[发明专利]一种SAPO-34分子筛薄层催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种SAPO‑34分子筛薄层催化剂及其制备方法，其解决SAPO‑34分子筛制备工艺存在分子筛合成率低且不稳定、粒径偏大且不均匀的技术问题，其包含以下步骤：将正硅酸乙酯、乙醇和醋酸混合，搅拌冷凝回流制得黏结剂；将金属盐溶液与模板剂、硅源、铝源和磷源混合，倒入高压反应釜内，二次调整温度得到分子筛料液，离心、洗涤、干燥、研磨制得SAPO‑34分子筛原粉；配制高岭土溶液，调节PH至酸性，依次加入气相二氧化硅、黏结剂和分子筛原粉，搅拌震荡脱气制得成型浆液；之后涂布在流化颗粒上，干燥固化制得SAPO‑34分子筛薄层催化剂。本发明的薄层催化剂在3A分子筛基体表面涂覆催化剂活性成分制得的薄层催化剂。本发明可广泛应用于分子筛制备工艺领域。

技术领域

本发明涉及分子筛制备工艺领域，具体地说是一种SAPO-34分子筛薄层催化剂及其制备方法。

背景技术

磷酸硅铝(SAPO)系列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，是由AlO₂^-、SiO₂、PO₂⁺三种四面体单元构成的微孔晶体。由于SAPO-34具有特殊的孔道结构及质子酸性，在应用于甲醇制烯烃(MTO)反应时，只有小分子可以通过；另外，SAPO-34的中等强度的酸中心，限制了乙烯、丙烯的进一步反应，使低碳烯烃的选择性高达90％，C₅以上产物及支链异构物较少。

SAPO-34合成中常用的模板剂有四乙基氢氧化铵、吗啉、异丙胺、三乙胺、二乙胺等，模板剂不仅对合成单一的SAPO-34起到关键作用，对合成分子筛的粒径大小、合成产物的组成及酸性等均有较大影响。

现有的MTO催化剂的制备方法存在以下主要缺陷：分子筛的制备方面存在合成率低且不稳定，合成的分子筛粒径偏大且不均匀，0-5um小粒径的分子筛占比偏少。

发明内容

本发明就是为了解决上述背景技术中的问题，提供了一种粒径偏小且均匀、合成率高且稳定的SAPO-34分子筛薄层催化剂及其制备方法。

为此，本发明提供了一种SAPO-34分子筛薄层催化剂的制备方法，具体包含以下步骤：

(1)将正硅酸乙酯、乙醇和醋酸混合，置于电子恒温水浴锅内搅拌，之后将混合液50-90℃冷凝回流1.5-2.5h，制得黏结剂；

(2)将金属盐溶液与模板剂混合，在20-26℃下搅拌1-2h，制得金属络合物，将制得的金属络合物与硅源、铝源和磷源混合，制得初始反应液，搅拌陈化24-96h，再倒入高压反应釜内，高速搅拌打浆，调整温度110-160℃下反应8-20小时，再升温至180-240℃反应9-25小时得到分子筛料液，将分子筛料液离心、洗涤、干燥、研磨制得SAPO-34分子筛原粉；

(3)配制高岭土溶液，用盐酸调节PH至酸性，加入气相二氧化硅，搅拌30-40min，加入步骤(1)制得的黏结剂和步骤(2)制得的分子筛原粉，在高速匀浆机内搅拌，制得悬浮液，后将悬浮液放入超声清洗机内震荡脱气，制得成型浆液；

(4)将步骤(3)制得成型浆液涂布在流化颗粒上，干燥固化制得SAPO-34分子筛薄层催化剂。

优选地，步骤(2)中金属盐溶液与模板剂的摩尔比为(0.2-1)：(2.7-6.0)。

优选地，步骤(2)中硅源、铝源和磷源的摩尔比为(0.15-0.8)：1:(0.32-1.8)。

优选地，金属盐溶液的金属离子为银离子、镍离子或锌离子。

优选地，模板剂为三乙胺、二乙胺和四乙基氢氧化铵的复合模板剂。

优选地，铝源为氧化铝。

优选地，硅源为正硅酸乙酯、白炭黑和硅溶胶中的一种或几种。