分子筛生产工艺中的节能新技术——固相转化法的创新和应用

先就固相法合成沸石分子筛的合成机理及演绎发展进行了综述;着重介绍了本课题组开发的干粉法(固相原位转化法)及湿胶法(超高浓度体系法)两种固相法节能新技术在合成 MOR、ZSM-5等沸石分子筛生产中的应用情况,并阐述了两种创新方法的本质及其工艺特点;最后就干粉法及湿胶法的应用前景进行了展望.     

EU-1分子筛的快速合成及表征

采用固相原位转化法在HMBr2-Na2O-Al2O3-SiO2-H2O体系中快速合成出高结晶度的EU-1分子筛,晶化时间明显缩短,从水热合成时的168h缩短至28h;考察了水添加量对晶化过程的影响,发现在较低的液固比(n(H2O)∶n(SiO2)=4.2~6.9)条件下,产物具有较高的结晶度。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、热重-差热分析、N2吸附及红外光谱等测试手段对EU-1分子筛的物化性能进行了表征。表征结果显示,固相原位转化法与水热法合成的EU-1分子筛具有相同的EUO拓扑结构,为1~5μm的团聚体,由0.3~0.8μm的亚微米级颗粒团聚而成;比表面积为336m2/g,孔体积为0.33cm3/g;固相原位转化法与水热法合成的EU-1分子筛经历不同的晶化过程。     

在EU-1分子筛合成中的同、异质晶种效应

考察了同质晶种EU-1和异质晶种MOR、ZSM-5对合成EU-1分子筛的影响.结果表明,不同晶种对EU-1生长的促进能力依次为EU-1＞ZSM-5＞MOR;添加同质晶种可以提高产物的结晶度,同时将晶化时间缩短至1～2 d;当异质晶种添加量大于一定量时,生成EU-1/MOR及EU-1/ZSM-5复合分子筛.     

干粉法合成丝光沸石及性能表征

 首次采用干粉法在Na2O-SiO2-Al2O3-NaCl体系中合成出高硅/铝比丝光沸石。采用XRD 和吡啶吸附红外光谱等物理分析手段对产物结构、酸性分布等物性进行了表征，考察了合成条件对丝光沸石晶化的影响，以及丝光沸石应用于二甲苯异构化反应的催化性能。结果表明，n(SiO2)/n(Al2O3)、n(OH─)/n(SiO2)及 n(H2O)/n(SiO2)(摩尔比)对结晶的影响很大；较理想的初始凝胶配比为n(SiO2)/n(Al2O3)＝8～20、n(OH─)/n(SiO2)＝0.22～0.46、n(H2O)/n(SiO2)＝2～6。XRD谱图中200、202晶面衍射峰强度之比值（I9.6/I25.6）与丝光沸石的硅/铝比呈现很好的线性关系； n(SiO2)/n(Al2O3) =13.53的丝光沸石样品具有适当的酸量及酸性分布，在较高空速下，其C8芳烃异构化反应活性与对二甲苯选择性较高。