[發(fā)明專利]一種用磷鋁分子篩母液全結(jié)晶SAPO-34分子篩球的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110903147.1
• 申請(qǐng)日: 2021-08-06
• 公開（公告）號(hào): CN113562739A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 季超;臧甲忠;于海斌;劉冠鋒;李濱;洪魯偉;宋萬(wàn)倉(cāng);洪美花;石芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中海油天津化工研究設(shè)計(jì)院有限公司;中海油能源發(fā)展股份有限公司
• 主分類號(hào): C01B37/08
• 分類號(hào): C01B37/08;C01B39/54
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開了一種采用磷鋁分子篩母液全結(jié)晶SAPO?34分子篩球的方法，包括用磷鋁分子篩母液和硅源、鋁源、磷源混合后進(jìn)行行噴球，篩選40～100微米微球在200～400℃下進(jìn)行干燥焙燒1～10h，其余的微球研磨粉碎后再噴球；再取微球與磷鋁分子篩母液混合，然后加入模板劑，攪拌條件下升溫至160～220℃晶化10～30h，晶化結(jié)束后降溫洗滌干燥后制得SAPO?34分子篩球。本發(fā)明方法為SAPO?34分子篩的工業(yè)化應(yīng)用及廢棄的硅鋁分子篩處理提供了重要的技術(shù)支持。本發(fā)明方法工藝步驟簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，回收成本低，能實(shí)現(xiàn)分子篩母液再利用的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于分子篩材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種用磷鋁分子篩母液全結(jié)晶SAPO-34分子篩球的方法。

背景技術(shù)

煤化工是化學(xué)工業(yè)的重要分支。由于中國(guó)地質(zhì)結(jié)構(gòu)上多煤少油的特點(diǎn)，近年來(lái)使用煤來(lái)制甲醇、再用甲醇來(lái)生產(chǎn)乙烯等有機(jī)原料顯得越來(lái)越重要，國(guó)內(nèi)此種類型的大型煤化工企業(yè)愈來(lái)愈多，規(guī)模和產(chǎn)量也愈來(lái)愈大。在整個(gè)煤化工產(chǎn)業(yè)鏈中，先用煤制得合成氣，然后合成氣制甲醇，再將甲醇脫氫制得烯烴，其中，用甲醇制乙烯是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，其中要用到SAPO-34分子篩催化劑。傳統(tǒng)上，SAPO-34分子篩是采用水熱法合成的。但該方法原料利用率低，產(chǎn)生大量含有未反應(yīng)原料和有機(jī)模板的母液。

目前，由于能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境問題的日益突出，綠色化學(xué)受到了廣泛的關(guān)注。人們致力于通過最大限度地提高材料效率和最大限度地減少有害物種的產(chǎn)生，來(lái)經(jīng)濟(jì)有效地合成沸石。而母液的直接排放不僅會(huì)造成原料的浪費(fèi)，更重要的是還會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。這些材料通常是在水熱或溶劑熱條件下以堿離子、胺或季銨離子作為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑(SDA)制備的。它們的合成通常需要過量的反應(yīng)物才能產(chǎn)生適度的產(chǎn)品收率。所需的固體產(chǎn)物從反應(yīng)混合物中分離出來(lái)，而母液通常作為廢物丟棄。然而，過濾后的母液通常含有多余的反應(yīng)物，特別是可以重復(fù)使用的有機(jī)物種(通常有毒且昂貴)。

通過回收廢母液來(lái)合成取代磷酸鋁分子篩。到目前為止，對(duì)一級(jí)或二級(jí)結(jié)構(gòu)單元的利用很少報(bào)告。如果充分利用，不僅能有效降低成本，而且符合“綠色化學(xué)”的概念。然而，開發(fā)高效的綠色路線來(lái)合成具有工業(yè)重要性的沸石催化劑仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的分子篩母液回收方法所存在的上述技術(shù)問題，提供了一種工藝步驟簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，回收成本低，能實(shí)現(xiàn)分子篩母液再利用合成SAPO-34分子篩球的方法。

本發(fā)明提供了一種用磷鋁分子篩母液全結(jié)晶SAPO-34分子篩球的方法，該方法包括：

(1)采用Al2O3：SiO2：P2O5＝1：0.1～0.6：1和磷鋁分子篩母液進(jìn)行噴球，篩選40～100微米微球在200～400℃下進(jìn)行干燥焙燒1～10h，其余的微球研磨粉碎后再噴球；

(2)取微球與磷鋁分子篩母液混合，然后加入模板劑，攪拌條件下升溫至160～220℃晶化10～30h，晶化結(jié)束后降溫洗滌干燥后制得SAPO-34分子篩球；其中微球與磷鋁分子篩母液重量比1：5～20，模板劑的量與微球的重量比1：0.1～5，所述的模板劑為三乙胺、嗎啡啉、四乙基氫氧化胺和二乙胺其中的一種或多種。

所述的磷鋁分子篩母液為SAPO-5分子篩、SAPO-34分子篩、SAPO-18分子篩母液中的至少一種。

步驟1)中的干燥焙燒溫度為200～300℃，干燥焙燒時(shí)間為2～4h。

所述的微球與母液重量比在1：1～2；所述的模板劑的量與微球的重量比為1：1～2。

步驟2)中所述的晶化溫度為190～200℃，晶化時(shí)間為15～20h。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)。

(1)可操作性強(qiáng)，回收成本低，能實(shí)現(xiàn)分子篩母液再利用，使其變廢為寶，同時(shí)降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。