β沸石的微波法制备、表征及醚化性能研究.pdfVIP

维普资讯 石油与天然气化工 I3沸石的微波法制备、表征及醚化性能研究 马 骏 王海彦 杜海洋 王洪生 (1．辽宁石油化工大学石油化工学院 2．抚顺石化分公司石油三厂) 摘 要 以粗孔硅胶为硅源，偏铝酸钠为铝源，四乙基氢氧化铵为模板剂，在微波辐射条件下，合成 B沸石并脱除模板剂。对产物进行XRD、SEM、TEM及NH，一TPD表征分析，讨论凝胶组成和辐射 条件对合成p沸石的影响。在固定床反应装置上，考察 p沸石催化裂化轻汽油醚化活性。结果表明， 在n(AlO，)：n(SiO)I0．035、辐射温度I80oC、晶化时间1h和脱模时间1．5h的条件下，即可获 得相对结晶度I80％的沸石。最佳合成条件为pH≥lO、辐射温度 140oC、晶化时间1h。与传统方法相 比，微波辐射法合成B沸石模板剂用量减少25％，晶化时间缩短36h，脱模时间缩短3．5h以上。微波 制备样品的比表面积高于480m ／g，孔体积高于0．300ml／g，其中n(SiO：)：n(AlO3)为29．1的沸 石，中强酸酸量 占总酸量31．9％，醚化选择性最高为99．8％。 关键词 B沸石 合成 微波辐射 醚化 B沸石是四方晶系和单斜晶系共生的、具有三维 (电压200kV，透射倍数2．5×10)；6400一A火焰光 l2元环孔道结构的大孑L高硅沸石 ，广泛应用于烷基 度计 (上海分析仪器厂)；ASAP2405型自动物理吸附 化、酯化、歧化等反应过程中 ，其 良好的水热稳定 仪。wT一3E型微波反应系统 (北京)。HP4890气相 性和抗结焦性能，使B沸石具有更广泛的应用前景。 色谱仪(上海分析仪器厂，色谱柱 ：OV一101，载气N：， 近年来，围绕B沸石合成研究有过许多报道L5]， 氢火焰离子检测器)。 关注焦点突出表现在两方面，一是合成方法的改进，二 1．2 B沸石原粉的合成 是合成成本的降低。就传统的水热合成法而言，无论 凝胶制备：以粗孔硅胶为硅源，偏铝酸钠为铝源， 硅源和模板剂品种如何选取，都无法突破合成成本 四乙基氢氧化铵为模板剂，摩尔组成为nA1：O，：1．0 高、晶化时间过长等缺点。为此，Dae等 将微波辐 SiO2：(0．07～0．20)Na2O：nH2O：0．085TEAOH，调 射技术应用于p沸石合成阶段，获得晶态 良好的p沸 pH=7～11混合晶化母液，然后加入硅胶并充分搅拌 石，并缩短了晶化时间。但 已有研究表明，在 B沸石 2～4h。 制备过程中，采用常规高温焙烧方法脱除模板剂可导 微波辐射法合成：将胶体转入微波反应釜，置反应 致骨架脱铝，显著影响其表面酸性和催化性能 10]。 釜于微波炉中接受微波辐射，微波功率200w，晶化温 本研究在合成B沸石及脱除模板剂的过程中，全部采 度80~C～180~C，晶化时间1h，晶化完成后冷却，洗涤 用微波辐射作为热源，研究微波制备条件下，不同硅铝 至pH值为7，抽滤再经110~C烘干得Na31沸石原粉。 比B沸石的酸性和结构特征。在固定床反应器上 ，考 1．3 B沸石原粉脱模 察了不同硅铝比B沸石的醚化性能。 微波功率 700w，升温速率 2．0~C／min，辐射温度 1 实验 180~C，终温恒温0．5h脱模。 1．1 试剂与仪器 1．4 B沸石转型 粗孔硅胶 (W(SiO：)≥95％)，四乙基氢氧化铵 (C 脱模后的B沸石用0．2mot／L的NHC1水溶液 (TEAOH)=1．15mot／L，工业 级)，偏铝酸钠 (W (液固比30mt／g)，在 80