[发明专利]一种低硅铝比MFI型分子筛合成方法

说明书

本申请公开了一种低硅铝比MFI型分子筛的合成方法，包括以下步骤：1)将含有硅源、铝源、模板剂R、水的混合物A，于80～300℃下晶化5～72h，得到混合物B；所述模板剂R选自有机胺中的至少一种；2)向混合物B中加入铝源和水，得到混合物C；3)将混合物C于80℃～300℃下晶化5～100h，经分离、500～800℃下焙烧5～36h，得到所述低硅铝比MFI型分子筛。

技术领域

本申请涉及一种低硅铝比MFI型分子筛的合成方法，属于分子筛的合成领域。

背景技术

MFI型分子筛是美国Mobile oil公司研发成功的一种新型结晶的硅铝酸盐材料。因具有优异的孔道择形性、适宜的酸性以及良好的水热稳定性等优点，逐渐成为石油炼制化工行业最重要的催化材料之一。

MFI型沸石分子筛的催化反应活性取决于它的择形性及酸性，其中酸性包括酸位的本质(B酸/L酸)，酸位浓度，酸位强度、分布及酸位的位置。大多数的催化反应依赖于B酸位的浓度，而对于特定的沸石分子筛结构，B酸位的浓度可以通过调节其骨架组成改变，即调节沸石分子筛的骨架硅铝比。对于特殊的催化反应，往往需要高B酸浓度即低硅铝比的MFI型分子筛催化剂。美国专利US3,702,886报道了一种低硅铝比MFI型分子筛的合成方法，该方法得到的MFI型分子筛的最低硅铝比为12。文献Mesoporous and Al-rich MFI crystals assembled with aligned nanorods in the absence of organic templates报道了一种低硅铝比MFI型分子筛的合成方法，不加入模板剂，以MFI型分子筛的晶种作为结构导向剂，得到硅铝比为9.5的MFI型分子筛。

综上所述，采用传统的合成方法，难以合成出Si/Al比小于9的MFI型分子筛纯相，限制了MFI型分子筛在石油化工和精细化工领域的应用。因此合成更低Si/Al的MFI型分子筛，将可能拓展该类分子筛在催化反应中的进一步应用。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种低硅铝比MFI型分子筛的合成方法。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MFI型分子筛。本发明制备的低硅铝比MFI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。本申请提供的合成方法成本低，操作安全简便，环境友好。

所述低硅铝比MFI型分子筛的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将含有硅源、铝源、模板剂R、水的混合物A，于80～300℃下晶化5～72h，得到混合物B；所述模板剂R选自有机胺中的至少一种；

2)向混合物B中加入铝源和水，得到混合物C；

3)将混合物C于80℃～300℃下晶化5～100h，经分离、500～800℃下焙烧5～36h，得到所述低硅铝比MFI型分子筛。

可选地，所述硅源选自硅溶胶、水玻璃、白炭黑、正硅酸乙酯中的至少一种；

所述铝源选自异丙醇铝、偏铝酸钠、拟薄水铝石、硫酸铝、硝酸铝中的至少一种；

所述有机胺选自四乙基氢氧化铵、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至少一种。

可选地，所述混合物A中硅源、铝源、模板剂R、水的摩尔比SiO₂:Al₂O₃：模板剂R：H₂O＝1:0～0.0125:0.01～0.11:5～40；