SAPO-34分子筛的合成及其对甲醇制低碳烯烃反应的催化性能

制备具有适宜酸性能和最佳物理性质的催化剂是甲醇制低碳烯烃（MTO）工艺的关键。采用水热晶化法，考察了不同模板剂、模板剂用量、pH、晶化时间和温度等因素对SAPO-34分子筛制备的影响，并采用XRD、SEM、BET和NH3-TPD等方法进行表征，从而考察分子筛结构、表面酸性等性质对分子筛催化剂在MTO反应中的催化性能的影响。结果表明：四乙基氢氧化铵（TEAOH）为合成SAPO-34的最佳模板剂，与二乙胺相比，TEAOH制得的SAPO-34比表面积大（＞400m2/g），呈立方晶形，颗粒尺寸较小且分布均匀，具有比例适宜的强、弱酸中心；而以二乙胺为模板剂合成的SAPO-34具有较多的强酸中心，酸性较强。采用TEAOH为模板剂，当n(TEAOH)∶n(Al2O3)为2.02~1.35时，减少模板剂用量，合成产物仍为SAPO-34，相对结晶度减小；当n(TEAOH)∶n(Al2O3)为1.35~1.01时，减少模板剂用量会导致SAPO-5与SAPO-34共生。直接、快速的升温过程不利于晶粒的成长；先升温至90~150℃并维持这一温度，待过渡相态稳定后再继续升温至170~250℃晶化，有利于得到更高结晶度的SAPO-34晶体，此时SAPO-34分子筛在MTO反应中显示了最优的催化性能，甲醇转化率100%，对低碳烯烃的选择性为83.40%，活性时间为220min。