[发明专利]一种低成本合成分子筛的方法

说明书

本公开涉及一种低成本合成EMM‑23分子筛的方法，该方法包括以下步骤：a、将1,5‑二溴戊烷或1,6‑二溴己烷、1‑丙基吡咯烷与溶剂混合，在15～90℃预反应0.5～96h，得到预反应产物，所述1,5‑二溴戊烷或1,6‑二溴己烷、1‑甲基吡咯烷与溶剂的摩尔比为1：(1.8～3)：(1～20)；b、将步骤a中得到的预反应产物、无机碱、铝源、硅源和水混合，得到待晶化混合物，将所述待晶化混合物进行水热晶化处理，回收固体产物。本公开的方法省去了常规合成EMM‑23分子筛模板剂所必经的高成本分离、提纯等繁琐过程，避免了大量的时间消耗、能耗和物耗，降低成本效果明显。

技术领域

本公开涉及一种低成本合成分子筛的方法。

背景技术

EMM-23分子筛是美国埃克森美孚公司(ExxonMobil)2012年首次合成的新型硅铝分子筛。2014年解析其结构为由一维21元环孔道和二维10元环孔道组成的三维孔道体系。2015年4月2日，获得国际分子筛协会(IZA)认定，批准其拓扑结构代码为EWT。该分子筛是世界首例具有超大孔且结构稳定的硅铝分子筛。该分子筛在540℃焙烧后仍具有很高的比表面积和热稳定性。US20140336394A1公开了合成EMM-23分子筛的模板剂为双(N-丙基吡咯烷鎓)戊烷二阳离子或双(N-丙基吡咯烷鎓)己烷二阳离子。CN107311190A公开了合成超大孔分子筛的模板剂为新型环状双季铵碱模板剂。

超大孔分子筛在提高大分子反应活性、延长分子筛寿命和改善产物选择性等方面表现出优势，有望在重油加工和有机化工原料生产中表现出应用前景，可用于催化裂化、加氢裂化、歧化、烷基化、低聚和异构化等反应过程。

目前，合成EMM-23分子筛的方法成本高，制约了它的广泛应用。其中，用于合成EMM-23分子筛的模板剂双(N-丙基吡咯烷鎓)戊烷二阳离子或双(N-丙基吡咯烷鎓)己烷二阳离子的成本高是最主要原因之一。

合成该模板剂的方法一般需要将两种原料1-丙基吡咯烷和1,5-二溴戊烷或1,6-二溴己烷以一定的比例在适当的溶剂中反应，需采用结晶、多次重结晶方法才能得到较纯净的模板剂，而在结晶、多次重结晶过程中又需冷冻、过滤、有机试剂洗涤、干燥、加适当的有机溶剂溶解、加适当的有机溶剂再析出、过滤、洗涤、干燥等等繁琐的操作，消耗大量的时间，并产生大量的能耗和物耗。

为了降低合成模板剂的成本，CN102453000A公开了一种合成双季铵盐模板剂的方法，该方法将超声波分散引入到合成模板剂的反应体系中，反应所需的溶剂量较少，反应生成的双季铵盐颗粒小，有利于后续洗涤、过滤、重结晶等操作。但该方法仍需后续洗涤、过滤、重结晶等操作。

CN103466652A公开了原位模板法合成IM-5分子筛的方法。该方法在合成分子筛的过程中不需要合成模板剂，而是将合成模板剂的原料直接与合成分子筛的其它原料按一定的比例配成合成液，合成出较高结晶度的IM-5分子筛，未反应的模板剂原料可以在卸压过程回收重复利用。但该方法并没有提供模板剂原料的具体回收利用方法，如果不能将未反应的原料有效回收，势必造成浪费。另外，在合成分子筛的强碱性环境下及整个的反应混合物体系中，合成模板剂的原料不可避免地发生副反应或反应不完全，从而造成了反应原料的无效消耗和浪费，造成不希望的结果。

发明内容

本公开的目的是提供一种低成本的合成EMM-23分子筛的方法。

为了实现上述目的，本公开提供一种低成本合成EMM-23分子筛的方法，该方法包括以下步骤：

a、将1,5-二溴戊烷或1,6-二溴己烷、1-丙基吡咯烷与溶剂混合，在15～90℃预反应0.5～96h，得到预反应产物，所述1,5-二溴戊烷或1,6-二溴己烷、1-甲基吡咯烷与溶剂的摩尔比为1：(1.8～3)：(1～20)；

b、将步骤a中得到的预反应产物、无机碱、铝源、硅源和水混合，得到待晶化混合物，将所述待晶化混合物进行水热晶化处理，回收固体产物。