[發明專利]一種磷酸硅鋁分子篩及其合成方法

有效

• 申請號: 200710064592.3
• 申請日: 2007-03-21
• 公開（公告）號: CN101269820A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 李黎聲;張鳳美;王衛東;秦鳳明;羅一斌;慕旭宏;舒興田;達志堅
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: C01B39/54
• 分類號: C01B39/54;C01B37/08;B01J29/85
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王景朝;龐立志

技術領域

本發明是關于一種磷酸硅鋁分子篩及其合成方法。

背景技術

磷酸鋁分子篩是繼硅酸鋁分子篩之后，美國UCC公司在二十世紀八十年代初發明的新一代分子篩(USP4,310,440)，該類分子篩的特點是其骨架由磷氧四面體和鋁氧四面體交替連接而成，由于分子篩骨架呈電中性，因此沒有陽離子交換性能和催化反應性能。磷酸鋁分子篩是一系列分子篩，分別具有獨特的XRD特征譜圖和數據，其中既有與已有的硅酸鋁分子篩具有相同晶體結構的分子篩，也有與已有的硅酸鋁分子篩不同而具有新型結構的分子篩。

在磷酸鋁分子篩骨架中引入硅，則成為磷酸硅鋁分子篩，即SAPO系列分子篩(美國UCC公司，USP4,440,871)，其分子篩骨架由磷氧四面體、鋁氧四面體和硅氧四面體構成，由于骨架帶負電荷，骨架外有平衡陽離子存在，因此具有陽離子交換性能，當骨架外陽離子為H⁺時，分子篩具有酸性中心，因此具有酸性催化反應性能。磷酸硅鋁分子篩作為催化劑的活性組元已經廣泛用于煉油和石油化工等領域中，如催化裂化、加氫裂化、異構化、芳烴烷基化、含氧有機化合物的轉化等。

磷酸鋁分子篩和磷酸硅鋁分子篩由于其廣泛的用途和潛在的應用領域得到了快速的發展，新型結構的分子篩和合成方法不斷地發明出來。

CN?1485272A公開了以二乙胺為模板劑合成的具有新型結構的磷酸硅鋁分子篩(SRM-2)，其特征在于焙燒脫除模板劑前的X-射線衍射數據至少含有表1所示的衍射峰；焙燒脫除模板劑后的X-射線衍射數據至少含有表2所示的衍射峰，在表1和表2中，W、M、S、VS分別表示衍射峰相對于最強衍射峰的相對強度，W：0～20％，M?20～60％，S?60～80％，VS?80～100％，該分子篩焙燒脫除模板劑前的摩爾組成用氧化物形式的無水化學式表示為Al₂O₃∶yP₂O₅∶zSiO₂，其中y的值為0.01～1.5，z的值為0.05～50；該分子篩焙燒脫除模板劑前的摩爾組成用氧化物形式的無水化學式表示時為xR∶Al₂O₃∶yP₂O₅∶zSiO₂，其中，R為存在于分子篩晶體孔道內的有機模板劑，x的值為0.01～5.0，有機模板劑記載為二乙胺或者為二乙胺與選自二正丙胺、二異丙胺、三乙胺中的一種或兩者或兩者以上的混合物，但是并未有R為兩種或兩種以上有機模板劑的實例說明。

表1

表2

發明內容

發明人經過大量的實驗發現，在常規原料投料配比，以SRM-2分子篩為晶種，以二乙胺和二正丙胺為模板劑并控制選取特定范圍的二乙胺與二正丙胺的投料比例的情況下，水熱晶化得到的磷酸硅鋁分子篩，特別應用于含氧化合物的催化轉化反應過程中時，具有突出的催化性能。

因此，本發明的目的是在現有技術的基礎上，提供一種新型的磷酸硅鋁分子篩，并提供該分子篩的合成方法及其應用。

本發明提供的磷酸硅鋁分子篩(SRM-4)，其特征在于該分子篩的骨架摩爾組成用氧化物形式的無水化學式表示為Al₂O₃∶yP₂O₅∶zSiO₂，焙燒脫除模板劑前的摩爾組成用氧化物形式的無水化學式表示為(x₁R₁+x₂R₂)∶Al₂O₃∶yP₂O₅∶zSiO₂，其中R₁和R₂為存在于分子篩晶體孔道內的模板劑，R₁為二乙胺，R₂為二正丙胺，x₁+x₂的值為0.01～5.0，x₁/x₂＝0.1～20，y的值為0.01～1.5，z的值為0.01～30，該分子篩在焙燒脫除模板劑前的X-射線衍射數據至少含有表3所示的衍射峰，焙燒脫除模板劑后的X-射線衍射數據至少含有表4所示的衍射峰。

表3

表4