[發(fā)明專利]短孔深的介孔ZSM-5分子篩及其在制備吡啶堿中的應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110985501.X
• 申請(qǐng)日: 2021-08-26
• 公開（公告）號(hào): CN113526523A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張弦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄂爾多斯應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): C01B39/38
• 分類號(hào): C01B39/38;B01J29/40;C07D213/09
• 代理公司: 內(nèi)蒙古欣洋瑞專利代理有限公司 15110
• 代理人: 陳冠霖

1.短孔深的介孔ZSM-5分子篩，其特征在于，包括如下步驟：

S1.緩沖液制備：配制0.1-4.0mol/L的強(qiáng)堿溶液或強(qiáng)酸溶液，再對(duì)應(yīng)加入0.25-4mol/L弱堿或弱酸，混合配制成緩沖堿溶液或緩沖酸溶液；

S2.NaZSM-5分子篩制備：按照20-5mL/g的液固比將緩沖液與粒度為1-500納米、硅鋁比為10-500的納米ZSM-5分子篩進(jìn)行混合，攪拌均勻，在50-100℃下處理2-20h，過濾、洗滌、干燥；之后放入500-800℃馬弗爐中焙燒1-4小時(shí)，得到NaZSM-5分子篩；

S3.短孔深的介孔HZSM-5分子篩制備：將所述S2.NaZSM-5分子篩制備中得到的NaZSM-5分子篩按照液固比為20-5mL/g放入0.2-2mol/L的銨溶液中進(jìn)行離子交換1-10小時(shí)，過濾洗滌、干燥、焙燒，重復(fù)離子交換1-5次得到短孔深的介孔HZSM-5分子篩；

S4.短孔深的介孔ZSM-5分子篩制備：將所述S3.介孔HZSM-5分子篩制備中得到的介孔HZSM-5分子篩按照20-5mL/g的液固比與濃度0.2-2mol/L的過渡金屬溶液浸漬，在攪拌條件下50-100℃處理1-10小時(shí)，得到金屬負(fù)載型短孔深的介孔ZSM-5分子篩催化劑；將催化劑壓片、搗碎、過篩得到10-60目的金屬負(fù)載型短孔深的介孔ZSM-5分子篩催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短孔深的介孔ZSM-5分子篩，其特征在于，所述強(qiáng)堿是氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣或氫氧化鋰的一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短孔深的介孔ZSM-5分子篩，其特征在于，所述弱堿是鈉、鉀、鈣和鋰的碳酸鹽、碳酸氫鹽、醋酸鹽、硅酸鹽或草酸鹽中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短孔深的介孔ZSM-5分子篩，其特征在于，所述強(qiáng)酸是硫酸、鹽酸、磷酸、硝酸、高氯酸、氫碘酸或氫溴酸中的一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短孔深的介孔ZSM-5分子篩，其特征在于，所述弱酸是鈉的硫酸鹽、硫酸氫鹽、氯化鹽、硝酸鹽、高氯鹽、氫碘鹽或氫溴鹽中的一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短孔深的介孔ZSM-5分子篩，其特征在于，所述過渡金屬是鐵、鎂、銅、鋅、鉛中的一種。

7.權(quán)利要求1-6任一所述短孔深的介孔ZSM-5分子篩在制備吡啶堿中的應(yīng)用，其特征在于，包括如下步驟：

S1.催化劑活化：將短孔深的介孔ZSM-5分子篩裝入固定床反應(yīng)管，升溫至400-550℃活化1-5h；

S2.吡啶堿制備：將醇原料升溫到100-300℃汽化后，以0.1-10mL/h的流速從固定床反應(yīng)管的液體進(jìn)料口送入，將原料氨以30-300mL/min的流速從固定床反應(yīng)管的氣體進(jìn)料口送入，醇原料蒸汽與氨混合，并與催化劑接觸，恒溫350-500℃反應(yīng)得到產(chǎn)物，固定床反應(yīng)管出口產(chǎn)物經(jīng)冷凝回收，反應(yīng)1-4h后收集得到反應(yīng)液相產(chǎn)物。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述短孔深的介孔ZSM-5分子篩在制備吡啶堿中的應(yīng)用，其特征在于，所述醇原料為乙醇、甲醇、甘油中的一種或任意兩種的組合物。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述短孔深的介孔ZSM-5分子篩在制備吡啶堿中的應(yīng)用，其特征在于，所述氨為氨氣或氨溶液蒸發(fā)產(chǎn)生的氨蒸汽。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述短孔深的介孔ZSM-5分子篩在制備吡啶堿中的應(yīng)用，其特征在于，所述吡啶堿為吡啶、2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶中的一種或多種的組合物。