一種高嶺土原位晶化合成l沸石分子篩的方法
2023-09-23 23:53:10
專利名稱：一種高嶺土原位晶化合成l沸石分子篩的方法
技術領域：
本發明屬於分子篩合成領域，更具體的說是一種以高嶺土為原料原位晶化 合成L沸石分子篩的方法。
背景技術：
L沸石的應用非常廣泛，特別是載鉑的L沸石，對"~"烷烴的芳構化有比 傳統雙功能催化劑高得多的活性和選擇性，L沸石催化劑還對芳香族化合物定向 氯化有很高的活性和選擇性，另外L沸石還有良好的裂化異構化性能和吸附性 能。通常合成L沸石可用砝溶膠，矽酸鉀或矽酸鈉作為含珪原料，用鋁拔鉀或 鋁酸鈉作為含鋁原料，加入氫氧化鉀或氫氧化鈉，配成一定組成的鋁矽酸鉀或 鋁矽酸鉀鈉的凝膠，在IOO-1501C晶化製得。按傳統的方法合成L沸石，投料 矽鋁比高，晶化時間長，生產成本高，且晶粒小，這給工業上大 生產的過 濾帶來了困難。
70年代，US2006116277用原位晶化的方法合成了納米NaY分子篩， US3506594， 3503900， 3647718報導了以高冷土為原料同時製備活性組分和基 質的原位結晶沸石的技術。主要工藝為將高嶺土漿液噴霧成型，經蜂爽後在 鹼性體系下使微球中的一部分轉化為分子篩。在以上方法中，分子篩的合成是 在高呤土噴霧成型為微球以後進行的，制務維化劑時，組分的調變靈活性差。
發明內容
本發明採用原位晶化的方法，將L沸石直接長在較大顆粒的栽體上。以高嶺 土為原料，不經過噴霧成型，將高嶺土焙燒以後，按一定比例將白炭黑，導向 劑，氫氧化鉀，蒸餾水，焙燒高嶺土投入不鏽鋼反應釜中，在攪拌下於一定溫 度下晶化一定時間後，除去母液後乾燥得到L沸石分子篩。本方法完全區別於目前國內外現有的技術，本發明是以高峰土為原料，將高嶺土中珪、鋁轉化為
活性矽、活性鋁直接用於合成L沸石，所合成的產物具有較高的結晶度，並且
顆粒較大便於過濾。大大降低了原料成本。
圖1為本發明高嶺土製備L沸石工藝流程示意圖，
圖2為以高嶺土為原料不同方法合成L沸石的XRD語圖。
具體實施例方式
如圖1所示，為本發明的工藝流程示意圖，具體製備過程依次為
步驟一以高呤土為原料，在粉碎機上加工，使全部通過孔g為0. 125mm 的試樣篩，以質量比l: IO加入蒸餾水，將高嶺土漿液攪拌均勻。
步驟二 將上述漿液抽濾，所得濾餅，以質量比l: IO加入O. 5mol/L的氫 氧化鉀溶液，充分攪拌均勻，抽濾至濾液呈中性。
步驟三向所得濾餅加入0.5mol/L的鹽酸溶液，攪拌均勻後，抽濾至濾液 呈中性。
步驟四將所得濾餅烘乾， 一部分在850 - 1050X:焙燒1-3h得到以尖晶石 為主，並伴有少量莫來石的高呤土，將其在粉碎機上加工，使其全部通過孔徑 為0. 105mm的試樣篩。
步驟五將另一部分高嶺土在550 - 8501C焙燒1-3h得到偏土，將其在粉碎 機上加工，使其全部通過孔徑為0.105咖的試樣篩。
步驟六將兩種焙燒土按一定比例混合後，加入白炭黑，導向劑或晶種， 氫氧化鉀溶液，蒸餾水，於100-130X:晶化18-24h，過濾除去母液，濾餅用蒸 餾水洗至pH在8-9之間，千燥後得到L沸石分子篩。用該方法合成的分子篩， 具有L沐石X光粉末衍射的特徵諉圖。步驟六所述的白炭黑，其中Si02的含量為93. 94%;高土偏土 = (0-10): (0-10);所述的導向劑其組成為8K20 A1203 . 14Si02 320H20 (摩爾比)，晶種是預先制好的L沸石；氫氧化鉀溶液濃度為16 - 17 % 。下面用實例進一步說明本發明的特點。實例l、 2描述了用焙燒高呤土合成L分子篩的方法。實例中所用到的主要分析方法見表1本發明涉及的主要分析方法項目方法標準代號L結晶度X粉末衍射法Q/SH018.054L珪鋁比X粉末衍射法Q/SH018. 055K20火焰光度法Q/SH018. 0144孔體積四氯化碳吸附法Q/SH018. 838比表面積、熱解吸色譜法Q/LZJ0013實例一取0. 3% (基於高呤土質量)的L沸石作為晶種，研磨使其全部通過0. 105mm 的試樣篩，加入蒸餾水，用超聲波^t半小時。再向其中加入白炭黑2.6316克， 氫氧化鉀4.5319克，蒸餾水26.8758克，2克偏土， 8克高土，將、攪拌均勻， 在室溫陳化24小時，投入到不鏽鋼反應器中，升溫至120匸並恆溫攪拌晶化24 個小時。晶化結束後，過濾除去母液，洗滌，乾燥濾餅，得到晶化產物。其XRD 諳圖見附圖2。 實例二取1克導向劑，氫氧化鍾4. 3853克，蒸餾水26. 1032克，白炭黑2. 8013克，偏土2克，高土8克，攪拌均勻後在室溫陳化24小時，投入到不鏽鋼反應 釜中，升溫至120C並恆溫攪拌晶化20個小時，晶化結束後，過濾除去母液， 洗滌，千燥濾餅，得到晶化產物。其XRD謙圖見附圖2。
權利要求
1一種用高嶺土原位晶化合成L分子篩的製備方法。原位晶化合成L分子篩的製備步驟為以高嶺土為原料，將一部分高嶺土在850℃-1050℃焙燒1-3h得到高溫焙燒土，另一部分高嶺土在550℃-850℃焙燒1-3h得到偏高嶺土，將兩種高嶺土按一定比例混合後，加入白炭黑，導向劑或晶種，氫氧化鉀溶液，蒸餾水，於100-130℃晶化18到24h，過濾除去母液，濾餅用蒸餾水洗至pH值在8-9，乾燥後得到L分子篩。
2.按照權利要求1所述方法，其特徵在於所述的高嶺土包括軟質高嶺土， 硬質高嶺巖，煤幵石，其中位徑為2.5-3.5pm,晶體高嶺石含量要高於80%， 氧化鐵低於1.7%,氧化鈉與氧化鉀之和低於0. 5 % 。
3.按照權利要求1所述方法，其特徵在於所述的導向劑其組成為 8K20 . A1203 . 14Si02 . 320H2O (摩爾比)。
4.按照權利要求1所述方法，其特徵在於所用的氫氧化鉀溶液濃度為16-17%。
5.按照權利要求1所述方法，其特徵在於該方法製得的L分子篩具有L分子 篩的X光粉末衍射的特徵譜圖，其KL沸石含量為30-90%。
全文摘要
本發明是以高嶺土為原料，原位晶化合成L沸石分子篩的一種方法。該方法的特點是將一部分高嶺土經高溫煅燒得高溫焙燒土，簡稱高土，另一部分高嶺土在較低溫度下焙燒得到偏高嶺土，簡稱為偏土。將兩種上以一定比例混合後添加晶種或導向劑在鹼性體系中進行原位晶化，最終得到L分子篩，用該方法製得的L分子篩具有L分子篩的X光粉末衍射的特徵譜圖。
文檔編號C01B39/00GK101293659SQ200710054290
公開日2008年10月29日 申請日期2007年4月24日 優先權日2007年4月24日
發明者衛冬燕, 軍 徐, 牛靜靜, 秦建昭, 詹予忠, 郭士嶺, 陳宜俍 申請人:鄭州大學