本发明专利技术涉及一种SAPO-34分子筛的合成方法,主要解决现有技术中产品结晶度低和水热稳定性差的问题。本发明专利技术通过采用:a)将硅源、铝源、磷源、有机模板剂及水混合,在室温下进行老化,得到晶化母液A;b)将晶化母液A转移到晶化釜中进行化学水热合成,得到含产品的混合液B;c)再通过过滤或离心的方法,从混合液B中分离出固体产品的技术方案;所述的有机模板剂为有机胺类混合物,有机胺类混合物选自四乙基氢氧化铵、三乙胺、二乙胺和吗啡啉中的两种或两种以上混合而成;本发明专利技术制得的SAPO-34分子筛产品的水热稳定性得到改善,较好地解决了水热稳定性差问题,可应用于SAPO-34分子筛的工业生产中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种SAP0-34分子筛的合成方法。
技术介绍
1984年,美国联合碳化公司(U CC)开发了硅磷酸铝系列分子筛(SAP0_n,n代表结构型号)。其中最为人们所瞩目的是SAP0-34分子筛。SAP0-34分子筛由P04、AlO4和SiO4四面体相互连接而成;具有氧八员环构成的椭圆形笼和三维孔道结构。氧八员环的形状可能为椭圆形、圆形或起皱形,孔口大小随氧八员环形状的变化而变化,但孔口有效直径保持在0. 43-0. 50nm之间。孔体积为0. 42cm3/g,空间对称群R3m,属于三方晶系,具有与菱沸石相类似的结构。因其独特的结构使其具有很大的工业应用价值。过去的20多年中,国内外的科研工作者对SAP0-34分子筛做过大量的研究,对其的合成进行了深入的探索。欧洲专利EP0103117公开了 SAP0-34分子筛的水热合成方法,其技术特点是合成过程中加入了模板剂四乙基氢氧化铵,异丙胺或四乙基氢氧化铵/ 二正丙胺混合物。在此基础上,美国专利US4440871又报道了 SAP0-34分子筛合成的改进方法,它基本采用了相同的模板剂。这些模板价格一般比较昂贵,合成成本高,不利于大规模的工业化生产推广。中国专利CN1088483专利技术了以廉价易得的三乙胺为模板剂的SAP0-34分子筛合成方法,大幅度的降低了 SAP0-34分子筛催化剂的合成成本,并推广至工业化生产中。还有专利CN1096496报道用廉价的二乙胺等来合成SAP0-34分子筛催化刘。中国专利CN101293660A报道了一种通过加入晶化前驱体物质提高SAP0-34分子筛结晶度及催化性能的方法,前驱体物质为部分结晶的SAP0-34晶化母液。SAP0-34因其结构特点和酸性质,被用作甲醇制低碳烯烃催化剂的主要活性组分,另外,该分子筛材料在汽车尾气处理的催化还原过程中也有应用。作为一种多相催化剂或催化剂载体,其催化性能和稳定性是决定该分子筛材料应用的关键指标。由于甲醇制低碳烯烃和汽车尾气处理均需要在较高温度和水汽分压的条件下进行,因此,催化材料的水热稳定性就变得至关重要。已报道的专利文献对SAP0-34分子筛的合成和催化性能进行了大量的研究,提出了许多改进方法,然而关注于该分子筛水热稳定性和结晶度的研究较少。
技术实现思路
本专利技术所要解决的是现有技术中产品结晶度低和水热稳定性差的问题,提供一种新的SAP0-34分子筛合成方法。该方法合成的分子筛产品具有良好的结晶性,并且在高温水热处理后,结晶度损失很小。为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案如下SAP0_34分子筛的合成方法,包括以下步骤I)将硅源、铝源、磷源、有机模板剂及水混合,在室温下进行老化,得到晶化母液A ;2)将晶化母液A转移到晶化釜中进行化学水热合成,得到含产品的混合液B ;3)通过过滤或离心的方法,从混合液B中分离出固体SAP0-34分子筛产品。上述技术方案中,使用的有机模板剂为有机胺类混合物,该有机胺类混合物选自四乙基氢氧化铵、三乙胺、二乙胺和吗啡啉中的两种或两种以上混合而成;晶化母液A组成中以氧化物计摩尔配比为Si02 Al2O3 P2O5 H2O = O. I 2.0 1.0 0. 6 1.4 20 200 ;硅源选自硅溶胶、正硅酸四乙酯和白炭黑中的一种或几种;铝源选自异丙醇铝、拟薄水铝石和氢氧化铝中的一种或几种;磷源选自磷酸和亚磷酸中的一种或几种;晶化母液中有机胺类混合物与P2O5的摩尔配比为0. 5 5. 0 I ;为缩短水热合成的时间,可在晶化母液中加入晶种,晶种为SAP0-34分子筛,晶种在SAP0-34分子筛产品中所占重量比为0. lwt% 10wt%;步骤(I)中在室温下进行老化时间为I 200小时,优选为2 80小时;步骤(2)中化学水热合成在下列条件下进行反 温度130 220°C,反应时间2 120小时,搅拌速度I 1000转/分。在上述SAP0-34分子筛的合成方法中,成胶过程的老化可以使聚合度较高的铝源得到更好的活化,并使晶化母液组成分布更加均匀,有助于获得结构组成均一的产品;而使用混合有机模板剂则可尽用其长,通过协调分子筛晶体成核与生长过程,获得晶粒尺寸分布适中、结晶度高、晶格缺陷少的产品。这种组成分布均匀、结晶性好的分子筛产品在苛刻的水热环境中能更长时间地保持晶体结构的完整性。使用Rigaku(理学)Geigerflex衍射仪测定产品的结晶度,结晶度依据XRD图中12.8°、15.9°、17.9°及20. 4°处的峰高来计算,以结晶最好样品的结晶度为100%。水热稳定性检验条件是将样品用管式炉在85(TC、5%水蒸汽下处理5小时,然后将处理前后样品的结晶度进行对比,计算晶体保留度 雜保财=M IiWt 水狄理鑛SSSt具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术作进一步说明。但实施例不是对本专利技术范围的限制。比较例IIOg拟薄水招石(Al2O3 70wt% )和5. 5g娃溶胶(SiO2 30wt% )加到37g去离子水中,搅拌形成溶液,再加入17. 6g正磷酸(P2O5 61. 6wt% ),搅拌2小时使混合均匀,保持搅拌状态,再加入21g三乙胺(TEA),搅拌2小时形成均匀溶液,其组成的摩尔比为0. 4Si02IAl2O3 I. IP2O5 3TEA 40H20,再加入0. 4gSAP0-34晶种,制得晶化液。晶化液老化12小时后,将晶化液在185°C下动态晶化24小时,搅拌速度为120转/分。产物经离心分离后得到固体产品,将之在烘箱中120°C烘干,然后600V焙烧5小时,去除模板剂,得SAP0-34 (编号SP34-1)原粉,结晶度如表I所不。比较例2以氢氧化铝为铝源,称取IOg氢氧化铝(Al2O3 :70wt% )和1.4g硅溶胶(SiO2:30wt% ),调整加水量为39g,其余操作步骤和原料配方均同比较例1,形成的晶化液组成的摩尔比为 0. ISiO2 IAl2O3 I. IP2O5 3TEA 40H20,所得产品标示为 SP34-2。比较例3以白炭黑(SiO2 98wt% )代替硅溶胶,白炭黑加入量为I. 5g,调整加水量为40g,其余操作步骤和原料配方均同比较例I,所得产品标示为SP34-3。比较例4以二乙胺(DEA)代替三乙胺,二乙胺加入量为10. 2g,调整加水量为49g,其余操作步骤和原料配方均同比较例1,形成的晶化液组成的摩尔比为0.4Si02 IAl2O3 I. IP2O5 2DEA 50H20,所得产品标示为SP34-4比较例5以吗啡啉(Mor)代替三乙胺,吗啡啉加入量为13. 5g,调整硅溶胶加入量为I. 6g,磷酸加入量为16g,水加入量为65g,其余操作步骤和原料配方均同比较例1,形成的晶化液组成的摩尔比为0. ISiO2 IAl2O3 IP2O5 2. 2Mor 60H20,所得产品标示为SP34-5。比较例6以四乙基氢氧化铵水溶液(TEAOH 25wt% )代替三乙胺,四乙基氢氧化铵加入量为74g,调整加水量为57g,其余操作步骤和原料配方均同比较例1,形成的晶化液组成的摩尔比为 0. 4Si02 IAl2O3 I. IP2O5 7. 2TEA0H IOOH本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:肖又国,夏建超,文怀有,李慧民,谈赟,
申请(专利权)人:上海卓悦化工科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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