一种磷酸硅铝分子筛及其合成方法技术

技术编号:1407254 阅读:225 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种磷酸硅铝分子筛,其特征在于该分子筛的骨架摩尔组成用氧化物形式的无水化学式表示为Al↓[2]O↓[3]:yP↓[2]O↓[5]:zSiO↓[2],焙烧脱除模板剂前的摩尔组成用氧化物形式的无水化学式表示为(x↓[1]R↓[1]+x↓[2]R↓[2]):Al↓[2]O↓[3]:yP↓[2]O↓[5]:zSiO↓[2],其中R↓[1]和R↓[2]为存在于分子筛晶体孔道内的模板剂,R↓[1]为二乙胺,R↓[2]为二正丙胺,x↓[1]+x↓[2]的值为0.01~5.0,x↓[1]/x↓[2]=0.1~20,y的值为0.01~1.5,z的值为0.01~30,该分子筛在焙烧脱除模板剂前的X-射线衍射数据至少含有表A所示的衍射峰,焙烧脱除模板剂后的X-射线衍射数据至少含有表B所示的衍射峰。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于 。
技术介绍
磷酸铝分子筛是继硅酸铝分子筛之后,美国ucc公司在二十世纪八十年代初专利技术的新一代分子筛(USP4, 310, 440),该类分子筛的特点是其骨架由磷氣四 面体和铝氧四面体交替连接而成,由于分子筛骨架呈电中性,因此没有阳离子 交换性能和催化反应性能。磷酸铝分子筛是一系列分子筛,分别具有独特的XRD 特征语图和数据,其中既有与已有的硅酸铝分子筛具有相同晶体结构的分子筛, 也有与已有的硅酸铝分子筛不同而具有新型结构的分子筛。在磷酸铝分子筛骨架中引入硅,则成为磷酸硅铝分子筛,即SAP0系列分 子筛(美国UCC公司,USP4, 440,871),其分子筛骨架由磷氧四面体、铝氧四面 体和硅氧四面体构成,由于骨架带负电荷,骨架外有平衡阳离子存在,因此具 有阳离子交换性能,当骨架外阳离子为H+时,分子筛具有酸性中心,因此具有 酸性催化反应性能。磷酸硅铝分子篩作为催化剂的活性组元已经广泛用于炼油 和石油化工等领域中,如催化裂化、加氬裂化、异构化、芳烃烷基化、含氧有 机化合物的转化等。磷酸铝分子筛和磷酸硅铝分子篩由于其广泛的用途和潜在的应用领域得 到了快速的发展,新型结构的分子筛和合成方法不断地专利技术出来。CN 1485272A公开了以二乙胺为模板剂合成的具有新型结构的磷酸硅铝分 子筛(SRM-2 ),其特征在于焙烧脱除模板剂前的X -射线衍射数据至少含有表1 所示的衍射峰;焙烧脱除模板剂后的X-射线衍射数据至少含有表2所示的衍 射峰,在表1和表2中,W、 M、 S、 VS分别表示衍射峰相对于最强衍射峰的相 对强度,W: 0~20°/。, M20~60°/。, S60~80°/。, VS80~100%,该分子筛焙烧脱 除模板剂前的摩尔组成用氧化物形式的无水化学式表示为A 1203: yP20;: zSiO"其 中y的值为0. 01 ~ 1. 5, z的值为0. 05 ~ 50;该分子筛焙烧脱除模板剂前的摩 尔组成用氧化物形式的无水化学式表示时为xR:Al203:yP205:zSi02,其中,R为 存在于分子筛晶体孔道内的有机模板剂,x的值为0. 01 ~ 5. 0,有机模板剂记载 为二乙胺或者为二乙胺与选自二正丙胺、二异丙胺、三乙胺中的一种或两者或 两者以上的混合物,但是并未有R为两种或两种以上有机模板剂的实例说明。<table>table see original document page 7</column></row><table>
技术实现思路
专利技术人经过大量的实验发现,在常规原料投料配比,以SRM-2分子筛为晶 种,以二乙胺和二正丙胺为模板剂并控制选取特定范围的二乙胺与二正丙胺的 投料比例的情况下,水热晶化得到的磷酸硅铝分子筛,特别应用于含氧化合物 的催化转化反应过程中时,具有突出的催化性能。因此,本专利技术的目的是在现有技术的基础上,提供一种新型的磷酸硅铝分 子筛,并提供该分子筛的合成方法及其应用。本专利技术提供的磷酸硅铝分子筛(SRM-4),其特征在于该分子筛的骨架摩尔 组成用氧化物形式的无水化学式表示为A1203: yPA: zSi02,焙烧脱除模板剂前的 摩尔组成用氧化物形式的无水化学式表示为(xA+X2R2):Al203:yPA:zSi02,其中R!和R2为存在于分子筛晶体孔道内的模板剂,R!为二乙胺,R2为二正丙胺,X叶X2的值为0. 01 ~ 5. 0, xJx尸O. 1 ~ 20, y的值为0. 01 ~ 1. 5, z的值为0. 01 ~ 30,该分子筛在焙烧脱除模板剂前的X -射线衍射数据至少含有表3所示的衍射峰, 焙烧脱除模板剂后的X -射线衍射数据至少含有表4所示的衍射峰。表3<table>table see original document page 8</column></row><table>表426 (Q )d (A)1/1。8. 20-8. 42復78 -10. 50VS11. 65-11. 897. 59 -7. 44M14. 32—14. 566. 18-6. 08VS16. 55-16. 815. 35-5. 27W-M18. 54-18. 804. 78-4. 72W-M20. 36-20, 614. 36 —4. 31W21. 97-22. 274. 04 -3. 99W_M23. 53-23. 843. 78-3. 73W-M25. 00-25. 303. 56-3. 52M-S26. 40-26. 693. 38-3. 34S-VS28. 99-29. 293. 08-3. 05W-M30. 19-30, 512. 96-2. 93M32. 50-32. 812. 75-2. 73M33. 58-33. 952. 67-2. 64W表3和表4中,W、 M、 S、 VS分别表示衍射峰强度I与最强衍射峰1。的相 对比值,W为0 20y。, M为20~60%, S为60~80%, VS为80 ~ 100%。本专利技术提供的分子筛,其中x一X2的值优选为0. 02 ~ 3. 0, x^X2的值优选为 0. 15 ~ 15,更优选0. 25 ~ 10,最优选0. 5 ~ 5; y的值优选为0. 1 ~ 1. 4,更优选 0.15-1.2; z的值为0. 02~20,优选为0.05-10。本专利技术提供的分子筛,焙烧脱除模板剂前的13C MAS-丽R谱图中具有49. 22 ±2 ppm、 42. 85 ±2 ppm、 19. 55 ± 2卯m和11. 61 ± 2ppm的核磁共振峰,其中, 化学位移42. 85 ±2 ppm和ll. 61 ± 2ppm为二乙胺的核磁共振峰,化学位移49. 22 ±2 ppm、 19. 55 ± 2卯m和11. 61 ± 2ppm为二正丙胺的核;兹共振峰,说明二乙胺 和二正丙胺都进入了分子筛的孔道。本专利技术提供的分子筛,所说的焙烧脱除模板剂的条件是在300 80(TC下焙 烧1 ~ 10小时,可以采用程序升温的方法进行焙烧操作。本专利技术还提供了上述磷酸硅铝分子筛的合成方法,该合成方法其特征在于在 5 100。C下按(a,Ri十a2R2): A1203: bP205: cSi02: dH20的投料比,将铝源、磷 源、硅源、二乙胺、二正丙胺和水混合成胶,加入以凝胶干基计0. 1 ~ 10重量 %的晶种,在120 250。C下水热晶化4 - 500小时,其中,所说的R,为二乙胺,R2 为二正丙胺,a,+a2的值为0.1-10.0, a,/a2的值为0.05—50, b的值为0. 1 ~1. 5, c的值为0. 01 ~ 30. 0, d的值为5 ~ 150,所说的晶种选自SRM-2分子筛和 /或本专利技术提供的磷酸硅铝分子筛(S固-4)。本专利技术提供的方法中,所说的铝源选自但不限于拟薄水铝石物相的水合氧化 铝、异丙醇铝和磷酸铝中的一种或几种的混和物;所说的硅源选自但不限于硅 溶胶、活性二氧化硅、正硅酸乙酯或固体硅胶的一种或任意几种混和物;所说 的磷源选自但不限于磷酸、次磷酸、磷酸盐及有机磷化物的一种或任意几种混 和物。本专利技术提供的方法中,所本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种磷酸硅铝分子筛,其特征在于该分子筛的骨架摩尔组成用氧化物形式的无水化学式表示为Al↓[2]O↓[3]:yP↓[2]O↓[5]:zSiO↓[2],焙烧脱除模板剂前的摩尔组成用氧化物形式的无水化学式表示时为(x↓[1]R↓[1]+x↓[2]R↓[2]):Al↓[2]O↓[3]:yP↓[2]O↓[5]:zSiO↓[2],其中R↓[1]和R↓[2]为存在于分子筛晶体孔道内的模板剂,R↓[1]为二乙胺,R↓[2]为二正丙胺,x↓[1]+x↓[2]的值为0.01~5.0,x↓[1]/x↓[2]=0.1~20,y的值为0.01~1.5,z的值为0.01~30,该分子筛在焙烧脱除模板剂前的X-射线衍射数据至少含有表A所示的衍射峰,焙烧脱除模板剂后的X-射线衍射数据至少含有表B所示的衍射峰,表A***表B***表A和表B中,W、M、S、VS分别表示衍射峰强度I与最强衍射峰I↓[0]的相对比值,W为0~20%,M为20~60%,S为60~80%,VS为80~100%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李黎声张凤美王卫东秦凤明罗一斌慕旭宏舒兴田达志坚
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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