低成本合成Beta沸石的研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:ruru0077
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Beta沸石是一种应用前景良好的催化材料。目前主要采用水热法合成,工艺复杂、成本较高,限制了Beta沸石在工业中的应用。因此,研究新的合成方法具有重要实际意义。本实验以低成本合成Beta沸石为目标,依次比选了动态水热法、气相法。通过对传统气相法制备干胶过程的改进和采用廉价模板剂TEABr,获得了一种新的合成方法——固相合成法。XRD、SEM及FT-IR表征结果表明固相法合成Beta沸石晶形良好。与气相法、动态水热法相比,固相合成法工艺简单,成本较低,具有较好的经济前景。论文还进一步研究了固相合成过程中晶化温度、晶化时间、碱度、模板剂用量对产物结晶度的影响。结果表明:当选用SiO2作为硅源,NaAlO2作为铝源,TEABr作为模板剂时,较优工艺条件为(SiO2/Al2O3=30):OH-/SiO2=0.40,TEABr/SiO2=0.15,添加晶种4%(与硅源总质量相比),晶化温度为130℃,晶化时间为4天。在此合成条件下,Beta沸石晶形良好,丝光杂晶峰强度较低。在实验室进行的小试过程中,研究确定了原材料的预处理方法,为Beta沸石的固相法工业化合成提供了实验依据。中试重复了小试实验结果,晶化产物结晶度较高,杂峰较低。将中试产品作为助剂添加到主催化剂中进行催化裂化反应(特别适用于重质烃油,通常为渣油),在保证较高丙烯产率的同时,可提高进料转化率和液收。对中试存在的问题进行分析认为,由于反应体系中TEA+浓度不均,TEABr中存在的Br-导致反应体系中的TEA+较少,阻碍了产物的有效形成,降低了产率。分别尝试了粘合、搅拌、研磨三种处理方法以提高产率,结果表明研磨方法较为理想,产率达到70%,较原来提高10个百分点。
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