[發(fā)明專利]一種誘導(dǎo)劑快速合成ZSM-5分子篩的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310038911.2
• 申請(qǐng)日: 2023-01-11
• 公開（公告）號(hào): CN116119681A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任德倫;陳小博;姜海英;劉熠斌;史會(huì)兵;楊朝合;徐婷;張新功;張鳳歧;王耀偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)（華東）;山東京博石油化工有限公司
• 主分類號(hào): C01B39/40
• 分類號(hào): C01B39/40;B82Y30/00;B82Y40/00;B01J29/40;C07C4/18;C07C15/02;C07C15/04
• 代理公司: 北京元中知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11223
• 代理人: 王彩霞

1.一種ZSM-5分子篩的制備方法，包括：

將堿源溶液與模板劑混合，形成混合溶液A；

將酸性鋁源溶液B加入到混合溶液A中，形成混合溶液C；

將硅源加入到混合溶液C中進(jìn)行混合，得到混合物D；

混合物D與誘導(dǎo)劑混合，然后在150℃～170℃溫度下晶化2-3天；結(jié)晶后得到固體物質(zhì)，固體物質(zhì)經(jīng)洗滌、干燥、焙燒后，得到片層ZSM-5分子篩；

其中，所述的誘導(dǎo)劑的制備方法包括，將有機(jī)胺模板劑在醇水溶液中分散，再加入硅源，攪拌混合后的混合物F進(jìn)行晶化，晶化后得到的液態(tài)物質(zhì)為誘導(dǎo)劑；

優(yōu)選的，所述的模板劑包括C_12-6-6Br₂。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，有機(jī)胺模板劑包括四丙基氫氧化銨，

醇水溶液包括乙醇和水混合的乙醇水溶液；

優(yōu)選的，乙醇與水的體積比例在(0.2-0.5)：1之間。

更優(yōu)選的，制備誘導(dǎo)劑時(shí)，有機(jī)胺模板劑與硅源中Si元素的用量關(guān)系(0.2～0.4):1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，誘導(dǎo)劑的制備過程中，混合物F在65-75℃溫度下進(jìn)行晶化；優(yōu)選的，晶化時(shí)間控制在11-13小時(shí)；

更優(yōu)選的，誘導(dǎo)劑的制備過程中，在晶化之前，硅源與有機(jī)模板劑的醇水溶液中在室溫下攪拌混合10-14小時(shí)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，誘導(dǎo)劑的質(zhì)量與硅源的物質(zhì)的量的比為(100-400):1g/mol；優(yōu)選，(230-360):1g/mol

優(yōu)選的，模板劑C_12-6-6Br₂與三氧化二鋁的物質(zhì)的量的比為(6-15)：1。

更優(yōu)選的，硅源中的二氧化硅與鋁源中氧化鋁的物質(zhì)的量的比為(30-50)：1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，在混合溶液C與硅源混合后得到凝膠中，各物質(zhì)的物質(zhì)的量的比為：

M₂O:Al₂O₃:SiO₂:C_12-6-6Br₂:H₂SO₄:H₂O＝(25～35):1:(30-50):10:18:4000，其中，

M為堿源中的元素。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，堿源溶液與模板劑用量混合，混合溶液A的pH數(shù)值達(dá)到10-12；

優(yōu)選的，混合溶液B與混合溶液A的混合過程中的溫度控制在60-70℃，形成混合溶液C。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，混合溶液C與硅源混合過程中的溫度控制在55-65℃，混合后的溶液在150℃～170℃下水熱晶化。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，結(jié)晶后得到物質(zhì)通過洗滌、干燥、焙燒得到ZMS-5分子篩，

干燥過程包括：洗滌后的固體物質(zhì)在溫度為80～120℃下進(jìn)行；

優(yōu)選的，在ZSM-5分子篩制備過程中，焙燒過程包括，干燥后的固體物質(zhì)在溫度500～600℃下進(jìn)行。

9.一種權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，片層分子篩每層的厚度約為2nm，分子篩片層之間介孔結(jié)構(gòu)，片層分子篩的比表面積在500-600m²/g之間。

10.一種權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的ZMS-5分子篩在烯烴或者環(huán)烷芳烴催化裂解反應(yīng)中的應(yīng)用；

優(yōu)選的，在四氫萘催化裂解反應(yīng)中應(yīng)用。