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一種ZSM?5分子篩及其制備方法和應(yīng)用與流程

文檔序號(hào):12686171閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種ZSM-5分子篩,其中,所述ZSM-5分子篩通過(guò)無(wú)胺體系制備得到,所述ZSM-5分子篩的硅鋁比為40-200,優(yōu)選為90-200。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ZSM-5分子篩,其中,所述ZSM-5分子篩呈10-30nm厚度薄長(zhǎng)片形,縱橫比2-7范圍調(diào)變;優(yōu)選所述ZSM-5分子篩顆粒為厚度100-350nm,長(zhǎng)度0.8-2.0μm的棺材型形貌。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的ZSM-5分子篩,其中,所述ZSM-5分子篩是以高硅鋁比納米薄層ZSM-5分子篩作為晶種,并在原料摩爾比滿足SiO2:Al2O3為100:(0.04-2)條件下制備得到;其中高硅鋁比納米薄層ZSM-5分子篩晶種滿足如下條件:薄層由2-3nm層形成的10-30nm厚度的二維晶粒形貌,二次堆積而成直徑2.0~6.0μm顆粒,晶種硅鋁比為40~290;優(yōu)選所述高硅鋁比納米薄層ZSM-5分子篩晶種還滿足如下條件:具有b軸二維取向特征;更優(yōu)選所述高硅鋁比納米薄層ZSM-5分子篩晶種的顆粒形貌為對(duì)稱的球體或橢球體。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ZSM-5分子篩,其中,所述ZSM-5分子篩的制備方法包括:將鋁源、硅源和晶種在水/醇/硫酸混合溶液中形成初始溶膠,初始溶膠進(jìn)行晶化反應(yīng)后經(jīng)過(guò)后處理得到分子篩原粉,分子篩原粉用氯化銨溶液交換后焙燒得到所述ZSM-5分子篩,其中各原料摩爾比滿足如下條件:SiO2:Al2O3:Seed:Na2O:Alcohol:SO42-:H2O=100:(0.04-2):(1~4):(10~50):(100~900):(6~40):(1000~7000);優(yōu)選所述焙燒的溫度為400-600℃;優(yōu)選焙燒的時(shí)間為5-12h;優(yōu)選醇選自碳原子數(shù)為1-6的醇;更優(yōu)選選自甲醇、乙醇、乙二醇、正丙醇和異丙醇中的一種或兩種以上的組合。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的ZSM-5分子篩,其中,所述方法包括先將水、醇和硫酸混合后,再向其中加入鋁源,然后加入晶種和硅源形成初始溶膠;其中優(yōu)選加入鋁源后,攪拌1-10h,然后再加入晶種和硅源,攪拌2-24h,形成初始溶膠;還優(yōu)選將水、醇和硫酸混合后,先攪拌10-30min,再向其中加入鋁源;其中還優(yōu)選所述攪拌是在30-90℃的恒溫下攪拌。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的ZSM-5分子篩,其中,所述晶化反應(yīng)為一段式晶化反應(yīng)或者兩段式晶化反應(yīng);其中優(yōu)選一段式晶化反應(yīng)的溫度是100-200℃;優(yōu)選一段式晶化反應(yīng)的時(shí)間是1-7天;優(yōu)選兩段式晶化反應(yīng)的第一段晶化反應(yīng)的溫度為100-120℃,第二段晶化反應(yīng)的溫度為140-180℃;更優(yōu)選兩段式晶化反應(yīng)的條件包括:第一段晶化反應(yīng)是在100-120℃下晶化1-4天,第二段晶化反應(yīng)是在140-180℃下晶化1-4天。

7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的ZSM-5分子篩,其中,所述分子篩原粉用氯化銨水溶液在50-90℃下離子交換1-4h,然后焙燒得到所述ZSM-5分子篩;其中優(yōu)選氯化銨水溶液的摩爾濃度為0.5-2mol/L;優(yōu)選分子篩原粉與氯化銨水溶液質(zhì)量比為1:(10-25)。

8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的ZSM-5分子篩,其中,所述硅源選自水玻璃、硅溶膠、正硅酸乙酯中的一種或兩種;所述鋁源選自硫酸鋁、氫氧化鋁、鋁酸鈉和擬薄水鋁石中的一種或多種的混合。

9.權(quán)利要求1~8任意一項(xiàng)所述ZSM-5分子篩的制備方法,其中,所述方法包括以高硅鋁比納米薄層ZSM-5分子篩作為晶種,并在原料摩爾比滿足SiO2:Al2O3為100:(0.04-2)的條件下制備得到ZSM-5分子篩;其中高硅鋁比納米薄層ZSM-5分子篩晶種滿足如下條件:薄層由2-3nm薄層形成的10-30nm厚度的二維晶粒形貌,二次堆積而成直徑1.0~3.0μm顆粒,晶種硅鋁比為40~290。

10.權(quán)利要求1~8任意一項(xiàng)所述ZSM-5分子篩可在催化正己烷裂解、FCC提高汽油辛烷值反應(yīng),甲苯歧化反應(yīng),甲醇制烯烴反應(yīng)或苯乙烯的氣相烷基化反應(yīng)中應(yīng)用。

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