[发明专利]含稀土五元环结构高硅沸石的合成

说明书

本发明是关于一种含稀土的五元环结构高硅沸石的合成方法，确切地说，是关于一种具有ZSM-5沸石族X光衍射谱图的、含稀土的五元环结构高硅沸石的合成方法。

六十年代末美国莫比尔石油公司开发出的ZSM-5沸石（USP3，702，886）是一种具有五元环结构的、孔径为0.54×0.56纳米的高硅沸石，其骨架硅铝比在12以上。由于该沸石具有独特的孔结构，因而它已作为催化材料应用于异构化、歧化、催化裂化、催化脱蜡等过程中。因其在工业上的重要地位，促进了人们对其离子交换性能所进行的广泛的基础研究。

众所周知，沸石的吸附性能和催化性能可通过离子交换技术来进行调变。例如NaA沸石与Ca⁺⁺交换后得到的CaA沸石对于正、异构烃类具有良好的分离能力，因而应用于炼油工业中的脱蜡过程（USP3，201，490）;又如NaY沸石与RE³⁺交换后得到的REY沸石其活性和稳定性均显著地优于前者，因而成为近20多年来催化裂化催化剂中应用最广泛的活性组元（USP3，402，996）。

显然，各种不同的离子引入ZSM-5沸石也必定给ZSM-5沸石的吸附性能和催化性能带来影响。例如，可推测：当ZSM-5沸石晶内引入稀土后，其孔道将变窄，其酸性和裂化活性都将有所提高。然而事实是：虽然ZSM-5沸石可通过常规的离子交换技术交换上一价及某些二价的阳离子，但要想在晶内引入类似于稀土这样的三价阳离子却是相当困难的，其主要原因是这类离子难于与低密度的骨架铝原子负电中心相配位（P.Cho    and    F.G.Dwyer，ACS    Symp.Ser.，218，59～78，1983）。至于将稀土这样的三价离子如何在ZSM-5沸石合成过程中引入晶内，迄今未见报导。

本发明的目的就是提供一种含稀土的五元环结构高硅沸石的合成方法。

本发明制得的含稀土的五元环结构高硅沸石具有ZSM-5沸石族的X光衍射谱图，见表1所列数据;因其具有较ZSM-5为大的对正己烷/环己烷的吸附比值，故该高硅沸石具有较ZSM-5为小的孔径;其无水状态化学组成式如下：XRE₂O₃·YNa₂O·Al₂O₃·ZSiO₂，其中X＝0.01～0.30、Y＝0.4～0.6、Z＝20～100。

表1

本发明高硅沸石    ZSM-5

晶面间距（d）    相对强度（I/Io）    晶面间距（d）    相对强度（I/Io）

11.20    M    11.16    S

9.99    VS    10.03    M

9.71    VW    9.70    VW

7.46    VW    7.43    VW

7.12    VW    7.09    VW

6.73    VW    6.70    VW

6.38    VW    6.36    VW

6.01    VW    5.99    VW

5.72    VW    5.71    VW

5.37    VW    5.37    VW

5.15    VW    5.15    VW

4.987    W    4.991    VW

4.625    VW    4.616    VW

4.374    VW    4.365    VW

4.271    VW    4.265    VW

4.096    VW    4.086    VW

4.017    VW    4.005    VW

3.863    VS    3.856    VS

3.823    VS    3.819    S

3.760    M    3.755    W

3.721    W    3.719    M

续表1

本发明高硅沸石    ZSM-5

3.654    W    3.650    W

3.602    VW    3.596    VW

3.491    VW    3.487    VW

3.448    VW    3.443    VW