[发明专利]一种用于二甲醚羰基化丝光沸石的有机碱改性方法

说明书

本发明公开了一种用于二甲醚羰基化丝光沸石的有机碱改性方法，包括以下步骤：将干燥后的氢型丝光沸石分子筛与有机碱溶液在80～90℃条件下混合搅拌一段时间，得到粗产物，洗涤、过滤、干燥、焙烧后制得多级孔丝光沸石分子筛。本发明通过有机碱处理对氢型丝光沸石分子筛进行了有效改性，制得的多级孔丝光沸石分子筛在保持较高的选择性的基础上，提高了二甲醚的转化率，保护了分子筛骨架结构，具有明显的技术优势。

技术领域

本发明属于催化剂制备技术领域，涉及一种丝光沸石分子筛的制备，具体涉及一种用于二甲醚羰基化丝光沸石的有机碱改性方法。

背景技术

乙醇作为一种可再生清洁能源，将其作为液体燃料或者按一定比例与石油混合使用，可以有效降低我国对石油的依赖程度，是潜在燃油替代品和添加剂。目前，燃料乙醇主要通过生物质发酵法生产。由于近年来我国粮食价格上涨，再结合我国“富煤、贫油、少气”的能源结构特点，发展煤基合成气生产乙醇的新工艺迫在眉睫。

二甲醚羰基化制备乙酸甲酯，乙酸甲酯进一步加氢得到乙醇的新工艺具有目标产物选择性高，反应条件温和的特点。目前，工业上乙酸甲酯加氢制备乙醇的工艺已经比较成熟，而二甲醚羰基化制备乙酸甲酯的工艺还存在二甲醚转化率低、催化剂价格昂贵等问题。

为解决上述问题，研究人员对沸石分子筛进行了探索。氢型丝光沸石分子筛具有独特的孔结构、较大的比表面积和强酸性等优点，在二甲醚羰基化领域具有重要的工业应用价值。丝光沸石沿[001]方向存在的8元环和12元环直孔道，8元环和12元环之间，沿[010]方向也存在8元环直孔道，对于二甲醚羰基化反应，8元环提供二甲醚羰基化反应的活性位点，12元环的活性位点则与分子筛的失活相关。为了提高二甲醚的转化率和乙酸甲酯的选择性，需要选择性地增加分子筛的8元环的活性位点，弱化12元环的活性位点在反应中的作用。采用无机碱NaOH处理分子筛可以提供更多活性位点，并在其内部形成介孔，增大反应物和产物的传质速率，提高催化活性。但高浓度的无机碱溶液或长处理处理都会使分子筛骨架大规模坍塌，大幅降低催化活性。因此一种高选择性、高转化率的催化剂是本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于二甲醚羰基化丝光沸石的有机碱改性方法，能进一步提高丝光沸石分子筛的反应活性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种用于二甲醚羰基化丝光沸石的有机碱改性方法，包括以下步骤：

(1)将氢型丝光沸石在空气气氛下干燥，得到干燥后的氢型丝光沸石；

(2)配制浓度为0.2～0.5mol/L的有机碱溶液，将干燥后的氢型丝光沸石分子筛加入到有机碱溶液中，在反应温度80℃～90℃，搅拌速率200r/min～400r/min条件下混合处理2h～4h，得到粗产物；

(3)将步骤(2)所得粗产物用水洗涤至中性，过滤，干燥后焙烧，得到多级孔丝光沸石分子筛。

优选的，步骤(2)中所述有机碱为TMAOH、TEAOH或TPAOH中的一种或多种。

优选的，步骤(2)中所述氢型丝光沸石分子筛质量与有机碱溶液体积之比为1：20g/mL。

优选的，步骤(3)中所述干燥温度为100℃～120℃，干燥时间为8h～12h。

优选的，步骤(3)中所述焙烧升温速率为2℃/min，焙烧温度为550℃，保温时间为4h。

本发明还提供由上述改性方法制备得到的多级孔MOR分子筛。

本发明同时提供由上述改性方法制备得到的多级孔MOR分子筛在催化二甲醚羰基化制乙酸甲酯反应中的应用。