核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法技术

技术编号:16770359 阅读:79 留言:0更新日期:2017-12-12 18:08
本发明专利技术核壳结构分子筛SAPO‑34@Silicalite‑1的制备方法,制备以SAPO‑34分子筛为核相、以Silicalite‑1为壳相、适合MTO反应的核壳结构催化剂,它含有以下步骤:⑴制备核相SAPO‑34分子筛:①配置核相SAPO‑34催化剂晶化液;②晶化;③离心;④干燥;⑤焙烧,得到成型的核相SAPO‑34分子筛;⑵制备SAPO‑34@Silicalite‑1核壳结构分子筛:①制备壳相Silicalite‑1分子筛预晶液;②核相SAPO‑34分子筛聚阳离子试剂预处理;③Silicalite‑1晶种吸附与晶种二次生长;④离心;⑤干燥;⑥焙烧,得到成型的SAPO‑34@Silicalite‑1核壳结构分子筛。它甲醇制烯烃催化性能优异,乙烯选择性高、催化寿命长,能提高乙烯和丙烯的产率,对催化MTO反应具有积极的意义。

The core-shell structure of molecular sieve SAPO 34@Silicalite 1 preparation method

The invention of core-shell structure molecular sieve SAPO 34@Silicalite 1 preparation method to prepare SAPO 34 molecular sieve for the nuclear phase, with Silicalite 1 shell phase, suitable for MTO reaction of core-shell structure catalyst, which comprises the following steps: the preparation of nuclear SAPO 34 molecular sieve configuration: 1. Nuclear SAPO 34 Catalyst II crystallization solution; crystallization; centrifugal drying; 4; the roasting, get forming nuclear SAPO 34 molecular sieve; the preparation of SAPO 34@Silicalite 1 core-shell molecular sieve: preparation of Silicalite 1 molecular sieve shell phase pre crystal liquid phase II nuclear SAPO; 34 molecular sieve poly cationic reagent pretreatment; the Silicalite 1 seed and two seed adsorption growth; the centrifugal drying; 5; roasting, get SAPO 34@Silicalite 1 forming core-shell structure molecular sieve. Its methanol to olefins have excellent catalytic performance, high ethylene selectivity and long catalytic life, which can improve the yield of ethylene and propylene and have a positive effect on the catalytic MTO reaction.

【技术实现步骤摘要】
核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法
本专利技术属于沸石复合材料制备及应用
,具体的是一种核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法。
技术介绍
磷酸硅铝(SAPO)分子筛分子筛是美国联合碳化物公司(UCC)于1984年开发的一种新型分子筛,其中的SAPO-34分子筛在催化领域、汽车尾气净化领域、膜分离领域和功能性材料领域获得广泛的应用。SAPO-34分子筛因具有规则的微孔孔道,孔径小于ZSM-5分子筛,且其孔道中分布有大量的酸性活性位,这使得SAPO-34分子筛在甲醇制烯烃(MTO)反应中具有较高的乙烯和丙烯选择性:乙烯和丙烯的产率在SAPO-34分子筛上可达80%,远高于ZSM-5分子筛上的50%。在催化MTO反应中,SAPO-34分子筛外表面积碳是导致其失活的一个主要原因。目前,随着核壳结构催化剂研究的展开,人们发现:核壳结构能有效改善核相分子筛外表面的孔道结构,从而改善核相催化剂的催化性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法,通过制备SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛能实现对SAPO-34外表面的改性,从而改善其在甲醇制烯烃(MTO)反应中对乙烯和丙烯的选择性以及延长催化剂寿命。为实现上述目的,本专利技术采取了以下技术方案。一种核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法,其特征在于,含有以下步骤:(1)制备核相SAPO-34分子筛①配置核相SAPO-34催化剂晶化液核相SAPO-34催化剂以磷酸为磷源、正硅酸乙酯为硅源、异丙醇铝为铝源、去离子水为溶剂:量取磷酸2.46mL、正硅酸乙酯1.41mL、模板剂6.35~14.28mL、去离子水9.72mL,称取异丙醇铝9.19g加入烧杯,室温(26℃)搅拌16小时,获得均匀的核相SAPO-34催化剂晶化液;②晶化将步骤(1)①获得的SAPO-34催化剂晶化液转移至晶化釜中进行晶化;③离心将步骤(1)②晶化后的产物倒出反应釜,加入去离子水进行洗涤,之后将悬浮液置于离心机内进行离心分离,离心机转速设定为5000rpm,离心时间15min,反复离心4次,直至溶液pH呈中性;④干燥将步骤(1)③离心得到的溶质转移至干燥箱内进行干燥,干燥温度为110℃,干燥时间为12小时;⑤焙烧将步骤(1)④干燥后的产物转移至马弗炉内进行高温焙烧,烧除产物中残留的有机模板剂,焙烧温度为550℃,焙烧时间300min,得到成型的核相SAPO-34分子筛;(2)制备SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛①制备壳相Silicalite-1分子筛预晶液壳相Silicalite-1分子筛预晶液以正硅酸乙酯为硅源、以四乙基氢氧化铵为模板剂、以去离子水为溶剂:量取正硅酸乙酯1.32mL、四乙基氢氧化铵9.52mL、去离子水9.72mL,室温(26℃)老化16小时,转移至晶化釜170℃预晶10小时,得到壳相Silicalite-1分子筛预晶液;②核相SAPO-34分子筛聚阳离子试剂预处理将步骤(1)得到的核相SAPO-34分子筛,以4~6mL/g的比例,放入浓度为1mol/L的TPABr异丙醇溶液中,室温搅拌1.6~2.4小时进行聚阳离子试剂预处理,离心分离后重复以上操作进行两次预处理;经离心分离、干燥后得到聚阳离子试剂预处理过的核相SAPO-34分子筛;③Silicalite-1晶种吸附与晶种二次生长将一定质量的将步骤(2)②聚阳离子试剂预处理过的核相SAPO-34分子筛加入到步骤(2)①制备的壳相Silicalite-1分子筛预晶液中,室温下搅拌2小时进行Silicalite-1晶种吸附(即晶种吸附时间为2h);再利用均相反应器继续晶化,进行晶种的二次生长;④离心将步骤(2)③晶化后的产物倒出反应釜,加入去离子水进行洗涤,之后将悬浮液置于离心机内进行离心分离,离心机转速设定为5000rpm,离心时间15min,反复离心4次,直至溶液pH呈中性;⑤干燥将步骤(2)④离心得到的溶质转移至干燥箱内进行干燥,干燥温度为110℃,干燥时间为12小时;⑥焙烧将步骤(2)⑤干燥后的产物转移至马弗炉内进行高温焙烧,烧除产物中残留的有机模板剂,焙烧温度为550℃,焙烧时间300min,得到成型的SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛。进一步,步骤(1)①所述的模板剂为二乙胺、三乙胺或四乙基氢氧化铵。进一步,步骤(1)②所述的晶化,晶化条件为:晶化温度215℃,晶化时间99小时。进一步,步骤(2)③所述晶化的条件为:晶化温度170℃,晶化时间10小时。本专利技术的积极效果是:(1)提供了一种以SAPO-34分子筛为核相、以Silicalite-1为壳相、适合于甲醇制烯烃(MTO)反应的核壳结构催化剂——SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛,它是一种甲醇制烯烃催化性能优异,乙烯选择性高、催化寿命长的MTO催化剂。(2)本专利技术的制备方法工艺简单、可重复性强,通过制备SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛能实现对SAPO-34外表面孔道结构的改性,从而改善其在MTO反应中对乙烯和丙烯的选择性,提高乙烯和丙烯的产率。(3)对催化MTO反应有非常积极的意义。附图说明图1为核相分子筛SAPO-34的场发射扫描电子显微镜照片。图2为核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的场发射扫描电子显微镜照片。具体实施方式以下介绍本专利技术核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法的具体实施方式,提供了12个制备实施例及1个应用实施例。但是应该指出,本专利技术的实施不限于以下的实施方式。实施例1核相分子筛SAPO-34的制备方法,含有以下步骤:(1)配置核相SAPO-34催化剂晶化液核相SAPO-34催化剂以磷酸为磷源、正硅酸乙酯为硅源、异丙醇铝为铝源、去离子水为溶剂。量取磷酸2.46mL、正硅酸乙酯1.41mL、四乙基氢氧化铵6.35mL、去离子水9.72mL,称取异丙醇铝9.19g加入烧杯,室温(26℃)搅拌16小时,获得均匀的核相SAPO-34催化剂晶化液。(2)晶化将步骤(1)获得的SAPO-34催化剂晶化液转移至晶化釜中进行晶化,晶化条件为:晶化温度215℃,晶化时间99小时。(3)离心将步骤(2)晶化后的产物倒出反应釜,加入去离子水进行洗涤,之后将悬浮液置于离心机内进行离心分离,离心机转速设定为5000rpm,离心时间15min,反复离心4次,直至溶液pH呈中性。(4)干燥将步骤(3)离心得到的溶质转移至干燥箱内进行干燥,干燥温度为110℃,干燥时间为12小时。(5)焙烧将步骤(4)干燥后的产物转移至马弗炉内进行高温焙烧,烧除产物中残留的有机模板剂,焙烧温度为550℃,焙烧时间300min,得到成型的核相SAPO-34分子筛,标记为SAPO-34-1。实施例2一种核相分子筛SAPO-34的制备方法,含有以下步骤:(1)配置核相SAPO-34催化剂晶化液基本同实施例1,有区别的是:量取磷酸2.46mL、正硅酸乙酯1.41mL、二乙胺7.93mL、去本文档来自技高网...
核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法

【技术保护点】
一种核壳结构分子筛SAPO‑34@Silicalite‑1的制备方法,其特征在于,含有以下步骤:(1)制备核相SAPO‑34分子筛①配置核相SAPO‑34催化剂晶化液核相SAPO‑34催化剂以磷酸为磷源、正硅酸乙酯为硅源、异丙醇铝为铝源、去离子水为溶剂:量取磷酸2.46mL、正硅酸乙酯1.41mL、模板剂6.35~14.28mL、去离子水9.72mL,称取异丙醇铝9.19g加入烧杯,室温(26℃)搅拌16小时,获得均匀的核相SAPO‑34催化剂晶化液;②晶化将步骤(1)①获得的SAPO‑34催化剂晶化液转移至晶化釜中进行晶化;③离心将步骤(1)②晶化后的产物倒出反应釜,加入去离子水进行洗涤,之后将悬浮液置于离心机内进行离心分离,离心机转速设定为5000rpm,离心时间15min,反复离心4次,直至溶液pH呈中性;④干燥将步骤(1)③离心得到的溶质转移至干燥箱内进行干燥,干燥温度为110℃,干燥时间为12小时;⑤焙烧将步骤(1)④干燥后的产物转移至马弗炉内进行高温焙烧,烧除产物中残留的有机模板剂,焙烧温度为550℃,焙烧时间300min,得到成型的核相SAPO‑34分子筛;(2)制备SAPO‑34@Silicalite‑1核壳结构分子筛①制备壳相Silicalite‑1分子筛预晶液壳相Silicalite‑1分子筛预晶液以正硅酸乙酯为硅源、以四乙基氢氧化铵为模板剂、以去离子水为溶剂:量取正硅酸乙酯1.32mL、四乙基氢氧化铵9.52mL、去离子水9.72mL,室温(26℃)老化16小时,转移至晶化釜170℃预晶10小时,得到壳相Silicalite‑1分子筛预晶液;②核相SAPO‑34分子筛聚阳离子试剂预处理将步骤(1)得到的核相SAPO‑34分子筛,以4~6mL/g的比例,放入浓度为1mol/L的TPABr异丙醇溶液中,室温搅拌1.6~2.4小时进行聚阳离子试剂预处理,离心分离后重复以上操作进行两次预处理;经离心分离、干燥后得到聚阳离子试剂预处理过的核相SAPO‑34分子筛;③Silicalite‑1晶种吸附与晶种二次生长将一定质量的将步骤(2)②聚阳离子试剂预处理过的核相SAPO‑34分子筛加入到步骤(2)①制备的壳相Silicalite‑1分子筛预晶液中,室温下搅拌2小时进行Silicalite‑1晶种吸附(即晶种吸附时间为2h);再利用均相反应器继续晶化,进行晶种的二次生长;④离心将步骤(2)③晶化后的产物倒出反应釜,加入去离子水进行洗涤,之后将悬浮液置于离心机内进行离心分离,离心机转速设定为5000rpm,离心时间15min,反复离心4次,直至溶液pH呈中性;⑤干燥将步骤(2)④离心得到的溶质转移至干燥箱内进行干燥,干燥温度为110℃,干燥时间为12小时;⑥焙烧将步骤(2)⑤干燥后的产物转移至马弗炉内进行高温焙烧,烧除产物中残留的有机模板剂,焙烧温度为550℃,焙烧时间300min,得到成型的SAPO‑34@Silicalite‑1核壳结构分子筛。...

【技术特征摘要】
1.一种核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法,其特征在于,含有以下步骤:(1)制备核相SAPO-34分子筛①配置核相SAPO-34催化剂晶化液核相SAPO-34催化剂以磷酸为磷源、正硅酸乙酯为硅源、异丙醇铝为铝源、去离子水为溶剂:量取磷酸2.46mL、正硅酸乙酯1.41mL、模板剂6.35~14.28mL、去离子水9.72mL,称取异丙醇铝9.19g加入烧杯,室温(26℃)搅拌16小时,获得均匀的核相SAPO-34催化剂晶化液;②晶化将步骤(1)①获得的SAPO-34催化剂晶化液转移至晶化釜中进行晶化;③离心将步骤(1)②晶化后的产物倒出反应釜,加入去离子水进行洗涤,之后将悬浮液置于离心机内进行离心分离,离心机转速设定为5000rpm,离心时间15min,反复离心4次,直至溶液pH呈中性;④干燥将步骤(1)③离心得到的溶质转移至干燥箱内进行干燥,干燥温度为110℃,干燥时间为12小时;⑤焙烧将步骤(1)④干燥后的产物转移至马弗炉内进行高温焙烧,烧除产物中残留的有机模板剂,焙烧温度为550℃,焙烧时间300min,得到成型的核相SAPO-34分子筛;(2)制备SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛①制备壳相Silicalite-1分子筛预晶液壳相Silicalite-1分子筛预晶液以正硅酸乙酯为硅源、以四乙基氢氧化铵为模板剂、以去离子水为溶剂:量取正硅酸乙酯1.32mL、四乙基氢氧化铵9.52mL、去离子水9.72mL,室温(26℃)老化16小时,转移至晶化釜170℃预晶10小时,得到壳相Silicalite-1分子筛预晶液;②核相SAPO-34分子筛...

【专利技术属性】
技术研发人员:应卫勇张海涛李宗北吕志新李勇征周明川马宏方钱炜鑫
申请(专利权)人:华东理工大学
类型:发明
国别省市:上海,31

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