[发明专利]一种含锡L分子筛及其制备方法

说明书

技术领域

本发明为一种含杂原子的硅铝分子筛及其制备方法，具体地说，是一种含 杂原子的L分子筛及其制备方法。

背景技术

L型分子筛(国际分子筛协会代码：LTL)是1965年Union Carbide公司 研制开发的一种人工合成分子筛，迄今尚未在自然界中发现等同体。L分子筛 是一种碱性的大孔分子筛，其晶体呈圆柱状，具有与圆柱体轴相平行的一维孔 道结构，由交替的六方柱笼与钙霞石笼在C轴方向上堆积而成，再按六重轴旋 转产生十二元环孔道，其孔径为0.71nm，动力学直径为0.81nm。L分子筛典 型的化学组成分子式如下：

(0.9～1.3)M_2/nO:Al₂O₃:xSiO₂:yH₂O

式中M为金属离子，最主要的金属离子是K⁺，也可以被其它碱或碱土金 属离子所置换，但一般L沸石中有90％以上K⁺是不容易被交换的。n为M的 价数，x＝5～7，y＝0～9。

自Bernard(Proc.5th Int.Conf.on Zeolites，Wiley，New York，1980，68)发 现PtKL对正己烷的芳构化具有比传统双功能催化剂高得多的活性和选择性以 来，载铂的L分子筛作为正构烷烃脱氢环化催化剂得到广泛关注。随后，Chevron 公司和EXXON申请了不少有关PtKL分子筛催化剂用于脱氢反应和重整反应 的专利，并实现了该催化剂的工业化应用。

杂原子分子筛合成是硅铝分子筛改性的重要手段。具有特殊性能的杂原子 进入分子筛骨架后，由于杂原子的半径、电荷和配位环境的不同有可能改变分 子筛的结构和性质，从而对分子筛的酸碱性、稳定性、吸附性能和催化性能产 生影响，为分子筛催化剂提供了更广阔的应用领域。有关SnS-1、SnS-2、 SnZSM-5、SnZSM-12、SnAPO-5、Snβ、SnMCM-41等含锡分子筛都已有文献 报道。

在高温低压的高苛刻度反应条件下，Pt-Sn/Al₂O₃双金属重整催化剂具有良 好的烷烃芳构化选择性和较好的稳定性。催化剂中加入少量的锡，能有效抑制 催化重整反应初期的氢解活性。

USP5736478公开了烷烃脱氢催化剂，通过浸渍将锡和铂负载于L分子筛 上，制成PtSn/KL催化剂，该催化剂对异丁烷脱氢具有优异的催化性能。但是 含锡L分子筛，以及锡对PtKL催化剂体系烷烃芳构化性能的影响迄今未见相 关报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种含锡L分子筛及其制备方法，该分子筛负载铂后 制得的催化剂，具有较好的烷烃芳构化活性、选择性和良好的活性稳定性。

本发明提供的含锡L分子筛，其化学组成为：(0.9～1.3)M·(0.01～0.3) SnO₂·Al₂O₃·(5～7)SiO₂，式中M为Na₂O或Na₂O和K₂O的混合物。

本发明将含有硅源、铝源、锡源和碱性水溶液的合成反应混合物，加入或 不加入导向剂，经水热晶化得到含锡L分子筛，该分子筛纯度高、结晶度高， 晶体呈圆柱体，晶粒尺寸可控。该分子筛负载铂后制得的催化剂，用于直链烷 烃芳构化反应，具有较高的反应活性和芳烃选择性，并且活性稳定性较之硅铝 L分子筛制得的催化剂有明显提高。

附图说明

图1为本发明合成的含锡L分子筛的XRD谱图。

具体实施方式

本发明将含有硅源、铝源、锡源和碱性水溶液混合制成反应混合物，在加 入或不加入导向剂的情况下，经水热晶化得到含锡L分子筛。该分子筛纯度高、 结晶度高、晶体呈圆柱体、晶粒尺寸可控、分子筛的SiO₂/SnO₂原子比可通过 改变合成条件调控。用该分子筛负载铂制得的催化剂具有较高的芳构化反应活 性和芳烃选择性，并且活性稳定性较好。

所述含锡L分子筛SiO₂/SnO₂的摩尔比可以调节，优选的SiO₂/SnO₂的摩尔 比为18～200、更优选20～150。