CN107473238B - 一种kl分子筛及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及催化材料领域，具体地，涉及一种KL分子筛，该KL分子筛的制备方法及其在制备催化剂中的应用。所述KL分子筛呈圆柱形，且该圆柱形的长为1‑3微米，长径比为0.5‑2。所述方法包括以下步骤：(1)将含有钾源、铝源和硅源的原料进行混合得到凝胶，硅源与铝源的摩尔比为8‑20，钾源与硅源的摩尔比为0.2‑0.4；(2)在HY晶种的存在下，将凝胶进行晶化；HY晶种的摩尔组成为0.001～0.07Na2O：Al2O3：4.5～8SiO2：0.01～10H2O。通过本发明的方法，即使在投料硅铝比较低，且在不加入导向剂和模板剂的情况下，依然能够得到高结晶度、较大的粒径和高规整度的KL分子筛。

Description

一种KL分子筛及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及催化材料领域，具体地，涉及一种KL分子筛，该KL分子筛的制备方法及其在制备催化剂中的应用。
背景技术
KL型沸石是一种含钾的人工合成沸石，于1965年首次由Union CarbideCorporation研制开发，在自然界中尚未发现等同体。KL沸石具有一维孔道结构，由交替的六方柱笼与钙霞石笼在C轴方向堆积而成，再按六重轴旋转产生十二元环孔道，为大孔分子筛。KL沸石既具有良好的热和水热稳定性，又有芳构化和异构化性能，因此可作为一种理想的催化基质或活性组分。
KL型沸石一般采用水热合成法，在强碱性体系中直接合成，控制合成体系的碱度可以得到不同晶粒尺寸的分子筛产品。KL型沸石合成区域较窄，为了得到高结晶度的产品，合成过程中或提高投料硅铝比或加入各种导向剂或模板剂等是常用的方法。
CN85103013B专利报道了提高合成体系投料中的硅铝比，投料比(摩尔比)为6.6K2O：Al2O3：28SiO2：440H2O，在压力釜中100℃晶化60～72h之后所得的KL沸石的硅铝比只有为5.6。其存在的主要问题是投料硅铝比偏高，硅的利用率低，合成成本高。
CN1070383A专利报道了可以在较低的硅铝比和碱硅比条件下通过加入导向剂的方式合成L沸石，所得沸石晶粒尺寸在0.1-1.0微米范围内。尽管导向剂为L沸石合成提供了晶核，由此加快了晶化速度，但是导向剂陈化需要72h，时间较长，影响工业化生产效率；添加导向剂导致产品晶粒较小(晶粒尺寸在0.1-1.0微米的范围)，在工业生产中过滤困难，难以实现工业化。US3947482描述了在底物中添加有机模板剂可合成出L沸石，但模板剂的引入会增加后期处理难度，在去除模板剂的过程中对沸石晶体结构产生不良影响，且增加合成成本。因此，添加导向剂或模板剂合成L沸石的方法仍需改善。
目前在L沸石的合成中通常使用的晶种是L沸石晶种，以此提高晶化速度，抑制杂晶，但加入L沸石晶种会同样导致了晶粒普遍偏小。
文献(石油大学学报(自然科学版)，2004，28卷，5：103～106)报道在L沸石合成体系中加入NaY、ZSM-5等沸石晶种，不仅没有加快晶化速度，反而使生成的L沸石相对结晶度显著降低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中为了得到高结晶度产品，合成过程中需要提高投料硅铝比、加入各种导向剂或模板剂的问题，提供一种新的KL分子筛的制备方法，通过本发明提供的方法，即使在投料硅铝比较低，且在不加入导向剂和模板剂的情况下，依然能够得到高结晶度的KL分子筛，并且得到KL分子筛具有较大的粒径和高规整度。
本发明的发明人经过深入的研究发现，在制备KL分子筛过程中，在不加入各种导向剂或模板剂的情况下且投料硅铝比较低的情况下，通过添加与L分子筛不同的HY晶种，意想不到地得到了高结晶度的KL分子筛，且得到KL分子筛具有较大的粒径和高规整度，从而完成了本发明。
本发明第一方面提供了一种KL分子筛，其中，该KL分子筛呈圆柱形，且该圆柱形的长为1-3微米，长径比为0.5-2。
本发明第二方面提供了一种制备KL分子筛的方法，其中，该方法包括以下步骤：
(1)将含有钾源、铝源和硅源的原料进行混合得到凝胶，其中，以SiO2计的硅源与以Al2O3计的铝源的用量的摩尔比为8-20，以K2O计的钾源与以SiO2计的硅源的摩尔比为0.2-0.4；
(2)在HY晶种的存在下，将步骤(1)得到的凝胶进行晶化；
其中，所述HY晶种的各成分的摩尔组成为0.001～0.07Na2O：Al2O3：4.5～8.0SiO2：0.01～10H2O。
本发明第三方面提供了根据上述方法制备得到的KL分子筛。
本发明第四方面提供了本发明的KL分子筛在制备催化剂中的应用。
与现有技术相比，本发明的KL分子筛及其制备方法的优势至少在于：
(1)外形优势：本发明的KL分子筛呈圆柱形，晶型规整，粒径较大；
(2)性能优势：本发明的KL分子筛相对结晶度高，当用于催化剂载体时可以实现较好的催化效果；
(3)方法及成本优势：本发明的方法工艺简单，原料便宜易得，环境友好，且便于固液分离。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为实施例1所用晶种HY分子筛的XRD谱图。
图2为实施例1所用晶种HY分子筛的扫描电镜图。
图3为实施例1-5和对比例1-4所制备的KL分子筛的XRD谱图。
图4为KL分子筛的XRD标准谱图。
图5为实施例2所制备的KL分子筛L-2的扫描电镜图。
图6为对比例1所制备的KL分子筛DB-1的扫描电镜图。
图7为对比例4所制备的KL分子筛DB-4的扫描电镜图。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明第一方面提供了一种KL分子筛，其中，该KL分子筛呈圆柱形，且该圆柱形的长为1-3微米，长径比为0.5-2。
本发明的KL分子筛呈圆柱形，所述圆柱形包括标准的圆柱形和所有近似的圆柱形，所述近似的圆柱形例如为圆柱的两端有螺旋状锥形突起，如图5所示。在本发明中，圆柱形的长指的是圆柱形两端(包括突起)之间的最大距离，如图5中的L所示，圆柱形的径指的是横截面的圆的直径，如图5中的d所示，圆柱形的高指的是如图5中h所示的不包括两端突起的圆柱长度。在本发明中，所述KL分子筛的尺寸通过扫描电镜观察得到。
本发明的KL分子筛具有较大的粒径，具体地，圆柱形的KL分子筛的长(L)通常为1-3微米，优选为1-2.5微米，更优选为1-2.2微米，进一步优选为1-2微米；圆柱形的KL分子筛的长径比(L/d)通常为0.5-2，优选为0.6-1.5，更优选为0.8-1.2。另外，本发明的KL分子筛还具有长高比(L/h)，在理想的情况下，所述长高比接近于1，通常地，所述长高比可以为1-3，优选为1-2，更优选为1-1.5，进一步优选为1-1.3。
本发明的KL分子筛具有本领域常规的KL分子筛的一切物理性质和化学性质，例如，本发明的KL分子筛的分子式可以为0.9-1.3K2O：Al2O3：5.2-6.9SiO2：xH2O，其中x为0-9的整数；优选地，所述KL分子筛的分子式为0.9-1.1K2O：Al2O3：5.7-6.2SiO2：xH2O，x为0-9的整数。
本发明的KL分子筛的硅铝比可以为5.2-6.9，优选为5.7-6.2。
本发明的KL分子筛具有一维孔道结构，本发明的KL分子筛的孔容可以为0.10-0.20mL/g，优选为0.18-0.19mL/g；比表面积可以为190-320m2/g，优选为280-310m2/g。
本发明的KL分子筛呈圆柱形(包括近似的圆柱形)，晶型规整，粒径较大(长度L可达1微米以上，优选为1.5微米以上)，相对结晶度高(可以达到90％以上)。
本发明第二方面提供了一种制备KL分子筛的方法，其中，该方法包括以下步骤：
(1)将含有钾源、铝源和硅源的原料进行混合得到凝胶，其中，以SiO2计的硅源与以Al2O3计的铝源的用量的摩尔比为8-20，以K2O计的钾源与以SiO2计的硅源的摩尔比为0.2-0.4；
(2)在HY晶种的存在下，将步骤(1)得到的凝胶进行晶化；
其中，所述HY晶种的各成分的摩尔组成为0.001～0.07Na2O：Al2O3：4.5～8SiO2：0.01～10H2O。
在步骤(1)中，优选地，以SiO2计的硅源与以Al2O3计的铝源的用量的摩尔比为8.5～15，以K2O计的钾源与以SiO2计的硅源的摩尔比为0.25～0.35；更优选地，以SiO2计的硅源与以Al2O3计的铝源的用量的摩尔比为9-11，以K2O计的钾源与以SiO2计的硅源的摩尔比为0.27-0.32。
在步骤(1)中，所述混合在水中进行，所述凝胶中还含有水，H2O的摩尔数与以K2O计的钾源的摩尔比50-70：1，优选为60-67：1。
在步骤(1)中，制备得到所述凝胶之后可以调节所得凝胶的pH值为11-14，优选为13-14。
在步骤(1)中，所述钾源、铝源和硅源的种类没有特别的限定，可以为本领域常规的制备凝胶所用的钾源、铝源和硅源的种类。例如所述硅源可以选自硅溶胶、固体硅胶和白炭黑中的一种或多种，优选为硅溶胶和/或固体硅胶，进一步优选为硅溶胶；所述硅溶胶没有特别的限定，其中SiO2的含量可以为20～45重量％，优选为25～40重量％。所述铝源可以选自氢氧化铝和/或偏铝酸钠；所述钾源可以为含钾的碱性物质，优选为氢氧化钾或者氢氧化钾和氢氧化钠的混合物。
在步骤(1)中，优选地，所述将含有钾源、铝源和硅源的原料进行混合得到凝胶的过程可以包括：将铝源与含有钾源的水溶液进行混合后得到混合后的产物，将混合后的产物与硅源进行混合得到凝胶。其中，所述将铝源与含有钾源的水溶液进行混合在加热的条件下进行，温度可以为80-110℃，优选为加热至沸腾，在加热后可以根据需要补加水；所述将混合后的产物与硅源进行混合的过程可以在30-60℃，优选在40-50℃的温度下进行。根据本发明一种最为优选的具体实施方式，所述将含有钾源、铝源和硅源的原料进行混合得到凝胶的过程可以包括：将氢氧化铝与氢氧化钾水溶液接触，加热至80-110℃溶解，得到偏铝酸钾的水溶液，待偏铝酸钾水溶液冷却至30-60℃时(优选为40-50℃)与硅溶胶混合得到凝胶。
在步骤(2)中，所述HY晶种的各成分的摩尔组成优选为0.001-0.05Na2O：Al2O3：4.5-7SiO2：0.01-9H2O，更优选为0.001-0.03Na2O：Al2O3：4.8-6SiO2：0.01-8H2O，进一步优选为0.001-0.01Na2O：Al2O3：5.2-5.8SiO2：0.01-7H2O。所述HY晶种的其他性质例如可以满足：晶胞常数≥24.55埃，相对结晶度≥60％，氧化钠含量≤1.0质量％，粒径为0.1-2μm；优选地，所述HY晶种的晶胞常数为≥24.58埃，相对结晶度为≥62％，氧化钠含量为≤0.8质量％，粒径为0.3-1.8μm；更优选地，所述HY晶种的晶胞常数为≥24.60埃，相对结晶度为≥65％，氧化钠含量为≤0.5质量％，粒径为0.5-1.5μm。
在步骤(2)中，所述HY晶种可以商购得到，也可以通过制备得到，所述制备的过程可以为本领域常规的制备过程，例如可以包括：将NaY沸石在铵盐溶液中进行三次交换，铵盐选自氯化铵或硫酸铵，并且在第一次铵交换后进行一次焙烧操作。
在步骤(2)中，所述HY晶种的加入量没有特别的限定，其加入量可以以Al2O3为基准计算，即HY晶种中Al2O3占步骤(1)所得凝胶(不包括HY晶种)中Al2O3的摩尔比，例如可以为：以步骤(1)所得凝胶中Al2O3的量为100摩尔份计，所投加的HY晶种中Al2O3的量为1-15摩尔份，优选为3-5摩尔份。
在步骤(2)中，所述HY晶种的投加时机为“在步骤(1)制备凝胶体系的过程中”和/或“在步骤(1)制备得到凝胶之后”，其中所述“在步骤(1)制备凝胶体系的过程中”投加HY晶种的方式例如可以为：先将铝源与钾源在水溶液中混合，然后将混合后的产物与硅源和HY晶种一起在水溶液中混合均匀制备得到凝胶，所述“在步骤(1)制备得到凝胶之后”投加HY晶种的方式例如可以为将凝胶调节pH之后再投加HY晶种。所述HY晶种的投加时机优选为“在步骤(1)制备凝胶体系的过程中”。
在步骤(3)中，所述晶化的条件没有特别的限定，按照本领域常规的晶化条件进行即可，例如所述晶化条件可以包括：在密闭容器中在静置下进行，晶化温度为120～220℃，晶化时间为24～80h；优选地，所述晶化条件包括：晶化温度为140～190℃，晶化时间为40～75h；更优选地，所述晶化条件包括：晶化温度为150～180℃，晶化时间为40-72h。
在本发明中，所述方法还可以包括：将晶化所得产物依次进行过滤、洗涤和干燥。所述过滤、洗涤和干燥均按照本领域常规的方式操作即可，其中，所述洗涤例如可以包括将晶化产物洗涤至滤液的pH值为9-10，所述干燥的条件例如包括：干燥温度可以为100-140℃，优选为110-130℃，干燥时间可以为5-16小时，优选为6-10小时。
本发明第三方面提供了根据上述方法制备得到的KL分子筛。本发明的方法制备得到的KL分子筛呈圆柱形(包括近似的圆柱形)，晶型规整，粒径较大(长度可达1微米以上)，相对结晶度高(可以达到90％以上)。
本发明第四方面提供了本发明的KL分子筛在制备催化剂中的应用。本发明的KL分子筛可以作为一种理想的催化基质或活性组分而用于催化剂的制备中。使用本发明的KL分子筛制备得到的催化剂具有较高的催化活性(转化率可以达到99％以上，产物收率达到78％以上)，并且由于本发明的KL分子筛特有的大粒径的特性，使得所制得的催化剂能够在固液分离的过程中更方便地进行分离。
下面通过实例对本发明做进一步说明，但本发明并不限于此。
在以下实施例和对比例中，KL分子筛的晶相及相对结晶度采用X射线衍射仪进行分析，硅铝比采用X射线荧光光谱仪分析，晶粒形貌分析通过扫描电镜(SEM)完成，比表面和孔容通过BET方法测定，KL分子筛的分子式通过X射线荧光谱仪分析测定。
实施例1
称取58.91g氢氧化钾溶解于288.20g净水中，然后将23.91g氢氧化铝加入其中，加热煮沸至溶液清亮，补加溶解过程中损失的水分。待上述溶液冷却至约45℃时，搅拌条件下同时加入264.19g硅溶胶(国联科技有限公司生产，SiO2含量28.8％)和1.86gHY晶种(各成分的摩尔组成为0.005Na2O：Al2O3：5.5SiO2：3H2O，晶胞常数约为24.62埃，相对结晶度约为68％，氧化钠含量约为0.35质量％，粒径分布在0.8-1.5μm的范围内)，溶液成胶后继续搅拌数分钟，得到组成为3K2O:Al2O3:8.5SiO2:180H2O的凝胶。将凝胶底物转移至反应釜，置于150℃下静止晶化，晶化42h。冷却后过滤，洗涤至滤液PH值为约9.5，将滤饼置120℃下干燥8h，得到产物KL分子筛，记为L-1。
经检测，所得KL分子筛的分子式为1.1K2O：Al2O3：6.1SiO2：5H2O，结晶度110％，硅铝比5.79，电镜分析所得晶体呈圆柱体，平均长约为1.5微米，长高比约为1.4，长径比约为0.84，比表面为310m2/g，孔容为0.19mL/g。
实施例2
称取54.99g氢氧化钾溶解于276.78g净水中配成氢氧化钾溶液。将23.43g氢氧化铝加入其中，加热煮沸溶解，补加损失的水分。冷却上述溶液至约40℃时，搅拌条件下加入260.62g硅溶胶(恒生化工有限公司生产，SiO2含量24.7％)和5.57gHY晶种(各成分的摩尔组成为0.009Na2O：Al2O3：5.8SiO2：4H2O，晶胞常数约为24.63埃，相对结晶度约为65％，氧化钠含量约为0.4质量％，粒径分布在1-1.5μm的范围内)，成稠后继续搅拌数分钟，所得凝胶组成为2.8K2O:Al2O3:8.5SiO2:175H2O。将白色凝胶转移至反应釜，置于160℃下静止晶化，晶化40h。冷却后进行过滤，洗涤至滤液PH值为约9.5，将滤饼在120℃下干燥8h，得到产物KL分子筛，记为L-2。
经检测，所得KL分子筛的分子式为0.9K2O：Al2O3：6.1SiO2：5H2O，结晶度105％，硅铝比6.11，电镜分析所得晶体呈圆柱体，平均长约为1.8微米，长高比约1.25，长径比约为1。比表面309m2/g，孔容0.18mL/g。
另外，对本实施例所用晶种HY分子筛进行XRD检测和扫描电镜检测，所得结果分别见图1和图2所示，从图1可以看出：本实施例所用晶种HY分子筛的XRD谱图为典型的Y型分子筛XRD谱图，从图2可以看出：本实施例所用晶种HY分子筛的晶粒形状为典型的Y型分子筛晶粒的晶粒形状。
对本实施例所制备的KL分子筛L-2进行扫描电镜检测，所得结果见图5所示，从图5可以看出：本实施例所制备的KL分子筛L-2的晶粒大小均匀，呈圆柱状，并且粒径较大，晶粒的粒径d可以达到1.5μm以上甚至接近2μm。
实施例3
称53.02g氢氧化钾溶解于265.08净水中。将22.95g氢氧化铝加入到氢氧化钾溶液中，加热煮沸溶解，损失的水分进行补加。待上述溶液冷却至约50℃时，搅拌条件下同时加入257.04g硅溶胶(国联科技有限公司生产，SiO2含量28.8％)和9.28gHY晶种(各成分的摩尔组成为0.003Na2O：Al2O3：5.2SiO2：3H2O，晶胞常数约为24.61埃，相对结晶度约为66％，氧化钠含量约为0.3质量％，粒径分布在0.8-1.2μm的范围内)，成稠后继续搅拌数分钟，得到凝胶组成为2.7K2O:Al2O3:8.5SiO2:170H2O。将底物转移至反应釜，置于150℃下静止晶化42h。冷却后过滤，洗涤至滤液PH值为约9.5，滤饼于120℃干燥8h，得到产物KL分子筛，记为L-3。
经检测，所得KL分子筛的分子式为0.9K2O：Al2O3：6.0SiO2：4H2O，结晶度106％，硅铝比5.96，电镜分析所得晶体呈圆柱体，平均长约1.2微米，长高比约为2，长径比约为1。比表面306m2/g，孔容0.18mL/g。
实施例4
在277.79g净水中溶解52.04g氢氧化钾，然后加入21.74g铝粉，加热煮沸至溶液清亮，补加水分。待溶液冷却至约45℃时，同时加入216.82g硅溶胶(恒生化工有限公司生产，SiO2含量24.7％)和18.56gHY晶种(各成分的摩尔组成为0.005Na2O：Al2O3：5.2SiO2：3H2O，晶胞常数约为24.62埃，相对结晶度约为68％，氧化钠含量约为0.35质量％，粒径分布在0.8-1.2μm的范围内)，成胶后继续搅拌数分钟，凝胶组成2.65K2O:Al2O3:7.5SiO2:165H2O。将凝胶转至反应釜，于150℃下静止晶化42h。冷却后先倒去上层母液，再进行过滤，洗涤至滤液PH为约9.5，在120℃下干燥滤饼8h，得到产物KL分子筛，记为L-4。
经检测，所得KL分子筛的分子式为1.0K2O：Al2O3：5.8SiO2：3H2O，结晶度100％，硅铝比6.18，电镜分析所得晶体呈圆柱体，平均长约为1.3微米，长高比约1.4，长径比约0.98。比表面295m2/g，孔容0.19mL/g。
实施例5
将54.01g氢氧化钾溶解于299.52g净水。称20.53g氢氧化铝加入其中，加热煮沸溶解，冷却后补加水分。待溶液冷却至约为50℃时，同时加入239.17g硅溶胶(国联科技有限公司生产，SiO2含量28.8％)和27.84gHY晶种(各成分的摩尔组成为0.005Na2O：Al2O3：5.5SiO2：3H2O，晶胞常数约为24.62埃，相对结晶度约为68％，氧化钠含量约为0.35质量％，粒径分布在0.8-1.5μm的范围内)，成胶后继续搅拌数分钟，凝胶组成2.75K2O:Al2O3:8.5SiO2:180H2O。将底物置于160℃下静止晶化40h。冷却后进行过滤，洗涤直至滤液PH值为约9.5，滤饼在120℃下干燥8h，得到产物KL分子筛，记为L-5。
经检测，所得KL分子筛的分子式为1.0K2O：Al2O3：6.2SiO2：6H2O，结晶度90％，硅铝比6.04，电镜分析所得晶体呈圆柱体，平均长约为1.5微米，长高比约1.1，长径比约0.77。比表面286m2/g，孔容0.18mL/g。
对比例1
按照实施例1的方法进行，所不同的是，不加入HY晶种。最终得到产物KL分子筛，记为DB-1。
经检测，所得分子筛的相对结晶度108％，硅铝比5.31，产物中IW:IL＝0.08(所述IW:IL为分子筛产品中的XRD表征中W杂晶沸石特征峰2θ＝12.6°和L沸石特征峰2θ＝22.7°的峰强度的比值)。电镜分析所得晶体呈蚌状，平均长约0.5微米，长高比约为2，长径比约0.8。比表面312m2/g，孔容0.16mL/g。
对本对比例制备所得KL分子筛DB-1进行扫描电镜检测，如图6所示，从图6可以看出，所得KL分子筛DB-1的晶粒大小不均匀，呈蚌状，且晶粒太小(从图中标注出的晶粒可以看出，其L为591.9nm，h为284.2nm，d为764.0nm)。
对比例2
按照实施例1的方法进行，所不同的是，将HY晶种换成相同质量的NaY晶种。最终得到产物KL分子筛，记为DB-2。
经检测，所得分子筛的相对结晶度26％，产物中IW:IL＝2.82，含有大量W杂晶。电镜显示所得晶体呈哑铃状，体积较为庞大。
对比例3
按照实施例1的方法进行，所不同的是，将HY晶种换成相同质量的USY晶种。最终得到产物KL分子筛，记为DB-3。
经检测，所得分子筛的相对结晶度34％，产物中IW:IL＝0.52，含有大量W杂晶。电镜显示所得晶体呈哑铃状，体积较为庞大。
对比例4
按照实施例1的方法进行，所不同的是，将HY晶种换成相同质量的L晶种。最终得到产物KL分子筛，记为DB-3。
经检测，所得分子筛的相对结晶度110％，硅铝比5.36。电镜分析所得晶体呈蚌状，平均长约0.2微米，长高比约为1.7，长径比约0.8。比表面308m2/g，孔容0.15mL/g。
对本对比例制备所得KL分子筛DB-4进行扫描电镜检测，如图7所示，从图7可以看出所得KL分子筛DB-4不均匀，呈蚌状，且晶粒太小。
另外，对上述实施例1-5和对比例1-4所制备的KL分子筛L1～L5和DB-1～DB-4分别进行XRD检测，所得结果见图3所示，并且KL分子筛的XRD标准谱图见图4所示，标准特征峰为2θ：5.6°、19.3°、22.7°、24.2°、25.6°、28.0°、29.1°、30.7°。结合图3和图4可以看出：KL分子筛L1～L5和DB-1～DB-4的谱图均具备L分子筛的标准特征峰，但DB-2和DB-3在2θ为12.6°有明显隆起的特征峰，表明其含有大量W杂晶；而本发明的采用HY分子筛作为晶种进行合成的KL分子筛L1～L5在2θ为12.6°无明显特征峰。
应用例
将实施例1-5和对比例1-4制备所得的KL分子筛L1～L5和DB-1～DB-4分别制备的得到催化剂，具体制备方法如下：
取KL分子筛L1～L5和DB-1～DB-4作为载体，分别以浓度16mg/ml的Pt(NH4)4Cl2溶液过饱和浸渍，浸渍时液固比为4：1，浸渍后固体于120℃干燥12小时，350℃焙烧4小时，称取Pt含量为1.0％质量％的催化剂。
将制备所得催化剂用于催化芳构化反应中，具体方法包括：在高压微反装置上装填2ml催化剂，以正已烷为原料在催化剂的存在下进行芳构化反应生成BTX产物(本领域对苯、甲苯、二甲苯混合芳烃的简称)，反应温度为480℃，压力为1.0MPa，进料液空速为3h-1，氢/烃体积比1200:1。计算转化率和BTX产物收率，将所得结果记于表1中。
表1
结合上述实施例和对比例的检测结果和应用例的检测结果可以看出，本发明的方法工艺简单，成本较低，原料易得，环境友好。根据本发明的方法制备得到的KL分子筛具有典型的KL分子筛族X光衍射谱图，并且具有大粒径(长度可达1微米以上)、高规整度和高相对结晶度(可以达到100％以上)。本发明的KL分子筛当用于催化剂载体时可以实现较好的催化效果，转化率可以达到99％以上，产物收率达到78％以上。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (18)

1.一种制备KL分子筛的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）将含有钾源、铝源和硅源的原料进行混合得到凝胶，其中，以SiO2计的硅源与以Al2O3计的铝源的用量的摩尔比为8-20，以K2O计的钾源与以SiO2计的硅源的摩尔比为0.2-0.4；
（2）在HY晶种的存在下，将步骤（1）得到的凝胶进行晶化；
其中，所述HY晶种的各成分的摩尔组成为0.001~0.07Na2O：Al2O3：4.5~8SiO2：0.01~10H2O。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（1）中，以SiO2计的硅源与以Al2O3计的铝源的用量的摩尔比为8.5～15，以K2O计的钾源与以SiO2计的硅源的摩尔比为0.25～0.35。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在步骤（1）中，调节所述凝胶的pH值为11-14。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤（1）中，调节所述凝胶的pH值为13-14。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，在步骤（1）中，所述将含有钾源、铝源和硅源的原料进行混合得到凝胶的过程包括：将铝源与含有钾源的水溶液进行混合后得到混合后的产物，将混合后的产物与硅源进行混合得到凝胶。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所得凝胶中H2O与以K2O计的钾源的摩尔比为50-70：1。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述铝源选自氢氧化铝和/或偏铝酸钠，所述钾源为含钾的碱性物质，所述硅源为硅溶胶、固体硅胶和白炭黑中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（2）中，所述HY晶种的各成分的摩尔组成为0.001-0.05Na2O：Al2O3：4.5-7SiO2：0.01-9H2O。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述HY晶种的晶胞常数≥24.55埃，相对结晶度≥60%，氧化钠含量≤1.0质量%，粒径为0.1-2μm。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述晶种的加入时机为在步骤（1）制备凝胶体系的过程中加入和/或在步骤（1）制备得到凝胶之后加入。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述晶种的加入时机为在步骤（1）制备凝胶体系的过程中加入。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（2）中，所述HY晶种的用量为：以步骤（1）中以Al2O3计的铝源的量为100摩尔份计，所投加的HY晶种以Al2O3计的量为1-15摩尔份。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述HY晶种的用量为：以步骤（1）中以Al2O3计的铝源的量为100摩尔份计，所投加的HY晶种以Al2O3计的量为3-5摩尔份。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（2）中，所述晶化的条件包括：在密闭容器中进行，晶化温度为120～220℃，晶化时间为24～80h。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，晶化温度为140～190℃，晶化时间为40～75h。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：将晶化所得产物依次进行过滤、洗涤和干燥。
17.根据权利要求1-16中任意一项所述的方法制备得到的KL分子筛。
18.权利要求17所述的KL分子筛在制备催化剂中的应用。
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