[发明专利]一种BETA分子筛的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种BETA分子筛的合成方法，具体的说是一种绿色低成本合成BETA分子筛的方法，属于分子筛催化材料合成领域。

背景技术

BETA分子筛是由Mobil公司于1967年首次合成，由于长期未能解决其结构测定问题，所以很长一段时间未能引起人们足够的重视。直至1988年揭示了其特有的三维结构特征，BETA分子筛又引起人们的兴趣。BETA分子筛具有良好的热和水热稳定性，适度的酸性和热稳定性及疏水性，而且是唯一具有交叉十二元环通道体系的大孔高硅分子筛，其催化过程中表现出烃类反应不易结焦和使用寿命长的特点，在烃类加氢裂解、加氢异构化、烷烃芳构化、烷基化以及烷基转移反应等方面表现出优异的催化性能，是十分重要的催化材料。

但是其高昂的合成成本却一直制约着BETA分子筛在工业中的应用，所以多年来，降低BETA分子筛的合成成本一直是研究人员所关注的，也一直是人们努力的方向。

CN200810246983.1公开了一种合成高硅BETA沸石的方法。该方法用含氟水热体系合成高硅BETA沸石。其主要技术特征是，用乙醇溶剂分散微酸性的含氟凝胶，使其凝胶硬度得到降低，便于在搅拌情况下晶化出BETA沸石。

CN200710188322.3公开了一种BETA分子筛的制备方法。该方法按TEA₂O/SiO₂=0.05-0.13、Na₂O/SiO₂=0.03-0.10、SiO₂/Al₂O₃ 25-35、H₂O/SiO₂ =5-10的总投料摩尔比制备成一种反应混合物，反应混合物由固体硅铝胶、四乙基氢氧化铵、氢氧化钠、合成产物的母液以及合成产物用氨水水热处理后的滤液所构成。该方法主要是通过重复利用模板剂等合成原料，提高了原料的利用率，因此整个合成过程可以降低四乙基氢氧化铵等昂贵原料的消耗，达到降低制造成本目的。 　

CN93117593.3公开了一种导向剂法合成BETA沸石的方法。该专利的主要特征是利用导向剂来合成BETA沸石。其导向剂是用铝盐溶于四乙基氢氧化铵模板剂和氢氧化钠水溶液中，加入活性二氧化硅来制备导向剂，其导向剂配方范围为： SiO₂/Al₂O₃＝20～120，TEAOH/SiO₂＝0.2～0.5，Na₂O/SiO₂＝0.40～0.10，H₂O/SiO₂＝7.5～25，导向剂的配制温度为15～70℃，陈化温度为50～150℃，合成沸石时，所加导向剂与合成原料混合物的体积比为0.5％～10％。由于该方法使用了导向剂，降低了四乙基氢氧化铵模板剂的使用量，大大节约的合成成本。

CN101249968A公开了一种无有机模板剂合成BETA分子筛的方法。该方法是将铝酸钠、氢氧化钠溶于去离子水中，再加入白炭黑，然后加入一定量的BETA分子筛作为晶种，最后经水热晶化合成出BETA分子筛。相比其他公开的合成方法，该方法可以在不使用模板剂的情况下合成出BETA分子筛，可以大幅度降低分子筛的合成成本。但是经实验验证，该方法得到的BETA分子筛的结晶度比较低，而且极易产生杂晶，无法达到工业生产要求。

现有技术通过不同的手段尤其是减少有机模板剂的消耗，来降低BETA分子筛的合成成本，但是来自模板剂成本压力仍然很大，而且模板剂的使用还存在着污染环境问题，并且操作人员在接触模板剂的时候还会造成极大的健康危害。CN101249968A虽然开发无模板剂合成技术，所得产品杂晶比较低，结晶度低，无法满足工业要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种绿色合成BETA分子筛的方法，在不使用有机模板剂情况下合成BETA分子筛。合成原料为常规无机材料，不含有毒有害物质，整个制备过程绿色环保，操作步骤简单易行。

本发明提供的BETA分子筛的合成方法，包括以下步骤：

（1）结构导向剂的制备

将BETA分子筛加入到碱溶液中，其中碱溶液与BETA分子筛的液固比为10～50 mL/g，优选20～30 mL/g，搅拌混合后，密闭条件下在80～180℃，优选100～140℃处理0.5～8.0h，优选2.0～4.0h，所得悬浊液产物即为结构导向剂；

（2）BETA分子筛的合成