不同硅铝比SAPO-44分子筛合成及甲醇制烯烃催化性能研究
2015-10-24刘红星谢在库杨为民
刘红星,赵 昱,谢在库,杨为民
(1.中国石化股份有限公司上海石油化工研究院,上海 201208;2.中国石化总公司,北京 100728)
美国联合碳化合物公司(UCC)于1984年开发了SAPO-n系列分子筛[1-2],其中SAPO-34分子筛具有独特的小孔结构 (孔直径为 0.43m)、中等强度的酸性、良好的水热稳定性,在催化甲醇制低碳烯烃(MTO)反应中表现出比ZSM-5型沸石分子筛更优良的催化性能,目前已经成功工业化应用于MTO工艺之中[3]。
SAPO-44分子筛,具有与SAPO-34分子筛相类似的CHA结构,具有三维结构,孔径亦为0.43nm,有一些研究者将SAPO-44分子筛应用在乙醇制烃反应中[4],但有关其用于MTO反应的性能研究,文献报道的很少。
本试验合成了不同硅铝比的SAPO-44分子筛,采用XRD、SEM、NH3-TPD等对其进行了表征,并在固定床反应器中对其MTO反应的催化性能进行了考察。
1 实验部分
1.1 分子筛制备
SAPO-44分子筛的合成参考文献[1]。以拟薄水铝石(w(Al2O3)=70%)、硅溶胶(w(SiO2)=40%,属碱性硅溶胶,pH=11)和磷酸(w=85%)为铝源、硅源和磷源,以环己胺 (C6H13N,化学纯)为模板剂,按照0.95P2O5:1.0Al2O3:nSiO2:1.25C6H13N:60H2O (n=0.2,0.4,0.6)比例(物质的量比)进行配料,具体配料方式如下:在充分搅拌下,将拟薄水铝石加入到磷酸溶液中,依次加入硅溶胶、模板剂混合成初始溶胶,经过老化4h以后将溶胶移入带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢晶化釜中,密封后在160℃~200℃自生压力下静态晶化24h。晶化完成之后,将固体产品经离心过滤,洗涤,并放置在烘箱中干燥过夜,即得到分子筛原粉。所得样品均在550℃下高温焙烧4h得到除去模板剂的分子筛粉末。将分子筛粉末压片、粉碎之后,经筛分获得20~40目的样品待性能评价。不同硅铝比的SAPO-44分子筛样品分别命名为Si-02、Si-04 和 Si-06。……
