[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

在審

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

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。制備ZSM?5通過添加誘導(dǎo)劑，大大縮短了制備片層ZSM?5分子篩的合成時間。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及一種ZSM-5分子篩的制備方法的制備方法，具體地，涉及具有多級孔結(jié)構(gòu)的片狀ZSM-5分子篩的制備方法。

背景技術(shù)

ZSM-5分子篩具有規(guī)整的孔道結(jié)構(gòu)、豐富的酸性位以及良好的水熱穩(wěn)定性,因而表現(xiàn)出優(yōu)良的催化活性、擇形選擇性和較好的抗積碳性能,在精細化工、石油煉制等領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。但是由于常規(guī)ZSM-5分子篩微孔孔道存在著嚴重的擴散阻力，使反應(yīng)分子很難進入孔道，活性位點的利用率低，降低了分子篩的催化活性和選擇性，另外，對于大分子參與的反應(yīng)，副反應(yīng)產(chǎn)生的積碳會使催化劑失活，大大縮短分子篩的使用壽命。片層分子篩兼具了微孔分子篩酸性強、穩(wěn)定性高和介孔分子篩傳質(zhì)能力強的優(yōu)點。可以提高反應(yīng)物和產(chǎn)物的擴散速率，進而提高催化活性。研究者利用多季銨鹽表面活性劑(C22-6-6)成功合成了單晶胞厚度的片層MFI型分子篩，與傳統(tǒng)的MFI型分子篩相比，該材料是一種介孔和微孔復(fù)合的分子篩，具有相對大的比表面積和孔體積，片層結(jié)構(gòu)使得孔道長度短，擴散性能強。

值得指出的是，該分子篩制備時間過長，需要6-7天的時間，晶化周期長，時間成本大這一痛點制約著片層分子篩的應(yīng)用。節(jié)約時間成本，縮短晶化時間成為片層分子篩合成領(lǐng)域需要解決的問題。因此縮短片層ZSM-5分子篩的晶化成為本發(fā)明專利解決的關(guān)鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的一個目的是在于提供一種獲得片層ZSM-5分子篩的制備方法，尤其，可制備片層ZMS-5分子篩，本申請制備ZSM-5通過添加誘導(dǎo)劑，大大制備片層ZSM-5分子篩的合成時間。

本申請的另一個目的提供一種獲得片層ZSM-5分子篩的制備方法，片層分子篩厚度為約2nm，分子篩片層之間具有2～4納米的介孔結(jié)構(gòu)。

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；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，將有機胺模板劑在醇溶液中分散，再加入硅源，攪拌混合后的混合物進行晶化，晶化后得到的液態(tài)物質(zhì)為誘導(dǎo)劑。

在制備ZSM-5分子篩的方法中，加入誘導(dǎo)劑，可以提高片層ZSM-5分子篩的結(jié)晶度。

本申請的另一個目的在于提供一種用于烯烴催化裂解或者環(huán)烷芳烴的催化裂解制備烯烴反應(yīng)，其中，在反應(yīng)中應(yīng)用上述催化劑。即，上述催化劑用于烯烴催化裂解或者環(huán)烷芳烴的催化裂解制備烯烴反應(yīng)中。

本申請的上述催化劑尤其用于四氫萘催化裂解。

附圖說明

圖1為實施例2制備的催化劑的掃描電鏡SEM圖；

圖2為實施例2制備的催化劑的TEM圖；

圖3為實施例2制備的催化劑的透射電鏡TEM圖；

圖4為實施例2制備的催化劑的N₂物理吸脫附圖；

圖5實施例2制備的催化劑的作用下的轉(zhuǎn)化率圖；

圖6實施例2催化劑的作用下的產(chǎn)物分布圖；

圖7實施例3制備的催化劑的作用下的轉(zhuǎn)化率圖；