一种sapo-11分子筛的合成方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属有机化工技术领域，涉及一种SAP0-11分子筛的制备方法，具体地说，涉及一种制备具有空间群为Icm2的SAP0-11分子筛的方法。
【背景技术】
[0002]烃类的异构化是炼油和石油化工领域中的重要反应。将直链烃异构化为支链烃在提高汽油辛烷值和降低润滑油凝固点等方面有着广泛的应用。SAP0-11是一种具有AEL拓扑结构的磷酸硅铝分子筛，由于其具有独特的孔道结构和酸性特性，已在催化裂化提高汽油辛烷值和润滑油异构化改质等工业过程得到应用。
[0003]专利US 4，440，871首先公开了磷酸硅铝SAPO及其制备方法。根据专利US 4,440,871中关于SAP0-11的报道，SAP0-11分子筛的结构在焙烧脱除有机胺模板剂前后会发生变化，合成的SAP0-11分子筛未脱除模板剂前为正交晶系，空间群为Icm2，其XRD谱图与附图1中A类似;而脱除模板剂后，其晶体对称性发生变化，虽仍属正交晶系，但随着合成条件的不同，发生不同的变化，显示出空间群为Icm2和Pna2j^g合物；当结构完全变化时，其空间群为PnaS1，其XRD谱图与附图1中B类似。
[0004]ZL 99109681.9公开了一种具有AEL结构的磷酸硅铝分子筛及其合成方法，其特征在于，焙烧后得到的SAP0-11分子筛，其空间群仍为Icm2，与焙烧前的SAP0-11原粉的空间群保持不变，其XRD谱图与附图1中C类似；以该发明得到的SAP0-11作为催化剂酸性组分在长链烷烃异构化反应中显示出明显优于空间群变化的SAP0-11的异构化性能。然而，从ZL99109681.9公开的合成方法来说，必须通过很好控制合成条件来达到，特别是对成胶温度的控制要求。文献(催化学报，24卷10期，783-787页)详细研究了影响SAP0-11空间群变化的因素，发现成胶、加料方式、模板剂组成、晶化温度和晶化时间均是影响因素。CN103936028A公开了一种在反应混合物中引入碱性无机化合物作为添加剂、达到了合成出空间群为Icm2的SAPO-1 I分子筛的方法。另外，为了得到空间群为Icm2的SAP0-1 I分子筛，ZL200510066973.6公开了一种改变分子筛晶体结构的方法，其特征在于，将现有技术合成后经过焙烧脱除模板剂得到的空间群为Pna2d^SAP0-ll分子筛用碱性溶液处理后，得到了空间群为Icm2的SAP0-11分子筛。可知，研发空间群为Icm2的SAP0-11分子筛及其合成技术是充分发挥SAP0-11分子筛催化性能的关键。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提出一种SAP0-11分子筛的制备方法，通过对未焙烧脱除模板剂的SAP0-11分子筛与铵盐溶液进行水热处理，再经过焙烧脱除模板剂后，达到了合成出空间群为Icm2的SAP0-11分子筛，解决现有技术合成后经过焙烧脱除模板剂得到的空间群为Pna2j^SAP0-ll分子筛的晶体结构调变的问题。该方法步骤简单、操作方便，易于工业化应用。
[0006]现详细说明本发明的技术方案。
[0007]—种SAPO-11分子筛的制备方法，该方法操作步骤如下:
第一步反应混合物的配制
按重量比SAP0-11分子筛:铵盐:水为1: (0.01-1): (10?50)，配制反应混合物，所述的SAP0-11为合成的未脱除模板剂的分子筛原粉;所述铵盐为有机季铵盐和无机铵盐的至少一种；
第二步水热处理
将经上步制得的反应混合物转移至密闭反应釜中，于20?100°C水热处理0.5?24小时，然后经过滤、洗涤、干燥、焙烧后得所述SAP0-11分子筛。
[0008]所述有机季铵盐为烷基碳链含有I?4个碳原子;所述无机铵盐为硫酸铵、硝酸铵、乙酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、磷酸铵、磷酸二氢铵或磷酸氢二铵。
[0009]与现技术相比，本发明具有以下显著优点:
1、有效解决现有技术合成后经过焙烧脱除模板剂得到的空间群为Pna2d^SAP0-ll分子筛的晶体结构调变的问题，稳定得到空间群为Icm2的SAP0-11分子筛。
[0010]2、合成过程简单，操作方便，易于工业化生产。
【附图说明】
[0011]图1为SAP0-11分子筛XRD谱图；图中A为对比例I合成得到的未经过高温焙烧脱除模板剂的空间群为Icm2的SAP0-11分子筛原粉的XRD谱图；图中B为对比例I得到经过焙烧脱除模板剂后的SAP0-11分子筛的XRD谱图，其空间群为Pr^1;图中C为实施例1制备得到产品空间群为I cm2的SAP0-11分子筛的XRD谱图。
【具体实施方式】
[0012]所有实施例均按上述技术方案的操作步骤进行操作。
[0013]对比例I
按照专利US 4，440，871中的实施例18合成SAP0-11分子筛。合成中干燥样品SAP0-11分子筛原粉的XRD谱图如图1中A所示，通过5500C焙烧后得产品SAP0-11，其XRD谱图示于图1中B所示。可知，未经焙烧的SAP0-11分子筛原粉的空间群为Icm2，焙烧脱除模板剂后的SAPO-11分子筛的空间群为Pna2i。
[0014]实施例1
第一步反应混合物的配制
按重量比SAP0-11分子筛:铵盐:水为1: 0.5:20,配制反应混合物，所述的SAP0-11为对比例I合成得到的干燥样品SAP0-11分子筛原粉;所述铵盐为氯化铵；
第二步水热处理
将经上步制得的反应混合物转移至密闭反应釜中，于80°C水热处理2小时，然后经过滤、洗涤、干燥、550°C焙烧后得所述SAP0-11分子筛。
[0015]产品SAP0-11分子筛的XRD谱图如图1中C所示。
[0016]实施例2
实施过程除以下不同外，其余均同实施例1:
在第一步中，按重量比SAP0-11分子筛:铵盐:水为1:1:50，配制反应混合物，所述铵盐为乙酸铵；
在第二步中，于60°C水热处理24小时。
[0017]得到产品SAP0-11分子筛的XRD谱图与图1中C类似。
[0018]实施例3
实施过程除以下不同外，其余均同实施例1:
在第一步中，按重量比SAP0-11分子筛:铵盐:水为1:0.1:10，配制反应混合物，所述铵盐为硝酸铵；
在第二步中，于100°C水热处理12小时。
[0019]得到产品SAP0-11分子筛的XRD谱图与图1中C类似。
[0020]实施例4
在第一步中，按重量比SAP0-11分子筛:铵盐:水为1:0.05:10,配制反应混合物；
在第二步中，于90°C水热处理8小时。
[0021 ] 得到产品SAP0-11分子筛的XRD谱图与图1中C类似。
[0022]实施例5
实施过程除以下不同外，其余均同实施例1:
在第一步中，按重量比SAP0-11分子筛:铵盐:水为1:0.5:10，配制反应混合物，所述铵盐为四丙基溴化铵；
在第二步中，于60°C水热处理10小时。
[0023]得到产品SAP0-11分子筛的XRD谱图与图1中C类似。
[0024]实施例6
实施过程除以下不同外，其余均同实施例1:
在第一步中，按重量比SAP0-11分子筛:铵盐:水为1:0.3:10，配制反应混合物，所述铵盐为磷酸氢二铵；
在第二步中，于25°C水热处理24小时。
[0025]得到产品SAP0-11分子筛的XRD谱图与图1中C类似。
[0026]实施例7
实施过程除以下不同外，其余均同实施例1:
在第一步中，按重量比SAP0-11分子筛:铵盐:水为1:0.5:15，配制反应混合物，所述铵盐为磷酸氢二钱与四乙基溴化钱的混合物，其重量比为5:5 ；
在第二步中，于100°C水热处理2小时。
[0027]得到产品SAP0-11分子筛的XRD谱图与图1中C类似。
[0028]实施例8
实施过程除以下不同外，其余均同实施例1:
在第一步中，按重量比SAP0-11分子筛:铵盐:水为1: 0.2: 20，配制反应混合物，所述铵盐为磷酸钱和磷酸二氢钱磷酸，其重量比为8:2 ；
在第二步中，于60°C水热处理8小时。
[0029]得到产品SAP0-11分子筛的XRD谱图与图1中C类似。
[0030]实施例9
实施过程除以下不同外，其余均同实施例1: 在第一步中，按重量比SAPO-1I分子筛:铵盐:水为1: 0.5: 30，配制反应混合物，所述铵盐为氯化铵与四甲基氯化铵的混合物，其重量比为5:5;
在第二步中，于80°C水热处理4小时。
[0031 ] 得到产品SAP0-11分子筛的XRD谱图与图1中C类似。
【主权项】
1.一种SAPO-1I分子筛的制备方法，其特征在于，操作步骤: 第一步反应混合物的配制 按重量比SAP0-11分子筛:铵盐:水为1: (0.01-1): (10?50)，配制反应混合物，其中，所述的SAP0-11为合成的未脱除模板剂的分子筛原粉;所述铵盐为有机季铵盐和无机铵盐的至少一种； 第二步水热处理 将经上步制得的反应混合物转移至密闭反应釜中，于20?100 °C水热处理0.5?24小时，然后经过滤、洗涤、干燥、焙烧后得所述SAP0-11分子筛。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机季铵盐为烷基碳链含有I?4个碳原子，所述无机铵盐为硫酸铵、硝酸铵、乙酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、磷酸铵、磷酸二氢铵或磷酸氢二铵。
【专利摘要】本发明公开了一种SAPO-11分子筛的制备方法，该方法以未脱除模板剂的SAPO-11分子筛原粉、铵盐及水为反应物，在密闭反应釜中，于20～100℃水热处理0.5～24小时，经过滤、洗涤、干燥、焙烧后得到所述SAPO-11分子筛。本发明有效解决现有技术合成后经过焙烧脱除模板剂得到的空间群为Pna21的SAPO-11分子筛的晶体结构调变的问题，稳定得到空间群为Icm2的SAPO-11分子筛；合成过程简单，操作方便，易于工业化生产。
【IPC分类】C01B37/08, C01B39/54
【公开号】CN105668588
【申请号】CN201610151663
【发明人】刘月明, 樊荟, 杨迪, 张晓伟, 余云开, 唐智谋, 姚旭婷
【申请人】华东师范大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年3月17日