[發(fā)明專利]多級孔分子篩催化劑和制備方法及其在聚甲氧基二甲醚合成中應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011331996.6
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112495427B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設計）人: 顏曦明;王寶宇;李發(fā)萍;張興元;李曉鷗
• 申請（專利權(quán)）人: 宏元（廣東）高新材料科技有限公司;北部灣大學
• 主分類號: B01J29/70
• 分類號: B01J29/70;C07C41/56;C07C43/30
• 代理公司: 北京中北知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11253
• 代理人: 段秋玲

1.一種多級孔分子篩催化劑制備方法，其特征在于:

其包括以下制備步驟：

A．Beta沸石/γ-Al₂O₃基底催化劑的制備：

所述的Beta沸石/γ-Al₂O₃基底催化劑的制備步驟為：

分別將原料Beta沸石、γ-Al₂O₃或γ-Al₂O₃的前身物擬薄水鋁石、田菁粉經(jīng)充分混合后加入稀硝酸溶液，混合均勻后擠成條形，經(jīng)過干燥和焙燒，冷卻并破碎過篩后制備得到；

制備得到的Beta沸石/γ-Al₂O₃基底催化劑包括以下質(zhì)量百分比組分：

Beta沸石?50～80%，

γ-Al₂O_3?20～50%，

所有的組分之和為100%；

B．多級孔的分子篩催化劑的制備：

步驟A制備得到的Beta沸石/γ-Al₂O₃基底催化劑依次通過堿處理并洗滌至濾液成中性、在80℃下使用濃度為1?mol/L的硝酸銨離子交換3小時并重復3次、以及酸處理，然后經(jīng)過抽濾、洗滌至濾液成中性、干燥和焙燒后最終獲得具有多級孔的分子篩催化劑；

所述的堿處理過程中使用的堿處理溶液為氫氧化鈉、氨水和四乙基氫氧化銨溶液中的一種或幾種的組合；

所述的酸處理過程中的使用的酸處理溶液為鹽酸、磷酸和檸檬酸溶液中的一種或幾種的組合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級孔分子篩催化劑制備方法，其特征在于：

所述的Beta沸石是氫型，硅鋁摩爾比為（20～100）:1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級孔分子篩催化劑制備方法，其特征在于：

所述的γ-Al₂O₃是由大孔、中孔或小孔擬薄水鋁石粉末經(jīng)200～800℃下程序升溫焙燒制備得到。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級孔分子篩催化劑制備方法，其特征在于：

所述的步驟B中堿處理過程中堿處理溶液與Beta沸石/γ-Al₂O₃基底催化劑的用量比例為：（10～50）ml:1g；

所述的步驟B中酸處理過程中酸處理溶液與經(jīng)過堿處理的Beta沸石/γ-Al₂O₃基底催化劑的用量比例為：（10～50）ml:1g。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級孔分子篩催化劑制備方法，其特征在于：

所述的堿處理過程中使用的堿處理溶液濃度為0.1～3.0mol/L，堿處理溫度為20～90℃，堿處理時間為1～10h；

所述的酸處理過程中使用的酸處理溶液濃度為0.05～2.0mol/L，酸處理溫度為20～90℃，酸處理時間為0.5～6h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級孔分子篩催化劑制備方法，其特征在于：

所述的氫氧化鈉溶液濃度為0.1～1.5?mol/L；所述的氨水溶液濃度為1.0～3.0?mol/L；所述的四乙基氫氧化銨溶液濃度為0.1～2.0?mol/L；

所述的鹽酸溶液濃度為0.05～1.0?mol/L；磷酸溶液濃度為0.05～1.5?mol/L；檸檬酸溶液濃度為0.1～2.0?mol/L。

7.一種多級孔分子篩催化劑，其特征在于：

其根據(jù)權(quán)利要求1～6任一項所述的多級孔分子篩催化劑制備方法制備得到。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多級孔分子篩催化劑的應用，其特征在于：

所述的多級孔分子篩催化劑在以三聚甲醛和甲縮醛為原料合成聚甲氧基二甲醚反應中的應用。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多級孔分子篩催化劑的應用，其特征在于：

所述的多級孔分子篩催化劑在以三聚甲醛和甲縮醛為原料合成聚甲氧基二甲醚反應中的應用條件為：

采用高壓釜反應器，甲縮醛與三聚甲醛的摩爾比為（1.5～4.0）:1，多級孔分子篩催化劑加入量為原料總質(zhì)量的0.1～5.0%，反應溫度為25～90℃，反應壓力為常壓～3.0MPa，反應時間為5～180min。