[發(fā)明專利]一種低團聚納米ZSM-22分子篩、其制備方法及用途

在審

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• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112717989A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設計）人: 張香文;王慶法;劉林林
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B01J29/70
• 分類號: B01J29/70;B01J29/72;B01J35/02;B82Y30/00;B82Y40/00;C01B39/48;C10G45/64;B01J32/00
• 代理公司: 北京市領專知識產權代理有限公司 11590
• 代理人: 陳有業(yè);任永利

本發(fā)明公開了一種低團聚納米ZSM?22分子篩，其顆粒直徑為100nm以下，比表面積為300m²/g以上，總酸量不高于350μmol/g，酸量不高于200μmol/g。本發(fā)明還公開了所述低團聚納米ZSM?22分子篩的制備方法和其用于十二碳及以上的正構烷烴臨氫異構反應催化劑載體的用途。

技術領域

本發(fā)明屬于催化劑技術領域，具體涉及一種低團聚納米ZSM-22分子篩、其制備方法及用途。

背景技術

ZSM-22分子篩是美國Mobil公司于20世紀80年代合成的一種分子篩。該分子篩具有TON型拓撲結構，具有一維的十元環(huán)孔道，孔徑為0.45*0.55nm。其孔道特性使其特別適合于長鏈正構烷烴的異構化反應，ZSM-22在該反應中體現(xiàn)出較高的異構反應選擇性，并對裂解反應有明顯的抑制作用，原因在于催化劑一維孔道的孔口位置具有最佳的中間產物擇形性。但其較長的一維孔道結構同時造成了較為明顯的擴散限制，影響了催化劑的性能與壽命。此外其較高的酸性也會引起裂解反應的增加。

ZSM-22分子篩的晶化合成過程一般采用1,6-己二胺為模板劑，硫酸鋁為鋁源，硅溶膠為硅源，KOH提供堿性條件，使用動態(tài)水熱晶化法一步制備。其所生成的ZSM-22晶體體現(xiàn)為多個棒狀ZSM-22單晶的團聚結構。具有良好催化性能的ZSM-22分子篩應具有較低的酸性、較多的孔口數(shù)量等特征。相關的專利如下：專利CN 105668582 A公開了一種納米ZSM-22分子篩的制備方法，該方法通過在低轉速下動態(tài)晶化，合成出晶粒尺寸為150-800納米的ZSM-22分子篩。專利CN 105645427 A公開了一種具有介孔-微孔分等級結構的ZSM-22分子篩的制備方法，該方法通過加入淀粉調控ZSM-22分子篩合成路徑，合成了一類分等級結構的ZSM-22分子篩。

上述的現(xiàn)有技術合成方法可以有效增加了ZSM-22分子篩的孔口數(shù)，但分子篩顆粒之間的團聚現(xiàn)象沒有得到有效消除，使得到的產物顆粒較大，比表面積較小。團聚來源于ZSM-22單晶間的側向融合，形成了新的微孔孔道，引起了酸性的增加，同時導致了具有最佳催化擇形性的一維孔道孔口數(shù)量的下降，得到的分子篩應用到正烷烴的臨氫異構反應的催化劑載體，反應的轉化率、異構化率及異構選擇性較低，特別對應長鏈烷烴如正十二烷及以上的效率較低。

為解決上述問題提出本發(fā)明。

發(fā)明內容

本發(fā)明目的在于提供一種低團聚納米ZSM-22分子篩、其制備方法及用途。本發(fā)明的低團聚納米ZSM-22分子篩的團聚現(xiàn)象明顯減輕，分子篩的顆粒尺寸明顯減小。該分子篩具有較低的酸性、更多的孔口位置，用于催化劑載體具有優(yōu)越的異構反應性能。

本發(fā)明的技術方案如下：

本發(fā)明第一方面公開了一種低團聚納米ZSM-22分子篩，所述低團聚納米ZSM-22分子篩的顆粒直徑為100nm以下，比表面積為300m²/g以上，總酸量不高于350μmol/g，酸量不高于200μmol/g。

本發(fā)明第二方面公開了所述低團聚納米ZSM-22分子篩的制備方法，包括如下步驟：

(1)將鋁源、模板劑(SDA)和堿液混合均勻后，加入硅源混合均勻，然后在一定溫度下預晶化一段時間后形成硅鋁溶膠；

(2)向步驟(1)得到的硅鋁溶膠中加入硅烷化試劑進行硅烷化；

(3)將步驟(2)得到的產物升溫進行動態(tài)晶化；

(4)將步驟(3)得到的產物分離、洗滌、干燥、焙燒，即得到所述的低團聚納米ZSM-22分子篩。