[发明专利]一种用油页岩渣制备β分子筛的方法

摘要

本发明公开了一种用油页岩制备β分子筛的方法，包括以下内容：（1）将油页岩渣进行碱处理，焙烧，焙烧产物加入到模板剂水溶液中进行浸泡处理；（2）向步骤（1）中物料中加入硅源、铝源、碱、水和模板剂，混合得到凝胶物料；（3）将步骤（2）制得的凝胶物料进行水热晶化处理，洗涤，干燥，得到产物β分子筛。该方法以更廉价的、油页岩渣为合成原料，实现了低成本合成β分子筛的目的，在分子筛合成领域有着广阔的应用前景。 1

主权项

1.一种用油页岩渣制备β分子筛的方法，其特征在于包括以下内容：（1）将油页岩渣进行碱处理，焙烧，焙烧产物加入到模板剂水溶液中进行浸泡处理；（2）向步骤（1）中物料中加入硅源、铝源、碱、水和模板剂，混合得到凝胶物料；（3）将步骤（2）制得的凝胶物料进行水热晶化处理，洗涤，干燥，得到产物β分子筛；步骤（1）所述碱处理过程为：用含有NaOH、K₂CO₃和TEAOH的溶液或含有NaOH、KOH 、TEAOH的溶液浸泡油页岩渣；其中溶液中溶质的质量浓度为10wt%~55wt%；所述的浸泡时间为1~24小时，浸泡温度为20~90℃，液固比为（1~20）mL溶液/g油页岩渣；步骤（2）所述的凝胶物料的各组分摩尔配比如下：

SiO₂/Al₂O₃=10~500；

模板剂/SiO₂=0.05~1.5或投入量为凝胶体积5%~20%的β分子筛晶种；

M₂O/SiO₂=0.02~0.5；

H₂O/SiO₂=10~35；其中模板剂是四乙基氢氧化铵、四乙基氯化铵、四乙基溴化铵和四乙基碘化铵中的一种或其几种混合物；M代表碱金属元素钠和/或钾；

步骤（1）所述的模板剂是四乙基氢氧化铵，模板剂水溶液质量浓度为5wt%~60wt%；步骤（1）所述的油页岩渣与模板剂的质量比为1：1~1：15；步骤（1）所述焙烧产物加入到模板剂水溶液中的浸泡处理的条件为：浸泡时间1~50小时，浸泡温度为40~90℃。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：浸泡后将油页岩渣洗涤至中性，烘干粉碎直径小于70μm细粉。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的焙烧条件为：在700~1300℃焙烧0.5~20小时；焙烧时的升温速率为1~15℃/min。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）混合物料，搅拌混合均匀，并在20~90℃下继续加热搅拌将混合物浓缩，配制成凝胶，浓缩时间为1~8小时。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述的硅源为白碳黑、碱性硅溶胶、水玻璃或正硅酸乙酯、活化油页岩渣用的碱液中的一种或几种的混合物。

6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述的铝源为铝盐、铝酸盐、氧化铝、氢氧化铝、铝溶胶或含铝沸石、活化油页岩渣用的碱液中的一种或几种。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）配制反应混合物凝胶时不加入铝源，铝源由油页岩渣提供。

8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3）所述的水热晶化条件为：120~160℃水热晶化20~200小时。

9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：油页岩渣提供的硅源和铝源以二氧化硅和三氧化二铝总质量计，占总硅源和总铝源的10%～95%。

10.权利要求1~9任一方法制备的β分子筛，具有如下性质：相对结晶度为70%~90%；SiO₂/Al₂O₃摩尔比为10~40；晶粒尺寸为70nm ~2000nm；晶粒多数基本为正方体。