论文部分内容阅读
乙烯的产量是衡量一个国家工业发展水平的标志。目前,乙烯的生产主要依赖于不可再生的石油资源,且从石油获得的乙烯产量不能满足当前市场的需求。而甲醇可再生、来源广和价格低,以甲醇制烯烃（MTO）能解决烯烃短缺的问题。具有适宜的中强酸性和独特孔道结构的SAPO-34,在MTO反应中展现出良好的低碳烯烃选择性,成为MTO反应催化剂的最佳选择。但SAPO-34在MTO反应中的单程催化寿命较短,催化剂需要不断循环再生,因此提高SAPO-34的单程反应寿命成为甲醇制烯烃大规模工业化生产的关键。以硅溶胶和磷酸为硅源和磷源,利用水热法和晶种辅助水热法在水热釜中合成一系列SAPO-34分子筛。考察模板剂种类,铝源,晶化时间,晶化容器及晶种形态对合成分子筛物化性能的影响。利用XRD、SEM和NH3-TPD对合成的样品进行表征。实验结果表明在水热釜中,以拟薄水铝石为铝源,分别以TEA&TEABr和TEAOH为模板剂,在170℃下晶化72 h,得到小尺寸薄片状酸性较温和的SAPO-34分子筛。以水热管为晶化容器,200℃下可将晶化时间缩短到12 h。在水热管中,添加一定量的晶化残液或晶种浸泡液可以大大提高SAPO-34的收率,较传统晶种法合成的产物收率约提高了20%。大大提高了反应物的原子利用率,减少了废液量。以甲醇为原料,在连续固定床反应器上对合成的SAPO-34分子筛进行MTO反应活性评价。结果表明,在450℃、0.2 MPa、2 h-1的工艺条件下,以TEA&TEABr为模板剂,水热釜合成的SAPO-34在MTO反应中双烯的收率85.34%,催化剂寿命为360 min,而以水热管为晶化容器,添加晶种浸泡液合成的分子筛的双烯收率84.34%,催化剂寿命到达380 min。因此以水热管为晶化容器,TEA&TEABr为模板剂,一定浓度的晶种浸泡液为晶种合成的SAPO-34样品具有较高的双烯选择性和反应寿命,且其晶化时间较短,产物收率高,是一种具有较高潜在工业价值的催化剂。