System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种无粘结剂成型ZSM-5分子筛的制备方法技术_技高网

一种无粘结剂成型ZSM-5分子筛的制备方法技术

技术编号:41142731 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-30 18:12
本发明专利技术属于分子筛合成技术领域,具体涉及一种无粘结剂成型ZSM‑5分子筛的制备方法,本发明专利技术是以成型ZSM‑5分子筛前体中的粘结剂提供合成所需铝源,再补充部分硅源、铝源和有机模板剂,再经过晶化、洗涤、干燥和焙烧后得到无粘结剂成型ZSM‑5分子筛。首先按照相应的摩尔比称取原料,加入去离子水中溶解后充分搅拌,得到混合溶液,再将ZSM‑5分子筛前体浸入混合溶液中,封釜静置进行晶化;晶化完成后,将分子筛用去离子水洗涤至pH<9,然后经干燥及焙烧后得到无粘结剂成型ZSM‑5分子筛,该方法制备的ZSM‑5分子筛在保留原有晶体形貌、具有更高的机械强度的同时,解决了粘结剂堵塞分子筛孔道导致催化活性降低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于分子筛合成领域,具体涉及一种无粘结剂成型zsm-5分子筛的制备方法。


技术介绍

1、美国mobil公司在1972年首次报道了zsm-5分子筛,一种具有规整骨架和有序孔道结构的硅铝酸盐。zsm-5分子筛具有良好的热稳定性和催化活性,是石油化工、煤化工等领域中广泛应用的催化材料。工业生产过程中粉末状的zsm-5分子筛难以回收,易聚集失活。因此,通过使用粘结剂使zsm-5分子筛成型,增加其机强度和催化活性。但是粘结剂的加入会堵塞分子筛的孔口,对反应物和产物的扩散有影响;同时粘结剂本身为惰性组分,降低了催化活性中心的密度,导致分子筛催化剂失活过快。

2、为了解决zsm-5中含有粘结剂导致催化活性中心减少的问题,cn107512729a报道了一种无粘结剂zsm-5分子筛的制备方法,该方法以合成态zsm-5分子筛与粘结剂、造孔剂和酸的水溶液混合、成型、干燥得到zsm-5分子筛前体;将所述zsm-5分子筛前体、第二硅源、第二铝源、碱源、有机模板剂和水的混合物晶化,并将固体产物分离、干燥以获得所述无粘结剂成型zsm-5分子筛。cn103030156a报道的无粘结剂zsm-5分子筛的制备方法,首先将zsm-5型分子筛粉体与无定形二氧化硅粘结剂混合成型;干燥后再经过水蒸汽或含有无机氨的蒸汽处理转化为无粘结剂成型zsm-5分子筛。cn112246274a公开了一种无粘结剂型多级孔zsm-5分子筛催化剂的制备方法,取zsm-5分子筛原粉粉末,进行脱水预处理,得到zsm-5分子筛粉末;将含有zsm-5分子筛粉末和粘结剂的混合物混合均匀,挤出成型,焙烧,得到含有粘结剂的zsm-5分子筛催化剂;将含有粘结剂的zsm-5分子筛催化剂置于碱溶液中,加入铝源,反应,固体产物经分离,焙烧,得到所述无粘结剂型多级孔zsm-5分子筛催化剂。

3、目前现有报道技术能够合成无粘结剂型zsm-5分子筛催化剂,通过去除粘结剂或将其进行转化的方式,可以解决粘结剂的堵孔问题。但是,所制备的无粘结剂型zsm-5分子筛催化剂的活性位点数量相比于原粉均有所降低。因此,在合成无粘结剂型zsm-5分子筛催化剂时,能够同时解决粘结剂堵孔和催化活性位点数量降低的问题,是制备无粘结剂型zsm-5分子筛催化剂的关键。


技术实现思路

1、本专利技术目的在于提出一种设计合理、方法简单、加工方便且分子筛强度好、催化性能优的无粘结剂成型zsm-5分子筛的制备方法。

2、本专利技术提供了一种无粘结剂成型zsm-5分子筛的制备方法,得到无粘结剂成型zsm-5分子筛,所述分子筛具有zsm-5分子筛的xrd特征峰,结晶度良好;比表面积为330~350m2/g;孔容在0.15~0.25cm3/g

3、本专利技术所述的一种无粘结剂成型zsm-5分子筛的制备方法,制备过程如下:

4、a)提供zsm-5分子筛原粉;b)将所述zsm-5分子筛原粉、粘结剂和成型助剂混合,经一次焙烧,获得成型zsm-5分子筛前体,所述粘结剂包括高岭土、偏水高岭土、凹凸棒土中的至少一种;c)称取原料硅源、铝源、有机模板剂,加入去离子水充分搅拌,得到混合溶液;d)将所述成型zsm-5分子筛前体浸入到步骤c)的混合溶液中,晶化斧中晶化,再经洗涤、干燥、焙烧后得到无粘结剂成型zsm-5分子筛。

5、其中,步骤b)中所述zsm-5分子筛原粉重量分为80%-90%,粘结剂重量分数为10%-20%,成型助剂为占zsm-5分子筛原粉及粘结剂干基总重1%-5%的粘结剂助剂。

6、其中,步骤b)中所述成型助剂为田菁粉;所述的经一次焙烧是在500~600℃焙烧1~2h。

7、其中,步骤c)中所述硅源为无定形硅酸钠、二氧化硅、硅溶胶中的至少一种,所述有机模板剂为teaoh(四乙基氢氧化铵)、tpaoh(四丙基氢氧化铵)中的至少一种,所述铝源为氢氧化铝、拟薄水铝石中的至少一种,添加的硅源、铝源、有机模板剂和去离子水按分子比sio2:al2o3=100~120,h2o:al2o3=650~750,al2o3:2teaoh=1~3,al2o3:tpaoh=5~8。

8、其中,步骤d)中晶化温度为160~200℃,晶化时间为12~36h。

9、其中,步骤d)中将分子筛用去离子水洗涤至ph<9。

10、其中,步骤d)中分子筛烘干温度为100~120℃,焙烧程序升温至550℃焙烧2~4h。

11、本专利技术能产生的有益效果包括:本专利技术采用成型zsm-5分子筛前体中的粘结剂为部分原料,再补充部分硅源、铝源和有机模板剂等,在一定的条件下将粘结剂转晶为zsm-5型分子筛,得到了无粘结剂成型zsm-5分子筛,大幅增强了分子筛的机械强度,增加了分子筛的催化,性位点,进而提高催化性能。

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【技术保护点】

1.一种无粘结剂成型ZSM-5分子筛的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:a)提供ZSM-5分子筛原粉;b)将所述ZSM-5分子筛原粉、粘结剂和成型助剂混合,经一次焙烧,获得成型ZSM-5分子筛前体,所述粘结剂包括高岭土、偏水高岭土、凹凸棒土中的至少一种;c)称取原料硅源、铝源、有机模板剂,加入去离子水充分搅拌,得到混合溶液;d)将所述成型ZSM-5分子筛前体浸入到步骤c)的混合溶液中,晶化斧中晶化,再经洗涤、干燥、焙烧后得到无粘结剂成型ZSM-5分子筛。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤b)中所述ZSM-5分子筛原粉重量分为80%-90%,粘结剂重量分数为10%-20%,成型助剂为占ZSM-5分子筛原粉及粘结剂干基总重1%-5%的粘结剂助剂。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤b)中所述成型助剂为田菁粉;所述的经一次焙烧是在500~600℃焙烧1~2h。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤c)中所述硅源为无定形硅酸钠、二氧化硅、硅溶胶中的至少一种,所述有机模板剂为TEAOH(四乙基氢氧化铵)、TPAOH(四丙基氢氧化铵)中的至少一种,所述铝源为氢氧化铝、拟薄水铝石中的至少一种,添加的硅源、铝源、有机模板剂和去离子水按分子比SiO2:Al2O3=100~120,H2O:Al2O3=650~750,Al2O3:2TEAOH=1~3,Al2O3:TPAOH=5~8。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤d)中晶化温度为160~200℃,晶化时间为12~36h。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤d)中将分子筛用去离子水洗涤至pH<9。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤d)中分子筛烘干温度为100~120℃,焙烧程序升温至550℃焙烧2~4h。

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【技术特征摘要】

1.一种无粘结剂成型zsm-5分子筛的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:a)提供zsm-5分子筛原粉;b)将所述zsm-5分子筛原粉、粘结剂和成型助剂混合,经一次焙烧,获得成型zsm-5分子筛前体,所述粘结剂包括高岭土、偏水高岭土、凹凸棒土中的至少一种;c)称取原料硅源、铝源、有机模板剂,加入去离子水充分搅拌,得到混合溶液;d)将所述成型zsm-5分子筛前体浸入到步骤c)的混合溶液中,晶化斧中晶化,再经洗涤、干燥、焙烧后得到无粘结剂成型zsm-5分子筛。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤b)中所述zsm-5分子筛原粉重量分为80%-90%,粘结剂重量分数为10%-20%,成型助剂为占zsm-5分子筛原粉及粘结剂干基总重1%-5%的粘结剂助剂。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤b)中所述成型助剂为田菁粉;所述的经一次焙烧是在500~600℃焙烧1...

【专利技术属性】
技术研发人员:阎平轩李科达贺大威陈茂重周泓玉张浩李晶晶
申请(专利权)人:中科催化新技术大连股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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