[发明专利]一种合成Beta分子筛的方法

说明书

技术领域

本发明涉及结晶硅铝酸盐分子筛的合成方法，具体涉及一种通过晶种改性合成Beta分子筛的方法。

背景技术

Beta分子筛是由美国Mobil公司于1967年用经典的水热晶化法首次合成的(USP3,308,069)。该分子筛具有三维十二元环孔道结构，由于其独特的拓扑结构和较好的热及水热稳定性，在烷基化、加氢裂化、临氢异构、加氢精制、烃类裂解等方面中表现出优异的催化性能，是一种重要的催化材料。

高昂的合成成本制约着Beta分子筛在工业中的应用。多年来，低成本合成硅铝比范围可控的Beta分子筛一直是研究人员努力的方向。

CN102107879A公开了一种Beta分子筛的制备方法。通过加入有机/无机促进剂减少模板剂用量，同时合成体系中固含量高，由此降低合成成本。但该方法在实际操作中搅拌困难，而且只能合成低硅铝比的Beta分子筛。

CN101249968A公开了一种无有机模板剂合成Beta分子筛的方法。该方法是将铝酸钠、氢氧化钠溶于去离子水中，再加入白炭黑，然后加入一定量的Beta分子筛作为晶种，最后经水热晶化合成出Beta分子筛。该方法在不使用模板剂的情况下合成出Beta分子筛，可以大幅度降低分子筛的合成成本。但经实验验证，该方法得到的Beta分子筛的结晶度比较低，而且极易产生杂晶，无法达到工业生产要求。

CN200710188322.3公开了一种Beta分子筛的制备方法。该方法按TEA₂O/SiO₂=0.1-0.26、Na₂O/SiO₂=0.03-0.10、SiO₂/Al₂O₃25-35、H₂O/SiO₂=5-10的总投料摩尔比制备成一种反应混合物，反应混合物由固体硅铝胶、四乙基氢氧化铵、氢氧化钠、合成产物的母液以及合成产物用氨水水热处理后的滤液所构成。该方法主要通过重复利用模板剂等合成原料，提高原料的利用率，降低整个合成过程中四乙基氢氧化铵等原料的消耗，从而达到降低制造成本目的。该方法在实际操作中，合成产物母液的模板剂含量波动较大，较难稳定控制合成产品的质量。

CN200810246983.1公开了一种合成高硅Beta分子筛的方法。该方法利用含氟水热体系合成高硅Beta分子筛。其主要技术特征是，用乙醇溶剂分散微酸性的含氟凝胶，使其凝胶硬度得到降低，便于在搅拌情况下晶化出Beta分子筛。该方案虽然提高了反应体系固含量，但晶种活性差，合成时间较长。

CN93117593.3公开了一种导向剂法合成Beta分子筛的方法。该专利的主要特征是利用导向剂来合成Beta分子筛。用铝盐溶于四乙基氢氧化铵模板剂和氢氧化钠水溶液中，加入活性二氧化硅来制备导向剂。导向剂配方范围为：SiO₂/Al₂O₃＝20-120，TEAOH/SiO₂＝0.2-0.5，Na₂O/SiO₂＝0.40-0.10，H₂O/SiO₂＝7.5-25，配制温度为15-70℃，陈化温度为50-150℃。合成分子筛时，所加导向剂与合成原料混合物的体积比为0.5-10％。由于该方法使用了导向剂，通过降低四乙基氢氧化铵模板剂的使用量来节约Beta分子筛的合成成本。但经试验论证，在硅铝比超过60时该方法制备产品耗时长，且易产生杂晶。

CN102502684A公布了一项通过改善晶种活性来合成Beta分子筛的方法。将Beta分子筛晶种进行高温水热处理，然后在搅拌下将水热处理过的Beta分子筛晶种在酸溶液中浸渍处理，酸处理后的晶种用水洗至中性；最后将硅源、铝源、钠源、四乙基氢氧铵阳离子源和水配制成均匀凝胶，然后加入预处理过的Beta分子筛作为晶种，能更好发挥其结构导向作用，可在较低模板剂用量下合成结晶度较好的Beta分子筛产物。该方法存在的主要问题是晶种预处理工艺较复杂，合成高硅铝比Beta分子筛时耗时长且结晶度差。