一种制造技术

本发明专利技术提供了一种

【技术实现步骤摘要】
一种SAPO
‑
34分子筛及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及分子筛领域，具体涉及一种
SAPO
‑
34
分子筛及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]SAPO
‑
34
分子筛属于磷铝分子筛的一种，结构类似于菱沸石，属于三方晶系，
SAPO
‑
34
分子筛因其具有良好的热稳定性及水热稳定性
、
适中的酸性
、
较高的比表面积以及高度有序的微孔孔道，而被广泛应用于石油加工工业中
。
尤其是
SAPO
‑
34
分子筛作为活性组分应用于甲醇制烯烃
(MTO)
反应时，甲醇转化率高，乙烯和丙烯的选择性可超过
80
％，
C
5+
组分的含量较少
。
[0003]一般来说，
SAPO
‑
34
分子筛的合成过程中需要添加模板剂，模板剂为吗啉
、
三乙胺
、
四乙基氢氧化铵等有机胺类物种，有机胺在分子筛的合成过程中不仅充当模板的作用，还能为体系提供合适的制备环境
。
因此在
SAPO
‑
34
分子筛的合成过程中，模板剂是必须的，而且模板剂的添加量也比较大，这就造成了
SAPO
‑
34
分子筛的合成成本居高不下
。
并且，后续母液中残留的模板剂也需要进一步处理，还会带来环境污染问题
。
[0004]另外，针对服役后
MTO
催化剂的利用，
CN105582885A
公开了一种利用含分子筛废催化剂制备吸附剂及其脱除甲醇的方法，该方法是将含
SAPO
‑
34
废弃催化剂采用滚球
、
打片或挤条的方法制备成吸附剂，并用于烯烃类原料脱除甲醇等含氧化合物
。
但是，此类方法依然存在服役后
MTO
催化剂的利用率低的问题，且无法再作为催化剂循环使用
。
[0005]综上所述，如何在极少量甚至无模板剂的条件下合成出
SAPO
‑
34
分子筛，并制备出高性能甲醇制烯烃催化剂，如何充分将服役后的甲醇制烯烃催化剂开展资源化利用，一直是科研人员研究的热点问题
。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种
SAPO
‑
34
分子筛及其制备方法和应用
。
本专利技术方法可以实现尽可能少甚至不用模板剂，并且制备的
SAPO
‑
34
分子筛粒度更小且分布更均匀，应用于甲醇制烯烃反应中具有较高的催化性能
。
[0007]本专利技术提供了一种
SAPO
‑
34
分子筛的制备方法，包括：
[0008](1)
采用服役后的
MTO
催化剂制备导向剂；
[0009](2)
将铝源
、
磷源
、
水和选择性加入的硅源
、
选择性加入的模板剂混合，制备成凝胶
II
；
[0010](3)
将步骤
(1)
制备的导向剂与步骤
(2)
制备的凝胶
II
混合，调节
pH
，进行水热晶化，制备得到
SAPO
‑
34
分子筛
。
[0011]进一步地，步骤
(1)
制备导向剂的方法包括：将服役后的
MTO
催化剂与铝源
、
硅源
、
磷源
、
模板剂和水制备成初始凝胶
I
；然后将初始凝胶
I
在低温条件下晶化，制备出导向剂
。
[0012]进一步地，所述服役后的
MTO
催化剂可以为工业甲醇制烯烃装置中旋风分离器得到的细粉或者沉降罐中得到的催化剂
。
[0013]进一步地，以服役后的
MTO
催化剂的重量计，所述服役后的
MTO
催化剂包括：
20
％～
60
％
SAPO
‑
34
分子筛
、30
％～
50
％高岭土
、5
％～
20
％粘结剂
。
所述粘结剂为常规的粘结剂，如氧化铝等
。
[0014]进一步地，本专利技术中，所述铝源为氧化铝
、
拟薄水铝石
、
异丙醇铝等中的一种或几种；所述硅源为硅溶胶
、
正硅酸乙酯
、
白炭黑等中的一种或几种；所述磷源为磷酸
、
磷酸盐
、
亚磷酸等中的一种或几种；所述模板剂为吗啉
、
三乙胺和四乙基氢氧化铵中的一种或几种，优选为三乙胺和四乙基氢氧化铵中的一种或几种
。
其中，各步骤所用铝源
、
硅源
、
磷源
、
模板剂的种类可以相同也可以不同
。
[0015]进一步地，步骤
(1)
制备导向剂时，所述铝源以
Al2O3计
、
硅源以
SiO2计
、
磷源以
H3PO4计
、
模板剂用
R
表示，则
Al2O3：
SiO2：
P2O5：
R
：
H2O
的摩尔比为1：
0.1
‑
1.5
：
0.01
‑
2.0
：
1.0
‑
3.0
：
10
‑
120。
[0016]进一步地，步骤
(1)
制备导向剂时，所述低温条件下晶化是指温度不高于
120℃
，晶化时间不多于
10h
，优选为温度为
90℃
～
110℃
，时间为6～
8h。
[0017]进一步地，步骤
(2)
中制备凝胶
II
时，所述铝源以
Al2O3计
、
硅源以
SiO2计
、
磷源以
H3PO4计
、
模板剂用
R
表示，则
Al2O3：<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
SAPO
‑
34
分子筛的制备方法，其特征在于，包括：
(1)
采用服役后的
MTO
催化剂制备导向剂；
(2)
将铝源
、
磷源
、
水和选择性加入的硅源
、
选择性加入的模板剂混合，制备成凝胶
II
；
(3)
将步骤
(1)
制备的导向剂与步骤
(2)
制备的凝胶
II
混合，调节
pH
，进行水热晶化，制备得到
SAPO
‑
34
分子筛
。2.
按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤
(1)
制备导向剂的方法包括：将服役后的
MTO
催化剂与铝源
、
硅源
、
磷源
、
模板剂和水制备成初始凝胶
I
；然后将初始凝胶
I
在低温条件下晶化，制备出导向剂
。3.
按照权利要求2所述的制备方法，其特征在于，以服役后的
MTO
催化剂的重量计，所述服役后的
MTO
催化剂包括：
20
％～
60
％
SAPO
‑
34
分子筛
、30
％～
50
％高岭土
、5
％～
20
％粘结剂
。4.
按照权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述铝源为氧化铝
、
拟薄水铝石
、
异丙醇铝等中的一种或几种；所述硅源为硅溶胶
、
正硅酸乙酯
、
白炭黑等中的一种或几种；所述磷源为磷酸
、
磷酸盐
、
亚磷酸等中的一种或几种；所述模板剂为吗啉
、
三乙胺和四乙基氢氧化铵中的一种或几种，优选为三乙胺和四乙基氢氧化铵中的一种或几种
。5.
按照权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤
(1)
制备导向剂时，所述铝源以
Al2O3计
、
硅源以
SiO2计
、
磷源以
H3PO4计
、
模板剂用
R
表示，则
Al2O3：
SiO2：
P2O5：
R
：
H2O
的摩尔比为1：
0.1
‑
1.5
：
0...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁佳佳，刘红星，申学峰，陆贤，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：