[发明专利]一种无有机模板剂原位合成成型分子筛的方法

说明书

本发明涉及分子筛制备方法，旨在提供一种无有机模板剂原位合成成型分子筛的方法。包括：将硅源与铝源混合，烘干后得到硅铝胶前驱体；将硅铝胶前驱体、碱源和晶种放入研钵中研磨十分钟，然后加入用作粘结剂的硅溶胶继续研磨直至混匀；进行挤条成型和焙烧处理后，得到初始成型条；将初始成型条置于反应釜中，加入乙醇和水；在180℃晶化反应4d，对反应产物抽滤、烘干，得到成型的分子筛。本发明提供的方法，在整个生产过程没有使用昂贵、有毒的有机模板剂，这样不仅降低了生产成本，还能广泛用于工业生产。本发明合成的MFI沸石具有良好的结晶度和纯度，在催化反应中也有很好的反应活性。本发明的方法也可用于合成成型MTT分子筛、TON分子筛。

技术领域

本发明是关于分子筛制备方法，特别涉及一种无有机模板剂原位合成成型分子筛的方法。

背景技术

沸石分子筛因具有优异的水热稳定性、独特的微孔结构和较高的比表面积而被广泛应用于工业催化。传统的分子筛合成通常只是得到粉末样品，但在工业催化装置中，为避免压降过大，需要将沸石挤成成型样品并且要求具有一定的机械强度。在传统的分子筛成型中，为了提高成型分子筛的机械强度，通常会加入二氧化硅、氧化铝等粘结剂。但这些粘结剂在催化反应中属于惰性成分，会减弱催化剂的催化性能，减少寿命，增加积碳。所以在分子筛成型中，能够减少粘结剂对催化反应效果的影响成为广大科研工作者的研究热点。

为了避免惰性成分对催化效果的影响，曾有报道不添加粘结剂进行成型或将粘结剂进行二次晶化转化为目标分子筛。然而，若不添加粘结剂，得到的成型分子筛往往机械强度较低。若通过二次晶化将粘结剂转化为目标分子筛，不仅使合成过程更加复杂，还会增加有机模板剂的使用量。有机模板剂不仅价格昂贵，还会带来大量废水和焙烧产生的有害气体。

因此寻求一条适合的路线能够避免有机模板剂的使用、减少粘结剂带来的惰性催化影响来合成成型的分子筛是十分必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种无有机模板剂原位合成成型分子筛的方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种无有机模板剂原位合成成型MFI分子筛的方法，包括步骤：

(1)将硅源与铝源混合，烘干后得到硅铝胶前驱体；将硅铝胶前驱体、碱源和MFI晶种放入研钵中研磨十分钟，然后加入用作粘结剂的硅溶胶继续研磨直至混匀；进行挤条成型和焙烧处理后，得到初始成型条；

(2)将初始成型条置于反应釜中，加入乙醇和水；在180℃晶化反应4d，对反应产物抽滤、烘干，得到成型的MFI分子筛；

以上步骤中，所用反应原料的摩尔比范围为：SiO₂∶0～0.029Al₂O₃∶0.047～0.054Na₂O∶0.23～0.45H₂O∶0.96～1.63乙醇∶0.1晶种。

本发明提供了一种无有机模板剂原位合成成型MTT分子筛的方法，包括步骤：

(1)将硅源与铝源混合，烘干后得到硅铝胶前驱体；将硅铝胶前驱体、碱源和MTT晶种放入研钵中研磨十分钟，然后加入用作粘结剂的硅溶胶继续研磨直至混匀；进行挤条成型和焙烧处理后，得到初始成型条；

(2)将初始成型条置于反应釜中，加入乙醇和水；在140℃晶化反应6d，对反应产物抽滤、烘干，得到成型的MTT分子筛；

以上步骤中，所用反应原料的摩尔比范围为：SiO₂:0.0167Al₂O₃:0.067Na₂O:0.53H₂O:1.4乙醇:0.1晶种。

本发明提供了一种无有机模板剂原位合成成型TON分子筛的方法，包括步骤：