[发明专利]一种大粒径Beta分子筛的合成方法

说明书

本发明公开了一种大粒径Beta分子筛的合成方法，该方法将模板剂R、无机碱、硅源、铝源与水共同溶解后，加入促进剂碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的一种或多种进行反应得到凝胶，再将凝胶于负压条件下进行预晶化得到预晶化后的样品，并将样品通过晶化、焙烧、铵交换、分离，即得大粒径Beta分子筛。本发明方法能合成出高比表面积、高结晶度的大粒径Beta分子筛，其具有高水热稳定性的特性，在汽车尾气净化催化、异构化催化等领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及Beta分子筛合成领域，具体涉及一种大粒径Beta分子筛的合成方法。

技术背景

Beta分子筛是由Mobil公司于1967年首次合成，因具有良好的热稳定性，适度的酸性及疏水性，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。

科研工作者在不断地尝试合成Beta分子筛及研究Beta分子筛应用，但目前合成出的Beta分子筛粒径普遍较小。

专利CN106698455A公开了一种纳米Beta分子筛的合成方法，该方法通过引入大孔碳合成出不含其它晶体杂质的高结晶度的Beta分子筛，然而该方法合成出的Beta分子筛晶粒小于100 纳米，造成分子筛浆液的固液分离困难，且小晶粒的Beta分子筛由于外比表面积较大，水热稳定性欠佳，这些因素都严重制约Beta分子筛工业化生产及大规模应用。

专利US5164169公开了一种大粒径Beta分子筛的合成方法，该专利用含有四乙基铵阳离子的化合物作为结构导向剂，以叔胺类化合物为螯合剂合成出大粒径的Beta分子筛，但所述叔胺类化合物有毒，该类化合物水溶性不好，极易挥发，在工业化生产过程中容易破坏环境。该专利中价格昂贵的四乙基铵阳离子结构导向剂R和对环境不友好的叔胺类螯合剂X用量分别是：R/SiO₂=0.3~1.0,X/SiO₂=0.2~0.8，用量都较大，从经济和环境两个方面增加了工业化生产的负担。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种具有高水热稳定性、环境友好性的大粒径Beta分子筛的合成方法，本发明合成的Beta分子筛同时还具有高比表面积、高结晶度。

为解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：

一种大粒径Beta分子筛的合成方法，包括以下步骤：

（1）凝胶制备：将模板剂R水溶液与无机碱水溶液混合溶解充分，加入硅源，待硅源水解充分加入铝源和水配为原溶液，再加入促进剂反应，得凝胶；其中所述促进剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的一种或多种；

（2）预晶化：将所述凝胶在负压条件下进行预晶化，得预晶化后的样品；

（3）晶化：将所述预晶化后的样品于145~175℃晶化20~95h，再经分离、洗涤、烘干，得分子筛样品；

（4）焙烧：将所述分子筛样品以5~10℃ /min 的升温速率升温至520~680℃，并保温3~8h，其后降温至30~60℃，得到焙烧后的分子筛样品；

（5）铵交换：将焙烧后的分子筛样品与1wt%~5wt%的铵交换试剂水溶液混合，加热至60~70℃，并保温搅拌8~12h，其后将离子交换后的样品进行分离、洗涤、烘干，即得。