[发明专利]一种SAPO-11分子筛及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种SAPO‑11分子筛及其制备方法和应用，属于分子筛催化剂制备技术领域。本发明通过在SAPO‑11分子筛中掺杂Co，Co掺杂会影响分子筛内部硅、铝之间的配位，进而改变分子筛中B酸的性质，Co取代铝原子进入SAPO‑11骨架，形成酸中心，增强酸强度；并且Co掺杂能够分散晶体骨架中的硅原子产生新酸位，能够增加总酸位浓度，从而提高分子筛催化剂的催化活性，提高异构体的产率。

技术领域

本发明涉及分子筛催化剂制备技术领域，尤其涉及一种SAPO-11分子筛及其制备方法和应用。

背景技术

SAPO-11由于具有温和的酸性且具有独特的孔结构，在正丁烯异构和长链正构烷烃临氢异构等反应中具有高的活性和选择性，为其在催化裂化提高汽油辛烷值和润滑油临氢脱蜡降凝等石油炼制、石油化工过程中的应用奠定了基础。而SAPO-11分子筛的择形催化性能是反应物与催化剂间吸附和扩散相结合的结果，因此其反应后产物决定于分子筛特殊的形貌。

目前，由于分子筛孔径狭窄，扩散阻力大，产物不能及时扩散出去，从而导致分子筛的结焦失活。因此，提高沸石催化效率及催化稳定性是当前学术界和工业界亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种SAPO-11分子筛及其制备方法和应用，所述SAPO-11分子筛具有高催化活性和催化稳定性。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种SAPO-11分子筛，所述SAPO-11分子筛的凝胶配比为Al₂O₃:(0.7～1.5)P₂O₅:(0.1～0.8)SiO₂:(0.1～1)CoO，所述SAPO-11分子筛的形貌为由层状材料沿厚度方向围绕同一轴线交叠堆积形成的微球颗粒，所述层状材料的层数为10～50片，相邻层的所述层状材料形成阶梯。

优选的，所述阶梯的长度为60～110nm，所述层状材料的厚度为25～45nm。

优选的，所述微球颗粒的形貌为多面体，所述多面体的面数为10～30，所述多面体的顶部周长为3～5μm，底部周长为10～15μm。

本发明提供了上述技术方案所述SAPO-11分子筛的制备方法，包括以下步骤：

将铝源、硅源、钴源、氯化胆碱-草酸低共熔溶剂、磷酸和软模板剂混合，进行凝胶化，得到凝胶；所述软模板剂为四丙基氢氧化铵；

将所述凝胶依次进行晶化和焙烧，得到改性SAPO-11分子筛。

优选的，所述铝源包括异丙醇铝、拟薄水铝石和氯化铝中的一种或多种；所述硅源包括硅溶胶和/或正硅酸四乙酯；所述钴源包括六水合硝酸钴、碳酸钴、乙酸钴或氯化钴。

优选的，所述氯化胆碱-草酸低共熔溶剂中氯化胆碱与草酸的质量比为(20～30):(40～60)。

优选的，以Al₂O₃、SiO₂、CoO和P₂O₅的形式计，所述铝源、硅源、钴源和磷酸的摩尔比为1:(0.1～0.8)：(0.1～1)：(0.7～1.5)；所述铝源、氯化胆碱-草酸低共熔溶剂和软模板剂的摩尔比为1:(1～10):(0.01～0.02)。

优选的，所述晶化的温度为170～200℃，所述晶化的时间为24～96h；所述晶化在均相反应器中进行，所述均相反应器的转速为100～300rpm。

优选的，所述焙烧的温度为500～900℃，保温时间为1～10h；升温至所述焙烧的温度的升温速率为5～10℃/min。