[发明专利]一种磷铁改性分子筛及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种磷铁改性分子筛及其制备方法。

背景技术

ZSM-5分子筛硅铝比高，酸性强，而且氢转移活性很低，是目前应用于多产丙烯FCC催化剂和助剂最为广泛和重要的组分。但是由于ZSM-5的水热稳定性和活性影响，直接用于催化裂化催化剂通常会使得转化率以及汽油产率等降低，重油的产率增加。纳米级ZSM-5分子筛虽然效果不错，但其合成中加入有机铵增作为模板剂增加了污染。因此，在ZSM-5分子筛的应用时需要先进行改性处理，提高其水热稳定性和活性，ZSM-5分子筛改性研究成为增产丙烯催化剂开发中的核心技术之一。

在现有的技术，对ZSM-5分子筛的改性大多使用磷和金属元素通过交换法、浸渍法或共沉法实现。例如，CN1323755C中公开了一种使用硝酸锌、硝酸锆和磷酸氢二铵对ZSM-5分子筛进行改性的方法，该方法以一定的比例ZSM-5分子筛加入到溶有硝酸锌、硝酸锆和磷酸二氢铵中的一种或两种的水溶液中，搅拌均匀后室温静置2-15小时，然后在9-150℃下干燥3-10小时完成。由此得到的改性ZSM-5分子筛为进而制备的加氢芳构化催化剂的催化活性带来了一定的提升。但是该方法得到的改性ZSM-5分子筛在水热稳定性、吸附性能和裂解性能方面仍然不够理想。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种磷铁改性分子筛及其制备方法，该磷铁改性分子筛液化气和丙烯的产率得到了很大提升。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种磷铁改性分子筛，它由HZSM-5分子筛、磷酸铵和氯化铁制备而成，硅铝比为20～50，且其制备方法如下：

按重量份计，将0.085～0.1份氯化铁加入3～4份纯净水中，再加入1份HZSM-5分子筛和0.085～0.1份的磷酸铵，加氨水调节PH为5.5～6.5，搅拌25~35min完成交换反应，然后过滤、干燥，最后在500～600℃焙烧2h，得到所述的磷铁改性分子筛。

所述HZSM-5分子筛Na₂O重量百分含量不大于0.2%，相对结晶度不小于90%。

所述磷酸铵纯度不小于98%，所述氯化铁纯度不小于98%。

所述干燥的温度为110℃～130℃，干燥时间为8h～12h。

一种磷铁改性分子筛的方法，步骤如下：按重量份计，将0.085～0.1份氯化铁加入3～4份纯净水中，再加入1份ZSM-5分子筛和0.085～0.1份的磷酸铵，加氨水调节PH为5.5～6.5，搅拌25~35min完成交换反应，然后过滤、干燥，最后在500～600℃的条件下焙烧2h，得到所述的磷铁改性分子筛。

本发明的有益效果：将0.085～0.1份氯化铁加入3～4份纯净水中，再加入1份HZSM-5分子筛和0.085～0.1份的磷酸铵，加氨水调节PH为5.5～6.5，搅拌25~35min完成交换反应，其中Fe²⁺取代部分易电离的H⁺，从而使分子筛 的酸量减少，且减少的部分应属于最强酸，因此，通过Fe²⁺改性，减少了ZSM-5分子筛的酸中心数目，有利于降低通过双分子进行的氢转移反应，有利于产物中烯烃产率的提高。Fe²⁺离子定位于S孔道与直孔道的交叉处，并与骨架原子形成配位，提高了分子筛的水热稳定性。本发明的磷铁改性分子筛结晶完整、粒度小、团聚不明显、具有较强的B酸中心，经过高温、水热处理不发生晶相转变，有较好的热与水热稳定性，表现出较为优异的吸附性能和裂解性能，液化气和丙烯的产率又得到了很大提升。

附图说明

图1为本发明磷铁改性分子筛的电镜图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明的内容作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

一种磷铁改性分子筛，它由HZSM-5分子筛、磷酸铵和氯化铁制备而成，硅铝比为20～50，所述HZSM-5分子筛Na₂O重量百分含量不大于0.2%，相对结晶度不小于90%；所述磷酸铵纯度不小于98%，所述氯化铁纯度不小于98%；

本实施例的磷铁改性分子筛的制备方法如下：