[发明专利]丝光分子筛催化剂、制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种丝光分子筛催化剂、制备方法及应用。所述丝光分子筛催化剂，以重量份数计，包括以下组份：a)92～99份的丝光分子筛；b)1～8份的硅铝胶粘结剂；所述硅铝胶粘结剂是通过硅源、铝源和碱接触的步骤获得的。

技术领域

本发明涉及一种丝光分子筛催化剂、制备方法及应用。

背景技术

丝光沸石分子筛(MOR)是人类认识最早的沸石分子筛之一，1948年Barrer等人利用碳酸钠为矿化剂，使用混合硅酸凝胶与铝酸钠水溶液在265～295℃下水热晶化，首次人工合成出丝光沸石，典型的化学式为Na₈[Al₈Si₄O₉₆].24H₂O。MOR结构具有四元环、五元环、六元环、八元环和十二元环，主孔道为一维十二元环孔道，孔口呈椭圆形，孔径为0.65纳米×0.70纳米，主孔道与八元环孔道相同，八元环孔道尺寸为0.26纳米×0.57纳米。丝光沸石分子筛由于其较强的酸性和独特的孔道结构，并具有优良的耐热、耐酸和抗水汽性能，被广泛用作化学工业中许多重要催化反应的催化剂或者载体材料。如加氢裂化、加氢异构、歧化和烷基化，尤其是应用于正构烷烃异构化反应、芳烃异构化及烷基转移反应和甲苯歧化反应等领域时表现出优异的性能，同时也常用于气体或液体混合物分离。以丝光分子筛为活性组分制得的催化剂已经成功应用于甲苯歧化制对二甲苯工艺。

特别地，为了满足工业应用的要求，需将分子筛与粘结剂、造孔剂等添加剂混合成型，制成具有一定尺寸、形状和强度的催化剂。但是，粘结剂的加入更会覆盖分子筛的活性中心，同时会限制催化剂中作为活性组分的分子筛的含量，一般分子筛的含量低于80质量％。因此，在商品化的成型的丝光分子筛催化剂中的活性中心的数量远低于成型前的丝光分子筛。

为了克服催化剂中含有粘结剂、活性中心少的问题，文献CN102039152B公开了一种无粘结剂丝光分子筛催化剂的制备方法，通过蒸汽相辅助晶化制备丝光分子筛催化剂。然而，该方法转晶所需时间长(10～200小时)，进而导致催化剂强度降低，无法满足工业应用的要求；同时，所得的催化剂中仍残留有5质量％的粘结剂。

另外，本发明的发明人发现，催化剂强度对催化性能影响显著。在甲苯歧化制对二乙苯的反应中，催化剂的抗压强度并不是越高越好，需要寻找合适的抗压强度才能保证催化剂的催化性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术采用硅溶胶、氧化铝为粘结剂，存在粘结剂用量大时催化剂强度过高、分子筛含量低、催化活性低，粘结剂用量小时催化剂强度低，粉化严重；而二次晶化所需时间长的问题。本发明提供一种新的丝光分子筛催化剂。该催化剂以硅铝胶为粘结剂，使用非常少量的粘结剂就可以实现分子筛的成型，直接制得了分子筛含量不低于95％的丝光分子筛催化剂，无需二次晶化即可得到强度高、活性好的催化剂，符合甲苯歧化制对二乙苯反应对催化剂的要求，适合大规模工业生产。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：一种丝光分子筛催化剂，以重量份数计，包括以下组份：

a)92～99份的丝光分子筛；

b)1～8份的硅铝胶粘结剂；

所述硅铝胶粘结剂是通过硅源、铝源和碱接触的步骤获得的；硅源以SiO₂计，铝源以Al₂O₃计，碱硅摩尔比碱/SiO₂＝0～0.3，硅铝摩尔比SiO₂/Al₂O₃＝25～85。

上述技术方案中，碱硅摩尔比优选碱/SiO₂＝0.02～0.3，更优选碱/SiO₂＝0.03～0.22，更优选碱/SiO₂＝0.04～0.18，最优选碱/SiO₂＝0.06～0.12。