[发明专利]一种ZSM-35/ZSM-5共晶分子筛催化剂的制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种ZSM‑35/ZSM‑5共晶分子筛催化剂的制备及应用，制备方法包括：以硅源、铝源、去离子水、无机碱为原料，将原料与模板剂混合后在150～200℃晶化48～96小时。晶化结束后，经过滤、洗涤、铵交换、干燥、焙烧后制得ZSM‑35/ZSM‑5共晶分子筛；将ZSM‑35/ZSM‑5共晶分子筛、去离子水、粘结剂、酸以及助挤剂混合，用挤条机挤出成型，然后在120～160℃干燥、400‑550℃焙烧制成催化剂。制备的ZSM‑35/ZSM‑5共晶分子筛催化剂两种分子筛孔道通畅，活性中心距离短，可以在远低于其他催化剂反应温度的情况下将轻质烯烃转化为异构烷烃、环烷烃和芳烃。

技术领域

本发明属于催化化学技术领域，涉及一种ZSM-35/ZSM-5共晶分子筛催化剂的制备及应用。

背景技术

ZSM-35分子筛是一种具有FER拓扑结构的分子筛，拥有垂直交叉的十元环-八元环二维孔道系统，其中十元环孔道大小为0.42×0.54nm；八元环孔道大小为0.35×0.48nm。ZSM-35分子筛因其特有的垂直交叉的二维孔道结构被广泛用于烃类转化的催化反应中，如直链烯烃的异构化、芳构化、聚合和裂化等催化反应中。

ZSM-5分子筛是一种具有MFI拓扑结构的分子筛，拥有垂直交叉的十元环二维孔道系统，十元环孔道大小分别为0.55×0.51nm、0.56×0.53nm。ZSM-5分子筛已在烃类的催化裂化、烷基化、芳构化、异构化、歧化、甲醇制乙烯、丙烯、芳烃等石油炼制、石油化工领域得到广泛应用。

共晶分子筛是指由两种或多种分子筛形成的共结晶产物，是具有两种或多种分子筛结构特征的复合晶体，该类分子筛往往具有单独分子筛或机械混合分子筛不具有的卓越的催化性能。在石油炼制和石油化工领域已经有一些共晶分子筛成功应用的典型案例。

现有技术在制备ZSM-35/ZSM5分子筛催化剂时都是采用两种单独分子筛机械混合的方式，譬如CN1597867A、CN101429452A，未见采用共晶ZSM-35/ZSM5分子筛制备催化剂的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种ZSM-35/ZSM-5共晶分子筛催化剂的制备方法，以解决现有技术中通过机械混合方式制备复合分子筛催化剂催化反应路径长、活性、选择性差的问题。

本发明的目的还在于提供一种ZSM-35/ZSM-5共晶分子筛催化剂的应用。

为实现上述目的，本发明提供了一种ZSM-35/ZSM-5共晶分子筛催化剂的制备方法，包括以下步骤：

制备ZSM-35/ZSM-5共晶分子筛：

以硅源、铝源、去离子水、无机碱为原料，各组分的摩尔比为：SiO₂/Al₂O₃＝20～100、OH^-/SiO₂＝0.05～0.8、H₂O/SiO₂＝20～80，将原料与模板剂混合后在150～200℃晶化48～96小时，晶化结束后，经过滤、洗涤、铵交换、干燥、焙烧后制得ZSM-35/ZSM-5共晶分子筛；

制备ZSM-35/ZSM-5共晶分子筛催化剂：

将ZSM-35/ZSM-5共晶分子筛、去离子水、粘结剂、酸以及助挤剂混合，以质量计，ZSM-35/ZSM-5共晶分子筛：去离子水：粘结剂：酸：助挤剂为900：0～1000：100～1000：0～100：10～30，用挤条机挤出成型，然后在120～160℃干燥、400-550℃焙烧制成催化剂。

本发明所述的ZSM-35/ZSM-5共晶分子筛催化剂的制备方法，其中，所述模板剂为乙二胺和环己胺的混合物，乙二胺和环己胺的质量之比为0.1～9.0：1。