[发明专利]含微量稀土离子的微球型MFI拓扑学结构全硅-1分子筛催化剂及其喷雾成型制备方法

权利要求书

1.一种含微量稀土离子的微球型MFI拓扑学结构全硅-1分子筛在己内酰胺生产中作为气相贝克曼重排反应催化剂的应用，其特征在于：以催化剂的干基重量为基准，包括以干基重量计70~95wt%的含微量稀土离子的MFI拓扑学结构全硅-1分子筛，和5~30wt%的粘结剂；所述催化剂的粒径为20~400μm，磨损指数K小于5；所述稀土离子选自Ce³⁺、Ce⁴⁺、La³⁺中的至少一种；

所述MFI拓扑学结构全硅-1分子筛的BET比表面积为400-500m²/g，MFI拓扑学结构全硅-1分子筛中二氧化硅与稀土离子的重量比为（10000-200000）：1；

所述催化剂通过喷雾成型方法制备，包括以下步骤：

a、将硅源、稀土离子源、有机模板剂和水混合，得到胶体混合物；其中，所述胶体混合物中SiO₂、有机模板剂、水的以摩尔比为1:（0.05-0.50）:（5-100）；以二氧化硅计，硅源与稀土离子的质量比为（10000-200000）:1；将所述胶体混合物先在50-60℃下水热晶化0.5-3天，再在80-120℃下水热晶化0.5-3天，将所得晶化产物进行膜过滤并洗涤至pH值为7.5-10，得到固含量为25-35wt%的分子筛浆液；

b、将所述分子筛浆液与粘结剂混合，打浆，得到固含量为10-35wt%的分子筛-粘结剂混合浆液；

c、对所述分子筛-粘结剂混合浆液进行喷雾成型，然后焙烧，得到微球型MFI拓扑学结构全硅-1分子筛；

d、将所述微球型MFI拓扑学结构全硅-1分子筛与含氮化合物的碱性缓冲溶液接触，然后洗涤、过滤，干燥后制得成品。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，以催化剂的干基重量为基准，包括以干基重量计80~90wt%的含微量稀土离子的MFI拓扑学结构全硅-1分子筛，和10~20wt%的粘结剂；所述催化剂的粒径为40~200μm。

3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述粘结剂为硅溶胶，所述硅溶胶的钠离子含量为10-500ppm，SiO₂含量为20-45wt%。

4.如权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤b中，所述分子筛浆液中的分子筛干基和以SiO₂计的粘结剂的重量比为1：（0.05-0.5）。

5.如权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤c中，所述喷雾成型的条件为：喷雾器入口温度为180~240℃；出口温度为80~120℃。

6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，喷雾器入口温度为200~220℃；出口温度为90~100℃。

7.如权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤c中，所述焙烧的条件为：温度为200-600℃，时间为1-20小时。

8.如权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤d中，所述含氮化合物的碱性缓冲溶液含有铵盐和碱，所述铵盐的含量为0.5-20wt%，所述碱的含量为5-30wt%，所述含氮化合物的碱性缓冲溶液的pH值为8.5-13.5。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，步骤d中，以干基计的所述微球型MFI拓扑学结构全硅-1分子筛与含氮化合物的碱性缓冲溶液的重量比为1：（5-15），接触的温度为50-120℃，接触的压力为0.5-5kg/cm²，接触的时间为10-300分钟，并且催化剂的性能确定是否重复数次含氮化合物的碱性缓冲溶液后处理。

10.如权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤a中，所述硅源为选自硅胶、硅溶胶和有机硅酸酯中的至少一种；所述有机模板剂选自脂肪胺类化合物、醇胺类化合物和季胺碱类化合物中的至少一种。

11.如权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤a中，所述胶体混合物还包括低碳醇，所述低碳醇与SiO₂的摩尔比为1：（4-15）。