[发明专利]含微量稀土离子的球形MFI拓扑学结构全硅分子筛催化剂的制备方法及己内酰胺制备方法

权利要求书

1.一种含微量稀土离子的球形MFI拓扑学结构全硅分子筛催化剂在己内酰胺生产中作为气相贝克曼重排反应催化剂的应用，其特征在于该催化剂的制备方法包括以下步骤：

a、将硅源、稀土离子源、有机模板剂、低碳醇和水混合，得到胶体混合物；其中，所述胶体混合物中SiO₂、有机模板剂、水的以摩尔比为1:（0.05-0.50）:（5-100）；以二氧化硅计，硅源与稀土离子的质量比为（10000-200000）:1；所述稀土离子为Ce³⁺、Ce⁴⁺中的至少一种；所述低碳醇与SiO₂的摩尔比为1：（4-15）；

b、将胶体混合物进行两段变温水热晶化，先在50-60℃下水热晶化0.5-3天，再在80-120℃下水热晶化0.5-3天；得到晶化产物；

c、将所述晶化产物进行洗涤、分离处理，得到含微量稀土离子的MFI拓扑学结构全硅分子筛；

d、将所述MFI拓扑学结构全硅分子筛进行滚动成型处理、焙烧处理和含氮化合物的碱性缓冲溶液后处理，再进行洗涤、分离、干燥，得到含微量稀土离子的球形MFI拓扑学结构全硅分子筛催化剂。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤d中，所述滚动成型处理的步骤包括：

（1）在步骤c所得MFI拓扑学结构全硅分子筛中选取颗粒大小为200-500目的第一部分分子筛，将该第一部分分子筛与粘结剂按照分子筛：粘结剂=1：（0.2-1）的重量比混合，然后置于转盘成型机中进行滚动成型，得到直径为0.1-0.8mm的第一球形颗粒；

（2）在步骤c所得MFI拓扑学结构全硅分子筛中选取颗粒大小为100-1000目的第二部分分子筛，将该第二部分分子筛与粘结剂按照分子筛：粘结剂=1：（0.001-0.5）的重量比加入到具有步骤（1）所述的第一球形颗粒的转盘成型机中，在第一球形颗粒的基础上继续滚动成型，得到直径为1.3-2.5mm的第二球形颗粒；

（3）将步骤（2）所述第二球形颗粒进行干燥。

3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，步骤（1）和/或步骤（2）中，所述转盘成型机的操作条件为：转盘倾角为40-55°，转盘直径D与转盘深度H之间的关系为H=0.1-0.25D，转盘转速为10-50rpm。

4.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述粘结剂为水和/或硅溶胶。

5.如权利要求4所述的应用，其特征在于，所述硅溶胶的钠离子含量为10-100ppm，SiO₂含量为20-45wt%。

6.如权利要求2所述的应用，其特征在于，在步骤（1）和/或步骤（2）中，在加入助剂的情况下进行滚动成型，所述助剂选自田菁粉、石墨、活性炭、石蜡、硬脂酸、甘油、草酸、酒石酸、柠檬酸、淀粉、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚丙烯胺、纤维素甲醚、纤维素、聚合醇、硝酸、盐酸、乙酸、甲酸、氨水、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵和四丙基氢氧化铵中的至少一种。

7.如权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤d中，所述焙烧处理的条件为：温度为400-600℃，时间为1-24小时。

8.如权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤d中，所述含氮化合物的碱性缓冲溶液后处理包括：将球形MFI拓扑学结构全硅分子筛与含氮化合物的碱性缓冲溶液接触，所述球形MFI拓扑学结构全硅分子筛与含氮化合物的碱性缓冲溶液的重量比为1：（5-15）。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述含氮化合物的碱性缓冲溶液含有铵盐和碱，所述铵盐的含量为0.5-20wt%，所述碱的含量为5-30wt%，所述含氮化合物的碱性缓冲溶液的pH值为8.5-13.5。