CN107459048A - 核壳结构分子筛SAPO‑34@Silicalite‑1的制备方法 - Google Patents

核壳结构分子筛SAPO‑34@Silicalite‑1的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107459048A
CN107459048A CN201710532100.2A CN201710532100A CN107459048A CN 107459048 A CN107459048 A CN 107459048A CN 201710532100 A CN201710532100 A CN 201710532100A CN 107459048 A CN107459048 A CN 107459048A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sapo
silicalite
molecular sieves
crystallization
nuclear phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710532100.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107459048B (zh
Inventor
应卫勇
张海涛
李宗北
吕志新
李勇征
周明川
马宏方
钱炜鑫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
East China University of Science and Technology
Original Assignee
East China University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by East China University of Science and Technology filed Critical East China University of Science and Technology
Priority to CN201710532100.2A priority Critical patent/CN107459048B/zh
Publication of CN107459048A publication Critical patent/CN107459048A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107459048B publication Critical patent/CN107459048B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B39/00Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
    • C01B39/54Phosphates, e.g. APO or SAPO compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/82Phosphates
    • B01J29/84Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
    • B01J29/85Silicoaluminophosphates [SAPO compounds]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B37/00Compounds having molecular sieve properties but not having base-exchange properties
    • C01B37/06Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
    • C01B37/08Silicoaluminophosphates [SAPO compounds], e.g. CoSAPO
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/20Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/01Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/03Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/82Phosphates
    • C07C2529/84Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
    • C07C2529/85Silicoaluminophosphates (SAPO compounds)
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/40Ethylene production

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

本发明核壳结构分子筛SAPO‑34@Silicalite‑1的制备方法,制备以SAPO‑34分子筛为核相、以Silicalite‑1为壳相、适合MTO反应的核壳结构催化剂,它含有以下步骤:⑴制备核相SAPO‑34分子筛:①配置核相SAPO‑34催化剂晶化液;②晶化;③离心;④干燥;⑤焙烧,得到成型的核相SAPO‑34分子筛;⑵制备SAPO‑34@Silicalite‑1核壳结构分子筛:①制备壳相Silicalite‑1分子筛预晶液;②核相SAPO‑34分子筛聚阳离子试剂预处理;③Silicalite‑1晶种吸附与晶种二次生长;④离心;⑤干燥;⑥焙烧,得到成型的SAPO‑34@Silicalite‑1核壳结构分子筛。它甲醇制烯烃催化性能优异,乙烯选择性高、催化寿命长,能提高乙烯和丙烯的产率,对催化MTO反应具有积极的意义。

Description

核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法
技术领域
本发明属于沸石复合材料制备及应用技术领域,具体的是一种核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法。
背景技术
磷酸硅铝(SAPO)分子筛分子筛是美国联合碳化物公司(UCC)于1984年开发的一种新型分子筛,其中的SAPO-34分子筛在催化领域、汽车尾气净化领域、膜分离领域和功能性材料领域获得广泛的应用。SAPO-34分子筛因具有规则的微孔孔道,孔径小于ZSM-5分子筛,且其孔道中分布有大量的酸性活性位,这使得SAPO-34分子筛在甲醇制烯烃(MTO)反应中具有较高的乙烯和丙烯选择性:乙烯和丙烯的产率在SAPO-34分子筛上可达80%,远高于ZSM-5分子筛上的50%。
在催化MTO反应中,SAPO-34分子筛外表面积碳是导致其失活的一个主要原因。目前,随着核壳结构催化剂研究的展开,人们发现:核壳结构能有效改善核相分子筛外表面的孔道结构,从而改善核相催化剂的催化性能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法,通过制备SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛能实现对SAPO-34外表面的改性,从而改善其在甲醇制烯烃(MTO)反应中对乙烯和丙烯的选择性以及延长催化剂寿命。
为实现上述目的,本发明采取了以下技术方案。
一种核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法,其特征在于,含有以下步骤:
(1)制备核相SAPO-34分子筛
①配置核相SAPO-34催化剂晶化液
核相SAPO-34催化剂以磷酸为磷源、正硅酸乙酯为硅源、异丙醇铝为铝源、去离子水为溶剂:量取磷酸2.46mL、正硅酸乙酯1.41mL、模板剂6.35~14.28mL、去离子水9.72mL,称取异丙醇铝9.19g加入烧杯,室温(26℃)搅拌16小时,获得均匀的核相SAPO-34催化剂晶化液;
②晶化
将步骤(1)①获得的SAPO-34催化剂晶化液转移至晶化釜中进行晶化;
③离心
将步骤(1)②晶化后的产物倒出反应釜,加入去离子水进行洗涤,之后将悬浮液置于离心机内进行离心分离,离心机转速设定为5000rpm,离心时间15min,反复离心4次,直至溶液pH呈中性;
④干燥
将步骤(1)③离心得到的溶质转移至干燥箱内进行干燥,干燥温度为110℃,干燥时间为12小时;
⑤焙烧
将步骤(1)④干燥后的产物转移至马弗炉内进行高温焙烧,烧除产物中残留的有机模板剂,焙烧温度为550℃,焙烧时间300min,得到成型的核相SAPO-34分子筛;
(2)制备SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛
①制备壳相Silicalite-1分子筛预晶液
壳相Silicalite-1分子筛预晶液以正硅酸乙酯为硅源、以四乙基氢氧化铵为模板剂、以去离子水为溶剂:量取正硅酸乙酯1.32mL、四乙基氢氧化铵9.52mL、去离子水9.72mL,室温(26℃)老化16小时,转移至晶化釜170℃预晶10小时,得到壳相Silicalite-1分子筛预晶液;
②核相SAPO-34分子筛聚阳离子试剂预处理
将步骤(1)得到的核相SAPO-34分子筛,以4~6mL/g的比例,放入浓度为1mol/L的TPABr异丙醇溶液中,室温搅拌1.6~2.4小时进行聚阳离子试剂预处理,离心分离后重复以上操作进行两次预处理;经离心分离、干燥后得到聚阳离子试剂预处理过的核相SAPO-34分子筛;
③Silicalite-1晶种吸附与晶种二次生长
将一定质量的将步骤(2)②聚阳离子试剂预处理过的核相SAPO-34分子筛加入到步骤(2)①制备的壳相Silicalite-1分子筛预晶液中,室温下搅拌2小时进行Silicalite-1晶种吸附(即晶种吸附时间为2h);
再利用均相反应器继续晶化,进行晶种的二次生长;
④离心
将步骤(2)③晶化后的产物倒出反应釜,加入去离子水进行洗涤,之后将悬浮液置于离心机内进行离心分离,离心机转速设定为5000rpm,离心时间15min,反复离心4次,直至溶液pH呈中性;
⑤干燥
将步骤(2)④离心得到的溶质转移至干燥箱内进行干燥,干燥温度为110℃,干燥时间为12小时;
⑥焙烧
将步骤(2)⑤干燥后的产物转移至马弗炉内进行高温焙烧,烧除产物中残留的有机模板剂,焙烧温度为550℃,焙烧时间300min,得到成型的SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛。
进一步,步骤(1)①所述的模板剂为二乙胺、三乙胺或四乙基氢氧化铵。
进一步,步骤(1)②所述的晶化,晶化条件为:晶化温度 215℃,晶化时间 99小时。
进一步,步骤(2)③所述晶化的条件为:晶化温度 170℃,晶化时间10小时。
本发明的积极效果是:
(1)提供了一种以SAPO-34分子筛为核相、以Silicalite-1为壳相、适合于甲醇制烯烃(MTO)反应的核壳结构催化剂——SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛,它是一种甲醇制烯烃催化性能优异,乙烯选择性高、催化寿命长的MTO催化剂。
(2)本发明的制备方法工艺简单、可重复性强,通过制备SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛能实现对SAPO-34外表面孔道结构的改性,从而改善其在MTO反应中对乙烯和丙烯的选择性,提高乙烯和丙烯的产率。
(3)对催化MTO反应有非常积极的意义。
附图说明
图1为核相分子筛SAPO-34的场发射扫描电子显微镜照片。
图2为核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的场发射扫描电子显微镜照片。
具体实施方式
以下介绍本发明核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法的具体实施方式,提供了12个制备实施例及1个应用实施例。但是应该指出,本发明的实施不限于以下的实施方式。
实施例1
核相分子筛SAPO-34的制备方法,含有以下步骤:
(1)配置核相SAPO-34催化剂晶化液
核相SAPO-34催化剂以磷酸为磷源、正硅酸乙酯为硅源、异丙醇铝为铝源、去离子水为溶剂。量取磷酸2.46mL、正硅酸乙酯1.41mL、四乙基氢氧化铵6.35mL、去离子水9.72mL,称取异丙醇铝9.19g加入烧杯,室温(26℃)搅拌16小时,获得均匀的核相SAPO-34催化剂晶化液。
(2)晶化
将步骤(1)获得的SAPO-34催化剂晶化液转移至晶化釜中进行晶化,晶化条件为:晶化温度 215℃,晶化时间 99小时。
(3)离心
将步骤(2)晶化后的产物倒出反应釜,加入去离子水进行洗涤,之后将悬浮液置于离心机内进行离心分离,离心机转速设定为5000rpm,离心时间15min,反复离心4次,直至溶液pH呈中性。
(4)干燥
将步骤(3)离心得到的溶质转移至干燥箱内进行干燥,干燥温度为110℃,干燥时间为12小时。
(5)焙烧
将步骤(4)干燥后的产物转移至马弗炉内进行高温焙烧,烧除产物中残留的有机模板剂,焙烧温度为550℃,焙烧时间300min,得到成型的核相SAPO-34分子筛,标记为SAPO-34-1。
实施例2
一种核相分子筛SAPO-34的制备方法,含有以下步骤:
(1)配置核相SAPO-34催化剂晶化液
基本同实施例1,有区别的是:
量取磷酸2.46mL、正硅酸乙酯1.41mL、二乙胺7.93mL、去离子水9.72mL,称取异丙醇铝9.19g加入烧杯……,获得均匀的核相SAPO-34催化剂晶化液。
(2)晶化(同实施例1)。
(3)离心(同实施例1)。
(4)干燥(同实施例1)。
(5)焙烧,同实施例1;得到成型的核相SAPO-34分子筛,标记为SAPO-34-2。
实施例3
一种核相分子筛SAPO-34的制备方法,含有以下步骤:
(1)配置核相SAPO-34催化剂晶化液
基本同实施例1,有区别的是:
量取磷酸2.46mL、正硅酸乙酯1.41mL、二乙胺9.52mL、去离子水9.72mL,称取异丙醇铝9.19g加入烧杯……,获得均匀的核相SAPO-34催化剂晶化液。
(2)晶化(同实施例1)。
(3)离心(同实施例1)。
(4)干燥(同实施例1)。
(5)焙烧,同实施例1;得到成型的核相SAPO-34分子筛,标记为SAPO-34-3(参见图1)。
实施例4
一种核相分子筛SAPO-34的制备方法,含有以下步骤:
(1)配置核相SAPO-34催化剂晶化液
基本同实施例1,有区别的是:
量取磷酸2.46mL、正硅酸乙酯1.41mL、二乙胺11.42mL、去离子水9.72mL,称取异丙醇铝9.19g加入烧杯……,获得均匀的核相SAPO-34催化剂晶化液。
(2)晶化(同实施例1)。
(3)离心(同实施例1)。
(4)干燥(同实施例1)。
(5)焙烧,同实施例1;得到成型的核相SAPO-34分子筛,标记为SAPO-34-4。
实施例5
基本同实施例1,有区别的是:
量取磷酸2.46mL、正硅酸乙酯1.41mL、二乙胺14.28mL、去离子水9.72mL,称取异丙醇铝9.19g加入烧杯……,获得均匀的核相SAPO-34催化剂晶化液。
(2)晶化(同实施例1)。
(3)离心(同实施例1)。
(4)干燥(同实施例1)。
(5)焙烧,同实施例1;得到成型的核相SAPO-34分子筛,标记为SAPO-34-5。
实施例6
一种核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法,含有以下步骤:
(1)制备核相SAPO-34分子筛
①配置核相SAPO-34催化剂晶化液
核相SAPO-34催化剂以磷酸为磷源、正硅酸乙酯为硅源、异丙醇铝为铝源、去离子水为溶剂。量取磷酸2.46mL、正硅酸乙酯1.41mL、四乙基氢氧化铵9.52mL、去离子水9.72mL,称取异丙醇铝9.19g加入烧杯,室温(26℃)搅拌16小时,获得均匀的核相SAPO-34催化剂晶化液。
②晶化
将步骤(1)①获得的SAPO-34催化剂晶化液转移至晶化釜中进行晶化,晶化条件为:晶化温度 215℃,晶化时间 99小时。
③离心
将步骤(1)②晶化后的产物倒出反应釜,加入去离子水进行洗涤,之后将悬浮液置于离心机内进行离心分离,离心机转速设定为5000rpm,离心时间15min,反复离心4次,直至溶液pH呈中性。
④干燥
将步骤(1)③离心得到的溶质转移至干燥箱内进行干燥,干燥温度为110℃,干燥时间为12小时。
⑤焙烧
将步骤(1)④干燥后的产物转移至马弗炉内进行高温焙烧,烧除产物中残留的有机模板剂,焙烧温度为550℃,焙烧时间300min,得到成型的核相SAPO-34分子筛。
(2)制备SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛
①制备壳相Silicalite-1分子筛预晶液
壳相Silicalite-1分子筛预晶液以正硅酸乙酯为硅源、以四乙基氢氧化铵为模板剂、以去离子水为溶剂:量取正硅酸乙酯1.32mL、四乙基氢氧化铵9.52mL、去离子水9.72mL,室温(26℃)老化16小时,转移至晶化釜170℃预晶10小时,得到壳相Silicalite-1分子筛预晶液。
②核相SAPO-34分子筛聚阳离子试剂预处理
将步骤(1)得到的核相SAPO-34分子筛,以4mL/g的比例,放入浓度为1mol/L的TPABr异丙醇溶液中,室温(26℃)搅拌2小时进行聚阳离子试剂预处理,离心分离后重复以上操作进行两次预处理;经离心分离、干燥后得到聚阳离子试剂预处理过的核相SAPO-34分子筛。
③Silicalite-1晶种吸附与晶种二次生长
将步骤(2)②聚阳离子试剂预处理过的核相SAPO-34分子筛加入到步骤(2)①制备的壳相Silicalite-1分子筛预晶液中,室温下搅拌2小时进行Silicalite-1晶种吸附(即晶种吸附时间为2h);再将均相反应器的温度调节至170℃继续晶化10小时,进行晶种的二次生长。
④离心
将步骤(2)③晶化后的产物倒出反应釜,加入去离子水进行洗涤,之后将悬浮液置于离心机内进行离心分离,离心机转速设定为5000rpm,离心时间15min,反复离心4次,直至溶液pH呈中性。
⑤干燥
将步骤(2)④离心得到的溶质转移至干燥箱内进行干燥,干燥温度为110℃,干燥时间为12小时。
⑥焙烧
步骤(2)⑤干燥后的产物转移至马弗炉内进行高温焙烧,烧除产物中残留的有机模板剂,焙烧温度为550℃,焙烧时间300min,得到成型的SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛,标记为催化剂A(参见图2)。
实施例7
一种核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法,含有以下步骤:
(1)制备核相SAPO-34分子筛
①配置核相SAPO-34催化剂晶化液
基本同实施例6,有区别的是:
量取磷酸2.46mL、正硅酸乙酯1.41mL、二乙胺9.52mL、去离子水9.72mL,称取异丙醇铝9.19g加入烧杯……,获得均匀的核相SAPO-34催化剂晶化液。
②晶化(同实施例6)。
③离心(同实施例6)。
④干燥(同实施例6)。
⑤焙烧(同实施例6)。
(2)制备SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛
①制备壳相Silicalite-1分子筛预晶液(同实施例6)。
②核相SAPO-34分子筛聚阳离子试剂预处理
基本同实施例6,有区别的是:
将步骤(1)得到的核相SAPO-34分子筛,以5mL/g的比例,放入浓度为1mol/L的TPABr异丙醇溶液中……,经离心分离、干燥后得到聚阳离子试剂预处理过的核相SAPO-34分子筛。
③Silicalite-1晶种吸附与晶种二次生长(同实施例6)。
④离心(同实施例6)。
⑤干燥(同实施例6)。
⑥焙烧(同实施例6);得到成型的SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛,标记为催化剂B。
实施例8
一种核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法,含有以下步骤:
(1)制备核相SAPO-34分子筛
①配置核相SAPO-34催化剂晶化液
基本同实施例6,有区别的是:
量取磷酸2.46mL、正硅酸乙酯1.41mL、三乙胺9.52mL、去离子水9.72mL,称取异丙醇铝9.19g加入烧杯……,获得均匀的核相SAPO-34催化剂晶化液。
②晶化(同实施例6)。
③离心(同实施例6)。
④干燥(同实施例6)。
⑤焙烧(同实施例6)。
(2)制备SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛
①制备壳相Silicalite-1分子筛预晶液(同实施例6)。
②核相SAPO-34分子筛聚阳离子试剂预处理
基本同实施例6,有区别的是:
将步骤(1)得到的核相SAPO-34分子筛,以6mL/g的比例,放入浓度为1mol/L的TPABr异丙醇溶液中……,经离心分离、干燥后得到聚阳离子试剂预处理过的核相SAPO-34分子筛。
③Silicalite-1晶种吸附与晶种二次生长(同实施例6)。
④离心(同实施例6)。
⑤干燥(同实施例6)。
⑥焙烧(同实施例6);得到成型的SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛,标记为催化剂C。
实施例9
一种核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法,含有以下步骤:
(1)制备核相SAPO-34分子筛(同实施例6)。
(2)制备SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛
①制备壳相Silicalite-1分子筛预晶液(同实施例6)。
②核相SAPO-34分子筛聚阳离子试剂预处理
基本同实施例6,有区别的是:
将步骤(1)得到的核相SAPO-34分子筛,以5mL/g的比例,放入浓度为1mol/L的TPABr异丙醇溶液中,室温(26℃)搅拌1.6小时进行聚阳离子试剂预处理……,经离心分离、干燥后得到聚阳离子试剂预处理过的核相SAPO-34分子筛。
③Silicalite-1晶种吸附与晶种二次生长(同实施例6)。
④离心(同实施例6)。
⑤干燥(同实施例6)。
⑥焙烧(同实施例6);得到成型的SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛,标记为催化剂D。
实施例10
一种核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法,含有以下步骤:
(1)制备核相SAPO-34分子筛(同实施例6)。
(2)制备SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛
①制备壳相Silicalite-1分子筛预晶液(同实施例6)。
②核相SAPO-34分子筛聚阳离子试剂预处理
基本同实施例6,有区别的是:
将步骤(1)得到的核相SAPO-34分子筛,以5mL/g的比例,放入浓度为1mol/L的TPABr异丙醇溶液中,室温(26℃)搅拌1.8小时进行聚阳离子试剂预处理……,经离心分离、干燥后得到聚阳离子试剂预处理过的核相SAPO-34分子筛。
③Silicalite-1晶种吸附与晶种二次生长(同实施例6)。
④离心(同实施例6)。
⑤干燥(同实施例6)。
⑥焙烧(同实施例6);得到成型的SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛,标记为催化剂E。
实施例11
一种核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法,含有以下步骤:
(1)制备核相SAPO-34分子筛(同实施例6)。
(2)制备SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛
①制备壳相Silicalite-1分子筛预晶液(同实施例6)。
②核相SAPO-34分子筛聚阳离子试剂预处理
基本同实施例6,有区别的是:
将步骤(1)得到的核相SAPO-34分子筛,以5mL/g的比例,放入浓度为1mol/L的TPABr异丙醇溶液中,室温(26℃)搅拌2.2小时进行聚阳离子试剂预处理……,经离心分离、干燥后得到聚阳离子试剂预处理过的核相SAPO-34分子筛。
③Silicalite-1晶种吸附与晶种二次生长(同实施例6)。
④离心(同实施例6)。
⑤干燥(同实施例6)。
⑥焙烧(同实施例6);得到成型的SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛,标记为催化剂F。
实施例12
一种核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法,含有以下步骤:
(1)制备核相SAPO-34分子筛(同实施例6)。
(2)制备SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛
①制备壳相Silicalite-1分子筛预晶液(同实施例6)。
②核相SAPO-34分子筛聚阳离子试剂预处理
基本同实施例6,有区别的是:
将步骤(1)得到的核相SAPO-34分子筛,以5mL/g的比例,放入浓度为1mol/L的TPABr异丙醇溶液中,室温(26℃)搅拌2.4小时进行聚阳离子试剂预处理……,经离心分离、干燥后得到聚阳离子试剂预处理过的核相SAPO-34分子筛。
③Silicalite-1晶种吸附与晶种二次生长(同实施例6)。
④离心(同实施例6)。
⑤干燥(同实施例6)。
⑥焙烧(同实施例6);得到成型的SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛,标记为催化剂G。
应用实施例
将实施例1~5制备的催化剂SAPO-34-1~5与实施例6~12制备的催化剂A~G应用于甲醇制烯烃(MTO)反应。
采用固定床反应器进行反应,反应温度为460℃,甲醇的质量空速为1h-1;对所述催化剂SAPO-34-1~5以及所属催化剂A~G的评价结果见表1。
表1. 对催化剂的评价结果
应用实施例的评价结果表明:
在本发明实施例1~5制备的催化剂SAPO-34-1~5中,实施例3制备的、四乙基氢氧化铵用量为9.52mL的催化剂SAPO-34-3具有较好的甲醇制烯烃催化性能,乙烯选择性升高、丙烯选择性降低、乙烯与丙烯选择性之和升高,催化剂寿命较长。
但与催化剂SAPO-34-3相比较,本发明实施例6~12制备的催化剂A~G具有更优异的甲醇制烯烃催化性能,乙烯选择性升更高、丙烯选择性降低、乙烯与丙烯选择性之和更高,催化剂寿命更长。对催化剂的评价结果证明:本发明制备的核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1是一种甲醇制烯烃催化性能更优异,乙烯选择性高、催化寿命长的MTO催化剂。

Claims (4)

1.一种核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法,其特征在于,含有以下步骤:
(1)制备核相SAPO-34分子筛
①配置核相SAPO-34催化剂晶化液
核相SAPO-34催化剂以磷酸为磷源、正硅酸乙酯为硅源、异丙醇铝为铝源、去离子水为溶剂:量取磷酸2.46mL、正硅酸乙酯1.41mL、模板剂6.35~14.28mL、去离子水9.72mL,称取异丙醇铝9.19g加入烧杯,室温(26℃)搅拌16小时,获得均匀的核相SAPO-34催化剂晶化液;
②晶化
将步骤(1)①获得的SAPO-34催化剂晶化液转移至晶化釜中进行晶化;
③离心
将步骤(1)②晶化后的产物倒出反应釜,加入去离子水进行洗涤,之后将悬浮液置于离心机内进行离心分离,离心机转速设定为5000rpm,离心时间15min,反复离心4次,直至溶液pH呈中性;
④干燥
将步骤(1)③离心得到的溶质转移至干燥箱内进行干燥,干燥温度为110℃,干燥时间为12小时;
⑤焙烧
将步骤(1)④干燥后的产物转移至马弗炉内进行高温焙烧,烧除产物中残留的有机模板剂,焙烧温度为550℃,焙烧时间300min,得到成型的核相SAPO-34分子筛;
(2)制备SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛
①制备壳相Silicalite-1分子筛预晶液
壳相Silicalite-1分子筛预晶液以正硅酸乙酯为硅源、以四乙基氢氧化铵为模板剂、以去离子水为溶剂:量取正硅酸乙酯1.32mL、四乙基氢氧化铵9.52mL、去离子水9.72mL,室温(26℃)老化16小时,转移至晶化釜170℃预晶10小时,得到壳相Silicalite-1分子筛预晶液;
②核相SAPO-34分子筛聚阳离子试剂预处理
将步骤(1)得到的核相SAPO-34分子筛,以4~6mL/g的比例,放入浓度为1mol/L的TPABr异丙醇溶液中,室温搅拌1.6~2.4小时进行聚阳离子试剂预处理,离心分离后重复以上操作进行两次预处理;经离心分离、干燥后得到聚阳离子试剂预处理过的核相SAPO-34分子筛;
③Silicalite-1晶种吸附与晶种二次生长
将一定质量的将步骤(2)②聚阳离子试剂预处理过的核相SAPO-34分子筛加入到步骤(2)①制备的壳相Silicalite-1分子筛预晶液中,室温下搅拌2小时进行Silicalite-1晶种吸附(即晶种吸附时间为2h);
再利用均相反应器继续晶化,进行晶种的二次生长;
④离心
将步骤(2)③晶化后的产物倒出反应釜,加入去离子水进行洗涤,之后将悬浮液置于离心机内进行离心分离,离心机转速设定为5000rpm,离心时间15min,反复离心4次,直至溶液pH呈中性;
⑤干燥
将步骤(2)④离心得到的溶质转移至干燥箱内进行干燥,干燥温度为110℃,干燥时间为12小时;
⑥焙烧
将步骤(2)⑤干燥后的产物转移至马弗炉内进行高温焙烧,烧除产物中残留的有机模板剂,焙烧温度为550℃,焙烧时间300min,得到成型的SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)①所述的模板剂为二乙胺、三乙胺或四乙基氢氧化铵。
3. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)②所述的晶化,晶化条件为:晶化温度 215℃,晶化时间 99小时。
4. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)③所述晶化的条件为:晶化温度 170℃,晶化时间10小时。
CN201710532100.2A 2017-07-03 2017-07-03 核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法 Active CN107459048B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710532100.2A CN107459048B (zh) 2017-07-03 2017-07-03 核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710532100.2A CN107459048B (zh) 2017-07-03 2017-07-03 核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107459048A true CN107459048A (zh) 2017-12-12
CN107459048B CN107459048B (zh) 2020-03-24

Family

ID=60544193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710532100.2A Active CN107459048B (zh) 2017-07-03 2017-07-03 核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107459048B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108144587A (zh) * 2017-12-29 2018-06-12 河南广电计量检测有限公司 一种具有特异性吸附重金属功能的等级孔材料及其制备方法
CN108887264A (zh) * 2018-07-11 2018-11-27 合肥华盖生物科技有限公司 一种安全性高的耐贮存型臭味组合物
CN109261199A (zh) * 2018-09-27 2019-01-25 太原理工大学 一种高稳定性合成气直接制低碳烯烃的催化剂、制备方法及其应用
CN109399665A (zh) * 2018-09-29 2019-03-01 山东国瓷功能材料股份有限公司 一种复合结构SSZ-13@Silicalite-1分子筛及其制备方法、应用
CN109529922A (zh) * 2018-11-30 2019-03-29 中国科学院大连化学物理研究所 一种Beta@Silicalite-1型核壳分子筛及其制备方法和应用
CN110801860A (zh) * 2018-08-05 2020-02-18 南京理工大学 核壳结构的脱硝催化剂及其制备方法
CN113751057A (zh) * 2021-10-18 2021-12-07 深圳科冠华太新材料技术有限公司 Silicalite-1及氧化硅包覆ZSM-5催化剂的制备及应用
CN114618427A (zh) * 2020-12-11 2022-06-14 中大汇智源创(北京)科技有限公司 一种抗水抗硫NOx吸附剂及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101633508A (zh) * 2008-07-24 2010-01-27 中国石油化工股份有限公司 一种sapo-34分子筛及其合成方法
CN102336412A (zh) * 2011-06-24 2012-02-01 神华集团有限责任公司 一种sapo-34分子筛的制备方法
CN105152182A (zh) * 2015-08-31 2015-12-16 大连理工大学 一种花粉状核壳型sapo-34分子筛及其制备方法和应用
CN106391106A (zh) * 2016-09-12 2017-02-15 中国华能集团公司 一种含有金属的核壳结构分子筛的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101633508A (zh) * 2008-07-24 2010-01-27 中国石油化工股份有限公司 一种sapo-34分子筛及其合成方法
CN102336412A (zh) * 2011-06-24 2012-02-01 神华集团有限责任公司 一种sapo-34分子筛的制备方法
CN105152182A (zh) * 2015-08-31 2015-12-16 大连理工大学 一种花粉状核壳型sapo-34分子筛及其制备方法和应用
CN106391106A (zh) * 2016-09-12 2017-02-15 中国华能集团公司 一种含有金属的核壳结构分子筛的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MARJAN RAZAVIAN ET AL.: "Synthesis and application of ZSM-5/SAPO-34 and SAPO-34/ZSM-5 composite systems for propylene yield enhancement in propane dehydrogenation process", 《MICROPOROUS AND MESOPOROUS MATERIALS》 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108144587A (zh) * 2017-12-29 2018-06-12 河南广电计量检测有限公司 一种具有特异性吸附重金属功能的等级孔材料及其制备方法
CN108144587B (zh) * 2017-12-29 2021-02-05 河南广电计量检测有限公司 一种具有特异性吸附重金属功能的等级孔材料及其制备方法
CN108887264A (zh) * 2018-07-11 2018-11-27 合肥华盖生物科技有限公司 一种安全性高的耐贮存型臭味组合物
CN110801860A (zh) * 2018-08-05 2020-02-18 南京理工大学 核壳结构的脱硝催化剂及其制备方法
CN109261199A (zh) * 2018-09-27 2019-01-25 太原理工大学 一种高稳定性合成气直接制低碳烯烃的催化剂、制备方法及其应用
CN109261199B (zh) * 2018-09-27 2021-03-19 太原理工大学 一种高稳定性合成气直接制低碳烯烃的催化剂、制备方法及其应用
CN109399665A (zh) * 2018-09-29 2019-03-01 山东国瓷功能材料股份有限公司 一种复合结构SSZ-13@Silicalite-1分子筛及其制备方法、应用
CN109529922A (zh) * 2018-11-30 2019-03-29 中国科学院大连化学物理研究所 一种Beta@Silicalite-1型核壳分子筛及其制备方法和应用
CN114618427A (zh) * 2020-12-11 2022-06-14 中大汇智源创(北京)科技有限公司 一种抗水抗硫NOx吸附剂及其制备方法
CN114618427B (zh) * 2020-12-11 2024-05-03 中科汇智(东莞)设备科技有限公司 一种抗水抗硫NOx吸附剂及其制备方法
CN113751057A (zh) * 2021-10-18 2021-12-07 深圳科冠华太新材料技术有限公司 Silicalite-1及氧化硅包覆ZSM-5催化剂的制备及应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN107459048B (zh) 2020-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107459048A (zh) 核壳结构分子筛SAPO‑34@Silicalite‑1的制备方法
US10099931B2 (en) One-step preparation method for hollow shell type small grain ZSM-5 molecular sieve
RU2240866C2 (ru) Способ получения цеолитовых катализаторов, способ получения связанных цеолитов, цеолитовые катализаторы
ZA200500360B (en) Method for producing a solid containing zeolites
KR101743760B1 (ko) 에틸렌으로부터 프로필렌 제조를 위한 ssz-13 제올라이트 촉매의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 ssz-13 제올라이트 촉매
CN106276958B (zh) 一种具有蛋白石结构的有序大孔-介孔多级孔钛硅分子筛ts-1单晶及其合成方法
WO2021169028A1 (zh) 一种多级孔zsm-5分子筛的制备方法及双-(5-甲酰基糠基)醚的制备方法
CN107032367B (zh) 一种利用原位碳化模板合成有序介孔zsm-5的方法
CN110316740A (zh) 一种空心核壳结构钛硅分子筛催化剂及其制备方法
CN112007690A (zh) 核壳结构钛硅材料及其制备方法和大分子酮类氨肟化反应生产酮肟的方法
CN108975349A (zh) 一种大孔-微孔复合zsm-5分子筛及其合成和应用
CN107244677A (zh) 一种介孔‑微孔多级孔mfi型分子筛的制备方法
CN104671256B (zh) 一种用于制备有机含氧化合物制低碳烯烃的催化剂的sapo-5/sapo-34复合分子筛的制备方法
CN112744836B (zh) 钛硅分子筛及其制备方法和大分子酮类氨肟化反应生产酮肟的方法
JP2016121143A (ja) アンヒドロ糖アルコールの製造方法
CN109110782A (zh) 一种ssz-13分子筛的制备方法
CN107952477B (zh) 多级孔sapo分子筛在甲醇制烯烃反应中的应用
CN109796028B (zh) 制备磷酸硅铝分子筛的方法及磷酸硅铝分子筛以及甲醇制烯烃的方法
CN116003262A (zh) 一种n,n-二甲基苯胺的合成方法
CN110436479A (zh) 一种钛硅分子筛及其制备方法和应用
CN106542547B (zh) 一种高活性低硅含量的sapo-34分子筛的制备方法
CN105152182B (zh) 一种花粉状核壳型sapo‑34分子筛及其制备方法和应用
CN110357124B (zh) 多级孔sapo-34/sapo-18交相生相分子筛及其制备方法及应用
CN109052427B (zh) 一种体相介孔分布均匀的高介孔度h-zsm-5分子筛及制法和应用
CN111530497A (zh) 能够提高mta反应稳定性的催化剂及其制备方法和应用方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant