一种板层状SAPO-34分子筛的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种板层状SAPO‑34分子筛的制备方法，该方法通过将磷源、铝源、模板剂、硅源和溶剂混合均匀得到凝胶a，搅拌晶化得到促进剂溶液，然后将所得促进剂溶液加入到磷源、铝源、硅源、模板剂和水混合均匀得到凝胶b中，经过水热晶化、离心分离、水洗、干燥、焙烧得到板层状SAPO‑34分子筛；本发明专利技术备方法所得的SAPO‑34分子筛具有板层状形貌，结晶度高，在用于甲醇制备烯烃的反应时在截面扩散路径较短，具有优良的扩散性能，能够延长催化剂的寿命，提高乙烯和丙烯的收率，本发明专利技术的制备方法一方面降低了模板剂的用量，从而降低生产成本，另一方面缩短了晶化时间，降低能耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及SAPO分子筛的制备方法，具体说是一种板层状SAPO-34分子筛的制备方法。
技术介绍
SAPO-34分子筛具有适宜的酸性、较小的孔径和优异的水热稳定性，在甲醇制烯烃反应中表现出优异的低碳烯烃选择性和甲醇转化率，因而被看做是MTO工艺中的最佳催化剂，但是目前的SAPO-34分子筛在MTO反应时易产生严重的积碳、堵塞孔道，从而导致催化剂失活，研究表明粒径小于0.4微米的SAPO-34分子筛在MTO反应中具有最长的寿命和较高的双烯选择性，并且几乎没有诱导期，但是目前的粒径小于0.4微米的SAPO-34分子筛的合成过程复杂，成本较高，分离困难，对设备的要求高，不利于工业化生产。板层状的SAPO-34分子筛在截面扩散路径较短，生成的低碳烃类能够迅速扩散出去，缓解积碳的生成，因而具有较长的催化寿命和较高的双烯选择性；同时其他两个扩散路径较长，具有大晶粒的特点，易于分离，适合于大规模生产，但是目前板层状的SAPO-34分子筛的合成方法模板剂昂贵，生产周期长，易产生环境污染，因此亟需开发一种简单高效、经济效益好、适于工业生产的板层状SAPO-34分子筛。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种板层状SAPO-34分子筛的制备方法。本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种板层状SAPO-34分子筛的制备方法，包括如下步骤：①将磷源、铝源、模板剂、硅源和溶剂混合均匀得到凝胶a，然后将凝胶a加入到反应釜中，在60~165℃下搅拌晶化1~24小时，晶化结束后将反应釜温度降至20~30℃，得到促进剂溶液；所述凝胶a中溶剂:P2O5:Al2O3:模板剂:SiO2的摩尔比为20~100:0.5~2:0.5~2:1~3:0.02~1；所述溶剂为乙醇或水中的一种或两种；②将磷源、铝源、硅源、模板剂和水混合均匀得到凝胶b，所述凝胶b中H2O:P2O5:Al2O3:模板剂:SiO2的摩尔比为20~100:0.5~2:0.5~2:0.1~4:0.01~1；③将步骤①所得的促进剂溶液加入到步骤②所得的凝胶b中，得到凝胶c，将所得凝胶c加入到晶化釜中，升温至100~170℃，反应6~30小时，继续升温至170~220℃，水热晶化10~96小时，得到晶化产物；所述促进剂溶液的质量占凝胶b的质量的0.1%~20%；④将步骤③所得晶化产物经离心分离，滤饼经水洗、干燥得到板层状SAPO-34分子筛原粉，将所得板层状SAPO-34分子筛原粉置于500~600℃马弗炉中焙烧4~6小时，得到板层状SAPO-34分子筛。优选的，步骤①和②的铝源为拟薄水铝石、异丙醇铝或氢氧化铝；磷源为磷酸；硅源为正硅酸乙酯、硅溶胶或白炭黑；模板剂为四乙基氢氧化铵、异丙胺、三乙胺、二乙胺、吗啉或N，N-二异丙基乙胺中的一种或两种。优选的，步骤①在95℃下搅拌晶化20小时。优选的，步骤③中促进剂溶液的质量占凝胶b的质量的10%。优选的，步骤①中的溶剂为水和乙醇按照摩尔比为1:1的比例混合所得。进一步优选的板层状SAPO-34分子筛的制备方法，包括如下步骤：①将磷源、铝源、模板剂、硅源和溶剂混合均匀得到凝胶a，然后将凝胶a加入到反应釜中，在95℃下搅拌晶化20小时，晶化结束后将反应釜温度降至25℃，得到促进剂溶液；所述凝胶a中溶剂:P2O5:Al2O3:模板剂:SiO2的摩尔比为80:1:1:2:0.5；所述磷源为磷酸，所述铝源为氢氧化铝，所述模板剂为四乙基氢氧化铵；硅源为正硅酸乙酯，所述溶剂为乙醇和水按照摩尔比为1:1的比例混合所得；②将磷源、铝源、硅源、模板剂和水混合均匀得到凝胶b，所述凝胶b中H2O:P2O5:Al2O3:模板剂:SiO2的摩尔比为80:1:1:3:0.5；所述磷源为磷酸，所述铝源为氢氧化铝，所述模板剂为四乙基氢氧化铵；硅源为正硅酸乙酯；③将步骤①所得的促进剂溶液加入到步骤②所得的凝胶b中，得到凝胶c，将所得凝胶c加入到晶化釜中，升温至150℃，反应20小时，继续升温至190℃，水热晶化20小时，得到晶化产物；所述促进剂溶液的质量占凝胶b的质量的10%；④将步骤③所得晶化产物经离心分离，滤饼经水洗、干燥得到板层状SAPO-34分子筛原粉，将所得板层状SAPO-34分子筛原粉置于550℃马弗炉中焙烧5小时，得到板层状SAPO-34分子筛。本专利技术相比现有技术具有以下优点：采用本专利技术制备方法所得的SAPO-34分子筛具有板层状形貌，结晶度高，在用于甲醇制备烯烃的反应时在截面扩散路径较短，具有优良的扩散性能，能够延长催化剂的寿命，提高乙烯和丙烯的收率；本专利技术的制备方法收率高，由于其他两个扩散路径较长，具有大晶粒的特点，相对于纳米级的小粒径SAPO-34分子筛相比更易于分离，因此适用于工业上大规模生产；本专利技术的制备方法通过加入自制的促进剂溶液制备板层状SAPO-34分子筛，其中促进剂溶液不仅具有晶种的特性，而且在晶化过程中能够引导分子筛的成长；另外促进剂溶液直接作为一种液体原料参与到分子筛的合成中，避免了固液分离带来的废液和能耗问题；本专利技术的制备方法一方面降低了模板剂的用量，从而降低生产成本，另一方面缩短了晶化时间，降低能耗。附图说明图1为实施例1~4所得的板层状SAPO-34分子筛原粉样品的XRD谱图；图2为实施例1所得的板层状SAPO-34分子筛原粉样品的SEM图；图3为实施例2所得的板层状SAPO-34分子筛原粉样品的SEM图；图4为实施例3所得的板层状SAPO-34分子筛原粉样品的SEM图；图5为实施例4所得的板层状SAPO-34分子筛原粉样品的SEM图。具体实施方式本专利技术的目的是提供一种耐热耐水型高强度聚氨酯胶粘剂及其制备方法，通过以下技术方案实现：一种板层状SAPO-34分子筛的制备方法，包括如下步骤：①将磷源、铝源、模板剂、硅源和溶剂混合均匀得到凝胶a，然后将凝胶a加入到反应釜中，在60~165℃下搅拌晶化1~24小时，晶化结束后将反应釜温度降至20~30℃，得到促进剂溶液；所述凝胶a中溶剂:P2O5:Al2O3:模板剂:SiO2的摩尔比为20~100:0.5~2:0.5~2:1~3:0.02~1；所述溶剂为乙醇或水中的一种或两种；②将磷源、铝源、硅源、模板剂和水混合均匀得到凝胶b，所述凝胶b中H2O:P2O5:Al2O3:模板剂:SiO2的摩尔比为20~100:0.5~2:0.5~2:0.1~4:0.01~1；③将步骤①所得的促进剂溶液加入到步骤②所得的凝胶b中，得到凝胶c，将所得凝胶c加入到晶化釜中，升温至100~170℃，反应6~30小时，继续升温至170~220℃，水热晶化10~96小时，得到晶化产物；所述促进剂溶液的质量占凝胶b的质量的0.1%~20%；④将步骤③所得晶化产物经离心分离，滤饼经水洗、干燥得到板层状SAPO-34分子筛原粉，将所得板层状SAPO-34分子筛原粉置于500~600℃马弗炉中焙烧4~6小时，得到板层状SAPO-34分子筛。优选的，步骤①和②的铝源为拟薄水铝石、异丙醇铝或氢氧化铝；磷源为磷酸；硅源为正硅酸乙酯、硅溶胶或白炭黑；模板剂为四乙基氢氧化铵、异丙胺、三乙胺、二乙胺、吗啉或N，N-二异丙基乙胺中的一种或两种。优选的，步骤①在95℃下搅拌晶化20小时。优选的，步骤③中促进剂溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种板层状SAPO‑34分子筛的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：①将磷源、铝源、模板剂、硅源和溶剂混合均匀得到凝胶a，然后将凝胶a加入到反应釜中，在60~165℃下搅拌晶化1~24小时，晶化结束后将反应釜温度降至20~30℃，得到促进剂溶液；所述凝胶a中溶剂:P2O5:Al2O3:模板剂:SiO2的摩尔比为20~100:0.5~2:0.5~2:1~3:0.02~1；所述溶剂为乙醇或水中的一种或两种；②将磷源、铝源、硅源、模板剂和水混合均匀得到凝胶b，所述凝胶b中H2O:P2O5:Al2O3:模板剂:SiO2的摩尔比为20~100:0.5~2:0.5~2:0.1~4:0.01~1；③将步骤①所得的促进剂溶液加入到步骤②所得的凝胶b中，得到凝胶c，将所得凝胶c加入到晶化釜中，升温至100~170℃，反应6~30小时，继续升温至170~220℃，水热晶化10~96小时，得到晶化产物；所述促进剂溶液的质量占凝胶b的质量的0.1%~20%；④将步骤③所得晶化产物经离心分离，滤饼经水洗、干燥得到板层状SAPO‑34分子筛原粉，将所得板层状SAPO‑34分子筛原粉置于500~600℃马弗炉中焙烧4~6小时，得到板层状SAPO‑34分子筛。...

【技术特征摘要】
2016.02.22 CN 20161009432071.一种板层状SAPO-34分子筛的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：①将磷源、铝源、模板剂、硅源和溶剂混合均匀得到凝胶a，然后将凝胶a加入到反应釜中，在60~165℃下搅拌晶化1~24小时，晶化结束后将反应釜温度降至20~30℃，得到促进剂溶液；所述凝胶a中溶剂:P2O5:Al2O3:模板剂:SiO2的摩尔比为20~100:0.5~2:0.5~2:1~3:0.02~1；所述溶剂为乙醇或水中的一种或两种；②将磷源、铝源、硅源、模板剂和水混合均匀得到凝胶b，所述凝胶b中H2O:P2O5:Al2O3:模板剂:SiO2的摩尔比为20~100:0.5~2:0.5~2:0.1~4:0.01~1；③将步骤①所得的促进剂溶液加入到步骤②所得的凝胶b中，得到凝胶c，将所得凝胶c加入到晶化釜中，升温至100~170℃，反应6~30小时，继续升温至170~220℃，水热晶化10~96小时，得到晶化产物；所述促进剂溶液的质量占凝胶b的质量的0.1%~20%；④将步骤③所得晶化产物经离心分离，滤饼经水洗、干燥得到板层状SAPO-34分子筛原粉，将所得板层状SAPO-34分子筛原粉置于500~600℃马弗炉中焙烧4~6小时，得到板层状SAPO-34分子筛。2.根据权利要求1所述的板层状SAPO-34分子筛的制备方法，其特征在于：步骤①和②的铝源为拟薄水铝石、异丙醇铝或氢氧化铝；磷源为磷酸；硅源为正硅酸乙酯、硅溶胶或白炭黑；模板剂为四乙基氢氧化铵、异丙胺、三乙胺、二乙胺、吗啉或N，N-二异丙基乙胺中的一种或两种。3.根据权利要求1所述的板...

【专利技术属性】
技术研发人员：王龙，明曰信，刘环昌，陈文勇，彭立，
申请(专利权)人：山东齐鲁华信高科有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37