°C,繼續晶華28小時。所得產物經蒸餾水洗滌至中性,120°C干燥12小時,然后550°C焙燒6小時,得到MCM-22/ZSM-35分子篩中空聚集物。經透射電子顯微鏡觀察,具有中空結構,尺寸為13 μ m,中空壁厚約為1.3 μ m。中空壁上MCM-22尺寸為50_200nm,ZSM-35 尺寸為 200-1500nm。MCM-22/ZSM-35 分子篩中,MCM-22 含量約為 10%,ZSM-35 含量約為90%。
[0030]實施例2
在機械攪拌及超聲條件下,將木質素磺酸鈉溶解到水中,然后依次加入氫氧化鈉、鋁酸鈉、環己亞胺、硅溶膠。最終物料配比滿足:Al203/Si02=35,OH /S12=0.2,環己亞胺/S12=0.35,H20/Si02=60,木質素磺酸鈉含量4.5wt%。首先將上述混合物在25°C室溫下,超聲(2KW/L)并攪拌物料40分鐘使物料均勻混合,然后在同樣的攪拌及超聲條件下老化3小時。之后將老化后的混合物裝入反應釜中于150°C晶化36小時,然后再以0.rc /分鐘的速率升溫到170°C,繼續晶華24小時。所得產物經蒸餾水洗滌至中性,120°C干燥12小時,然后550°C焙燒6小時,得到MCM-22/ZSM-35分子篩中空聚集物。經透射電子顯微鏡觀察,具有中空結構,尺寸為10 μ m,中空壁厚約為0.8μπι。中空壁上MCM-22尺寸為20_150nm,ZSM-35 尺寸為 200-1000nm。MCM-22/ZSM-35 共生分子篩中,MCM-22 含量約為 45%,ZSM-35含量約為55%。
[0031]實施例3
在機械攪拌及超聲條件下,將木質素磺酸鈉溶解到水中,然后依次加入氫氧化鈉、鋁酸鈉、環己亞胺、硅溶膠。最終物料配比滿足:A1203/Si02=50,OH /S12=0.20,環己亞胺/S12=0.35,H20/Si02=70,木質素磺酸鈉含量5.5wt%。首先將上述混合物在25°C室溫下,超聲(2KW/L)并攪拌物料40分鐘使物料均勻混合,然后在同樣的攪拌及超聲條件下老化5小時。之后將老化后的混合物裝入反應釜中于154°C晶化36小時,然后再以0.5°C /分鐘的速率升溫到180°C,繼續晶華24小時。所得產物經蒸餾水洗滌至中性,120°C干燥12小時,然后550°C焙燒6小時,得到MCM-22/ZSM-35分子篩中空聚集物。經透射電子顯微鏡觀察,具有中空結構,尺寸為8.3 μ m,中空壁厚約為1.8 μ m。中空壁上MCM-22尺寸為70_150nm,ZSM-35 尺寸為 200-700nm。MCM-22/ZSM-35 共生分子篩中,MCM-22 含量約為 57%,ZSM_35 含量約為43%。
[0032]比較例I
按照CN201110353565.4的方法制備分子篩。在攪拌條件下,將CTAB溶解到水中,然后依次加入氫氧化鈉、鋁酸鈉、環己亞胺、硅溶膠。最終物料配比滿足:A1203/Si02=35,OH/S12=0.2,環己亞胺/S12=0.35,H20/Si02=60,木質素磺酸鈉含量4.5wt%。之后將上述混合物裝入反應釜中于170°C晶化80小時。所得產物經XRD檢測證實為MCM-22,以及少量ZSM-35與絲光沸石的混合物。經TEM觀察,不具有任何中空聚集形態。
[0033]比較例2
按照催化學報(2002年23卷第4期363-366頁)的方法制備MCM-22/ZSM-35共生分子篩。在攪拌條件下,依次加入水、氫氧化鈉、鋁酸鈉、環己亞胺、硅溶膠。最終物料配比滿足:Al203/Si02=35,0H /S12=0.2,環己亞胺/S12=0.35,H20/Si02=60。之后將上述混合物裝入反應釜中,先138°C晶化36小時,再升溫到150°C,晶化時間到79小時后結束。所得產物經檢測,主要是MCM-22分子篩、少量ZSM-35及部分未晶化的硅鋁原料。透射電子顯微鏡觀察,上述混合物呈分散狀態,不具有任何中空聚集形態。
[0034]比較例3
按照實施例1制備樣品,不同的是,加料過程中僅僅是物理攪拌而不伴隨超聲分散作用。所得產物經透射電子顯微鏡觀察,分子篩晶粒總體較大,分散性高,不具有任何中空聚集形態。
【主權項】
1.一種中空聚集形態的MCM-22/ZSM-35共生分子篩,其特征在于:共生分子篩具有如下性質:尺寸為8-20 μ m,中空壁厚為0.2-3.0ym,中空壁由MCM-22與ZSM-35共生晶粒構成。2.按照權利要求1所述的共生分子篩,其特征在于:共生分子篩尺寸為10-15μ m,中空壁厚為 0.5-2.5 μ m。3.按照權利要求1所述的共生分子篩,其特征在于:MCM-22尺寸為20-200nm,ZSM-35晶粒尺寸為100-2000nm。4.按照權利要求1或2或3所述的共生分子篩,其特征在于:以共生分子篩質量百分含量為基準,MCM-22 為 60%~80%,ZSM-35 為 20%~40%。5.一種權利要求1或2或3所述的中空聚集形態的MCM-22/ZSM-35共生分子篩的制備方法,其特征在于包括如下內容:(1)在超聲及物理攪拌的共同作用的條件下,將鋁源、硅源、堿、水、木質素磺酸鈉及模板劑混合均勻;(2)將步驟(I)中的混合物在超聲分散和物理攪拌共同作用下混合老化;(3)將步驟(2)的得到的物料置于反應釜中晶化反應,反應結束后,晶化產物經洗滌、干燥和焙燒,得到中空聚集形態的MCM-22/ZSM-35共生分子篩。6.按照權利要求5所述的方法,其特征在于:步驟(I)所述的鋁源為偏鋁酸鈉、硝酸鋁、氯化鋁、硫酸鋁、鋁的氧化物及氫氧化物、薄水鋁石及擬薄水鋁石中的一種或其組合物。7.按照權利要求5所述的方法,其特征在于:步驟(I)所述的硅源為硅溶膠、硅膠、白炭黑、水玻璃、硅藻土中的一種或其組合物。8.按照權利要求5所述的方法,其特征在于:步驟(I)所述的堿為堿金屬氫氧化物。9.按照權利要求5所述的方法,其特征在于:步驟(I)所述的模板劑為環己亞胺。10.按照權利要求5所述的方法,其特征在于:步驟(I)中所述物料的加入順序為:木質素磺酸鈉首先充分溶解到水中,然后再依次加入堿、鋁源與模板劑,最后再加入硅源。11.按照權利要求5所述的方法,其特征在于:步驟(I)中所述物料中鋁源、硅源、堿源、水和模板劑以下列物質計,比例關系如下:Si02/Al203摩爾比為30-50,模板劑/S12摩爾比為 0.10-0.35,比0/^102摩爾比為 45-75,OH /S12 摩爾比為 0.08-0.21。12.按照權利要求5所述的方法,其特征在于:步驟(I)中所述的木質素磺酸鈉的用量占所有物料總重量的2%-6%。13.按照權利要求5所述的方法,其特征在于:步驟(I)和(2)中所述物理攪拌方式為機械攪拌、磁力攪拌、或振動攪拌的任一方式。14.按照權利要求5所述的方法,其特征在于:步驟(I和(2)中所述的超聲分散條件為:超聲分散的能量密度為0.2-4kW/L,超聲分散溫度為15-80°C。15.按照權利要求5所述的方法,其特征在于:步驟(I)中超聲分散和物理攪拌的共同作用時間為0.2-1小時。16.按照權利要求5所述的方法,其特征在于:步驟(2)中所述的超聲分散和物理攪拌共同作用的時間,即老化時間為0.5-10小時。17.按照權利要求5所述的方法,其特征在于:步驟(3)中所述的晶化條件為:分為兩段晶化,第一段晶化,138-154°C晶化24-60小時,第二段晶化,165_185°C晶化24-60小時;在第一段向第二段升溫時,升溫速率為0.05-rc /分鐘。18.一種權利要求1或2或3所述的中空聚集形態的MCM-22/ZSM-35共生分子篩在異 構化、烷基化和芳構化反應中的應用。
【專利摘要】本發明公開了一種空聚集形態的MCM-22/ZSM-35共生分子篩及其制備方法。該分子篩尺寸為8-20μm,優選為10-15μm,中空壁由MCM-22、ZSM-35晶粒組成;中空壁厚為0.2-3.0μm,優選為0.5-2.5μm。制備方法如下:(1)將鋁源、硅源、堿、水、木質素磺酸鈉及模板劑在超聲分散和物理混合共同作用下混合均勻;(2)將混合物在超聲分散和物理混合共同作用下繼續老化;(3)將步驟(2)的得到的物料晶化,產物經洗滌、干燥和焙燒,得到中空聚集形態的MCM-22/ZSM-35分子篩。本發明分子篩顆粒均勻、可控性強、結構有利于物料傳質,所使用的模板劑價廉易得,容易燒除,產生的排放物少,對環境污染小,在異構化、烷基化、芳構化等方面具有獨特的應用前景。
【IPC分類】C01B39/44, C01B39/04
【公開號】CN105585024
【申請號】CN201410563986
【發明人】楊衛亞, 凌鳳香, 王少軍, 沈智奇, 郭長友, 季洪海, 王麗華
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年10月22日