[发明专利]分子筛制备过程中残余模板剂的回收方法

说明书

本发明涉及分子筛领域，公开了一种分子筛制备过程中残余模板剂的回收方法，和由该回收方法得到的模板剂及其应用。具体地，本发明提供的回收方法包括：(1)将分子筛原料、模板剂和溶剂依次进行混合和晶化处理，得到晶化液；(2)在减压蒸发的条件下，将所述模板剂从所述晶化液中分离；其中，所述模板剂的沸点低于所述溶剂的沸点；所述减压蒸发的温度高于在该减压蒸发的条件下所述模板剂的沸点，但低于该条件下所述溶剂的沸点。采用本发明的方法可以从晶化液中大量回收残余的模板剂，且回收的模板剂具有较高的浓度，其可以直接作为分子筛制备原料而循环利用；同时，该回收过程对分子筛的性能影响很小。

技术领域

本发明涉及分子筛领域，具体涉及一种分子筛制备过程中残余模板剂的回收方法。

背景技术

溶剂热晶化法是人工合成分子筛的常用方法，特别是水热晶化法。美国联合碳化物公司(UCC)于1984年研究开发出的新型磷酸硅铝系列分子筛(US4440871、US4499327)-SAPO-n分子筛，是以有机胺为模板剂、分别以水合氧化铝、磷酸、硅溶胶为铝源、磷源和硅源，首先通过水热晶化法得到具有微孔相的有机胺/磷酸铝/硅复合体，然后通过焙烧除去模板剂(有机胺)而得到的。SAPO-34分子筛是其中的一种，其结构类似菱沸石，具有三维交叉孔道，孔径约为0.38nm，属立方晶系。由于其具有适宜的质子酸性、适宜的孔道结构、较大的比表面积、较好的吸附性能以及较好的热稳定性和水热稳定性等，使其在作为甲醇制烯烃反应催化剂中呈现较好的催化活性和选择性。

但是，由于采用水热晶化法合成的SAPO-34分子筛过程是一种可逆性的化学反应，为确保合成出纯净的SAPO-34分子筛，往往需要加入过量的模板剂，这些模板剂通常成本较高，且具有刺激性气味及毒性，晶化后大量模板剂存留在母液中，不仅经济上造成浪费，而且容易污染环境，因此，回收和利用模板剂可以有效降低原料成本、减少工艺过程对环境的危害，推动绿色化工工艺的开发及应用。

然而，目前尚没有较好的回收分子筛制备过程中残余模板剂的方法。CN103787370A公开了在分子筛制备过程结束后，利用反应体系的自生压力将气相物质从管道引出，收集所引出的气相物质分离设备，然后再利用静止、离心分层、闪蒸、精馏、萃取、吸附、吸收、层析、膜分离中的一种或混合方法分离模板剂和溶剂，模板剂浓度在1-90％范围内。但该方案忽视了其所保护的模板剂沸点的差异。如果选用高出水沸点的模板剂，利用自生压力则无法分离出高出水沸点的模板剂，只会分离出大量水和少量模板剂，大量的残留模板剂仍存留在晶化液中。另外，晶化结束后仍将晶化液长时间存留在较高温度反应釜内会使分子筛晶体发生变化。

因此，十分有必要寻找一种可以从分子筛制备过程中回收高浓度模板剂的方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种分子筛制备过程中残余模板剂的回收方法，和由该回收方法得到的模板剂及其应用。采用本发明提供的方法可以从晶化液中大量回收残余的模板剂，且回收得到的模板剂具有较高的浓度，其可以直接作为分子筛制备原料而循环利用；同时，该回收过程对分子筛的性能影响很小。

为了实现上述目的，本发明提供了一种分子筛制备过程中残余模板剂的回收方法，该回收方法包括以下步骤：(1)将分子筛原料、模板剂和溶剂依次进行混合和晶化处理，得到晶化液；(2)在减压蒸发的条件下，将所述模板剂从所述晶化液中分离；其中，所述模板剂的沸点低于所述溶剂的沸点；所述减压蒸发的温度高于在该减压蒸发的条件下所述模板剂的沸点，但低于该条件下所述溶剂的沸点。