甲醇制烯烴催化劑SAPO-34分子篩的合成與改性.pdf

1、甲醇制烯烴(MTO)反應(yīng)是最有希望替代常規(guī)石油路線生產(chǎn)低碳烯烴的新興工藝路線。作為MTO反應(yīng)的核心，催化劑的合成成為人們研究的重點(diǎn)。SAPO-34分子篩以其極高的甲醇轉(zhuǎn)化率和優(yōu)異的乙烯、丙烯選擇性成為目前MTO反應(yīng)最好的催化劑。然而由于SAPO-34分子篩受到其微孔的限制，孔道容易被積碳堵塞從而造成較短的催化劑壽命。因此有效的提高SAPO-34分子篩的催化劑壽命對于推進(jìn)MTO反應(yīng)工業(yè)化有著極其重要的意義。本論文致力于研究SAPO-34分

2、子篩的合成和改性，從而達(dá)到提高催化劑壽命的目的。 論文考察了嗎啉(MOR)、三乙胺(TEA)和四乙基氫氧化胺(TEAOH)三種模板劑以及氣相轉(zhuǎn)移(VPT)法對于SAPO-34分子篩合成的影響。目的是找到一種廉價，簡單和穩(wěn)定的SAPO-34分子篩合成配方，為其改性提供良好的基礎(chǔ)。結(jié)果表面：(1)三種模板劑合成的催化劑晶粒大小由大到小為MOR-SAPO-34>TEA-SAPO-34>TEAOH-SAPO-34；(2)催化劑壽命由長到

3、短為TEAOH-SAPO-34≈TEA-SAPO-34>MOR-SAPO-34；(3)盡管以TEAOH為模板合成SAPO-34分子篩壽命最長，但是由于TEAOH價格昂貴不適合應(yīng)用，因此，以TEA為模板合成SAPO-34分子篩更適合于工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用。(4)以VPT法合成的SAPO-34分子篩，因?yàn)槿鄙俜稚⒔橘|(zhì)造成晶化度低，壽命短。 論文考察了Mg、Co、Ni和Mn四種金屬離子對提高催化劑壽命的影響，初步探討了多級孔道SAPO-3

4、4分子篩的合成以及在MTO反應(yīng)中的應(yīng)用。結(jié)果表明： (1)在Mg，Co，Ni和Mn四種金屬離子改性的MeSAPO-34分子篩中Mn離子的加入可使分子篩的酸性降低，乙烯、丙烯的選擇性提高并表現(xiàn)出最長的壽命。 (2)在350，400，450和500℃四種溫度下，MnSAPO-34分子篩在400℃下催化劑壽命最長為7.25小時。 (3)Mn/Al2O3=0.01時催化劑壽命最長并且有良好的乙烯、丙烯的選擇性。