[发明专利]毫米级微球状分子筛及其制备方法

说明书

本发明涉及分子筛制备技术领域，具体而言，涉及毫米级微球状分子筛及其制备方法。毫米级微球状分子筛的制备方法，包括：将含有模板剂和硅源的原料进行晶化后形成的初始晶化液与成球剂混合；而后进行水热晶化，以形成球状的分子筛前驱体。通过利用成球剂和分次晶化，使得分子筛在制备时便可以有效成型形成球状的分子筛，并且使得分子筛的平均粒径可以达到毫米级，使得制备得到的分子筛可以直接进行应用，而不用再利用粘结剂等助剂进行成型，继而减少了粘结剂等对分子筛的影响，提升了分子筛的性能。

技术领域

本发明涉及分子筛制备技术领域，具体而言，涉及毫米级微球状分子筛及其制备方法。

背景技术

分子筛由于具有独特的孔道性质及水热稳定性，已被广泛应用于石油化工产业和吸附分离领域。人工合成的分子筛一般都是粉体，是无法直接投入使用的，而在分子筛成型过程中，分子筛往往需要粘结剂和助剂，然后成型成各种工业需要的形状。因此，分子筛的生产一般是将制备过程和成型过程是分离的。

目前的成型方式主要是使用一些无机氧化物粘结剂(例如氧化铝、水铝石和凹凸棒土等)和成型助剂如田菁粉、纤维素和甘油等，对分子筛粉末进行二次加工，再通过成型模具形成条形或者是球体。分子筛成型后，需要进一步采用高温焙烧等方式对成型分子筛进行活化并且去除有机粘结剂，开放孔道。例如，公开号CN201010551785.3报道了一种介孔硅铝分子筛的成型方法，将介孔硅铝分子筛和氧化铝混合，并加入田菁粉和硝酸，最终滚球成型。为了简化步骤，人们对成型方法进行了改进，如专利CN100384735C中，先成功之制备晶种导向剂，再混合硅源、铝源、粘结剂、助挤剂挤压成条，在有机胺和水气氛中进行晶化。虽然该方法在一定程度上简化了分子筛的制备和成型步骤，是一种将分子筛制备和转晶一体化的方法，但是里面仍涉及到粘结剂和助剂的使用。

在成型过程中，大量的粘结剂会导致成型后的分子筛性能的下降，反应转化率和反应质量空速降低。所以追求一种无粘结剂和助剂，并能简化成型过程的分子筛制备方法具有广阔的应用前景。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供毫米级微球状分子筛及其制备方法。该方法能够不使用粘结剂和助剂，并且无需再单独进行成型操作，能够快速简便的制备得到毫米级别的球状分子筛，直接可以应用于工业。

本发明是这样实现的：

第一方面，实施例提供一种毫米级微球状分子筛的制备方法，包括：将含有模板剂和硅源的原料进行晶化后形成的初始晶化液与成球剂混合；而后进行水热晶化，以形成球状的分子筛前驱体。

在可选的实施方式中，所述成球剂为醛类物质和/或醇类物质；

优选地，所述醛类物质为芳香醛；

更优选地，所述芳香醛包括对甲基苯甲醛、苯甲醛、萘醛和苯丙醛中的任意一种；

优选地，所述醇类物质为一元醇，优选为一元芳香醇，更优选为苯甲醇；

优选地，所述原料还包括铝源。

在可选的实施方式中，所述成球剂的添加量为硅源质量的1.15-8.67倍。

在可选的实施方式中，水热晶化的条件为：温度为90-200℃；时间为10-120小时；

优选地，温度为170-200℃，时间为96-120小时。

在可选的实施方式中，所述铝源、含有模板剂和硅源的原料进行晶化包括：将所述模板剂溶解后再与所述硅源混合10-24小时，而后进行晶化并形成初始晶化液；

优选地，含有模板剂和硅源的原料进行晶化包括：将铝源、溶剂和所述模板剂混合搅拌后再滴入所述硅源而后进行晶化；