SAPO-18分子篩的合成、改性及催化性能研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，尋找新的能源和有價(jià)值的工業(yè)產(chǎn)品勢(shì)在必行，而新能源的供應(yīng)問(wèn)題顯得尤為重要。低碳烯烴尤其是乙烯丙烯是重要的化工原料，現(xiàn)有低碳烯烴主要采由輕烴裂解石油所得。由于石油資源枯竭、環(huán)境污染嚴(yán)重等因素，石油路線受到了極大地限制，對(duì)于缺油、富煤的中國(guó)，煤經(jīng)由合成氣或甲醇制低碳烯烴(MTO)是一條可行性的工藝路線。在MTO反應(yīng)中，催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性等成為技術(shù)關(guān)鍵，目前使用的分子篩催化劑主要有ZSM-5、SAPO-34、SAPO

2、-44及SAPO-47等。其中，SAPO系列分子篩因其較高的低碳烯烴的選擇性而備受關(guān)注。然而，SAPO系列較小的孔徑增加了其對(duì)低碳烯烴的選擇性但同時(shí)由于催化劑易積碳失活而影響了催化劑的使用壽命。具有AEI結(jié)構(gòu)的SAPO-18分子篩是一種新型的固體酸催化劑，在此反應(yīng)中表現(xiàn)出良好的催化活性。本文采用水熱法合成了SAPO-18分子篩以及金屬改性的SAPO-18分子篩，采用XRD和NH3-TPD等手段對(duì)SAPO-18分子篩的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行了表征

3、，并考察了分子篩在二甲醚制備低碳烯烴(DTO)的反應(yīng)中的催化性能。
　　首先，本論文中選取合適的比例合成了不同硅鋁比和不同晶化時(shí)間的SAPO-18分子篩，研究了硅鋁比和晶化時(shí)間對(duì)SAPO-18分子篩的結(jié)構(gòu)和酸性的影響，并考察了硅鋁比和晶化時(shí)間對(duì)分子篩催化二甲醚制低碳烯烴反應(yīng)性能的影響。結(jié)果表明，在一定硅鋁比范圍內(nèi)，隨硅鋁比的增大，分子篩酸量隨之增大;當(dāng)硅鋁比達(dá)到0.6時(shí)，分子篩酸性基本不變。同樣對(duì)不同晶化時(shí)間的分子篩研究發(fā)現(xiàn)，晶化

4、時(shí)間為4天時(shí)，得到了形貌均一，顆粒均勻，酸度適中的分子篩。DTO測(cè)試結(jié)果表明，硅鋁比為0.6，晶化時(shí)間為4天的分子篩樣品在二甲醚制低碳烯烴的反應(yīng)中表現(xiàn)出較好的催化性能，低碳烯烴的總量達(dá)到了93.34％，P/E比為1.41。
　　另外，考察了金屬雜原子的引入對(duì)SAPO-18分子篩結(jié)構(gòu)和酸性的影響，研究了其在二甲醚制低碳烯烴反應(yīng)中的的催化活性，結(jié)果表明，結(jié)果表明，堿金屬氧化物使SAPO-18分子篩的酸性降低，其中Mg-SAPO-18和