一种利用分子筛晶化残液制备SAPO-31分子筛的方法技术

本发明专利技术提供一种利用合成SAPO-31分子筛过程中产生的晶化残液制备SAPO-31分子筛的方法，即在SAPO-31分子筛产生的晶化残液中，补充适量的铝源、磷源、硅源、模板剂等物料制备成凝胶混合物，经过老化、水热晶化、洗涤、干燥和焙烧等，得到SAPO-31分子筛，实现了晶化残液的有效再利用。

Method for preparing SAPO-31 molecular sieve by using molecular sieve crystallization residual liquid

The present invention provides a system of residual liquid crystallization process using the synthesis of SAPO-31 molecular sieve in the preparation method of SAPO-31 molecular sieve, namely in SAPO-31 molecular sieve residue produced in the supplement amount of aluminum source, phosphorus source, silicon source, template agent and other materials are prepared into a gel mixture after aging, hydrothermal crystallization, washing, drying and roasting, SAPO-31 molecular sieve, the crystallized residual liquid utilization.

【技术实现步骤摘要】


本专利技术涉及SAPO-31分子筛及其制备方法。

技术介绍

SAPO-31分子筛是具有十二元环一维孔道结构的硅铝磷酸盐，由于SAPO-31分子筛具有适宜的孔道结构尺寸、温和可调变的酸性，所以SAPO-31分子筛作为酸性载体担载贵金属/非贵金属制备的双功能催化剂在长碳链正构烷烃加氢异构化反应中表现出较好的催化活性和异构化选择性。
SAPO-31分子筛通常以有机胺为模板剂，配以铝源、磷源和硅源，首先通过水热晶化法得到具有微孔相的有机胺/磷酸铝/硅复合体，然后通过焙烧除去模板剂(有机胺)而得到，所需的晶化时间长，收率较低，操作复杂，纯度差，不能进行大规模生产。同时在制备SAPO-31过程中会产生大量的晶化残液，晶化残液中除了含有大量水之外，还含有残留的模板剂(有机铵)、硅源、铝源、磷源等原料组分。通常对晶化残液的处理方法是将晶化残液进行污水处理，或进行适当分离处理以提取晶化残液中的有用成分然后再进行排污处理，成本相对较高，同时也存在着残液中原料浪费的问题。
针对以上问题，本专利技术提供一种利用合成SAPO-31分子筛过程中产生的晶化残液制备SAPO-31分子筛的方法，即在SAPO-31分子筛产生的晶化残液中，补充适量的铝源、磷源、硅源、模板剂等物料制备成凝胶混合物，经过老化、水热晶化、洗涤、干燥和焙烧等，得到SAPO-31分子筛，实现了晶化残液的有效再利用，有效降低合成成本，对于环境也有着重要的积极作用。

技术实现思路

本专利技术利用SAPO-31分子筛的晶化残液制备SAPO-31分子筛的方法包括如下步骤：
1、向合成SAPO-31分子筛产生的晶化残液中，补充适量的铝源、磷源、硅源和模板剂，在室温或加热条件下搅拌1-10小时，混合均匀得到初始凝胶；其中，铝源与磷源的质量比为（0.50~0.60）:1，硅源与磷源的质量比为（0.40~0.70）:1，有机模板剂与磷源的质量比为（0.50~0.80）:1，水与磷源的质量比为（2.0~4.0）:1；硅源、铝源、磷源均以SiO2、Al2O3、P2O5计
其中铝源优选为拟薄水铝石，也可为异丙醇铝，磷源可为本领域常规的磷源，优选为85％磷酸，硅源优选为40重量％的硅溶胶、硅酸、二氧化硅、白炭黑、水玻璃或正硅酸乙酯等。有机模板剂优选为有机胺，更优选为二正丁胺。优选在500r/min~800r/min的搅拌速率下搅拌进行混合，
2、将步骤1得到的初始凝胶加入到晶化釜中，在150℃~200℃的温度下水化晶化2h~48h，冷却至室温，得到固液混合物，将得到的固液混合物经离心、洗涤后，在100℃~120℃的温度下干燥10h~24h，得到固体；优选在加入晶化釜前初始凝胶在室温或在加热的条件下进行老化，优选老化5-20小时，
3、将步骤2得到的固体，在400℃~700℃的温度下，恒温焙烧2h~10h，自然冷却至室温，即得到了SAPO-31分子筛。
其中将收集的制备SAPO-31分子筛所得的晶化残液首先分析其所含有的硅源、铝源、磷源和模板剂的量，分析所采用的方法为本领域常规的方法如直接分析法。
同传统残液处理方法相比，本专利技术其优点在于：实现了晶化残液中残存的铝源、磷源、硅源、模板剂等有效组分再利用，节约资源，降低成本；采用价格低廉的原料如拟薄水铝石和硅溶胶及二正丁胺，所合成的SAPO-31分子筛纯度高，不易出现杂相，并且使SAPO-31分子筛具有可调的酸性密度及酸强度。
具体实施方式
下面通过实施例进一步仅示例性说明利用合成SAPO-31分子筛过程中产生的晶化残液制备SAPO-31分子筛的方法，但本专利技术并不因此而受到任何限制。
实施例1：
本实施方式提供一种SAPO-31分子筛，由85％磷酸、拟薄水铝石、40％硅溶胶和二正丁胺制备而成，其中铝源与磷源的质量比为0.6:1，硅源与磷源的质量比为0.5:1，二正丁胺与磷源的质量比为0.7:1，水与磷源的质量比为4:1，其中均以SiO2、Al2O3、P2O5计，在200℃的温度下晶化12h，冷却至室温，得到固液混合物，固液混合物经离心、洗涤干燥后，在600℃的温度下恒温焙烧5h，冷却至室温。
实施例2：
取实施例1中晶化残液，分析其所含有的硅源、铝源、磷源、模板剂和去离子水的量，分别补入适量拟薄水铝石、85％磷酸、540％硅溶胶、二正丁胺，使得铝源与磷源的质量比为0.6:1，硅源与磷源的质量比为0.5:1，二正丁胺与磷源的质量比为0.7:1，水与磷源的质量比为4:1，其中均以SiO2、Al2O3、P2O5计，在500r/min下搅拌混合，在30℃下老化5小时，在200℃的温度下水化晶化12h，冷却至室温，得到固液混合物，将得到的固液混合物经离心、洗涤后，在100℃的温度下干燥10h得到固体，在600℃的温度下焙烧2h~10h，自然冷却至室温。
对实施例2制备得到的SAPO-31分子筛进行X射线衍射测试，从所得XRD图中，可以观察到在2θ为8.5°、20.2°、22.0°和22.5°处均具有SAPO-31分子筛的特征衍射峰，并且无其它杂晶。
说明书中对本专利技术进行相应描述，但不局限于上述说明书描述及具体实施例，在没有脱离本专利技术精神或实质的情况下，可对先前描述的部分进行变化和/或修改。在权利要求书中对本专利技术的保护范围进行具体限定。
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【技术保护点】
一种利用SAPO‑31分子筛的晶化残液制备SAPO‑31分子筛的方法包括如下步骤：1）向合成SAPO‑31分子筛产生的晶化残液中，补充适量的铝源、磷源、硅源和模板剂，在室温或加热条件下搅拌，混合均匀得到初始凝胶；其中，铝源与磷源的质量比为（0.50~0.60）:1，硅源与磷源的质量比为（0.40~0.70）:1，有机模板剂与磷源的质量比为（0.50~0.80）:1，水与磷源的质量比为（2.0~4.0）:1；硅源、铝源、磷源均以SiO2、Al2O3、P2O5计；2）将步骤1）得到的初始凝胶加入到晶化釜中在150℃~200℃的温度下水化晶化2h~48h，冷却至室温，得到固液混合物，将得到的固液混合物经离心、洗涤、干燥后，在400℃~700℃的温度下，焙烧2h~10h，自然冷却至室温，即得到了SAPO‑31分子筛。

【技术特征摘要】
1.一种利用SAPO-31分子筛的晶化残液制备SAPO-31分子筛的方法包括如下步骤：
1）向合成SAPO-31分子筛产生的晶化残液中，补充适量的铝源、磷源、硅源和模板剂，在室温或加热条件下搅拌，混合均匀得到初始凝胶；其中，铝源与磷源的质量比为（0.50~0.60）:1，硅源与磷源的质量比为（0.40~0.70）:1，有机模板剂与磷源的质量比为（0.50~0.80）:1，水与磷源的质量比为（2.0~4.0）:1；硅源、铝源、磷源均以SiO2、Al2O3、P2O5计；
2）将步骤1）得到的初始凝胶加入到晶化釜中在150℃~200℃的温度下水化晶化2h~48h，冷却至室温，得到固液混合物，将得到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建，
申请(专利权)人：陈建，
类型：发明
国别省市：山东;37