[发明专利]酸处理分子筛的方法

说明书

本发明提供了一种多级孔结构含硅铝元素分子筛催化剂的制备方法。本发明主要解决现有后处理脱Al后得到的多级孔分子筛孔道分布不可控的问题。本发明主要利用大分子酸性螯合剂来进行后处理。将原粉沸石进行焙烧，加入到酸性螯合剂溶液中搅拌，洗涤，干燥后即得到多级孔沸石。本发明可以解决脱Al后多级孔孔道分布不可控问题，从而使得沸石孔道结构分布可控。

技术领域

本发明涉及一种催化剂的制备，特别是涉及一种多级孔结构含硅铝元素分子筛催化剂的制备。

背景技术

分子筛材料是一种结晶的多微孔硅酸盐，由于其复杂的孔道结构和可调变的酸性、高热稳定性、高水热稳定性等，使得其在催化、吸附、分离和离子交换领域有着广泛的应用。

但由于分子筛单一的孔道结构和较小的孔道尺寸，增大了大尺寸分子在孔道内的扩散阻力，进而限制了其在大分子参与的催化反应中的应用。近年来，很多研究表明在硅铝分子筛中引入介孔或者大孔构筑多级孔分子筛可以提高分子筛催化剂的催化性能。目前合成多级孔分子筛的方法有软模板法、硬模板法、附晶生长法及纳米组装法等，但合成过程复杂、原料成本高、能耗大等的问题严重影响了其工业化进程。后处理法是工业上应用比较广泛的方法，包括水蒸气处理、酸处理和碱处理。通过后处理方法可以调节分子筛的酸性、增加活性位点、产生多级孔孔道，从而改善催化性能。

专利CN 104525250 A中以有机碱处理传统的微孔SAPO-34分子筛，通过优化处理条件得到了具有微孔、介孔及大孔的SAPO-34分子筛，不过该专利集中于采用各种有机碱来处理SAPO-34分子筛得到多级孔分子筛，没涉及化学酸的处理的影响。因为碱处理过程同时涉及Si脱除以产生介孔，而酸后处理是脱出Al而产生多级孔，二者制造介孔方式上的差别，将会影响MTO过程中的低碳烯烃选择性和催化剂寿命。

专利CN106629766A和专利CN107285342A分别通过固相碱、酸后处理ZSM-5和SAPO-34获得了结晶度较好、催化性能优异的多级孔分子筛，但固相后处理的均匀程度不易控制。

CN 109626390 AEU-1分子筛先置于酸性溶液处理之后，再置于碱性溶液中处理通过控制焙烧温度和酸处理后，脱硅与CTAB辅助二次晶化结合的联合后处理制备多级孔分子筛，整个后处理过程较为繁琐。

本发明采用酸性较为温和的酸性螯合剂后处理合成多级孔分子筛的方法，简化了工艺流程，大分子的螯合剂可以引入大量的介孔，同时保持沸石的固有性质。与简单的无机酸相比，它在更大程度上保持了结晶度。在后处理过程中大分子螯合剂可以有效的保护孔道结构，使得酸处理过程中的脱铝后孔道结构比较可控，所获得的多级孔分子筛催化剂的孔道分布十分规整。且酸性螯合剂酸性相对比较温和，处理后结晶度几乎不出现降低，提高了分子筛的收率。

发明内容

本发明所要解决的关键技术问题是现有技术得到多级孔分子筛使用直接合成法和酸后处理法所得沸石孔道不可控。本发明提供一种方便的多级孔含硅铝元素分子筛制备方法，该方法结合酸性螯合剂酸性温和以及大分子对孔道的保护作用的优势，所得分子筛的脱铝之后形成的孔道结构较为可控，且该制备过程大大简化了多级孔分子筛的制备流程。

为了实现上述目的及其他相关目标，本发明提供了一种多级孔分子筛的酸性螯合剂溶液后处理的合成方法，所述合成方法包括以下步骤：

一种酸处理分子筛的方法，包括以下步骤：

(1)将待处理分子筛加入含酸性螯合剂的溶液，在加热条件下混合得到混合物；

(2)上述混合物在60～180℃下处理后得到多级孔分子筛。

上述技术方案中，优选的，步骤(1)中待处理分子筛和含酸性螯合剂溶液的重量比为1：(1～50)，优选1：(2～20)。