煤系高岭土合成八面沸石分子筛的研究

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归属于立方八面沸石结构(FAU)的X型和Y型沸石分子筛都是重要的催化剂,在石油化工领域有广泛应用。但传统合成工艺生产的FAU型沸石分子筛价格偏高,影响了FAU分子筛的应用。我国煤系高岭土资源丰富、品质优良,经过简单的预处理制成偏高岭土后,是合成FAU分子筛的理想原料。本文以煤系高岭土为原料,采用微波加热法制备13X分子筛,研究了偏高岭土合成13X分子筛的生长过程;采用导向剂法制备Y型分子筛,考察了煤系高岭土合成Y型分子筛的影响因素;探索了以煤系高岭土为原料中试制备Y型分子筛的工艺条件。采用XRD、FTIR、SEM、水静态饱和吸附测定、元素分析等表征手段对产品进行分析,结果如下:(1)以煤系高岭土为原料微波合成13X分子筛,在晶化55min时开始出现13X分子筛晶体,在晶化时间75min时13X分子筛晶体生长完全,在150min时13X分子筛开始向P型分子筛转变。(2)以煤系高岭土为原料,通过导向剂法,经过6h的搅拌,并在50℃下陈化2h后,在100℃下晶化16h可以合成出相对结晶度高、粒径均一的NaY沸石分子筛。(3)通过调整导向剂和母液的成分配比,能适当提高产品的硅铝比,得到SiO2/Al2O3摩尔比为4.56的Y型分子筛。(4)中试生产NaY分子筛,最佳晶化时间为12h,此时所制备的Y型分子筛晶形较完整,粒径均一,约为1μm,杂质含量少,相对结晶度较高,与小试结果基本保持一致。
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