[发明专利]一种Beta分子筛及其合成方法

说明书

本发明公开一种Beta分子筛及其合成方法，所述Beta分子筛中2~6nm孔道占总孔体积的5~30%，30~60nm孔道占总孔体积的10~30%。Beta分子筛的制备方法，包括如下内容：将水、模板剂、铝源、碱源、硅源混合形成凝胶，经晶化、洗涤、干燥、焙烧后制得Beta分子筛，所述模板剂包括二种，第一种为有机胺(C_nH_2n+1)₄NX中的一种或几种，其中n=1–22；X=OH，Br或Cl，记为(TEA)₂O；第二种为纤维素、淀粉、碱木质素等大分子生物质模板剂记为BMT。所述Beta分子筛具有多级孔道和高水热稳定性。

技术领域

本发明涉及一种Beta分子筛及其合成方法和应用，具体地说涉及一种高水热稳定性的多级孔道Beta分子筛及其合成方法和应用。

背景技术

β沸石是美国Mobil公司六十年代开发成功的具有三维孔道结构的高硅沸石(US3,308,069)，八十年代后期，各国学者对β沸石的研究异常活跃，由于 β沸石独特的孔道结构和优异的催化性能，在石油和化工领域具有广泛的应用前景。实际应用中，微孔孔道由于孔道直径( 2nm）较小往往会影响催化过程反应物和产物在其孔道内的传质扩散，导致活性和转化率降低，降低了沸石分子筛应用的效率。因此在沸石中引入介孔和大孔结合二者各自的优势，制备一种新型的多级孔分子筛是目前研究的热门领域之一。

CN104353484A通过将市售Beta分子筛煅烧、碱处理、硝酸铵处理等方法得到了强酸性多级孔Beta沸石，但这种方法是对已合成的分子筛的进一步处理。

CN1769169A采用优化条件的水热合成法，得到孔容为0.35－0.50ml/g，孔径集中分布在0.1～1.7nm、1.7～6.0nm、10.0～90.0nm三段的β沸石产品。该发明需要在合成过程之后先进行铵盐处理过程，得到沸石进行适宜条件的酸处理和水热处理。CN103964458A将原料Beta沸石进行两次酸处理和两次焙烧得到了高硅铝比多级孔道的Beta沸石。CN102826565A在无第二模板剂的情况下，通过“拟固相”硅铝酸盐一步合成多级孔道Beta分子筛，但需要将凝胶蒸干得到“拟固相”干胶，耗能大，且TEAOH用量大，并未给出产品硅铝比。CN103318911A公开了一种多级孔道β沸石的制备方法：将硅源、四乙基氢氧化铵溶液、氢氧化钠和完全溶解的铝源混合均匀后在一定温度下恒温搅拌直至形成干凝胶；所得干凝胶120~180℃进行第一次水热，冷却、研磨后加入适量的硅烷偶联剂；120~180°℃进行第二次水热，冷却、过滤、焙烧后即可得到多级孔道的β沸石，该方法需要两次水热以及凝胶蒸干过程。 CN101538049公开了一种多级孔道β沸石的制备方法，属于沸石的制备与应用技术领域。其特征在于采用有序介孔孔道约束下生成的炭粒子作为硬模板，再加入小分子有机铵软模板将包裹炭粒子的介孔硅铝原位转化为微孔β沸石，焙烧除去软硬模板后可得含多级孔道的β沸石。CN101003378A公开了一种多级孔结构的Beta沸石分子筛的制备方法，是用蔗糖溶液浸渍硅胶整体柱，干燥、聚合、炭化，得到炭硅复合物，将炭硅复合物用由铝源、无机碱、有机胺、水组成的混合溶液润湿后，晶化并回收产物。CN102745707A通过采用相分离诱导剂聚乙二醇、聚氧乙烯等和结构导向剂柠檬酸、酒石酸等得到多级孔结构硅铝沸石材料。CN102826564A公开了一种多级孔结构的Beta沸石分子筛的制备方法，以正硅酸乙酯作为硅源，以偏铝酸钠作为铝源，以六铵基阳离子型季铵盐表面活性剂作为模板剂，在碱性条件下通过水热合成法制备含有介孔和Beta沸石微孔的多级孔沸石分子筛。CN103073020A提供一种利用阳离子表面活性剂为模板，在水热条件下组装硅烷化沸石晶种，合成多级孔道沸石分子筛的方法。CN104418348A公开了一种具有多级孔道的Beta分子筛及其合成方法。含有孔径为2~4.8nm的I级介孔和孔径为4.9~13nm的II级介孔，在合成过程中采用聚季铵盐-6、聚季铵盐-7、聚季铵盐-22、季铵盐-39同时作为微孔和介孔的导向剂。CN104261423A以N-甲基-2-吡咯烷酮为介孔致孔剂合成了多级孔Beta沸石。