论文部分内容阅读
随着石油资源的日益枯竭,甲醇制烯烃工艺(MTO)日益得到人们的关注。作为MTO反应的核心,其催化剂一直是人们的研究重点。SAPO-34分子筛由于其独特的孔道结构和温和的酸性,在MTO反应中表现出极高的甲醇转化率和优异的低碳烯烃选择性。然而,由于SAPO-34的笼状结构使得孔道开口极易被积碳堵塞而使其催化寿命较短。本文致力于多级孔SAPO-34分子筛的合成,并考察其在MTO反应中的催化寿命和低碳烯烃收率。本文首先优化了常规法SAPO-34分子筛的合成条件,进而采用不同类型的软模板分子作为介孔模板剂合成了多级孔SAPO-34分子筛。本文分别选用十六烷基溴化铵、十四烷基磷酸铵和葡萄糖为介孔模板剂,系统考察了介孔模板剂加入量、介孔模板剂加入顺序及合成pH对多级孔SAPO-34分子筛晶体结构、孔性能及酸性能的影响,并分别选取三种软模板法合成的孔结构较好的样品进行MTO反应性能测试。结果表明,有机胺模板剂的加入对产物的晶体结构影响很大,较易诱导形成SAPO-5分子筛杂晶;介孔模板剂的加入顺序对晶体结构的影响也较为明显,其在合成过程最后一步加入时合成的样品SAPO-34分子筛结晶度最高,其介孔分布在10 nm左右;以葡萄糖为介孔模板剂合成的多级孔SAPO-34分子筛其不易出现SAPO-5分子筛杂晶,且合成结果对介孔模板剂的加入顺序并不敏感;葡萄糖的加入可以在保证SAPO-34分子筛较高结晶度的前提下明显减小SAPO-34分子筛的晶粒尺寸,但合成的多级孔SAPO-34分子筛介孔含量要小于有机胺模板剂合成的材料。在MTO反应性能测试中,制备的多级孔SAPO-34分子筛其催化寿命都优于常规法合成的SAPO-34分子筛,说明介孔的引入可以有效降低SAPO-34分子筛中结焦速率,其中以CTAB为介孔模板剂合成的多级孔SAPO-34分子筛其催化寿命最长。