多级孔道SAPO-34分子筛的合成及其MTO性能研究

来源 :东北石油大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:songyc198610712
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本文提出以廉价的糖类为硬模板剂,DEA为模版剂,水热合成法合成含有多级孔道的SAPO-34分子筛的方法,并成功合成了含有多级孔道的SAPO-34分子筛。采用X射线衍射(XRD)、N2等温吸附、扫描电镜、组成分析和NH3-TPD等对所制备的分子筛进行了表征。在固定床反应器中,研究了硅含量、晶化时间和模版剂,以及木糖、蔗糖、淀粉、葡甘聚糖和混合糖类等硬模板剂,对合成得到的多级孔道SAPO-34分子筛结构以及催化甲醇制烯烃(MTO)反应的影响。结果表明:(1)常规SAPO-34分子筛的比表面积、微孔和介孔体积分别为249.2 m2/g、0.106 cm3/g和0.006 cm3/g。以淀粉为糖类硬模板剂制备的多级孔道SAPO-34-d分子筛的比表面积、微孔和介孔体积分别为507.5 m2/g、0.241 cm3/g、0.012 cm3/g。与常规SAPO-34相比,不同糖类模板剂制备的多级孔道SAPO-34分子筛的比表面积、微孔和介孔体积均得到明显的提高。(2)多级孔道SAPO-34分子筛MTO催化寿命均比常规SAPO-34分子筛高。分子筛催化寿命从高到低顺序为SAPO-34-z>SAPO-34-h>SAPO-34-d>SAPO-34-m>SAPO-34>SAPO-34-p。(3)含多级孔道的SAPO-34分子筛的双烯选择性均高于常规SAPO-34分子筛,其中SAPO-34-m分子筛的初始双烯选择性最高,为75.4%,较常规SAPO-34分子筛71.7%高3.7%,而SAPO-34-h,SAPO-34-d,SAPO-34-z和SAPO-34-p的初始双烯选择性,比常规SAPO-34分子筛分别高3.4,2.0,1.9和0.2%,表明介孔的引入能够提高SAPO-34分子筛的初始活性。(4)硬模板剂蔗糖能够改善分子筛内部孔道结构和酸性。以蔗糖为硬模板剂得到的SAPO-34-z分子筛的初始双烯选择性相对较高,且MTO催化寿命最长(130min),较常规SAPO-34分子筛(100min)高30%(5)高硅铝合成得到的SAPO-34分子筛结晶度较高,分子筛酸性较高,低硅铝比合成得到的SAPO-34分子筛拥有相对较长的MTO催化寿命。晶化时间低于24小时无法合成纯净的SAPO-34分子筛,48h为此条件下合适的晶化时间。
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