CN104445254A - 一种团聚Beta沸石分子筛的合成方法 - Google Patents

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赵克
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Abstract

本发明提供了一种团聚Beta沸石分子筛的合成方法，属于分子筛领域。将碱金属氧化物源、氧化铝源、二氧化硅源和水混合搅拌合成初始的凝胶；再加入有机模板剂和团聚剂，室温搅拌至均匀，装入反应釜中，在温度140～170℃晶化24～80小时，骤冷至室温，洗涤、过滤，得到β沸石分子筛。本发明通过向Beta沸石分子筛的合成体系中加入无机盐磷酸二氢钠或者磷酸氢二钠，使得合成产物的聚集状态均匀可控，收率提高，为工业发展带来更好的应用前景。

Description

一种团聚Beta沸石分子筛的合成方法
技术领域
本发明属于分子筛领域，具体涉及一种团聚Beta沸石分子筛的合成方法。
背景技术
β沸石是由美国Mobil石油公司在1967年首先研究开发的,具有三维十二元环交叉孔道结构，具有高硅铝比的特性,并且可在几十至几百的范围内进行调变,在一系列催化反应中具有良好的热及水热稳定性、耐酸性、抗结焦性和催化活性,并在吸附方面也表现出优良的性能,近年来已迅速发展成为一种新型的催化材料。然而，β沸石晶粒较细,对合成产品进行过滤、洗涤过程中,由于晶粒太细致使过滤阻力增大,引起β沸石的生产效率低下。因此，使其晶体在晶化过程中发生堆砌，不仅可以提高小晶粒β沸石的过滤效率，还能够形成二次孔，为其催化产物提供有益的扩散孔道。
通过向体系中加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵可以实现合成产物的团聚。但是实验结果显示。该方法存在着两个不利因素：第一，需要加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵；第二，表面活性剂的加入使得晶化时间由3-5天延长到10天以上。
发明内容
本发明提供一种团聚Beta沸石分子筛的合成方法。
为实现上述的发明目的，本发明采取的实施方式如下：
一种团聚Beta沸石分子筛的合成方法，包括以下步骤：在25℃，将碱金属氧化物源、氧化铝源、二氧化硅源和水混合搅拌约45分钟合成初始凝胶；再加入有机模板剂和团聚剂，室温搅拌约30分钟至均匀，装入反应釜中，在温度140～170℃晶化24～80小时，骤冷至室温，洗涤，过滤，干燥，得到β沸石分子筛；
制备初始凝胶的各种原料的摩尔比为：SiO2/Al2O3=28.8～55，Na2O/SiO2=0.076～0.160，H2O/SiO2=4～7，有机模板剂/SiO2=0.08～0.15，团聚剂/Al2O3=0.1～0.2；
所述的二氧化硅源是白炭黑，碱金属氢氧化物源为氢氧化钠，氧化铝源为NaAlO2或者拟薄水铝石（Al2O3质量含量65.25%），有机模板剂为四乙基氢氧化铵，水为去离子水；所述的团聚剂为磷酸二氢钠或者磷酸氢二钠，团聚剂加入量为NaH2PO4/Al2O3=0.1～0.2，或者Na2HPO4/Al2O3=0.1。
本发明的有益效果是：本发明通过向Beta沸石分子筛的合成体系中加入无机盐磷酸二氢钠或者磷酸氢二钠，使得合成产物的聚集状态均匀可控，收率提高，为工业发展带来更好的应用前景。
附图说明
图1是本发明实施例3所合成样品的XRD图。
图2是本发明实施例5合成Beta分子筛产物的扫描电镜照片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做出简要说明。
实施例1
在25℃，取3.98摩尔/升的NaOH溶液4.26毫升，加入固体偏铝酸钠1.16克，再加入12.3克白炭黑，迅速搅拌45分钟，然后再边搅拌边滴入14.26毫升25%四乙基氢氧化铵，再加去离子水5.6毫升，然后加入磷酸二氢钠0.17克，搅拌30分钟至均匀后移入不锈钢反应釜中，于150℃晶化48小时，然后收集、洗涤、干燥，即得产品。
实施例2
在25℃，取3.98摩尔/升的NaOH溶液4.26毫升，加入拟薄水铝石1.74克，再加入12.3克白炭黑，迅速搅拌45分钟，然后再边搅拌边滴入14.26毫升25%四乙基氢氧化铵，再加去离子水5.6毫升，然后加入磷酸二氢钠0.268克，搅拌30分钟至均匀后移入不锈钢反应釜中，于150℃晶化52小时，然后收集、洗涤、干燥，即得产品。
实施例3
在25℃，取3.98摩尔/升的NaOH溶液4.26毫升，加入固体偏铝酸钠1.16克，再加入12.3克白炭黑，迅速搅拌45分钟，然后再边搅拌边滴入14.26毫升25%四乙基氢氧化铵，再加去离子水5.6毫升，然后加入磷酸氢二钠0.1克，搅拌30分钟至均匀后移入不锈钢反应釜中，于150℃晶化72小时，然后收集、洗涤、干燥，即得产品。
实施例4
在25℃，取3.98摩尔/升的NaOH溶液4.26毫升，加入拟薄水铝石1.74克，再加入12.3克白炭黑，迅速搅拌45分钟，然后再边搅拌边滴入14.26毫升25%四乙基氢氧化铵，再加去离子水5.6毫升，然后加入磷酸二氢钠0.085克，搅拌30分钟至均匀后移入不锈钢反应釜中，于140℃晶化80小时，然后收集、洗涤、干燥，即得产品。
实施例5
在25℃，取3.98摩尔/升的NaOH溶液4.26毫升，加入拟薄水铝石1.74克，再加入12.3克白炭黑，迅速搅拌45分钟，然后再边搅拌边滴入14.26毫升25%四乙基氢氧化铵，再加去离子水5.6毫升，然后加入磷酸二氢钠0.085克，搅拌30分钟至均匀后移入不锈钢反应釜中，于150℃晶化52小时，然后收集、洗涤、干燥，即得产品。
实施例6
在25℃，取3.98摩尔/升的NaOH溶液4.26毫升，加入固体偏铝酸钠1.16克，再加入12.3克白炭黑，迅速搅拌45分钟，然后再边搅拌边滴入14.26毫升25%四乙基氢氧化铵，再加去离子水5.6毫升，然后加入磷酸二氢钠0.085克，搅拌30分钟至均匀后移入不锈钢反应釜中，，于160℃晶化42小时，然后收集、洗涤、干燥，即得产品。
实施例7
在25℃，取3.98摩尔/升的NaOH溶液4.26毫升，加入拟薄水铝石1.74克，再加入12.3克白炭黑，迅速搅拌45分钟，然后再边搅拌边滴入14.26毫升25%四乙基氢氧化铵，再加去离子水5.6毫升，然后加入磷酸二氢钠0.134克，搅拌30分钟至均匀后移入不锈钢反应釜中，于160℃晶化48小时，然后收集、洗涤、干燥，即得产品。
实施例8
在25℃，取3.98摩尔/升的NaOH溶液4.26毫升，加入固体偏铝酸钠1.16克，再加入12.3克白炭黑，迅速搅拌45分钟，然后再边搅拌边滴入14.26毫升25%四乙基氢氧化铵，再加去离子水5.6毫升，然后加入磷酸二氢钠0.085克，搅拌30分钟至均匀后移入不锈钢反应釜中，于150℃晶化48小时，然后收集、洗涤、干燥，即得产品。
实施例9
在25℃，取3.98摩尔/升的NaOH溶液4.26毫升，加入拟薄水铝石1.74克，再加入12.3克白炭黑，迅速搅拌45分钟，然后再边搅拌边滴入14.26毫升25%四乙基氢氧化铵，再加去离子水5.6毫升，然后加入磷酸二氢钠0.134克，搅拌30分钟至均匀后移入不锈钢反应釜中，于150℃晶化52小时，然后收集、洗涤、干燥，即得产品。
通过在合成反应物中引入磷酸氢二钠或者磷酸二氢钠，使其晶体在晶化过程中发生堆砌，不仅可以提高小晶粒β沸石的过滤效率，还能够形成二次孔，为其催化产物提供有益的扩散孔道。作为催化剂有可能在原油流化催化裂化、裂化轻汽油的醚化和直链烷烃异构化反应中显示出良好的前景。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (1)

1.一种团聚Beta沸石分子筛的合成方法，包括以下步骤：在25℃，将碱金属氧化物源、氧化铝源、二氧化硅源和水混合搅拌约45分钟合成初始凝胶；再加入有机模板剂和团聚剂，室温搅拌约30分钟至均匀，装入反应釜中，在温度140～170℃晶化24～80小时，骤冷至室温，洗涤，过滤，干燥，得到β沸石分子筛；
制备初始凝胶的各种原料的摩尔比为：SiO2/Al2O3=28.8～55，Na2O/SiO2=0.076～0.160，H2O/SiO2=4～7，有机模板剂/SiO2=0.08～0.15，团聚剂/Al2O3=0.1～0.2；
所述的二氧化硅源是白炭黑，碱金属氢氧化物源为氢氧化钠，氧化铝源为NaAlO2或者拟薄水铝石（Al2O3质量含量65.25%），有机模板剂为四乙基氢氧化铵，水为去离子水；所述的团聚剂为磷酸二氢钠或者磷酸氢二钠，团聚剂加入量为NaH2PO4/Al2O3=0.1～0.2，或者Na2HPO4/Al2O3=0.1。
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