[发明专利]一种含磷IMF结构分子筛及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含磷IMF结构分子筛及其制备方法，该分子筛的Al分布参数D满足：0.6≤D≤0.85；所述分子筛的中孔体积占总孔体积的比例为50‑80体积％，孔径为2纳米‑20纳米的中孔体积占总中孔体积的比例大于85体积％；所述分子筛的强酸酸量占总酸量的比例为50‑80％，B酸酸量和L酸酸量之比为7‑30；以P₂O₅计并以分子筛的干基重量为基准，所述分子筛的磷含量为0.1‑15重量％。本发明提供的含磷IMF结构分子筛在石油烃催化裂解反应中丙烯产率高，丙烯选择性好，同时能够多产乙烯和BTX。

技术领域

本发明涉及一种含磷IMF结构分子筛及其制备方法。

背景技术

长期以来，乙烯、丙烯和丁烯是合成树脂、合成纤维及合成橡胶的基本有机化工原料，其中丙烯是仅次于乙烯的一种用于制造石化产品的重要原料。目前国内外丙烯的最大来源是热裂化生产乙烯的主要副产物，丙烯的第二大来源几乎都来自于FCC装置，提供了约30％的需求，在美国，FCC装置则提供了石化产品对丙烯约一半的需求。

由于迅速增长的对聚丙烯的需求，使石油化工所需求的丙烯比乙烯需求更快，而乙烯工厂的建设受限于乙烯的需求，因此大量增产FCC丙烯将用于满足需求的增加。自上世纪80年代以来，含择形分子筛ZSM-5的催化剂在FCC装置上开始投入工业应用，达到了增产C₃^＝的目的，但这类ZSM-5分子筛的最大弱点是活性稳定性差，在FCC装置苛刻的周期性再生条件下易失活。

IM-5分子筛是一种IMF结构分子筛，由Benazzi于1998年首次合成。2007年由Baerlocher等人完成了结构的解析工作。该分子筛为二维十元环孔道结构，其孔道直径与ZSM-5分子筛相仿，在第三维方向上还存在一个有限的孔道。由于其具有与ZSM-5分子筛相近的孔道结构，同时具有更高的酸量和更好的水热稳定性，因此在许多催化反应中表现出特色。Corma等人对IM-5分子筛的催化性能进行了一系列研究，发现其在烷烃裂化能力方面高于ZSM-5分子筛。

IM-5分子筛虽然可具有较高的烷烃裂化能力，但是与其他十元环分子筛相同，由于其孔道结构狭窄，较大的反应物分子如多环烃类难以进入晶体孔道内进行反应，减少了分子筛的有效反应面积，降低了分子筛的反应活性；另一方面，异构烷烃以及芳烃等较大的产物分子也不易从分子筛孔道内部扩散出来，从而引起过度氢转移、结焦等二次反应进而导致分子筛失活、反应选择性降低。在以大分子重组分为原料的裂化反应中，IM-5分子筛孔道孔口狭窄的缺陷必然使以上问题更为突出。

发明内容

本发明的目的是提供一种含磷IMF结构分子筛及其制备方法，本发明提供的含磷IMF结构分子筛在石油烃催化裂解反应中丙烯产率高，丙烯选择性好，同时能够多产乙烯和BTX。

为了实现上述目的，本发明提供一种含磷IMF结构分子筛，该分子筛的Al分布参数D满足：0.6≤D≤0.85；其中，D＝Al(S)/Al(C)，Al(S)表示采用TEM-EDS方法测定的分子筛晶粒的晶面边沿向内H距离内任意大于100平方纳米区域的铝含量，Al(C)表示采用TEM-EDS方法测定的分子筛晶粒所述晶面的几何中心向外H距离内任意大于100平方纳米区域的铝含量，其中所述H为所述晶面边沿某点到该晶面几何中心距离的10％；所述分子筛的中孔体积占总孔体积的比例为50-80体积％，孔径为2纳米-20纳米的中孔体积占总中孔体积的比例大于85体积％；所述分子筛的强酸酸量占总酸量的比例为50-80％，B酸酸量和L酸酸量之比为7-30；以P₂O₅计并以分子筛的干基重量为基准，所述分子筛的磷含量为0.1-15重量％。