一种MeAPSO-34分子筛及其合成方法与流程

文档序号:16097639发布日期:2018-11-27 23:46阅读:313来源:国知局
一种MeAPSO-34分子筛及其合成方法与流程

本发明属于分子筛领域,具体是一种MeAPSO-34分子筛及其合成方法。



背景技术:

乙烯、丙烯等低碳烯烃是重要的基本化工原料,甲醇制烯烃(MTO)技术是目前重要的化工技术。SAPO-34分子筛是由[SiO4]、[AlO4]、[PO4]四面体单元构成的微孔晶体,具有优异的水热稳定性、酸性活性中心和孔道结构,并具备优异的甲醇制烯烃催化反应性能,因此成为甲醇制烯烃技术路线的核心,是反应催化剂重要的活性组分。

专利CN201410786430.0公开了一种金属改性SAPO-34分子筛的合成方法,将金属盐与SAPO-34分子筛的晶化母液混合,形成金属络合物,然后将该络合物与滤饼混合,经再次分离得到滤饼,此滤饼再与氯化铵进行离子交换,即可得到金属改性的SAPO-34分子筛。专利CN201210150263.1公开了含金属离子硅磷铝分子筛的合成方法,通过气相法制备含金属离子SAPO-34分子筛,将金属离子与前期化合物制备成干胶,于一定条件下晶化制得产物。专利CN96115362.8公开了金属改性小孔磷硅铝型分子筛催化剂及其合成方法和应用,在分子筛合成或合成后用浸渍技术引入改性金属离子制得金属改性的MeAPSO-34分子筛,该分子筛作为催化剂时在甲醇制烯烃反应中具有较高的乙烯选择性。专利CN108249458A公开了一种金属改性SAPO-34分子筛的合成方法,该方法制得的分子筛作为催化剂能够提高乙烯的产率。金属改性后的SAPO-34分子筛相比SAPO-34分子筛具有更为优异的催化性能,然而其作为催化剂的寿命较低,且合成方法繁琐、耗时长。

专利CN201510633393.4公开了纳米薄片状SAPO-34分子筛、超快合成方法及其应用,向SAPO-34晶化体系中添加纳米薄皮状的SAPO-34晶种,可以快速合成具有较大比表面积的纳米薄片状SAPO-34分子筛,并且提高了产物的产率。专利CN201610213802.X公开了晶种辅助合成的具有纳米尺寸中空多级孔SAPO-34分子筛及其应用,向合成体系中加入纳米片状SAPO-34晶种,在高压反应釜内自生压力条件下,制备出具有中空微孔-大孔结构的纳米级分子筛产物,该产物具有较大的比表面积以及较高的乙烯和丙烯选择性。专利CN201611085063.7公开了一种低硅SAPO-34分子筛及其合成方法和应用,向合成体系中添加晶种导向液,可以制得低硅SAPO-34分子筛。通过添加晶种或晶种导向液可以提高分子筛的产率,但水热稳定性较差,并且合成方法也较为繁琐、耗时长。

综上所述,对SAPO-34分子筛的改进技术中仍然存在诸多需要改进的问题,例如分子筛的催化性能、催化寿命和水热稳定性,且目前的合成方法繁琐、耗时长,增加了时间成本和设备的使用成本。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有技术存在的问题,提供一种MeAPSO-34分子筛,具有优异的催化性能,且水热稳定性好、寿命长。

本发明的另一目的在于提供上述MeAPSO-34分子筛的合成方法,该合成方法简单,且缩短了合成反应的时间。

为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:

一种MeAPSO-34分子筛,由以下原料制备合成:沸石咪唑酯骨架结构材料、铝源、磷源、硅源、模板剂和水。

本发明采用沸石咪唑酯骨架结构材料作为杂原子来源,常规合成MeAPSO-34分子筛过程中,需要添加金属盐作为杂原子来源,而本发明采用的沸石咪唑酯骨架结构材料,不仅能将其金属离子引入到SAPO-34分子筛骨架中,还能起到晶种辅助的作用,合成的MeAPSO-34分子筛的催化性能优异、水热稳定性好且寿命长,可能是金属离子的引入和晶种辅助的结合作用,使得形成的MeAPSO-34分子筛骨架结构稳定性更好,减少了副产物等杂质,因此其催化性能更优且寿命更长。

优选的,所述铝源、硅源、磷源、模板剂和水的摩尔比为1:(0.1~1):(0.75~3):(0.5~5):(20~100),所述沸石咪唑酯骨架结构材料与所述铝源的质量比为(0.005~0.3):1。

更优选的,所述铝源、硅源、磷源、模板剂和水的摩尔比为1:(0.2~0.6):(1~2):(1~4):(40~80),所述沸石咪唑酯骨架结构材料与所述铝源的质量比为(0.05~0.25):1。

优选的,所述沸石咪唑酯骨架结构材料为ZIF-67或ZIF-8中的一种或两种。ZIF即沸石咪唑酯骨架结构材料,67代表钴(Co),8代表锌(Zn)。

优选的,所述铝源为氧化铝、拟薄水铝石、可溶性铝盐、异丙醇铝中的一种或多种;所述磷源为磷酸、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵中的一种或多种;所述硅源为硅溶胶、正硅酸乙酯、白碳黑中的一种或多种;所述模板剂为三乙胺、二乙胺、四乙基氢氧化铵、二丙胺、丁胺、吗啉中的一种或多种。

本发明还提供了上述MeAPSO-34分子筛的合成方法,包括以下步骤:

(1)将沸石咪唑酯骨架结构材料、铝源、磷源、硅源、模板剂和水按照一定的比例混合,形成初始凝胶混合物;

(2)将初始凝胶混合物倒入反应釜,100~180℃下老化处理4~24小时;

(3)升温,将老化处理后的混合物于170~220℃条件下晶化4~72小时,得到晶化产物;

(4)晶化结束后,将晶化产物冷却至室温,经洗涤、离心、干燥后得到的固体粉末,即MeAPSO-34分子筛。

本发明方法合成的MeAPSO-34分子筛性能优异,同时缩短了合成时间,可能是晶种材料中的金属离子更易于与SAPO-34分子筛骨架结合,因此能够提高MeAPSO-34分子筛的合成效率。

优选的,老化处理的温度为150~170℃,时间为10~18小时。

优选的,晶化的温度为180~200℃,时间为8~48小时。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、本发明采用的沸石咪唑酯骨架结构材料,不仅能将其金属离子引入到SAPO-34分子筛骨架中,还能起到晶种辅助的作用。

2、本发明MeAPSO-34分子筛的催化性能优异、水热稳定性好且寿命长。

3、本发明MeAPSO-34分子筛的合成方法步骤简单,且相比于常规金属改性SAPO-34分子筛的合成方法,本方法缩短了合成时间,降低了成本。

附图说明

图1为本发明实施例1-4的MeAPSO-34分子筛的XRD谱图;

图2为本发明实施例1的MeAPSO-34分子筛的电镜照片;

图3为本发明实施例2的MeAPSO-34分子筛的电镜照片;

图4为本发明实施例3的MeAPSO-34分子筛的电镜照片;

图5为本发明实施例4的MeAPSO-34分子筛的电镜照片。

具体实施方式

下面将结合本发明中的实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

一种MeAPSO-34分子筛,由以下原料制备合成:沸石咪唑酯骨架结构材料、铝源、磷源、硅源、模板剂和水;所述铝源、硅源、磷源、模板剂和水的摩尔比为1:(0.1~1):(0.75~3):(0.5~5):(20~100),所述沸石咪唑酯骨架结构材料与所述铝源的质量比为(0.005~0.3):1。

优选的,所述沸石咪唑酯骨架结构材料为ZIF-67或ZIF-8中的一种或两种。

优选的,所述铝源为氧化铝、拟薄水铝石、可溶性铝盐、异丙醇铝中的一种或多种;所述磷源为磷酸、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵中的一种或多种;所述硅源为硅溶胶、正硅酸乙酯、白碳黑中的一种或多种;所述模板剂为三乙胺、二乙胺、四乙基氢氧化铵、二丙胺、丁胺、吗啉中的一种或多种。

上述MeAPSO-34分子筛的合成方法,包括以下步骤:

(1)将沸石咪唑酯骨架结构材料、铝源、磷源、硅源、模板剂和水按照一定的比例混合,形成初始凝胶混合物;

(2)将初始凝胶混合物倒入反应釜,100~180℃下老化处理4~24小时;

(3)升温,将老化处理后的混合物于170~220℃条件下晶化4~72小时,得到晶化产物;

(4)晶化结束后,将晶化产物冷却至室温,经洗涤、离心、干燥后得到的固体粉末,即MeAPSO-34分子筛。

实施例1

一种MeAPSO-34分子筛,由以下原料制备合成:ZIF-67、异丙醇铝、磷酸、硅溶胶、三乙胺和水;所述异丙醇铝、硅溶胶、磷酸、三乙胺和水的摩尔比为1:0.4:1.5:2.5:60,ZIF-67与异丙醇铝的质量比为0.06:1。

上述MeAPSO-34分子筛的合成方法,包括以下步骤:

(1)在烧杯中加入水,向其中按比例加入沸石咪唑酯骨架结构材料、铝源、磷源、硅源和模板剂,搅拌均匀,形成初始凝胶混合物;

(2)将初始凝胶混合物倒入不锈钢反应釜中,置于旋转烘箱150℃下老化处理10小时;

(3)升温,将老化处理后的混合物于200℃条件下晶化8小时,得到晶化产物;

(4)晶化结束后,将晶化产物冷却至室温,经洗涤、离心、干燥后得到的固体粉末,即MeAPSO-34分子筛。

本实施例采用ZIF-67作为杂原子来源,制得的MeAPSO-34分子筛为CoAPSO-34分子筛。

将合成的MeAPSO-34分子筛经X射线衍射(XRD)表征,如图1所示,表明该固体产物结构为CHA型骨架结构,可用做甲醇制烯烃反应的催化剂。

将合成的MeAPSO-34分子筛进行水热处理,水热处理步骤为:将10克分子筛样品在相对湿度100%水蒸气氛围下800℃老化6h,老化后的样品650℃焙烧3小时,进行X射线衍射(XRD)表征,结果与未水热处理的MeAPSO-34分子筛结果一致,说明本实施例MeAPSO-34分子筛的水热稳定性好。

合成的MeAPSO-34分子筛的电镜照片如图2所示,其晶粒尺寸约为4微米,形貌为立方体。

甲醇制烯烃(MTO)反应的固定床活性评价:将合成的MeAPSO-34分子筛置于550℃条件下焙烧12小时,然后压片造粒,筛分出20~40目的颗粒,称取2.5克置于固定床反应器中,550℃条件下活化1小时,然后降温至450℃,用微量泵进料,原料为40%甲醇水溶液,空速为2h-1,反应产物进行色谱在线分析,分析其双烯选择性和寿命,结果见表1,可以看出,本实施例的MeAPSO-34分子筛催化甲醇制烯烃(MTO)反应的乙烯丙烯选择性高,且寿命长。

实施例2

一种MeAPSO-34分子筛,由以下原料制备合成:ZIF-67、ZIF-8、异丙醇铝、磷酸、硅溶胶、三乙胺和水,与实施例1的区别在于,所述异丙醇铝、硅溶胶、磷酸、三乙胺和水的摩尔比为1:0.4:1.5:2.5:60,ZIF-67、ZIF-8与异丙醇铝的质量比分别为0.04:1和0.02:1。

本实施例采用ZIF-67和ZIF-8作为杂原子来源,制得的MeAPSO-34分子筛为CoAPSO-34和ZnAPSO-34的混合型分子筛。

将合成的MeAPSO-34分子筛经X射线衍射(XRD)表征,如图1所示,该固体产物结构为CHA型骨架结构。

合成的MeAPSO-34分子筛的电镜照片如图3所示,其晶粒尺寸约为4微米,形貌为立方体。

将合成的MeAPSO-34分子筛进行水热处理后,进行X射线衍射(XRD)表征,结果与未水热处理的MeAPSO-34分子筛结果一致,说明本实施例MeAPSO-34分子筛的水热稳定性好。

甲醇制烯烃(MTO)反应的固定床活性评价结果见表1,可以看出,本实施例的MeAPSO-34分子筛催化甲醇制烯烃(MTO)反应的乙烯丙烯选择性高且寿命长,相比其它实施例,本实施例的MeAPSO-34分子筛的综合性能最优,可能是混合型分子筛之间具有相互稳定的作用,且在一定比例的条件下稳定性最佳。

实施例3

一种MeAPSO-34分子筛,由以下原料制备合成:ZIF-67、ZIF-8、异丙醇铝、磷酸、硅溶胶、三乙胺和水,与实施例1的区别在于,所述异丙醇铝、硅溶胶、磷酸、三乙胺和水的摩尔比为1:0.4:1.5:2.5:60,ZIF-67、ZIF-8与异丙醇铝的质量比分别为0.03:1和0.03:1。

本实施例采用ZIF-67和ZIF-8作为杂原子来源,制得的MeAPSO-34分子筛为CoAPSO-34和ZnAPSO-34的混合型分子筛。

将合成的MeAPSO-34分子筛经X射线衍射(XRD)表征,如图1所示,该固体产物结构为CHA型骨架结构。

合成的MeAPSO-34分子筛的电镜照片如图4所示,其晶粒尺寸约为4微米,形貌为立方体。

将合成的MeAPSO-34分子筛进行水热处理后,进行X射线衍射(XRD)表征,结果与未水热处理的MeAPSO-34分子筛结果一致,说明本实施例MeAPSO-34分子筛的水热稳定性好。

甲醇制烯烃(MTO)反应的固定床活性评价结果见表1,可以看出,本实施例的MeAPSO-34分子筛催化甲醇制烯烃(MTO)反应的乙烯丙烯选择性高,且相比实施例1的MeAPSO-34分子筛的寿命长,可能是混合型分子筛之间具有相互稳定的作用。

实施例4

一种MeAPSO-34分子筛,与实施例1的区别在于,由以下原料制备合成:ZIF-8、异丙醇铝、磷酸、硅溶胶、三乙胺和水;所述ZIF-8、异丙醇铝、硅溶胶、磷酸、三乙胺和水的摩尔比为1:0.4:1.5:2.5:60,ZIF-8与异丙醇铝的质量比为0.06:1。

本实施例采用ZIF-8作为杂原子来源,制得的MeAPSO-34分子筛为ZnAPSO-34分子筛。

将合成的MeAPSO-34分子筛经X射线衍射(XRD)表征,如图1所示,该固体产物结构为CHA型骨架结构。

合成的MeAPSO-34分子筛的电镜照片如图5所示,其晶粒尺寸约为4微米,形貌为立方体。

将合成的MeAPSO-34分子筛进行水热处理后,进行X射线衍射(XRD)表征,结果与未水热处理的MeAPSO-34分子筛结果一致,说明本实施例MeAPSO-34分子筛的水热稳定性好。

甲醇制烯烃(MTO)反应的固定床活性评价结果见表1,可以看出,本实施例的MeAPSO-34分子筛催化甲醇制烯烃(MTO)反应的乙烯丙烯选择性高,且寿命长。

实施例5

一种MeAPSO-34分子筛,由以下原料制备合成:ZIF-67、异丙醇铝、磷酸、硅溶胶、三乙胺和水;与实施例1的区别在于,所述异丙醇铝、硅溶胶、磷酸、三乙胺和水的摩尔比为1:0.6:2:4:50,ZIF-67与异丙醇铝的质量比为0.08:1。

将合成的MeAPSO-34分子筛经X射线衍射(XRD)表征,该固体产物结构为CHA型骨架结构;将合成的MeAPSO-34分子筛进行水热处理后,进行X射线衍射(XRD)表征,结果与未水热处理的MeAPSO-34分子筛结果一致,说明本实施例MeAPSO-34分子筛的水热稳定性好。

甲醇制烯烃(MTO)反应的固定床活性评价结果见表1,可以看出,本实施例的MeAPSO-34分子筛催化甲醇制烯烃(MTO)反应的乙烯丙烯选择性高,且寿命长。

实施例6

一种MeAPSO-34分子筛,由以下原料制备合成:ZIF-67、异丙醇铝、磷酸、硅溶胶、三乙胺和水;与实施例1的区别在于,所述异丙醇铝、硅溶胶、磷酸、三乙胺和水的摩尔比为1:0.1:0.75:0.5:90,ZIF-67与异丙醇铝的质量比为0.3:1。

将合成的MeAPSO-34分子筛经X射线衍射(XRD)表征,该固体产物结构为CHA型骨架结构;将合成的MeAPSO-34分子筛进行水热处理后,进行X射线衍射(XRD)表征,结果与未水热处理的MeAPSO-34分子筛结果一致,说明本实施例MeAPSO-34分子筛的水热稳定性好。

甲醇制烯烃(MTO)反应的固定床活性评价结果见表1,可以看出,本实施例的MeAPSO-34分子筛催化甲醇制烯烃(MTO)反应的乙烯丙烯选择性较高,且寿命较长。

实施例7

一种MeAPSO-34分子筛,与实施例1的区别在于,由以下原料制备合成:ZIF-67、氧化铝、磷酸二氢铵、白炭黑、三乙胺和水;所述氧化铝、白炭黑、磷酸二氢铵、三乙胺和水的摩尔比为1:0.6:2:1.5:70,ZIF-67与氧化铝的质量比为0.06:1。

将合成的MeAPSO-34分子筛经X射线衍射(XRD)表征,该固体产物结构为CHA型骨架结构;将合成的MeAPSO-34分子筛进行水热处理后,进行X射线衍射(XRD)表征,结果与未水热处理的MeAPSO-34分子筛结果一致,说明本实施例MeAPSO-34分子筛的水热稳定性好。

甲醇制烯烃(MTO)反应的固定床活性评价结果见表1,可以看出,本实施例的MeAPSO-34分子筛催化甲醇制烯烃(MTO)反应的乙烯丙烯选择性高,且寿命长。

实施例8

一种MeAPSO-34分子筛,与实施例1的区别在于,由以下原料制备合成:ZIF-67、拟薄水铝石、磷酸氢二铵、正硅酸乙酯、四乙基氢氧化铵和水;所述拟薄水铝石、正硅酸乙酯、磷酸氢二铵、四乙基氢氧化铵和水的摩尔比为1:0.5:1:3:70,ZIF-67与拟薄水铝石的质量比为0.1:1。

将合成的MeAPSO-34分子筛经X射线衍射(XRD)表征,该固体产物结构为CHA型骨架结构;将合成的MeAPSO-34分子筛进行水热处理后,进行X射线衍射(XRD)表征,结果与未水热处理的MeAPSO-34分子筛结果一致,说明本实施例MeAPSO-34分子筛的水热稳定性好。

甲醇制烯烃(MTO)反应的固定床活性评价结果见表1,可以看出,本实施例的MeAPSO-34分子筛催化甲醇制烯烃(MTO)反应的乙烯丙烯选择性高,且寿命长。

实施例9

一种MeAPSO-34分子筛,与实施例1的区别在于,由以下原料制备合成:ZIF-8、氧化铝、磷酸、硅溶胶、丁胺和水;所述氧化铝、硅溶胶、磷酸、丁胺和水的摩尔比为1:0.2:2:1:70,ZIF-8与氧化铝的质量比为0.15:1。

将合成的MeAPSO-34分子筛经X射线衍射(XRD)表征,该固体产物结构为CHA型骨架结构;将合成的MeAPSO-34分子筛进行水热处理后,进行X射线衍射(XRD)表征,结果与未水热处理的MeAPSO-34分子筛结果一致,说明本实施例MeAPSO-34分子筛的水热稳定性好。

甲醇制烯烃(MTO)反应的固定床活性评价结果见表1,可以看出,本实施例的MeAPSO-34分子筛催化甲醇制烯烃(MTO)反应的乙烯丙烯选择性高,且寿命长。

实施例10

一种MeAPSO-34分子筛,由以下原料制备合成:ZIF-8、氧化铝、磷酸、硅溶胶、丁胺和水;所述氧化铝、硅溶胶、磷酸、丁胺和水的摩尔比为1:0.2:2:1:70,ZIF-8与氧化铝的质量比为0.15:1。

上述MeAPSO-34分子筛的合成方法,包括以下步骤:

(1)在烧杯中加入水,向其中按比例加入沸石咪唑酯骨架结构材料、铝源、磷源、硅源和模板剂,搅拌均匀,形成初始凝胶混合物;

(2)将初始凝胶混合物倒入不锈钢反应釜中,置于旋转烘箱150℃下老化处理18小时;

(3)升温,将老化处理后的混合物于180℃条件下晶化12小时,得到晶化产物;

(4)晶化结束后,将晶化产物冷却至室温,经洗涤、离心、干燥后得到的固体粉末,即MeAPSO-34分子筛。

将合成的MeAPSO-34分子筛经X射线衍射(XRD)表征,该固体产物结构为CHA型骨架结构;将合成的MeAPSO-34分子筛进行水热处理后,进行X射线衍射(XRD)表征,结果与未水热处理的MeAPSO-34分子筛结果一致,说明本实施例MeAPSO-34分子筛的水热稳定性好。

甲醇制烯烃(MTO)反应的固定床活性评价结果见表1,可以看出,本实施例的MeAPSO-34分子筛催化甲醇制烯烃(MTO)反应的乙烯丙烯选择性高,且寿命长。

实施例11

一种MeAPSO-34分子筛,由以下原料制备合成:ZIF-8、氧化铝、磷酸、硅溶胶、丁胺和水;所述氧化铝、硅溶胶、磷酸、丁胺和水的摩尔比为1:0.2:2:1:70,ZIF-8与氧化铝的质量比为0.15:1。

上述MeAPSO-34分子筛的合成方法,包括以下步骤:

(1)在烧杯中加入水,向其中按比例加入沸石咪唑酯骨架结构材料、铝源、磷源、硅源和模板剂,搅拌均匀,形成初始凝胶混合物;

(2)将初始凝胶混合物倒入不锈钢反应釜中,置于旋转烘箱170℃下老化处理12小时;

(3)升温,将老化处理后的混合物于180℃条件下晶化24小时,得到晶化产物;

(4)晶化结束后,将晶化产物冷却至室温,经洗涤、离心、干燥后得到的固体粉末,即MeAPSO-34分子筛。

将合成的MeAPSO-34分子筛经X射线衍射(XRD)表征,该固体产物结构为CHA型骨架结构;将合成的MeAPSO-34分子筛进行水热处理后,进行X射线衍射(XRD)表征,结果与未水热处理的MeAPSO-34分子筛结果一致,说明本实施例MeAPSO-34分子筛的水热稳定性好。

甲醇制烯烃(MTO)反应的固定床活性评价结果见表1,可以看出,本实施例的MeAPSO-34分子筛催化甲醇制烯烃(MTO)反应的乙烯丙烯选择性高,且寿命长。

实施例12

一种MeAPSO-34分子筛,由以下原料制备合成:ZIF-8、氧化铝、磷酸、硅溶胶、丁胺和水;所述氧化铝、硅溶胶、磷酸、丁胺和水的摩尔比为1:0.2:2:1:70,ZIF-8与氧化铝的质量比为0.15:1。

上述MeAPSO-34分子筛的合成方法,包括以下步骤:

(1)在烧杯中加入水,向其中按比例加入沸石咪唑酯骨架结构材料、铝源、磷源、硅源和模板剂,搅拌均匀,形成初始凝胶混合物;

(2)将初始凝胶混合物倒入不锈钢反应釜中,置于旋转烘箱180℃下老化处理15小时;

(3)升温,将老化处理后的混合物于220℃条件下晶化50小时,得到晶化产物;

(4)晶化结束后,将晶化产物冷却至室温,经洗涤、离心、干燥后得到的固体粉末,即MeAPSO-34分子筛。

将合成的MeAPSO-34分子筛经X射线衍射(XRD)表征,该固体产物结构为CHA型骨架结构;将合成的MeAPSO-34分子筛进行水热处理后,进行X射线衍射(XRD)表征,结果与未水热处理的MeAPSO-34分子筛结果略有差别,说明本实施例MeAPSO-34分子筛具有较好的水热稳定性。

甲醇制烯烃(MTO)反应的固定床活性评价结果见表1,可以看出,本实施例的MeAPSO-34分子筛催化甲醇制烯烃(MTO)反应的乙烯丙烯选择性较高,且寿命长。

对比例1

一种MeAPSO-34分子筛,与实施例1的区别在于,由以下原料制备合成:硝酸钴、异丙醇铝、磷酸、硅溶胶、三乙胺和水;所述异丙醇铝、硅溶胶、磷酸、三乙胺和水的摩尔比为1:0.4:1.5:2.5:60,硝酸钴与异丙醇铝的质量比为0.06:1。

将合成的MeAPSO-34分子筛经X射线衍射(XRD)表征,该固体产物结构为CHA型骨架结构;将合成的MeAPSO-34分子筛进行水热处理后,进行X射线衍射(XRD)表征,结果与未水热处理的MeAPSO-34分子筛结果差异较大,说明该MeAPSO-34分子筛在水热条件下有一定的分解,证明其水热稳定性差。

甲醇制烯烃(MTO)反应的固定床活性评价结果见表1,可以看出,本对比例的MeAPSO-34分子筛催化甲醇制烯烃(MTO)反应的乙烯丙烯选择性差,且寿命短。

对比例2

一种SAPO-34分子筛,与实施例1的区别在于,由以下原料制备合成:纳米片状SAPO-34晶种、异丙醇铝、磷酸、硅溶胶、三乙胺和水;所述异丙醇铝、硅溶胶、磷酸、三乙胺和水的摩尔比为1:0.4:1.5:2.5:60,纳米片状SAPO-34晶种与异丙醇铝的质量比为0.06:1。

将合成的SAPO-34分子筛经X射线衍射(XRD)表征,该固体产物结构为CHA型骨架结构;将合成的SAPO-34分子筛进行水热处理后,进行X射线衍射(XRD)表征,结果与未水热处理的SAPO-34分子筛结果差异较大,说明该SAPO-34分子筛在水热条件下有一定的分解,证明其水热稳定性差。

甲醇制烯烃(MTO)反应的固定床活性评价结果见表1,可以看出,本对比例的SAPO-34分子筛催化甲醇制烯烃(MTO)反应的乙烯丙烯选择性差,且寿命短。

对比例3

一种MeAPSO-34分子筛,与实施例1的区别在于,由以下原料制备合成:硝酸钴、纳米片状SAPO-34晶种、异丙醇铝、磷酸、硅溶胶、三乙胺和水;所述异丙醇铝、硅溶胶、磷酸、三乙胺和水的摩尔比为1:0.4:1.5:2.5:60,硝酸钴、纳米片状SAPO-34晶种与异丙醇铝的质量比分别为0.03:1和0.03:1。

将合成的MeAPSO-34分子筛经X射线衍射(XRD)表征,该固体产物结构为CHA型骨架结构;将合成的MeAPSO-34分子筛进行水热处理后,进行X射线衍射(XRD)表征,结果与未水热处理的MeAPSO-34分子筛结果差异较大,说明该MeAPSO-34分子筛在水热条件下有一定的分解,证明其水热稳定性差。

甲醇制烯烃(MTO)反应的固定床活性评价结果见表1,可以看出,本对比例的MeAPSO-34分子筛催化甲醇制烯烃(MTO)反应的乙烯丙烯选择性差,且寿命短。

表1甲醇制烯烃(MTO)反应的固定床活性评价

从表1可以看出,本发明MeAPSO-34分子筛催化甲醇制烯烃(MTO)反应的乙烯丙烯选择性高,且寿命长,以实施例2的综合性能最优,从实施例1-4可以看出,采用ZIF-67和ZIF-8的组合作为原料时,产物性能最优,且两者比例为4:2时最优;从实施例1-9可以看出,所述铝源、硅源、磷源、模板剂和水的摩尔比为1:(0.2~0.6):(1~2):(1~4):(40~80),且所述沸石咪唑酯骨架结构材料与所述铝源的质量比为(0.05~0.25):1时为优选方案;从实施例9-12可以看出,合成方法中优选的方案为:老化处理的温度为150~170℃,时间为10~18小时,晶化的温度为180~200℃,时间为8~48小时,且用时较短时制得的分子筛质量高,可以缩短合成时间;从实施例1和对比例1-3的对比可以看出,单纯的金属改性或晶种辅助并采用简单的步骤合成的分子筛乙烯丙烯选择性差,且寿命短,同时其水热稳定性差,证明对比例的分子筛综合性能差。因此,本发明MeAPSO-34分子筛催化性能优异、水热稳定性好且寿命长,其合成方法步骤简单且耗时短。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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