[发明专利]一种SAPO‑18/SAPO‑34共晶分子筛及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种共晶分子筛及其制备方法，特别涉及一种SAPO-18/SAPO-34共晶分子筛及其制备方法，属于分子筛及其制备技术领域。

背景技术

乙烯和丙烯是重要的基本石油化工原料。随着全球经济的不断发展，乙烯、丙烯的需求量一直在不算增长，因此，世界各国不仅用现有的工艺技术来扩大乙烯、丙烯的生产规模，而且还不断探索开发新的途径，其中利用富含C4烯烃的来生产丙烯和乙烯是目前比较看好的工艺技术。

催化裂解过程存在着裂化、氢转移、缩合、聚合和烷基化等十余种催化反应，还有近十种非催化但应，反应十分复杂。就C4单体烯烃而言，大多先经过聚合(自身聚合)形成碳原子数较多的烯烃后再进行裂化等反应。在催化裂化的反应过程中，催化剂的研制起到了至关重要的作用，用于C4裂解反应中的催化剂，一方面要能够容纳C4烯烃分子，足以让乙烯和丙烯扩散出去，另一方面能够阻挡二聚物通过催化剂孔道扩散，从而减少孔道内结焦。

采用分子筛作为裂解C4催化剂，来获取高收率的丙烯已引起国内外学者的高度关注。国内上海石油化工研究院OCC工艺中采用ZSM-5作为丁烯裂解催化剂，丙烯收率达到37.5％(刘俊涛等，化工进展，2005，24(12)：1347-1351)。UOP公司首先在公开号为US6049017的美国专利申请中披露了SAPO-34应用到丁烯裂解中，对于低碳烯烃表现出良好的选择性。国内近期朱向学等也对SAPO-34催化丁烯裂解生产乙烯、丙烯进行了系统研究(催化学报，2005，26(2)，111-117)，进一步表明SAPO分子筛作为丁烯裂解催化剂可以获得更高低碳烯烃收率和选择性。

公开号为233869A1的美国专利申请公开了SAPO-18/SAPO-34共晶分子筛的合成，通过分析测定SAPO-18和SAPO-34的比例，并将其应用到甲醇制烯烃的催化反应中。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种用于丁烯烃裂解制取低碳烯烃反应的催化剂，该催化剂能够获得较高的低碳烯烃收率和选择性。

为了实现上述技术目的，本发明首先提供了一种SAPO-18/SAPO-34共晶分子筛的制备方法，该SAPO-18/SAPO-34共晶分子筛的制备方法包括以下步骤：

将磷源、水、有机模板剂、铝源以及硅源依次混合，在150℃-200℃下晶化24h，其中，SiO₂、H₃PO₄、Al₂O₃、有机模板剂与H₂O的摩尔比为0.02-0.15：1：0.5：1：25-35，经过干燥、焙烧和压片，得到所述SAPO-18/SAPO-34共晶分子筛。

在本发明提供的SAPO-18/SAPO-34共晶分子筛的制备方法中，优选地，采用的磷源包括磷酸。

在本发明提供的SAPO-18/SAPO-34共晶分子筛的制备方法中，优选地，采用的磷酸的质量浓度为85％。

在本发明提供的SAPO-18/SAPO-34共晶分子筛的制备方法中，优选地，采用的铝源包括拟薄水铝石。

在本发明提供的SAPO-18/SAPO-34共晶分子筛的制备方法中，优选地，采用的硅源为硅溶胶。该硅溶胶由青岛海洋硅胶厂生产。

在本发明提供的SAPO-18/SAPO-34共晶分子筛的制备方法中，优选地，采用的硅溶胶中二氧化硅的质量含量为25％-40％。

在本发明提供的SAPO-18/SAPO-34共晶分子筛的制备方法中，优选地，采用的有机模板剂包括四乙基氢氧化铵(TEAOH)。

在本发明提供的SAPO-18/SAPO-34共晶分子筛的制备方法中，优选地，在80℃-120℃下进行干燥，在450℃-550℃下进行焙烧。

本发明还提供了一种SAPO-18/SAPO-34共晶分子筛，该SAPO-18/SAPO-34共晶分子筛是通过上述SAPO-18/SAPO-34共晶分子筛的制备方法制备得到的。

本发明提供的上述SAPO-18/SAPO-34共晶分子筛可以用于丁烯烃裂解制取低碳烯烃反应。

在本发明提供的上述SAPO-18/SAPO-34共晶分子筛的应用中，优选地，SAPO-18/SAPO-34共晶分子筛用于丁烯烃裂解制取低碳烯烃反应时，反应温度为450℃-600℃，反应空速为1.75h^-1-3.5h^-1，在线时间为1min-30min。