[发明专利]一种甲醇制烯烃催化剂的含氮有机模板剂的回收利用方法

说明书

一种甲醇制烯烃催化剂的含氮有机模板剂的回收利用方法，先以磷源、硅源、铝源、水和含氮有机模板剂为原料，晶化得到甲醇制烯烃催化剂浆料；对甲醇制烯烃催化剂浆料进行温度调节、pH调节或温度和pH同时调节，得到含有有机相、水相和固体沉淀物的混合物；然后进行倾析分液操作，将得到的含有含氮有机模板剂的有机相回收、称量，测量温度和pH值，计算含氮有机模板剂的含量后，全部或部分用于甲醇制烯烃催化剂的合成；本发明具有成本低、操作简单、能耗低的优点，回收的模板剂用于合成新的催化剂重复性好，性能优良稳定。

技术领域

本发明属于甲醇制烯烃催化剂技术领域，具体涉及一种甲醇制烯烃催化剂的含氮有机模板剂的回收利用方法。

背景技术

甲醇制烯烃可以将煤化工或天然气化工路线得到的甲醇转化为乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃，不仅能够替代传统石油路线从而实现烯烃原料来源的多元化、保障我国能源安全，而且具有较低的生产成本和较高的经济效益，为延伸下游聚乙烯、聚丙烯、丙烯腈、环氧乙烷、环氧丙烷等高附加值产品的产业链提供了原料支持。

具有高活性和选择性的催化剂是甲醇制烯烃工艺成功应用的核心，当前磷酸硅铝分子筛是甲醇制烯烃工艺中的一类重要的催化剂，其适度的酸性、丰富的孔道结构和合适的孔径大小为甲醇制丙烯获得高活性、高选择性和长寿命提供了结构基础，例如具有代表性的SAPO-34催化剂的1.1nm×0.65nm椭球笼型结构与侧面六个八元环构成0.38nm×0.38nm的三维孔道，使得乙烯、丙烯等小分子烃类能容易地从孔道中扩散出来，而大分子烃类在笼内酸性位点继续转化成为低碳烃才容易扩散，从而对低碳烃具有较高的选择性。

为了形成催化剂独特的孔道结构，在甲醇制烯烃催化剂的制备生产过程中需要加入模板剂，这些模板剂通常为含氮有机物，利用这些含氮有机物独特的分子空间结构和孤对电子效应，对磷酸硅铝催化剂的晶化过程中起着重要的结构导向作用。然而在催化剂的生产过程中，模板剂成本较高，常规方法的模板剂消耗量比较大，这些模板剂溶解在晶化后的废液中，造成了严重的环境污染和资源浪费。

中国专利CN102190312A公开了一种分子筛晶化母液的回收利用方法，将反应后的晶化母液重新用于分子筛的合成。该方法利用了溶解在母液中的少量模板剂，但母液回用后原料配比难以控制，多次回用后会有杂晶产生。

中国专利ZL201310756118.2公开了一种分子筛制备过程中模板剂的回收方法，将反应体系中的气相物质引出到分离设备，并回收其中的模板剂。该方法解决了气相模板剂的回收问题，但对于大量存在于液相的模板剂回收的方法并未涉及。

中国专利CN104743566A公开了一种分子筛浆液或过滤母液中游离的模板剂的回收方法，通过添加辅助模板剂采用萃取的方法将主模板剂萃取至有机相，并要求辅助模板剂为溶解度随温度升高而显著增加的物质。该方法对辅助模板剂的溶解性、成本、毒性都有较高的要求，使用含残留有辅助模板剂的主模板剂合成的分子筛产品的催化性能的保证有待解决。

上述报道的专利文献中，虽然采用了各种方法对模板剂进行回收，但由于含氮有机模板剂独特的相平衡特性，未能大量回收模板剂，模板剂回收需要引入其他的专业设备，成本较高，操作复杂，能耗较高，且使用回收模板剂生产的催化剂性能不够稳定。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种甲醇制烯烃催化剂的含氮有机模板剂的回收利用方法，将含氮有机模板剂回收再利用，具有成本低、操作简单、能耗低的优点，回收的模板剂用于合成新的催化剂重复性好，性能优良稳定。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下:

一种甲醇制烯烃催化剂的含氮有机模板剂的回收利用方法，包括以下步骤: