CN1006696B - 非水体系中丝光沸石的合成方法 - Google Patents
非水体系中丝光沸石的合成方法Info
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Abstract
本发明非水体系中丝光沸石的合成方法，其特征在于是一种以钠、硅、铝化合物为原料，以有机相而不是水为分散介质，即首先定向合成出符合硅铝比要求的硅酸铝凝胶，然后分散到有机相分散介质中缩聚、成核、晶化生成丝光沸石的新方法，特点在于硅铝比可控，有机物可循环使用，原料利用率高，产率也高，其经济效益明显增加、社会效益显著，同时还解决了污染环境的问题。
Description
本发明非水体系中丝光沸石的合成方法，属于一种化学物质的合成方法，涉及无机合成、物理化学和有机化学领域，具体来讲是一种催化剂载体及一类优良吸附剂合成的新方法。
合成丝光沸石是一类结晶硅铝酸盐，属正交晶系，晶胞组成为Na8〔（ALO2）8（SiO2）40〕·24H2O，它的工业应用价值很高，可作为催化剂载体及酸性组元，用于石油炼制，石油化工领域的许多重要工业过程，如裂化、加氢裂化、重整、异构化、烷基化等，同时丝光沸石又是一类优良的吸附剂，特别适用于酸性气体（如NOx、SO2等）的吸附分离过程。
到目前为止国内外合成丝光沸石所采用的方法均为水热合成法，均以水为溶剂，即初始凝胶溶解到水溶剂中，为晶核生长提供水合硅（铝）酸根离子，它们进一步缩聚，在液相中形成沸石预结构单元，并逐步形成晶体，但是上述方法存在着产品硅铝比不易控制和液相中SiO2、AL2O3，碱液及有机胺随母液排放，造成原料极大浪费，造成生态环境污染，而且产率低，有机物不能循环使用的缺陷。
另外在整个分子筛合成领域，曾有人在醚为溶剂的体系中合成了PentasiL型分子筛（U.S.P4474741）;在乙二醇为溶剂的体系合成了ISI型分子筛（JP59-73428）
但上述发明仍为含水的合成体系，同样存在着硅铝比不易控制，有机物不能循环使用等水热体系中存在的缺点。
本发明的目的在于为克服上述方法中所存在的缺陷，从而提供一种在非水体系中合成丝光沸石、硅铝比可控、有机物可以循环使用，产率高、省原料、污染小的新方法。
本发明非水体系中丝光沸石的合成方法，其特征在于整个合成过程均在非水体系中进行，其所说的非水体系原料组分为钠、硅、铝化合物、有机相，其配比为（0.1～50）Na2O∶（6～60）SiO2∶AL2O3∶（10～1000）R，其中R为有机相。其整个合成过程，首先定向地合成出符合给定硅铝比要求的硅酸铝凝胶，即将钠、硅、化合物加入到容器中与铝盐溶液在强搅拌下成胶，然后将有机相作为合成体系的分散介质，将所制备的硅酸铝凝胶以机械混合方式分散在有机相中，进行缩聚、成核和晶体生长过程，直至完全生成丝光沸石晶体，其产品硅铝比的范围控制在6～60。
本发明非水体系中丝光沸石的合成方法中所说的有机相，即合成体系的分散介质可以是醇、醛、醚、也可以是有机胺类，这些分散介质不溶解SiO2，AL2O3，在与固相产品分离后继续反复循环使用。
本发明非水体系中丝光沸石的合成方法中所制备的硅酸铝凝胶，亦可用膨润土代替，即将膨润土分散在有机相中亦可生成同样的丝光沸石。
本发明非水体系中丝光沸石的合成方法，其所说的定向合成出符合给定硅铝比的硅酸铝凝胶，就是硅铝比可控，即将给定硅铝比如12.8，29.8等的硅酸铝凝胶，分散在有机相中，得到的产品丝光沸石硅铝比为12.8，29.8等。
实现本发明的工艺过程是：首先将钠、硅化合物加入到容器中，与硫酸铝在强搅拌下成胶，硅铝凝胶在110°～120℃下干燥，550°～600℃焙烧、脱水，然后将所制硅铝凝胶粉末加入到有机介质乙二醇或三乙胺中，在180°～185℃下晶化，离心分离并水洗出丝光沸石固体产品，其原料组分配比（摩尔比）SiO2/AL2O3＝8～30 N0.2O/AL2O3＝0.3～20其原始化合物液/固（摩尔比）＝5～2000
实现本发明的具体工艺过程是：首先将水玻璃97mL（Msi02＝2.67，MOH＝1.58）加入到容器中与66mL（MAH03＝0.30）硫酸铝在强搅拌下成胶，硅酸铝凝胶在110℃下干燥，550℃下焙烧、脱水、而后将上面所制硅酸铝凝胶粉末加入到有机介质乙二醇或三乙胺中，在180℃下晶化离心分离洗涤出丝光沸石固体产品，晶化温度为150℃±50℃。其乙二醇或三乙胺等不溶解SiO2、AL2O3在与固相产品分离后继续反复循环使用。
本发明的产品丝光沸石物性如下所示：
1.X-射线衍分析结果
（A°） I/I。 d（A°） I/I。
13.6 18 4.00 51
9.03 34 3.48 100
6.61 35 3.40 52
4.53 25 3.23 62
2.形貌
3.红外吸收光谱特征
4.硫酸（98%）X射线衍射图谱
5.吸附等温线
6.差热-热重曲线
以上2、3、4、5、6如附图所示。
将本发明所制备的产品丝光沸石交换成为氢型丝光沸石，用做邻二甲苯异构化反应的催化剂，其邻二甲苯转化率90%，对二甲苯选择性17%。
本发明做吸附和催化性能测定，其吸附等温线的测定步骤为：40～60目的样品在350℃、10-4mmHg下脱气2小时，250℃恒温下进行，测定仪精度0.01mm，催化实验条件为脱氨温度，反应温度450℃，常压、采用脉冲色谱技术。
本发明非水体系中丝光沸石的合成方法，其主要优点在于产品硅铝比可按所需硅铝比要求定向控制，有机物可以反复循环使用，
不仅原料利用率和转化率提高，而且避面了污染环境的问题发生。又因为在非水体系中硅铝凝胶与有机相间的固液体积比水热合成法有所提高，所以产量明显增加，压力釜利用率也显著提高，从而经济效益明显增加，社会效益显著。
附图说明：
图1：由扫描电镜拍摄的晶体形貌
图2：红外特征图
图3：硫酸（98%）浸泡三天后的X射线衍射图谱
图4：25℃下的吸附等温线
其中（1）为吸附正己烷
（2）为吸附苯
图5：差热-热重曲线。
Claims (5)
1、非水体系中丝光沸石的合成方法，其特征在于，所述非水体系原料组分为钠、硅、铝的化合物和有机相其配比为(0.1-50)Na2O∶(6-60)SiO2∶AL2O3∶(10-1000)R，其合成过程为：首先定向地合成出符合给定硅铝比要求的硅酸铝凝胶，然后将凝胶粉末以机械混合方式分散到有机相中进行缩聚，成核和晶化。
2、按照权利要求1所述的非水体系中丝光沸石的合成方法其特征在于所述的有机相是乙二醇和三乙胺。
3、按照权利要求1所说的非水体系中丝光沸石的合成方法其特征在于，可用膨润土代替硅酸铝凝胶分散到有机相中，发生缩聚成核和晶体生长过程，生成丝光沸石晶体。
4、按照权利要求1所述的非水体系中丝光沸石的合成方法：其特征在于所说硅酸铝凝胶在110～120℃干燥，550～600℃焙烧，其晶化温度为180～185℃。
5、按照权利要求1所述的非水体系中合成丝光沸石的合成方法，其中原料配比为：（0.3～20）Na2∶（8～30）SiO2∶AL2O3。
Priority Applications (1)
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| CN 88100228 CN1006696B (zh) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | 非水体系中丝光沸石的合成方法 |
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| CN88100228A CN88100228A (zh) | 1988-08-03 |
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- 1988-01-18 CN CN 88100228 patent/CN1006696B/zh not_active Expired
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