[发明专利]一种高硅铝比MCM-22分子筛催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高硅铝比MCM-22分子筛催化剂的制备方法，该催化剂可应用于C₄+烯烃催化裂解等烃类转化反应，具有目的产物收率高、稳定性好等优点。

背景技术

MCM-22分子筛是具有层状结构的分子筛，属于MWW型拓扑结构，具有两套独立的、彼此不相连通的孔道体系。一是层内具有孔径为0.40nm×0.59nm的椭圆形10元环二维正弦孔道，二是层间以10元环开口连接的12元环超笼孔道体系，12元环超笼的尺寸为0.71nm×0.71nm×1.82nm。由于其独特的孔道结构和物理化学性质，MCM-22分子筛在催化裂化、烷基化、芳构化等多种烃类转化反应中表现出优异的催化性能。

由于高硅分子筛具有良好的水热稳定性和抗积炭性能，因而在诸多烃类转化反应中得到了越来越多的应用。然而研究表明，常规方法合成MCM-22的硅铝比范围比较狭窄，经过优化后其硅铝比(n(SiO₂)/n(Al₂O₃))可以达到15-80(Microporous and Mesoporous Materials，1999，31(3)：241)，比较适宜的范围是20-50(科学通报，2004，49(4)：325)，投料硅铝比的提高常常会导致ZSM-5和Kenyaite等杂晶相的出现。目前，提高MCM-22分子筛的硅铝比主要是通过对低硅MCM-22进行后处理的方法。

ZL200410101803.2公开了一种提高MCM-22分子筛硅铝比的后处理方法，该方法通过氟硅酸铵溶液在一定温度下对MCM-22分子筛进行改性处理，可以得到硅铝比高至180的高硅MCM-22分子筛，但更高硅铝比MCM-22分子筛的制备方法该文献没有提及。

专利ZL 200410003224.4中公开了利用低硅铝比MCM-22(20＜n(SiO₂)/n(Al₂O₃)＜100)催化裂解C₄-C₆烃类制丙烯和乙烯的方法。为了拓宽MCM-22分子筛的应用范围，本发明人进一步开发了高硅铝比MCM-22分子筛的合成方法，并将高硅铝比MCM-22分子筛催化剂应用于C₄+烯烃的催化裂解等反应中，发现通过提高MCM-22的硅铝比，可以提高目的产物的收率，并明显改善催化剂的稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供了一种高硅铝比MCM-22分子筛催化剂的制备方法，该催化剂可应用于C₄+烯烃催化裂解等烃类转化反应，具有目的产物收率高、稳定性好等特点。

本发明提供了一种高硅铝比MCM-22分子筛催化剂的制备方法，具体步骤为：

(1)原料包括钠源、硅源、铝源、硼源、模板剂、去离子水，其摩尔配比为：Na₂O∶SiO₂∶Al₂O₃∶B₂O₃∶HMI∶H₂O＝0.01-0.4∶1∶1/R∶0.005-1.5∶0.1-3.0∶20-80(R为n(SiO₂)/n(Al₂O₃))；将原料按上述配比放入合成釜中，在110-200℃的晶化温度下动态或静态晶化1-20天，产物经过滤、洗涤、烘干后得到分子筛原粉；

(2)将(1)得到的分子筛原粉，在空气气氛中经450-750℃高温焙烧脱除模板剂，使用铵盐用铵离子交换方法将其交换为铵型分子筛，在铵离子浓度为0.2-2.0mol/L、体积液固比2-25、温度50-100℃条件下交换1-5次，交换得到的铵型分子筛经450-750℃焙烧得到相应的氢型分子筛，氢型分子筛成型之后制成高硅铝比MCM-22分子筛催化剂。高硅铝比MCM-22分子筛催化剂的实测硅铝比与配料硅铝比相差不大于10％。