[发明专利]一种MCM-49沸石的合成方法

说明书

本发明属于沸石分子筛催化剂制备技术领域，一种MCM‑49沸石的合成方法，步骤如下：第一步，制备晶种液；第二步，配置合成MCM‑49的凝胶；第三步，凝胶晶化；第四步，收集分子筛。本发明的有益效果：用低毒性并且廉价的环己胺模板剂与晶种液的协同作用，在较宽的硅铝比范围内合成出纯相MCM‑49，解决了已有方法使用毒性大的环己亚胺模板剂带来的问题。应用该方法还可以合成出高质量的MCM‑56分子筛。

技术领域

本发明属于沸石分子筛催化剂制备技术领域，涉及一种分子筛的合成方法。

背景技术

1993年，Bennett等报道了MCM-49分子筛的合成。MCM-49分子筛是第一个不经过前驱体焙烧的直接合成型MWW层状结构分子筛，其在焙烧前后结构不变，均具有与焙烧型MCM-22相同的骨架结构，但在微观结构和骨架铝的分布上存在差异。Lawton等认为MCM-49的晶胞c轴参数比MCM-22长并猜测这可能与两者不同的骨架铝分布有关。MCM-22层间模板剂的含量高于MCM-49，而MCM-49中骨架铝的含量高于MCM-22。MCM-49分子筛因其独特的孔道结构在烷基化、芳构化、催化裂化和异构化等反应中具有广阔的应用前景。

例如，以下公开专利和文献介绍了MCM-49分子筛的应用。US 5545788(1996)、USPatent 5557024(1996)、US 5973193(1999)、CN 104043476B(2013)、CN 101559381B(2009)、CN 103934015A(2013)、Microporous Mesoporous Mater.22(1998)343-356、J.Catal.240(2006)31–38、J.Catal.283(2011)68-74、Catal.Today 75(2004)93-95、J.Mol.Catal.A 181(2002)283-290。另外，吉林大学博士论文(2008)中披露了MCM-49分子筛的应用。

US5326575(1993)首次报道了MCM-49分子筛及其合成方法，其技术特征是以六亚甲基亚胺为模板剂，硅胶为硅源，晶化温度为80～225℃，晶化时间为1～60天。但该合成方法水硅比高，产品收率低，晶化时间长。1996年，公开文献J.Phys.Chem.100:3788报道了硅铝比低(15-35)利于MCM-49分子筛生成，而硅铝比高则利于MCM-22分子筛生成的水热合成规律；公开文献Microporous Mesoporous Mater.97(2006)78-87认为，动态晶化条件下六亚甲基亚胺/Na⁺摩尔比小于2.0时倾向于生成MCM-49分子筛，大于2.0则倾向于MCM-22分子筛。总之，已有文献报道的重点是有关MCM-49分子筛合成的典型模板剂，替代模板剂，硅铝比扩宽，硅源影响，如何缩短晶化时间，可以采用的不同晶化方法，以及如何制备共晶分子筛等。例如：

专利CN 103848433A和CN 103848433B(2012)披露了一种生产MCM-49分子筛的方法。其技术特征是，使用六亚甲基亚胺-环己胺二元模板剂，并使用了有机硅源和晶种。但是该体系仍然脱离不了经典六亚甲基亚胺，并且凝胶硅铝比范围窄。

专利CN103936022A和CN 103936022B(2014)披露了一种MCM-49分子筛的制备方法。其技术特征是，采用失活的具有MWW含钛分子筛作为硅源，将硅源、铝源、碱源、硼源、有机胺模板剂及水按摩尔比为1:(0.015～0.3):(0.03～0.4):(0.2～0.5):(0.15～0.5):(15～50)配制反应混合物。该方法利用了废弃物(失活催化剂)，减少了排放。虽然该体系因为添加硼源助剂而提高了凝胶硅铝比，但是该领域默认的硅铝比计算时应该将硼一起计算，由此计算其最大硅铝比只有33.3。并且该方法中的模板剂为哌啶和六亚甲基亚胺中的至少一种，虽然能够避免六亚甲基亚胺的毒性，但是哌啶的价格较贵。