[发明专利]一种L沸石及其制备方法与应用

说明书

一种L沸石，其化学组成为(0.8～5)K₂O：Al₂O₃：(5～20)SiO₂，所述L沸石晶粒的平均直径d为0.1～2.0μm，形貌指数R为0.2～1，晶粒完整度分布中，形貌指数R为0.2～0.3的晶粒占总晶粒量的3～30质量％，形貌指数R为0.3～0.7的晶粒占总晶粒量的40～65质量％，形貌指数R为0.7～1.0的晶粒占总晶粒量的10～57质量％。该沸石成型后具有较高的压碎强度，负载铂后制得的催化剂具有较好的烷烃芳构化活性、选择性和良好的活性稳定性。

技术领域

本发明为一种硅铝沸石及其制备方法与应用，具体地说，是一种L沸石及其制备方法与含L沸石的催化剂。

背景技术

L型沸石(国际沸石协会代码：LTL)是1965年Union Carbide公司研制开发的一种人工合成沸石，迄今尚未在自然界中发现等同体。L沸石是一种碱性的大孔沸石，其晶体呈圆柱状，具有与圆柱体轴相平行的一维孔道结构，由交替的六方柱笼与钙霞石笼在C轴方向上堆积而成，再按六重轴旋转产生十二元环孔道，其孔径为0.71nm，动力学直径为0.81nm。L沸石典型的化学组成分子式如下：

(0.9～1.3)M_2/nO：Al₂O₃：xSiO₂：yH₂O

式中M为金属离子，最主要的金属离子是K⁺，也可以被其它碱或碱土金属离子所置换，但一般L沸石中有90％以上K⁺是不容易被交换的。n为M的价数，x＝5～7，y＝0～9。

自Bernard(Proc.5th Int.Conf.on Zeolites,Wiley,New York,1980,68)发现PtKL对正己烷的芳构化具有比传统双功能催化剂高得多的活性和选择性以来，载铂的L沸石作为正构烷烃脱氢环化催化剂得到广泛关注。随后，Chevron公司和EXXON申请了有关PtKL沸石催化剂用于脱氢反应和重整反应的专利，并实现了该催化剂的工业化应用。

CN85103013A公开一种加入导向剂合成L沸石的方法，其导向剂的特点是具有高硅铝比和高碱硅比，加入导向剂可缩短合成L沸石的晶化时间，扩大晶化相区。CN1055344A公开一种用于合成L沸石的导向剂，该导向剂的原料硅铝比低，但碱硅比高，使用该导向剂合成L沸石可以缩短晶化诱导期，加快晶化速度。在以上方法中，没有对L沸石晶体形貌和粒度分布控制加以描述。

CN1070383A公开一种加入导向剂合成L沸石的方法，所得L沸石至少50％结晶是圆柱体，晶粒大小分布均匀。

US4701315公开了具有圆柱体形貌L沸石的制备方法，所合成的L沸石晶粒至少50％为圆柱体，晶粒的平均直径至少为0.5微米，晶粒的长径比至少为0.5。

发明内容

本发明的目的是提供一种L沸石及其制备方法，该沸石成型后具有较高的压碎强度，负载铂后制得的催化剂具有较好的烷烃芳构化活性、选择性和良好的活性稳定性。

本发明提供的L沸石，其化学组成为(0.9～1.3)K₂O：Al₂O₃：(5～7)SiO₂，所述L沸石晶粒的平均直径d为0.1～2.0μm，晶粒完整度分布中，形貌指数R为0.2～0.3的晶粒占总晶粒量的3～30质量％，形貌指数R为0.3～0.7的晶粒占总晶粒量的40～65质量％，形貌指数R为0.7～1.0的晶粒占总晶粒量的10～57质量％。

本发明在L沸石的合成反应混合物中，加入低碱硅比和高硅铝比的导向剂，通过带有间歇搅拌的静态水热晶化得到L沸石。该沸石纯度高、结晶度高，晶粒尺寸分布合理。所述沸石成型后具有较高的压碎强度，负载铂后制得的催化剂，用于烷烃重整反应，具有较高的反应活性和芳烃选择性。