[发明专利]一种低硅铝比MTW型分子筛合成方法

说明书

本发明涉及一种MTW型分子筛合成方法。该合成方法的具体实施步骤如下：将硅源、铝源、模板剂、水充分混合后，加热晶化一定时间制备前体混合物；向前体混合物中再加入一定的铝源、水，继续加热晶化一定时间制得低硅铝比MTW型分子筛。本发明制备的低硅铝比MTW型分子筛，其Si/Al可低至5，具有酸性强，酸量大的特点，在石油炼制与石油化工、煤化工等领域具有潜在的应用。本发明提供的合成方法成本低，操作安全简便，环境友好。

技术领域

本发明涉及的是分子筛的合成方法，具体的涉及低硅铝比MTW型分子筛的合成方法。

背景技术

沸石分子筛是一类无机晶体材料，具有独特的孔道结构、较大的比表面积、可以调控的酸性等特点，在石油炼制与石油化工、煤化工等领域具有广泛的应用。

MTW型分子筛最初由美孚公司的科学家Rosinski等人合成(US Patent 3，832，449)，LaPierre等人证明MTW型沸石分子筛由一维12元环孔道构成，其孔道直径(Zeolites 1985，5(6)，346-348.)。MTW型分子筛在加氢异构，加氢裂化，芳构化、烷基化等酸催化反应中表现出良好的催化性能。

分子筛作用于酸催化反应过程中，其催化性能与酸性密切相关。分子筛酸量越多，催化剂活性越高，达到目标转化率所需要的温度越低。但是，在目前的文献报道中MTW 型分子筛的Si/Al一般高于30，从而限制了其酸量的提高(Microporous and MesoporousMaterials，49(2001)，149-156)。Corma等人利用在实验室合成的模板剂得到了Si/Al＝12的MTW型分子筛(NewJ.Chem.，2016，40，4140)；Jintao Li等人利用在实验合成的模板剂得到了Si/Al＝8-23的MTW型分子筛(Catalysis Communications，50(2014)， 97–100)。这两种合成低硅铝比MTW型分子筛的方法都需要用到实验室合成的模板剂，合成成本高，限制了这两种方法大规模的应用。因此低成本合成酸量多的MTW型分子筛，将可能拓展该类分子筛在酸催化反应中的进一步应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种低硅铝比MTW型分子筛合成的新方法。

上述目的，通过以下技术方案实现：

1)制备前体混合物：将硅源、铝源、有机胺、水按一定比例混合，搅拌至均匀，形成前体混合物A，A中SiO₂:Al₂O₃:有机胺:H₂O摩尔比例为1:0-0.0125:0.1-0.25:5-40(硅源、铝源均按照其氧化物形式计算)；

2)将制得的前体混合物A于80℃-300℃条件下加热晶化5h-72h后，冷却至室温，得到混合物B；

3)向混合物B中加入一定量的铝源和水，搅拌至均匀，得到混合物C，C中SiO₂:Al₂O₃: 有机胺:H₂O摩尔比例为1:0.017-0.5:0.1-0.25:5-40(硅源、铝源均按照其氧化物形式计算)；

4)将混合物C于80℃-300℃条件下加热晶化5h-120h；

5)晶化结束后，将混合物冷却至室温，过滤、洗涤并干燥，在500℃-800℃下焙烧5h-36h，得到的固体为低硅铝比MTW型分子筛。

上述步骤1)中硅源为硅溶胶、水玻璃、白炭黑、正硅酸乙酯中的一种或二种以上；铝源为异丙醇铝、偏铝酸钠、拟薄水铝石、硫酸铝、硝酸铝中的一种或二种以上；有机胺为四乙基氢氧化铵、四乙基溴化铵、四乙基氯化铵、甲基三乙基溴化铵、甲基三乙基氯化铵中的一种或两种以上。