本發(fā)明涉及一種高選擇性片狀SAPO-34分子篩的合成方法。
背景技術(shù):
1984年,美國(guó)聯(lián)碳公司(UCC)的科學(xué)家發(fā)明了SAPO-34硅鋁磷分子篩(含Si、Al、P和O元素),同時(shí)發(fā)現(xiàn)這是一種甲醇轉(zhuǎn)化生產(chǎn)乙烯、丙烯(MTO)很好的催化劑。SAPO-34分子篩具有某些有機(jī)分子大小的結(jié)構(gòu),是甲醇制烯烴工藝的關(guān)鍵。它具有八元環(huán)構(gòu)成的橢球形籠和三維孔道結(jié)構(gòu),與ZSM-5的交叉孔道結(jié)構(gòu)不同,SAPO-34在分子篩內(nèi)部孔道交叉處形成了體積較大的橢球形籠,該籠的尺寸為1.1nm×0.65nm,每個(gè)籠通過(guò)側(cè)面的共6個(gè)八元環(huán)與其他籠相通,形成三維的直線孔道,孔道大小即八元環(huán)孔徑是0.38nm×0.38nm。只有C3以下的小分子和正構(gòu)烴類才可以進(jìn)出孔道,異構(gòu)烴以及芳烴受到嚴(yán)重限制。此性質(zhì)使得SAPO-34分子篩具有優(yōu)異的擇形性能,在甲醇制烯烴反應(yīng)中可以獲得很高的低碳烯烴選擇性,因而被認(rèn)為是甲醇制取低碳烯烴過(guò)程的最優(yōu)催化劑。
現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn),改善SAPO-34分子篩晶體形貌可有效提高甲醇制烯烴過(guò)程中低碳烯烴選擇性,如制備小粒徑的SAPO-34分子篩,由于孔道縮短,有利于反應(yīng)物和產(chǎn)物的擴(kuò)散,可以提高分子篩的活性和低碳烯烴選擇性,并有效抑制反應(yīng)深度,提高分子篩活性穩(wěn)定性。例如EPA541915報(bào)道了利用磷鋁酸鹽結(jié)晶分子篩催化劑是甲醇轉(zhuǎn)化成烯烴。該專利描述了小晶粒分子篩在MTO過(guò)程中的優(yōu)點(diǎn),并提供了通過(guò)攪拌所述合成混合物促使產(chǎn)生小粒度材料的方法,粒徑約為0.6~1.4微米范圍內(nèi)的SAPO-34分子篩;USP457115和USP4778666中采用改善工藝條件,如高速攪拌、低溫成膠及微波方法,合成了粒徑大約500nm的SAPO-34分子篩;CN1596222專利研究了一種小晶粒硅鋁磷酸鹽分子篩的合成方法,其特征在于將硅源和有機(jī)堿性溶液混合后,再與磷源、鋁源混合后進(jìn)行晶化反應(yīng)得到分子篩;CN101823728中描述了一種合成 小晶粒SAPO-34分子篩的方法,該方法通過(guò)水熱合成凝膠并老化處理,在利用雙氧水氧化處理,最后經(jīng)過(guò)超聲分散及真空干燥得到小晶粒SAPO-34分子篩,制備的分子篩粒徑為300~500nm;CN102275948描述了一種小晶粒SAPO-34分子篩的合成方法,其特點(diǎn)在于,先混合鋁源、硅源、有機(jī)胺和部分水,使該混合溶液在高溫自生壓力下預(yù)處理一定時(shí)間,然后原位高溫加入磷源和剩余水的混合溶液,晶化合成直徑小于800nm的SAPO-34分子篩。
上述專利中制備的小晶粒SAPO-34分子篩均為立方體晶貌,且粒徑多在1μm以下。但是如果SAPO-34分子篩晶粒過(guò)小,對(duì)其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生不利影響;另外,在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中還會(huì)增加分離難度,降低分子篩產(chǎn)率。根據(jù)我們研究發(fā)現(xiàn),片狀晶貌的SAPO-34分子篩擴(kuò)散性能要優(yōu)于立方體晶貌分子篩,可以大幅提高雙烯選擇性,還能夠增強(qiáng)分子篩的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,且易于分子篩后處理和催化劑成型。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種片狀SAPO-34分子篩的合成方法。
本發(fā)明提供一種片狀SAPO-34分子篩的合成方法,其中,采用兩步水熱晶化法合成SAPO-34分子篩,在合成過(guò)程中,加入分子篩晶貌調(diào)節(jié)劑,最終得到片狀SAPO-34分子篩,包括如下步驟:
a)將鋁源、有機(jī)模板劑、硅源、磷源、水配置成合成SAPO-34分子篩的凝膠混合物A,混合物A各組分的摩爾比例范圍為:Al2O3:R:SiO2:P2O5:H2O=1.0:0.1~3.0:0.01~1.0:0.5~2.0:10~100,其中,鋁源以Al2O3計(jì),硅源以SiO2計(jì),磷源以P2O5計(jì),R為有機(jī)模板劑;
b)凝膠混合物A在室溫老化后,將凝膠混合物裝入晶化反應(yīng)釜內(nèi),90-150℃下水熱晶化;
c)將b)中反應(yīng)產(chǎn)物取出,冷卻至室溫,攪拌條件下加入分子篩晶貌調(diào)節(jié)劑,室溫條件下老化,得到混合物B;將混合物B裝入晶化反應(yīng)釜,180~200℃下水熱晶化;
所述分子篩晶貌調(diào)節(jié)劑為四甲基氟化銨、四乙基氟化銨、四甲基氯化銨、四乙基氯化銨、四甲基溴化銨和四乙基溴化銨中的一種或幾種,所述分子篩晶 貌調(diào)節(jié)劑與鋁源摩爾比值為0.001~3;
d)將c)中產(chǎn)品取出,冷卻至室溫,靜止分層,回收母液,固體產(chǎn)品經(jīng)洗滌、分離、焙燒后,得到片狀SAPO-34分子篩。
經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn),合成SAPO-34分子篩過(guò)程中,晶體生成要經(jīng)歷成核、生長(zhǎng)和停止生長(zhǎng)的過(guò)程。在本技術(shù)方案中,首先采用傳統(tǒng)水熱合成法,在低溫90~150℃條件下控制晶化時(shí)間,使得初始凝膠中產(chǎn)生大量的分子篩晶核,然后驟冷降溫阻止分子篩繼續(xù)生長(zhǎng),得到含有大量微晶SAPO-34分子篩的混合物;在室溫條件下,向該混合物中原位滴加分子篩形貌調(diào)節(jié)劑,老化一段時(shí)間使得晶貌調(diào)節(jié)劑與該混合物充分混合溶解后,再進(jìn)行高溫晶化反應(yīng)。SAPO-34分子篩在晶化過(guò)程中有向立方體方向生長(zhǎng)的趨勢(shì),加入晶貌調(diào)節(jié)劑后,可控制分子篩生長(zhǎng)方向,使其向單一方向生長(zhǎng),形成片狀結(jié)構(gòu)。我們知道,甲醇制烯烴反應(yīng)時(shí)快速放熱反應(yīng),通常在幾秒鐘內(nèi)就能夠完成,因此分子篩的擴(kuò)散性能就顯得尤為重要。本技術(shù)方案合成的片狀結(jié)構(gòu)的分子篩應(yīng)用于甲醇制烯烴反應(yīng)中,分子篩擴(kuò)散孔道大幅縮短,反應(yīng)物和產(chǎn)物分子可在極短的時(shí)間內(nèi)完成內(nèi)擴(kuò)散和外擴(kuò)散過(guò)程,并且分子篩片狀平面還可提供大量的酸性活性位,進(jìn)而提高低碳烯烴選擇性。
附圖說(shuō)明
圖1傳統(tǒng)水熱合成法制備得到的SAPO-34分子篩掃描電鏡照片;
圖2實(shí)施例1中制備得到的SAPO-34分子篩掃描電鏡照片;
圖3對(duì)比例4中制備得到的SAPO-34分子篩掃描電鏡照片。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明:本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施,給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和過(guò)程,但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例,下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法,通常按照常規(guī)條件。
本發(fā)明所述的片狀SAPO-34分子篩的合成方法,其中,步驟a)中的鋁源優(yōu)選自由擬薄水鋁石、異丙醇鋁、磷酸鋁、活性氧化鋁和氯化鋁所構(gòu)成的群組中的一種或幾種。
本發(fā)明所述的片狀SAPO-34分子篩的合成方法,其中,步驟a)中所述磷 源優(yōu)選為85%正磷酸。
本發(fā)明所述的片狀SAPO-34分子篩的合成方法,其中,步驟a)中所述硅源優(yōu)選自由硅溶膠、白炭黑、正硅酸脂、水玻璃和活性二氧化硅所構(gòu)成的群組中的一種或幾種。
本發(fā)明所述的片狀SAPO-34分子篩的合成方法,其中,所述硅源為硅溶膠,選自酸性硅溶膠、中性硅溶膠和堿性硅溶膠中的一種,硅溶膠優(yōu)選為堿性硅溶膠。
本發(fā)明所述的片狀SAPO-34分子篩的合成方法,其中,步驟a)中所述模板劑優(yōu)選自由二乙胺、三乙胺、嗎啉、哌啶、正丙胺和異丙胺所構(gòu)成的群組中的一種或幾種。
本發(fā)明所述的片狀SAPO-34分子篩的合成方法,其中,所述分子篩晶貌調(diào)節(jié)劑與鋁源摩爾比值為0.1~2.5。
本發(fā)明所述的片狀SAPO-34分子篩的合成方法,其中,步驟b)或步驟c)中的老化時(shí)間優(yōu)選為1~24h,更優(yōu)選為5~10h;晶化時(shí)間優(yōu)選為1~99h,更優(yōu)選為24~48h。
本發(fā)明所述的片狀SAPO-34分子篩的合成方法,其中,步驟b)中所述晶化反應(yīng)釜優(yōu)選為帶聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼反應(yīng)釜。
實(shí)施例1
室溫條件下將14.19g擬薄水鋁石(Al2O3含量為70%)、22.46g磷酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%)及60g去離子水配置成混合溶液,攪拌速率100轉(zhuǎn)條件下攪拌5h,然后加入堿性硅溶膠5.87g,再加入21.55g二乙胺,補(bǔ)水20.17g,室溫老化5h,裝入晶化反應(yīng)釜,在溫度130℃條件下反應(yīng)24h;反應(yīng)完成后,驟冷降至室溫,加入1.82g晶貌調(diào)節(jié)劑四乙基氟化銨,室溫老化5h,升溫至200℃,晶化反應(yīng)24h。反應(yīng)完成后,反應(yīng)產(chǎn)物離心分離,水洗至中性,100℃干燥6h,得到片狀SAPO-34分子篩原粉。通過(guò)掃面電鏡表征,該分子篩為片狀結(jié)構(gòu),粒徑1.43μm,厚度0.29μm。用于甲醇制烯烴反應(yīng)中,雙烯碳基選擇性(乙烯+丙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù))為88.71%。
實(shí)施例2
室溫條件下將32.64g擬薄水鋁石(Al2O3含量為70%)、51.66g磷酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%)及138g去離子水配置成混合溶液,攪拌速率100轉(zhuǎn)條件下攪拌5h,然后加入堿性硅溶膠13.50g,再加入33.03g二乙胺,補(bǔ)水46.39g,室溫老化7h,裝入晶化反應(yīng)釜,在溫度130℃條件下反應(yīng)24h;反應(yīng)完成后,驟冷降至室溫,加入41.86g晶貌調(diào)節(jié)劑四甲基氟化銨,室溫老化5h,升溫至180℃,晶化反應(yīng)48h。反應(yīng)完成后,反應(yīng)產(chǎn)物離心分離,水洗至中性,100℃干燥6h,得到片狀SAPO-34分子篩原粉。通過(guò)掃面電鏡表征,該分子篩為片狀結(jié)構(gòu),粒徑2.12μm,厚度0.38μm。用于甲醇制烯烴反應(yīng)中,雙烯碳基選擇性(乙烯+丙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù))為86.59%。
實(shí)施例3
室溫條件下將48.25g擬薄水鋁石(Al2O3含量為70%)、76.36g磷酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%)及204g去離子水配置成混合溶液,攪拌速率100轉(zhuǎn)條件下攪拌5h,然后加入堿性硅溶膠19.96g,再加入24.41g二乙胺,補(bǔ)水68.58g,室溫老化24h,裝入晶化反應(yīng)釜,在溫度150℃條件下反應(yīng)5h;反應(yīng)完成后,驟冷降至室溫,加入147.25g晶貌調(diào)節(jié)劑四甲基氯化銨,室溫老化5h,升溫至200℃,晶化反應(yīng)36h。反應(yīng)完成后,反應(yīng)產(chǎn)物離心分離,水洗至中性,100℃干燥6h,得到片狀SAPO-34分子篩原粉。通過(guò)掃面電鏡表征,該分子篩為片狀結(jié)構(gòu),粒徑3.23μm,厚度0.46μm。用于甲醇制烯烴反應(yīng)中,雙烯碳基選擇性(乙烯+丙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù))為86.43%。
實(shí)施例4
室溫條件下將22.70g擬薄水鋁石(Al2O3含量為70%)、35.94g磷酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%)及96g去離子水配置成混合溶液,攪拌速率100轉(zhuǎn)條件下攪拌5h,然后加入堿性硅溶膠9.39g,再加入22.98g二乙胺,補(bǔ)水60.32g,室溫老化10h,裝入晶化反應(yīng)釜,在溫度90℃條件下反應(yīng)36h;反應(yīng)完成后,驟冷降至室溫,加入27.71g晶貌調(diào)節(jié)劑四乙基氯化銨,室溫老化5h,升溫至190℃,晶化反應(yīng)48h。反應(yīng)完成后,反應(yīng)產(chǎn)物離心分離,水洗至中性,100℃干燥6h,得到片狀SAPO-34分子篩原粉。通過(guò)掃面電鏡表征,該分子篩為片狀結(jié)構(gòu),粒徑2.98μm,厚度0.41μm。用于甲醇制烯烴反應(yīng)中,雙烯碳基選擇性(乙 烯+丙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù))為87.23%。
實(shí)施例5
室溫條件下將26.96g擬薄水鋁石(Al2O3含量為70%)、42.67g磷酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%)及300g去離子水配置成混合溶液,攪拌速率100轉(zhuǎn)條件下攪拌5h,然后加入白炭黑5.62g,再加入27.28g二乙胺,補(bǔ)水26.67g,室溫老化1h,裝入晶化反應(yīng)釜,在溫度130℃條件下反應(yīng)1h;反應(yīng)完成后,驟冷降至室溫,加入19.65g晶貌調(diào)節(jié)劑四甲基溴化銨,室溫老化24h,升溫至200℃,晶化反應(yīng)99h。反應(yīng)完成后,反應(yīng)產(chǎn)物離心分離,水洗至中性,100℃干燥6h,得到片狀SAPO-34分子篩原粉。通過(guò)掃面電鏡表征,該分子篩為片狀結(jié)構(gòu),粒徑2.76μm,厚度0.46μm。用于甲醇制烯烴反應(yīng)中,雙烯碳基選擇性(乙烯+丙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù))為84.29%。
實(shí)施例6
室溫條件下將36.89g擬薄水鋁石(Al2O3含量為70%)、70.07g磷酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%)及156g去離子水配置成混合溶液,攪拌速率100轉(zhuǎn)條件下攪拌5h,然后加入堿性硅溶膠15.26g,再加入37.34g二乙胺和7.62g正丙胺,補(bǔ)水98.02g,室溫老化10h,裝入晶化反應(yīng)釜,在溫度130℃條件下反應(yīng)99h;反應(yīng)完成后,驟冷降至室溫,加入26.88g晶貌調(diào)節(jié)劑四乙基溴化銨,室溫老化1h,升溫至200℃,晶化反應(yīng)1h。反應(yīng)完成后,反應(yīng)產(chǎn)物離心分離,水洗至中性,100℃干燥6h,得到片狀SAPO-34分子篩原粉。通過(guò)掃面電鏡表征,該分子篩為片狀結(jié)構(gòu),粒徑3.84μm,厚度0.49μm。用于甲醇制烯烴反應(yīng)中,雙烯碳基選擇性(乙烯+丙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù))為84.21%。
實(shí)施例7
室溫條件下將40.18g異丙醇鋁(質(zhì)量分?jǐn)?shù)99%)、22.46g磷酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%)及80g去離子水配置成混合溶液,攪拌速率100轉(zhuǎn)條件下攪拌5h,然后加入正硅酸乙酯(28%SiO2)10.47g,再加入17.96g二乙胺,補(bǔ)水21.81g,室溫老化5h,裝入晶化反應(yīng)釜,在溫度100℃條件下反應(yīng)48h;反應(yīng)完成后,驟冷降至室溫,加入9.10g晶貌調(diào)節(jié)劑四乙基氟化銨,室溫老化24h,升溫至 200℃,晶化反應(yīng)30h。反應(yīng)完成后,反應(yīng)產(chǎn)物離心分離,水洗至中性,100℃干燥6h,得到片狀SAPO-34分子篩原粉。通過(guò)掃面電鏡表征,該分子篩為片狀結(jié)構(gòu),粒徑1.55μm,厚度0.39μm。用于甲醇制烯烴反應(yīng)中,雙烯碳基選擇性(乙烯+丙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù))為85.79%。
實(shí)施例8
室溫條件下將43.99g擬薄水鋁石(Al2O3含量為70%)、69.63g磷酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%)及186g去離子水配置成混合溶液,攪拌速率100轉(zhuǎn)條件下攪拌5h,然后加入堿性硅溶膠18.20g,再加入92.41g三乙胺,補(bǔ)水62.53g,室溫老化5h,裝入晶化反應(yīng)釜,在溫度130℃條件下反應(yīng)24h;反應(yīng)完成后,驟冷降至室溫,加入11.28g晶貌調(diào)節(jié)劑四乙基氟化銨,室溫老化5h,升溫至200℃,晶化反應(yīng)24h。反應(yīng)完成后,反應(yīng)產(chǎn)物離心分離,水洗至中性,100℃干燥6h,得到片狀SAPO-34分子篩原粉。通過(guò)掃面電鏡表征,該分子篩為片狀結(jié)構(gòu),粒徑2.09μm,厚度0.65μm。用于甲醇制烯烴反應(yīng)中,雙烯碳基選擇性(乙烯+丙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù))為85.30%。
實(shí)施例9
室溫條件下將34.06g擬薄水鋁石(Al2O3含量為70%)、64.68g磷酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%)及72g去離子水配置成混合溶液,攪拌速率100轉(zhuǎn)條件下攪拌5h,然后加入白炭黑14.21g,再加入39.01g正丙胺,補(bǔ)水25.10g,室溫老化5h,裝入晶化反應(yīng)釜,在溫度100℃條件下反應(yīng)30h;反應(yīng)完成后,驟冷降至室溫,加入17.47g晶貌調(diào)節(jié)劑四乙基氟化銨,室溫老化7h,升溫至200℃,晶化反應(yīng)30h。反應(yīng)完成后,反應(yīng)產(chǎn)物離心分離,水洗至中性,100℃干燥6h,得到片狀SAPO-34分子篩原粉。通過(guò)掃面電鏡表征,該分子篩為片狀結(jié)構(gòu),粒徑1.35μm,厚度0.27μm。用于甲醇制烯烴反應(yīng)中,雙烯碳基選擇性(乙烯+丙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù))為87.55%。
實(shí)施例10
室溫條件下將61.02g擬薄水鋁石(Al2O3含量為70%)、96.58g磷酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%)及300g去離子水配置成混合溶液,攪拌速率100轉(zhuǎn)條件下攪拌 5h,然后加入堿性硅溶膠25.24g和白炭黑7.65g,再加入83.38g二乙胺,補(bǔ)水44.73g,室溫老化10h,裝入晶化反應(yīng)釜,在溫度150℃條件下反應(yīng)24h;反應(yīng)完成后,驟冷降至室溫,加入23.48g晶貌調(diào)節(jié)劑四乙基氟化銨,室溫老化10h,升溫至200℃,晶化反應(yīng)24h。反應(yīng)完成后,反應(yīng)產(chǎn)物離心分離,水洗至中性,100℃干燥6h,得到片狀SAPO-34分子篩原粉。通過(guò)掃面電鏡表征,該分子篩為片狀結(jié)構(gòu),粒徑1.73μm,厚度0.41μm。用于甲醇制烯烴反應(yīng)中,雙烯碳基選擇性(乙烯+丙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù))為85.91%。
實(shí)施例11
室溫條件下將60.27g異丙醇鋁(質(zhì)量分?jǐn)?shù)99%)、16.85g磷酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%)及120g去離子水配置成混合溶液,攪拌速率100轉(zhuǎn)條件下攪拌5h,然后加入正硅酸乙酯(28%SiO2)7.86g,再加入24.78g二乙胺,補(bǔ)水32.72g,室溫老化7h,裝入晶化反應(yīng)釜,在溫度130℃條件下反應(yīng)48h;反應(yīng)完成后,驟冷降至室溫,加入21.84g晶貌調(diào)節(jié)劑四乙基氟化銨,室溫老化5h,升溫至200℃,晶化反應(yīng)48h。反應(yīng)完成后,反應(yīng)產(chǎn)物離心分離,水洗至中性,100℃干燥6h,得到片狀SAPO-34分子篩原粉。通過(guò)掃面電鏡表征,該分子篩為片狀結(jié)構(gòu),粒徑2.76μm,厚度0.37μm。用于甲醇制烯烴反應(yīng)中,雙烯碳基選擇性(乙烯+丙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù))為86.33%。
實(shí)施例12
室溫條件下將52.50g擬薄水鋁石(Al2O3含量為70%)、166.17g磷酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%)及222g去離子水配置成混合溶液,攪拌速率100轉(zhuǎn)條件下攪拌5h,然后加入白炭黑21.90g,再加入79.74g二乙胺,補(bǔ)水68.23g,室溫老化7h,裝入晶化反應(yīng)釜,在溫度90℃條件下反應(yīng)24h;反應(yīng)完成后,驟冷降至室溫,加入6.77g晶貌調(diào)節(jié)劑四甲基氟化銨,室溫老化5h,升溫至180℃,晶化反應(yīng)48h。反應(yīng)完成后,反應(yīng)產(chǎn)物離心分離,水洗至中性,100℃干燥6h,得到片狀SAPO-34分子篩原粉。通過(guò)掃面電鏡表征,該分子篩為片狀結(jié)構(gòu),粒徑2.12μm,厚度0.38μm。用于甲醇制烯烴反應(yīng)中,雙烯碳基選擇性(乙烯+丙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù))為86.59%。
實(shí)施例13
室溫條件下將18.45g擬薄水鋁石(Al2O3含量為70%)、14.60g磷酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%)及90g去離子水配置成混合溶液,攪拌速率100轉(zhuǎn)條件下攪拌5h,然后加入堿性硅溶膠2.55g,再加入14.01g二乙胺,補(bǔ)水17.78g,室溫老化7h,裝入晶化反應(yīng)釜,在溫度90℃條件下反應(yīng)24h;反應(yīng)完成后,驟冷降至室溫,加入1.20g晶貌調(diào)節(jié)劑四甲基氟化銨,室溫老化5h,升溫至200℃,晶化反應(yīng)48h。反應(yīng)完成后,反應(yīng)產(chǎn)物離心分離,水洗至中性,100℃干燥6h,得到片狀SAPO-34分子篩原粉。通過(guò)掃面電鏡表征,該分子篩為片狀結(jié)構(gòu),粒徑1.12μm,厚度0.28μm。用于甲醇制烯烴反應(yīng)中,雙烯碳基選擇性(乙烯+丙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù))為86.32%。
實(shí)施例14
室溫條件下將93.65g擬薄水鋁石(Al2O3含量為70%)、74.12g磷酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%)及90g去離子水配置成混合溶液,攪拌速率100轉(zhuǎn)條件下攪拌5h,然后加入堿性硅溶膠1.29g,再加入4.74g二乙胺,補(bǔ)水14.48g,室溫老化7h,裝入晶化反應(yīng)釜,在溫度90℃條件下反應(yīng)24h;反應(yīng)完成后,驟冷降至室溫,加入182.16g晶貌調(diào)節(jié)劑四甲基氟化銨,室溫老化5h,升溫至200℃,晶化反應(yīng)48h。反應(yīng)完成后,反應(yīng)產(chǎn)物離心分離,水洗至中性,100℃干燥6h,得到片狀SAPO-34分子篩原粉。通過(guò)掃面電鏡表征,該分子篩為片狀結(jié)構(gòu),粒徑1.42μm,厚度0.58μm。用于甲醇制烯烴反應(yīng)中,雙烯碳基選擇性(乙烯+丙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù))為84.32%。
實(shí)施例15
室溫條件下將52.23g異丙醇鋁(質(zhì)量分?jǐn)?shù)99%)、29.20g磷酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%)及104g去離子水配置成混合溶液,攪拌速率100轉(zhuǎn)條件下攪拌5h,然后加入正硅酸乙酯(28%SiO2)13.61g,再加入23.35g二乙胺,補(bǔ)水28.35g,室溫老化5h,裝入晶化反應(yīng)釜,在溫度100℃條件下反應(yīng)56h;反應(yīng)完成后,驟冷降至室溫,加入0.24g晶貌調(diào)節(jié)劑四乙基氟化銨,室溫老化14h,升溫至200℃,晶化反應(yīng)40h。反應(yīng)完成后,反應(yīng)產(chǎn)物離心分離,水洗至中性,100℃干燥6h,得到片狀SAPO-34分子篩原粉。通過(guò)掃面電鏡表征,該分子篩為片 狀結(jié)構(gòu),粒徑1.48μm,厚度0.41μm。用于甲醇制烯烴反應(yīng)中,雙烯碳基選擇性(乙烯+丙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù))為85.79%。
具體對(duì)比例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。
對(duì)比例1
分別按照上述實(shí)施例1的配料比和晶化條件合成SAPO-34分子篩,差別在于不加入晶貌調(diào)節(jié)劑。反應(yīng)完成后,反應(yīng)產(chǎn)物離心分離,水洗至中性,100℃干燥6h,得到片狀SAPO-34分子篩原粉。通過(guò)掃面電鏡表征,該分子篩為立方體晶貌結(jié)構(gòu),粒徑2.31μm。用于甲醇制烯烴反應(yīng)中,雙烯碳基選擇性(乙烯+丙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù))為84.73%。
對(duì)比例2
分別按照上述實(shí)施例1和配料比和晶化條件合成SAPO-34分子篩,差別在于不采用分步晶化合成。反應(yīng)完成后,反應(yīng)產(chǎn)物離心分離,水洗至中性,100℃干燥6h,得到片狀SAPO-34分子篩原粉。通過(guò)掃面電鏡表征,該分子篩均為片狀晶貌,但晶粒度較大,粒徑分別為7.85μm,厚度為3.07μm。用于甲醇制烯烴反應(yīng)中,雙烯碳基選擇性(乙烯+丙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù))為85.16%。
對(duì)比例3
分別按照上述實(shí)施例1的配料比和晶化條件合成SAPO-34分子篩,差別在于不加入晶貌調(diào)節(jié)劑和不采用分步晶化合成。反應(yīng)完成后,反應(yīng)產(chǎn)物離心分離,水洗至中性,100℃干燥6h,得到片狀SAPO-34分子篩原粉。通過(guò)掃面電鏡表征,該分子篩為立方體晶貌結(jié)構(gòu),粒徑分別為8.14μm。用于甲醇制烯烴反應(yīng)中,雙烯碳基選擇性(乙烯+丙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù))為82.23%。
對(duì)比例4
室溫條件下將14.19g擬薄水鋁石(Al2O3含量為70%)、22.46g磷酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%)及60g去離子水配置成混合溶液,攪拌速率100轉(zhuǎn)條件下攪拌5h,然后加入堿性硅溶膠5.87g,再加入21.55g二乙胺,補(bǔ)水20.17g,室溫老化5h,裝入晶化反應(yīng)釜,在溫度130℃條件下反應(yīng)24h;反應(yīng)完成后,驟冷降 至室溫,加入5.74g四乙基氫氧化銨(25%),室溫老化5h,升溫至200℃,晶化反應(yīng)24h。反應(yīng)完成后,反應(yīng)產(chǎn)物離心分離,水洗至中性,100℃干燥6h,得到片狀SAPO-34分子篩原粉。通過(guò)掃面電鏡表征,該分子篩為立方狀結(jié)構(gòu),粒徑1.96μm。用于甲醇制烯烴反應(yīng)中,雙烯碳基選擇性(乙烯+丙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù))為81.27%。
對(duì)比例5
室溫條件下將14.19g擬薄水鋁石(Al2O3含量為70%)、22.46g磷酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%)及60g去離子水配置成混合溶液,攪拌速率100轉(zhuǎn)條件下攪拌5h,然后加入堿性硅溶膠5.87g,再加入21.55g二乙胺和5.74g四乙基氫氧化銨(25%),補(bǔ)水20.17g,室溫老化5h,裝入晶化反應(yīng)釜,在溫度130℃條件下反應(yīng)24h;反應(yīng)完成后,驟冷降至室溫,室溫老化5h,升溫至200℃,晶化反應(yīng)24h。反應(yīng)完成后,反應(yīng)產(chǎn)物離心分離,水洗至中性,100℃干燥6h,得到片狀SAPO-34分子篩原粉。通過(guò)掃面電鏡表征,該分子篩為立方狀結(jié)構(gòu),粒徑1.51μm。用于甲醇制烯烴反應(yīng)中,雙烯碳基選擇性(乙烯+丙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù))為80.77%。
對(duì)比例6
室溫條件下將14.19g擬薄水鋁石(Al2O3含量為70%)、22.46g磷酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%)及60g去離子水配置成混合溶液,攪拌速率100轉(zhuǎn)條件下攪拌5h,然后加入堿性硅溶膠5.87g,再加入21.55g二乙胺,補(bǔ)水20.17g,室溫老化5h,裝入晶化反應(yīng)釜,在溫度130℃條件下反應(yīng)24h;反應(yīng)完成后,驟冷降至室溫,加入3.63g四甲基氫氧化銨,室溫老化5h,升溫至200℃,晶化反應(yīng)24h。反應(yīng)完成后,反應(yīng)產(chǎn)物離心分離,水洗至中性,100℃干燥6h,得到片狀SAPO-34分子篩原粉。通過(guò)掃面電鏡表征,該分子篩為立方狀結(jié)構(gòu),粒徑1.68μm。用于甲醇制烯烴反應(yīng)中,雙烯碳基選擇性(乙烯+丙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù))為81.31%。
對(duì)比例7
室溫條件下將14.19g擬薄水鋁石(Al2O3含量為70%)、22.46g磷酸(質(zhì) 量分?jǐn)?shù)85%)及60g去離子水配置成混合溶液,攪拌速率100轉(zhuǎn)條件下攪拌5h,然后加入堿性硅溶膠5.87g,再加入21.55g二乙胺,補(bǔ)水20.17g,室溫老化5h,裝入晶化反應(yīng)釜,在溫度130℃條件下反應(yīng)24h;反應(yīng)完成后,驟冷降至室溫,加入10.81g四丁基氫氧化銨(25%),室溫老化5h,升溫至200℃,晶化反應(yīng)24h。反應(yīng)完成后,反應(yīng)產(chǎn)物離心分離,水洗至中性,100℃干燥6h,得到片狀SAPO-34分子篩原粉。通過(guò)掃面電鏡表征,該分子篩為立方狀結(jié)構(gòu),粒徑1.82μm。用于甲醇制烯烴反應(yīng)中,雙烯碳基選擇性(乙烯+丙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù))為80.28%。