[发明专利]一种快速制备SAPO-18分子筛的方法

说明书

本发明公开了一种快速制备SAPO‑18分子筛的方法，步骤如下：以为模板剂，在65‑75℃的条件下将N,N‑二异丙基乙胺、SiO₂、Al₂O₃、P₂O₅和H₂O依次混合，最后加入过硫酸钾，不断搅拌，混合均匀并陈化47‑49h，将制得的凝胶移入内衬聚四氟乙烯套的不锈钢反应釜中，在145‑155℃的条件下晶化71‑73h，最后经离子交换、洗涤、65‑75℃干燥、450‑470℃焙烧2‑3h即得。该方法简便、快捷、易操作，制备的SAPO‑18分子筛的结晶度高，形貌好，粒径适中，骨架结构良好，酸性增强。

技术领域

本发明涉及一种快速制备SAPO-18分子筛的方法。

背景技术

低碳烯烃的传统制备工艺为石脑油蒸汽裂解和催化裂化等，当前石油资源日益匮乏，我国的石油对外依存度逐年增高，这就要求人们开发出非石油路径制取低碳烯烃的新途径。甲醇制烯烃（MTO）是以煤为原料，经过甲醇制备低碳烯烃的反应过程，由于我国煤多油少，因此MTO在我国具有很大的应用前景。催化剂性能的好坏是决定MTO工艺盈亏的关键。前人发现，具有CHA结构的SAPO-34对MTO过程具有较好的催化性能，当CHA结构中出现适量AEI结构会提高SAPO-34对MTO的催化性能。截止到目前，研究具有AEI结构的SAPO-18分子筛催化MTO过程报道较少。催化寿命、双烯的选择性是MTO催化剂两个最关键的指标，寿命短，就意味着更多的碳原子转化为积炭，降低了碳原子的有效利用率。SAPO-18分子筛现有的制备方法晶化时间较长，合成的成本较高，不利于其在工业中的推广，所以需要人们探究缩短其结晶时间的方法。OH–由于具有较强的亲核性以及合适的大小，能够亲核进攻Si原子生成五配位硅，从而使Si-O-Si键断裂，加速了硅源的解聚过程，此过程消耗能量为79.1kJ/mol。此外，•OH在催化Si-O-Si键断开过程中生成产物硅氧自由基（Si-O•），OH^-离子催化Si-O-Si键断开过程中生成产物硅氧负离子（Si-O-），前者与水反应所需的能量仅为27.6kJ/mol，后者与水反应所需能量则高达61.2kJ/mol。综合考虑，选择•OH来加速SAPO-18分子筛的结晶，•OH能够促进沸石分子筛中硅酸根离子及硅铝酸根离子的解聚和缩聚，从而加速分子筛的结晶速率，减少结晶时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速制备SAPO-18分子筛的方法。

本发明通过下面技术方案实现：

一种快速制备SAPO-18分子筛的方法，包括如下步骤：以为模板剂，在65-75℃的条件下将35-45份N,N-二异丙基乙胺、5-15份SiO₂、12-18份Al₂O₃、9-15份P₂O₅和75-85份H₂O依次混合，最后加入4-6份过硫酸钾，不断搅拌，混合均匀并陈化47-49h，将制得的凝胶移入内衬聚四氟乙烯套的不锈钢反应釜中，在145-155℃的条件下晶化71-73h，最后经离子交换、洗涤、65-75℃干燥、450-470℃焙烧2-3h即得；各原料均为重量份。

优选地，所述的方法中，混合均匀并陈化48h。

优选地，所述的方法中，在150℃的条件下晶化72h。

优选地，所述的方法中，70℃干燥。

优选地，所述的方法中，460℃焙烧2.5h。

本发明技术效果：

该方法简便、快捷、易操作，制备的SAPO-18分子筛的结晶度高，形貌好，粒径适中，骨架结构良好，酸性增强。

具体实施方式

下面结合实施例具体介绍本发明的实质性内容。