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述水熱合成的處理溫度為90-110℃，水熱合成的處理時間為3-24小時。

10.如權利要求4所述的一種高雜原子含量等級孔MFI型分子篩的制備方法，其特征在于，步驟(4)中所述的焙燒溫度為450-650℃，焙燒時間為1-24小時。