一种氟改性分子筛H‑ZSM‑35及其制备方法与流程

文档序号:13269324阅读:300来源:国知局

本发明涉及能源催化领域,具体涉及一种氟改性分子筛h-zsm-35的制备方法。



背景技术:

丙烯可用于生产聚丙烯,环氧丙烷,丙酮,异丙醇,苯酚,甘油等重要化工产品,是现代社会经济发展不可或缺的化工生产原料,然而目前制备丙烯的效率较低,导致供不应求,因此需要开发高效的生产丙烯的方法。

目前卤代甲烷制丙烯的生产路径已经成熟,卤代甲烷制丙烯需要分子筛催化剂,这种方法虽然提高了丙烯的产率,但由于分子筛催化剂的孔道结构、酸性等原因,使其容易失活,因此制备催化寿命长、稳定性好、催化性能高的分子筛催化剂尤为重要。



技术实现要素:

本发明为克服现有分子筛催化剂的不足而提供了一种氟改性分子筛h-zsm-35的制备方法。

实现本发明的技术解决方案为:一种氟改性分子筛h-zsm-35的制备方法,包括以下步骤:

①在水溶液中加入碱源,继续加入铝源、硅源和模板剂,搅拌成均匀的混合物胶体,再将上述混合物胶体晶化48h,抽滤,水洗,干燥,焙烧即得分子筛h-zsm-35;

②将分子筛h-zsm-35按固液比1:20加入到0.02-0.04mol/l改性剂水溶液中,搅拌5h,直至分子筛h-zsm-35和改性剂充分混合,静置,蒸干即制得氟改性分子筛h-zsm-35。

优选的,所述步骤①中铝源为偏铝酸钠,硅源为硅溶胶,碱源为氢氧化钠,模板剂为吡咯烷。

所述步骤②中改性剂可以为氟化铵、氟硅酸或氟硅酸铵任一种或几种。

优选的,所述步骤①中混合物胶体的摩尔比为n(na2o):n(al2o3):n(sio2):n(h2o):n(模板剂)=1.56:1:50:600:18.96。

优选的,所述步骤②中的改性剂水溶液为0.03mol/l氟化铵水溶液。

本发明相对于现有技术产生的有益效果是:加入改性剂,制得的氟改性分子筛h-zsm-35具有独特的孔道结构,适宜的酸性,良好的稳定性以及较大的比表面积,是氯代甲烷制丙烯反应中潜在的优异催化剂。除此之外还可以用于烃类的催化,应用范围广泛。在添加氟的基础上,使得该分子筛稳定性提高,催化性能变好,寿命变长。未改性的h-zsm-35在氯代甲烷中转化率为57.4%,丙烯选择性为20.2%,丙烯收率为16.3%。氟改性分子筛h-zsm-35在氯代甲烷中转化率可达88.4%,丙烯选择性可达38%,丙烯收率可达32%,并在11h内没有失活现象。并且该方法具有工艺简便、生产效率高的优点。

具体实施方式

以下通过实施例形式的具体实施方式,对本发明的上述内容做进一步详细说明,但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

一种氟改性分子筛h-zsm-35的制备方法,包括以下步骤:

①在水溶液中加入碱源,继续加入铝源、硅源和吡咯烷,搅拌成均匀的混合物胶体,再将上述混合物胶体晶化48h,抽滤,水洗,干燥,焙烧即得分子筛h-zsm-35;混合物胶体的摩尔比为n(na2o):n(al2o3):n(sio2):n(h2o):n(吡咯烷)=1.56:1:50:600:18.96;铝源为偏铝酸钠,硅源为硅溶胶,碱源为氢氧化钠;

②将分子筛h-zsm-35按固液比1:20加入到0.02mol/l氟化铵水溶液中,搅拌5h,直至分子筛h-zsm-35和改性剂充分混合,静置,蒸干即制得氟改性分子筛h-zsm-35。

将实施例1制备的氟改性分子筛h-zsm-35催化剂用于氯代甲烷制丙烯的反应,氯代甲烷中转化率可达76.1%,丙烯选择性可达24.7%,丙烯收率可达18.8%,并在6h内没有失活现象。

实施例2

一种氟改性分子筛h-zsm-35的制备方法,包括以下步骤:

①在水溶液中加入碱源,继续加入铝源、硅源和吡咯烷,搅拌成均匀的混合物胶体,再将上述混合物胶体晶化48h,抽滤,水洗,干燥,焙烧即得分子筛h-zsm-35;混合物胶体的摩尔比为n(na2o):n(al2o3):n(sio2):n(h2o):n(吡咯烷)=1.56:1:50:600:18.96;铝源为偏铝酸钠,硅源为硅溶胶,碱源为氢氧化钠;

②将分子筛h-zsm-35按固液比1:20加入到0.03mol/l氟化铵水溶液中,搅拌5h,直至分子筛h-zsm-35和改性剂充分混合,静置,蒸干即制得氟改性分子筛h-zsm-35。

将实施例2制备的氟改性分子筛h-zsm-35催化剂用于氯代甲烷制丙烯的反应,氯代甲烷中转化率可达88.4%,丙烯选择性可达38%,丙烯收率可达32%,并在11h内没有失活现象。

实施例3

一种氟改性分子筛h-zsm-35的制备方法,包括以下步骤:

①在水溶液中加入碱源,继续加入铝源、硅源和吡咯烷,搅拌成均匀的混合物胶体,再将上述混合物胶体晶化48h,抽滤,水洗,干燥,焙烧即得分子筛h-zsm-35;混合物胶体的摩尔比为n(na2o):n(al2o3):n(sio2):n(h2o):n(吡咯烷)=1.56:1:50:600:18.96;铝源为偏铝酸钠,硅源为硅溶胶,碱源为氢氧化钠;

②将分子筛h-zsm-35按固液比1:20加入到0.04mol/l氟化铵水溶液中,搅拌5h,直至分子筛h-zsm-35和改性剂充分混合,静置,蒸干即制得氟改性分子筛h-zsm-35。

将实施例3制备的氟改性分子筛h-zsm-35催化剂用于氯代甲烷制丙烯的反应,氯代甲烷转化率可达68%,丙烯选择性可达45%,丙烯收率可达30%,2h开始失活。

对照例1

在水溶液中加入碱源,继续加入铝源、硅源和吡咯烷,搅拌成均匀的混合物胶体,再将上述混合物胶体晶化48h,抽滤,水洗,干燥,焙烧即得分子筛h-zsm-35;混合物胶体的摩尔比为n(na2o):n(al2o3):n(sio2):n(h2o):n(吡咯烷)=1.56:1:50:600:18.96;铝源为偏铝酸钠,硅源为硅溶胶,碱源为氢氧化钠。

将对照例1制备的分子筛h-zsm-35催化剂用于氯代甲烷制丙烯的反应,氯代甲烷中转化率为57.4%,丙烯选择性为20.2%,丙烯收率为16.3%,5h开始失活。

以上实施例对本发明的合成配比以及改性方法做了解释和描述,本发明所述的一种氟改性分子筛h-zsm-35的制备方法,提供了催化性能较好,寿命较长的氟改性分子筛,当改性剂溶液中氟含量为0.03ml/l时,所制备的氟改性分子筛h-zsm-35性能最好,寿命最长,其在氯代甲烷制丙烯反应中转化率可达88.4%,丙烯选择性可达38%,丙烯收率可达32%,并在11h内没有失活现象。该方法工艺简单、方法便捷,具有良好的应用前景。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种氟改性分子筛H‑ZSM‑35的制备方法,氟改性分子筛H‑ZSM‑35的制备方法为:H‑ZSM‑35是按1.56Na2O:Al2O3:SiO2:600H2O:18.96Py配比进行合成的,在水溶液中加入碱源,继续加入铝源、硅源和模板剂,再将上述混合物搅拌均匀并充分混合,晶化48h,抽滤,水洗,干燥,焙烧即得H‑ZSM‑35。继续加入改性剂,搅拌5 h,直至分子筛H‑ZSM‑35和改性剂充分混合,静置,蒸干即制得氟改性分子筛H‑ZSM‑35。本发明所制得的氟改性分子筛H‑ZSM‑35在氯代甲烷制丙烯反应中和未改性的H‑ZSM‑35相比具有较好的催化性能和寿命。未改性的H‑ZSM‑35在氯代甲烷中转化率为57.4%,丙烯选择性为20.2%,丙烯收率为16.3%。氟改性分子筛H‑ZSM‑35在氯代甲烷中转化率可达88.4%,丙烯选择性可达38%,丙烯收率可达32%,并在11h内没有失活现象。并且该方法具有工艺简便、生产效率高的优点。

技术研发人员:刘会康;杜立芳;岑诗雨;徐霆
受保护的技术使用者:河南师范大学
技术研发日:2017.08.10
技术公布日:2017.12.22
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