[發明專利]多級孔道結構磷酸硅鋁分子篩的制備方法、制備的分子篩和其用途

在審

• 申請號: 201710003438.9
• 申請日: 2017-01-04
• 公開（公告）號: CN108264058A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 丁佳佳;劉紅星;陸賢;張玉賢;錢坤
• 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上海石油化工研究院
• 主分類號: C01B39/54
• 分類號: C01B39/54;B01J29/85
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種多級孔道結構磷酸硅鋁分子篩的制備方法、制備的分子篩和其用途，主要解決現有技術采用介孔模板劑合成所存在的操作過程繁瑣，成本高的問題。本發明通過采用包括使僅具有微孔結構的磷酸硅鋁分子篩與含改性劑的溶液接觸的步驟；所述改性劑選自氨水、草酸、乙酸、乙二酸、檸檬酸、碳酸鈉、乙酸鈉、醋酸鈉、次氯酸鈉、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨和四丁基氫氧化銨中的至少一種的技術方案較好地解決了該問題，可用于制備多級孔道結構磷酸硅鋁分子篩的工業生產中。

技術領域

本發明涉及一種多級孔道結構磷酸硅鋁分子篩的制備方法、制備的分子篩和其用途。

背景技術

1984年，美國聯合碳化物公司(UCC)發明了孔徑在0.4nm左右的磷酸硅鋁分子篩(簡稱SAPO分子篩)。SAPO分子篩是由AlO₄、SiO₄和PO₄四面體構成的晶體網絡結構，晶體內的孔道因Si⁴⁺取代P⁵⁺或Al³⁺產生的酸性或者用金屬取代而產生酸性。在SAPO系列分子篩中，SAPO-34分子篩因其具有良好的熱穩定性及水熱穩定性、適中的酸性、較高的比表面積以及高度有序的微孔孔道，而廣泛應用于現代石油加工工業中。最引人矚目的是該分子篩應用于甲醇制烯烴(MTO)反應中，可以使甲醇的轉化率達到100％，乙烯和丙烯的選擇性可超過70％，C⁵⁺組分的含量較少，且幾乎沒有芳烴生成。但SAPO分子篩相對狹長的孔道呈現出嚴重的擇形限制，一方面阻礙了原料分子與其孔道內部活性中心的接觸，另一方面會使反應物、中間過渡產物以及最終產物的擴散和傳質受到限制，極易因積炭導致孔道被堵塞，造成催化劑的失活，限制其催化性能的發揮。

為了克服單一微孔結構分子篩材料的不足，眾研究者制備出了結合多種孔道優點的新型分子篩，即多級孔結構分子篩。根據孔道結構類型，多級孔分子篩可分為以下兩類：一類是兩相共結晶分子篩形成的微孔-微孔復合分子篩，這類材料由兩種或兩種以上的復合微孔孔道組成；另一類是介孔/大孔-微孔復合分子篩，這類材料同時具有微孔和介孔/大孔兩種孔道體系，可大幅提高材料的擴散性能，改善材料的催化性能，在涉及大分子的反應以及需要快速擴散的反應中表現出良好的催化轉化性能。