[發(fā)明專利]一種微波加熱合成SAPO-31分子篩的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010109452.5
• 申請日: 2010-02-12
• 公開（公告）號: CN101786640A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳偉;楊杰;閆鵬飛;肖林飛
• 申請（專利權(quán)）人: 黑龍江大學(xué)
• 主分類號: C01B39/54
• 分類號: C01B39/54;C01B37/08;B01J29/85
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及SAPO-31分子篩的制備方法。

背景技術(shù)

SAPO-31分子篩是一種具有ATO型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的硅磷鋁酸鹽分子篩，具有 十二元環(huán)的一維直孔結(jié)構(gòu)，孔道尺寸為0.54×0.54nm，具有可交換的陽離子。

不含硅的AIPO-31型磷鋁酸鹽分子篩由于鋁氧四面體與磷氧四面體交替 排列組成的骨架電荷平衡，沒有酸性位。SAPO-31分子篩是將硅原子引入 AIPO-31分子篩骨架取代骨架中的磷和鋁原子，從而產(chǎn)生酸中心，SAPO-31 分子篩可用作具有擇形催化作用的酸性催化劑，用SAPO-31分子篩擔(dān)載貴金 屬可制成同時具有金屬活性中心和酸中心的雙功能催化劑，由于SAPO-31具 有適宜的孔道結(jié)構(gòu)和尺寸、溫和而且可調(diào)變的酸性，SAPO-31擔(dān)載貴金屬制 備的雙功能催化劑可實現(xiàn)酸中心與金屬的加氫-脫氫活性中心的協(xié)同作用，在 正構(gòu)烷烴催化加氫異構(gòu)化反應(yīng)中同時具有良好的反應(yīng)活性和對異構(gòu)烷烴的高 選擇性，是制備環(huán)境友好的烷基化汽油的調(diào)和組分的高效催化劑。現(xiàn)有的 SAPO-31分子篩的制備方法是在水熱條件下合成的，一種方法是將鋁源、磷 源、硅源、有機模板劑二正丙胺、水和少許HF或HNO3等無機酸，混合均勻， 加入到高壓釜中，密閉后加熱至150℃～200℃，在自生壓力下晶化1～5天， 晶化結(jié)束后，對產(chǎn)物進(jìn)行過濾、洗滌、干燥、焙燒以除去模板劑，即得SAPO-31 分子篩，這種方法晶化時間長，而且產(chǎn)品中有SAPO-5，SAPO-11和SAPO-41 等雜晶；另一種方法利用二正戊胺和二正己胺為模板劑，晶化24h～72h合成 SAPO-31分子篩，二正戊胺和二正己胺不僅價格高，而且在水中的溶解性差， 難以制成均勻的凝膠，晶化時間為24h～72h，產(chǎn)品中也有雜晶。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的制備SAPO-31分子篩的方法晶化時間長、產(chǎn)品 中有雜晶和模板劑價格貴的問題，而提供一種微波加熱合成SAPO-31分子篩 的方法。

本發(fā)明的一種微波加熱合成SAPO-31分子篩的方法，按以下步驟進(jìn)行： 一、按磷酸∶水∶二正丁胺∶異丙醇鋁∶硅氣溶膠＝1∶3～4∶0.6～1∶1.5～2∶ 0.02～0.3的重量份數(shù)比稱取磷酸、水、二正丁胺、異丙醇鋁和硅氣溶膠，先 將磷酸加入到水中，攪拌3min～10min，得到磷酸溶液；二、在攪拌條件下， 將二正丁胺加入到步驟一得到的磷酸溶液中，攪拌10min～20min，得到混合 溶液；三、在攪拌條件下，依次將硅氣溶膠和異丙醇鋁加入到步驟二得到的混 合溶液中，攪拌50min～150min，得到凝膠；四、將經(jīng)步驟三得到的凝膠置于 反應(yīng)釜中，利用功率為500W～700W的微波加熱，在130～190℃的條件下晶 化0.5h～3h，冷卻至室溫，得到混合物；五、將經(jīng)步驟四得到的混合物經(jīng)離心 過濾、洗滌、干燥、焙燒后得到SAPO-31分子篩。

步驟一中所述的磷酸的濃度≥85％(質(zhì)量百分含量)。

步驟五中所述的干燥條件是：干燥溫度為100℃～120℃，干燥時間為 12h～24h。

步驟五中所述的焙燒條件是：焙燒溫度為500～600℃，焙燒時間為2h～ 6h。

本發(fā)明采用微波進(jìn)行加熱，在微波加熱條件下晶化0.5h～3h時就得到高 結(jié)晶度的純相的SAPO-31分子篩，晶化時間僅為傳統(tǒng)水熱法的1/20～1/40， 晶化時間大為縮短；產(chǎn)品為純相的SAPO-31分子篩，沒有SAPO-5，SAPO-11 和SAPO-41等雜晶；采用的有機模板劑為二正丁胺，其價格約為二正戊胺或 二正己胺的三分之一，使合成SAPO-31分子篩的成本降低；采用本專利方法 可以合成硅鋁比在較寬范圍內(nèi)變化的SAPO-31分子篩，使分子篩的酸性可調(diào) 控性更強，可以作為催化劑應(yīng)用于石油化工、精細(xì)化工等領(lǐng)域。

附圖說明

圖1是具體實施方式十八制備的SAPO-31分子篩的XRD譜圖；圖2是具 體實施方式十八制備的SAPO-31分子篩的SEM照片；圖3是具體實施方式十 九制備的SAPO-31分子篩的XRD譜圖；圖4是具體實施方式十九制備的 SAPO-31分子篩的SEM照片；圖5是具體實施方式二十制備的SAPO-31分子 篩的XRD譜圖；圖6是具體實施方式二十制備的SAPO-31分子篩的SEM照 片。

具體實施方式