[发明专利]ZSM-5分子筛与含有该分子筛的催化裂化催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分子筛的制备方法，尤其涉及一种ZSM-5分子筛的制备方法及含有该分子筛的催化裂化催化剂的制备方法。

背景技术

ZSM-5分子筛自1972年被MOBIL公司发明以来，已广泛应用于石油化工的很多领域，其制备技术也成为研究的重点。从制备ZSM-5分子筛所使用的原料来看，主要包括硅源、铝源、碱、水等。

目前ZSM-5分子筛的生产流程一般包括：合成→过滤→铵交换→过滤→干燥→焙烧七个步骤，然后再作为活性组元用于催化裂化催化剂的生产。由于分子筛是在含碱金属(一般为钠)条件下进行的制备，因此其不能直接用于裂化催化剂的制备，必须先经过铵交换，将钠离子转变成铵离子，才能进一步用于催化剂的生产。因而制备的催化剂工艺过程长，成本高。

钛硅分子筛是八十年代初开始开发的新型杂原子分子筛。这类分子筛对许多有机氧化反应具有优良的催化活性和定向氧化性能。所述钛硅分子筛的制备方法通常包括将含有硅源、钛源、有机碱和/或碱性氧化物的反应混合物在高压釜中在130-200℃下水热晶化，然后过滤、洗涤、干燥、焙烧。其中，所述硅源可以是四烷基硅酸酯、胶态SiO₂或碱金属硅酸盐，钛源可以是可水解的钛化合物，所述有机碱可以是四丙基氢氧化铵。

其中，在钛硅分子筛的制备过程中，在过滤的步骤之后通常会产生大量的母液，该母液中含有未消耗的硅源、有机碱等物质。如果将该母液直接废弃，就会造成环境污染；而进行污水处理，则又会增加污水处理的费用。另外，母液中的未被利用的成分如果直接废弃的话，也会相应地增加分子筛的生产成本。因此，有效地利用制备钛硅分子筛产生的母液对分于筛的工业化生产具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中ZSM-5分子筛难以直接用于催化剂的制备以及对制备钛硅分子筛过程中产生的母液无法进行有效处理的缺点，提供一种可以直接用于制备催化剂的、且可以有效地对制备钛硅分子筛过程中产生的母液进行利用的ZSM-5分子筛的制备方法。另外，本发明还提供了采用了该分子筛的催化裂化催化剂的制备方法。

本发明提供了一种ZSM-5分子筛的制备方法，该方法包括将硅源、铝源、碱和水混合，得到反应混合物，将该反应混合物水热晶化，其中，所述硅源、碱和水的部分或全部来源于制备钛硅分子筛时所产生的母液，且所述反应混合物中的碱金属与SiO₂的摩尔比小于0.01。

本发明还提供了一种含有ZSM-5分子筛的催化裂化催化剂的制备方法，该方法包括将含有分子筛、粘土、粘结剂和水的催化剂浆液喷雾干燥，所述分子筛含有ZSM-5分子筛，其中，所述ZSM-5分子筛由本发明所述的方法制备得到。

本发明提供的ZSM-5分子筛的制备方法能对制备钛硅分子筛产生的母液进行有效利用，减少了因母液排放而对环境造成的污染，同时使得ZSM-5分子筛的制备成本降低。利用本发明所述ZSM-5分子筛制备催化裂化催化剂的制备方法，使得ZSM-5分子筛无需进行铵交换即可以直接用于催化剂的制备，缩短了催化剂的制备过程，降低了制备成本。另外，采用由本发明制得的ZSM-5分子筛获得的催化裂化催化剂的轻油微活反应活性65以上，而采用现有技术的ZSM-5分子筛的轻油微活反应活性仅为62。

附图说明

图1表示实施例1制得的产品的X射线衍射(XRD)晶相图。

具体实施方式

本发明的ZSM-5分子筛的制备方法包括将硅源、铝源、碱和水混合，得到反应混合物，将该反应混合物水热晶化，其中，所述硅源、碱和水的部分或全部来源于制备钛硅分子筛时所产生的母液，且所述反应混合物中的碱金属与SiO₂的摩尔比小于0.01。

本发明所述母液是指在制备钛硅分子筛时，在将制备钛硅分子筛的反应原料进行水热晶化后，通过过滤产生的液体。所述钛硅分子筛可以是常规各种钛硅分子筛，例如可以是TS-1钛硅分子筛、TS-2钛硅分子筛或Ti-β钛硅分子筛，这些钛硅分子筛以及它们的制备方法均为本领域技术人员所公知。

本发明所述反应混合物中，所述硅源、铝源、碱和水的用量为本领域技术人员所公知。所述硅源、铝源、碱和水的用量只要使得所述反应混合物中，SiO₂/Al₂O₃摩尔比为20-1000、OH^-/SiO₂摩尔比为0.03-0.5、H₂O/SiO₂摩尔比为5-20即可。