SAPO-34分子筛晶粒大小和形貌的影响因素及其控制研究进展

SAPO-34分子筛被认为是甲醇催化转化制低碳烯烃(MTO)最适用的催化剂。然而,传统的SAPO-34分子筛催化剂极易发生积碳失活,寿命较短。研究表明,小晶粒SAPO-34分子筛可以有效地提高催化剂使用性能。文章介绍了小晶粒SAPO-34分子筛具有的特性以及晶粒大小和形貌的影响因素及其控制,进一步分析了催化剂晶粒大小和形貌对MTO反应的影响,并提出改善MTO催化剂使用性能的建议。     

用于催化甲醇制烯烃的SAPO-34分子筛合成的研究进展

介绍了用于催化甲醇制烯烃的SAPO-34分子筛合成的研究近况。SAPO-34分子筛的合成过程是影响其晶粒尺寸、酸性强弱等物化性能的重要因素, 因而是影响其催化性能的关键因素。本文详细叙述了原料配比及其种类、模板剂、F^-等合成因素对SAPO-34分子筛物化性能及其MTO反应催化性能的影响。针对SAPO-34合成及其催化性能优化的新技术, 综述了SAPO-34分子筛的金属改性及其超声波、微波辅助合成的特点和效果, 指出通过研发新的模板剂及其助剂、改性或制备新工艺进而改善分子筛的酸性、提高其烯烃选择性、延长催化反应寿命、降低合成成本是SAPO-34今后研发的重要方向。     

SAPO-34分子筛研究进展

综述了SAPO-34分子筛在合成、结构、酸性、热稳定性及水热稳定性等物化表征方面以及在MTO反应中应用的研究近况,重点介绍了SAPO-34分子筛合成及其在MTO反应中应用的影响因素。     

草酸溶液处理对SAPO-34分子筛物性和催化性能的影响

用XRD、SEM、N₂物理吸附、XRF、ICP-AES以及NH₃-TPD、FT-IR、固体NMR和固定床甲醇制烯烃技术（MTO）反应评价等表征手段,研究了草酸溶液处理对SAPO-34分子筛的改性作用。结果表明,用草酸溶液对SAPO-34分子筛进行后处理可以通过刻蚀骨架在晶体中产生大孔,调变孔道结构,改善微孔扩散性能;选择性地降低分子筛的骨架硅含量,从而降低分子筛的酸强度和酸中心密度。将改性前后的分子筛应用于MTO反应中。评价结果表明,适度的酸处理能够在保证分子筛收率和乙烯、丙烯选择性的前提下,明显提高催化剂的单程寿命。草酸溶液处理是一种值得研究的SAPO-34分子筛后处理改性方法和MTO催化剂制备手段。     

SAPO-34分子筛合成晶粒大小控制研究

近年来,SAPO-34分子筛由于在MTO及气体吸附、分离等领域的独特性能,受到广泛关注。经研究发现SAPO-34晶粒大小对其在不同领域的使用性能有重要影响。如在MTO反应中小晶粒SAPO-34性能优异,而在某些气体净化分离领域大晶粒产品综合性能更好。文章通过对SAPO-34分子筛晶化机理研究,分析、讨论了在水热晶化过程中影响SAPO-34晶粒大小的各种因素。     

高性能甲醇制低碳烯烃催化剂SAPO-34分子筛的研究进展

从SAPO-34分子筛在甲醇制低碳烯烃过程中(MTO)的催化作用及失活机理出发,分析了影响SAPO-34分子筛催化性能的重要因素,在调节活性位和改善传质两方面综述了近年来在提高SAPO-34分子筛MTO催化单程寿命和双烯选择性方面的研究进展,并对未来高性能SAPO-34分子筛合成的发展进行展望。     

高性能甲醇制低碳烯烃催化剂SAPO-34分子筛的研究进展

从SAPO-34分子筛在甲醇制低碳烯烃过程中(MTO)的催化作用及失活机理出发,分析了影响SAPO-34分子筛催化性能的重要因素,在调节活性位和改善传质两方面综述了近年来在提高SAPO-34分子筛MTO催化单程寿命和双烯选择性方面的研究进展,并对未来高性能SAPO-34分子筛合成的发展进行展望。     

多级孔ZSM-5/SAPO-34复合分子筛制备及催化MTO性能研究

为制备性能更加优异的甲醇制烯烃（MTO）催化剂及进一步探究多级孔道对MTO催化反应的影响,采用柠檬酸溶液（CA）运用后处理方法对复合分子筛进行刻蚀,成功制备了具有多级孔道结构的ZSM-5/SAPO-34复合分子筛（CA-Z-S）。对复合分子筛的晶相、骨架、孔结构等理化性质进行了表征;将复合分子筛用于催化MTO反应,考察了复合分子筛的催化性能。表征结果表明,使用CA处理对ZSM-5/SAPO-34复合分子筛的形貌、结构会产生影响,使CA-Z-S具有更紧密的复合结构、适量的弱酸中心和多级孔道复合结构。催化测试结果表明,甲醇转化率达到100%时,CA-Z-S的寿命为1 200 min,较SAPO-34提高79%,较ZSM-5/SAPO-34提高30%;CA-Z-S对轻烯烃的选择性达到90.5%,较SAPO-34提高约3.7%。研究结果表明,利用CA对复合分子筛进行后处理,有利于复合分子筛催化MTO反应性能的提升。     

表征手段在SAPO-34分子筛合成过程及晶化机理研究中的应用概述

介绍了SAPO -34分子筛合成过程及晶化机理研究所应用的典型表征方法,XRD 、SEM 、NMR、XRF等离线或原位表征技术在SAPO-34分子筛合成过程、晶化机理研究的应用,为凝胶制备过程和晶化过程液、固相化学组成、配位环境变化规律研究提供了强大检测手段,为晶化机理的提出提供了数据支持,为实现分子筛的可控制备提供了可能.     

ZSM-5/SAPO-34复合分子筛的制备与甲醇芳构化性能研究

采用Na OH溶液处理法制备了介孔ZSM-5分子筛。采用包埋法合成了ZSM-5/SAPO-34复合介孔分子筛,并采用X射线衍射图谱(XRD)、电子扫描电镜(SEM)、氮吸附进行分析,在固定床反应器中进行了甲醇芳构化反应。研究结果表明,ZSM-5/SAPO-34复合分子筛孔径呈微孔和介孔多级孔分布,孔径和孔容均高于ZSM-5分子筛。当ZSM-5与SAPO-34分子筛的质量比为1∶2时,ZSM-5/SAPO-34复合分子筛具有较好的芳构化活性。在反应温度为475℃、反应压力0.5 MPa、空速(LHSV)1.2 h-1条件下,BTX(苯、甲苯和二甲苯)的收率可达30.8%。     

SAPO分子筛上氯甲烷催化转化制氯乙烯单体

采用水热合成法制备了SAPO分子筛,考察磷与铝物质的量比对SAPO分子筛催化转化氯甲烷制氯乙烯单体反应催化性能的影响.结果表明,SAPO-34在氯甲烷催化转化制备氯乙烯单体反应中,表现出较好的催化性能及稳定性.     

Krypton‐xenon separation properties of SAPO‐34 zeolite materials and membranes

Separation of the radioisotope ⁸⁵Kr from ¹³⁶Xe is an important target during used nuclear fuel recycling. We report a detailed study on the Kr and Xe adsorption, diffusion, and membrane permeation properties of the silicoaluminophosphate zeolite SAPO‐34. Adsorption and diffusion measurements on SAPO‐34 crystals indicate their potential for use in Kr‐Xe separation membranes, but also highlight competing effects of adsorption and diffusion selectivity. SAPO‐34 membranes are synthesized on α?alumina disk and tubular substrates via steam assisted conversion seeding and hydrothermal growth, and are characterized in detail. Membrane transport measurements reveal that SAPO‐34 membranes can separate Kr from Xe by molecular sieving, with Kr permeabilities around 50 Barrer and mixture selectivity of 25–30 for Kr at ambient or slight sub‐ambient conditions. The membrane transport characteristics are modeled by the Maxwell‐Stefan equations, whose predictions are in very good agreement with experiment and confirm the minimal competing effects of adsorption and diffusion. © 2016 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 63: 761–769, 2017     

甲醇制烯烃催化剂研究进展

综述了甲醇制烯烃催化剂的研究进展,从晶体结构、改性方法、催化性能等方面分析了两种重要的甲醇制烯烃催化剂ZSM-5和SAPO-34;并介绍了由上述分子筛开发出的ZSM-5/磷酸铝复合分子筛。     

甲醇制烯烃技术研究进展

综述了甲醇制烯烃常用催化剂ZSM-5和SAPO-34分子筛的开发,阐述了影响ZSM-5和SAPO-34分子筛催化性能的重要因素以及对分子筛改性的方法。并对甲醇制烯烃和甲醇制丙烯的工艺开发和工业放大进展进行了介绍。     

The competition of organic amines and the phosphorus source on directing the formation of aluminophosphate-based molecular sieves with chabazite structure

In the report, H₃PO₃ was used in place of H₃PO₄ as the phosphorus source to synthesize chabazite structure silicoaluminophosphate (SAPO) molecular sieves, SAPO-34, SAPO-44, and SAPO-47. It has been found that the directing effects of organic bases have met with a competition coming from the alternation of phosphorus source. For example, using H₃PO₄ as the phosphorus source, morpholine and triethylamine are two well known organic bases for directing the formation of SAPO-34. However, when H₃PO₃ or the mixtures of H₃PO₃ and H₃PO₄ are used as the phosphorus source, the directing product has changed from SAPO-34 to SAPO-47. Raman investigation has shown that there are some P(III) species in the intermediates for crystallizing SAPO-47. It means that chabazite structure SAPO molecular sieves are formed from a new route containing the transformation of P(III) to P(V) species. Meanwhile, the host–guest interactions between organic bases and SAPO framework have been studied and used to discuss why SAPO-47 is the preferable crystallizing product in the presence of H₃PO₃. Moreover, the competitive effect of phosphorus source H₃PO₃ on the synthesis of SAPO-47 has met its limitation when employing cyclohexylamine as the structure-directing agent. It has shown that no matter using H₃PO₃ or the mixture of H₃PO₃ and H₃PO₄ as the source of phosphorus, SAPO-44 is always the crystallizing product.     

Deactivation by coke of a catalyst based on a SAPO‐34 in the transformation of methanol into olefins

When methanol is converted to olefins on a SAPO‐34 catalyst between 350 and 425°C, there is a rapid initial formation of coke, followed by a slower rate of coke deposition. The rate of coke formation decreases with increasing temperature, and with progression through the catalyst bed. The coke completely blocks the internal channels of the SAPO‐34 crystals and subsequently blocks the mesopores (intercrystalline and those of the bentonite). Coke deposition mainly blocks sites of acidic strength above 175 kJ mol⁻¹. The presence of water in the feed lessens coke formation, either by converting Lewis to Brønsted sites or by competing for surface sites with coke precursors. © 1999 Society of Chemical Industry     

SAPO分子筛及其应用

磷酸硅铝分子筛(SAPO)是由SiO2、AlO2-、PO2 三种四面体单元构成的微孔型晶体,其孔结构可通过改变不同的合成条件及硅含量来控制.由于骨架呈负电性,具有可交换的阳离子,同时呈现出质子酸性,因此SAPO分子筛被广泛用作吸附剂、催化剂和催化剂载体,是一种具有优异择形选择性、热稳定性和湿热稳定性的新型催化材料.     

SAPO分子筛在烃类异构化反应中的应用

介绍了SAPO分子筛在烯烃异构、烷烃异构、芳烃异构、异构脱蜡等化工过程的最新应用;综述了通过引入合适的金属离子对SAPO分子筛的酸性和孔道结构进行调节,有利于烃类异构化反应;认为有效提高SAPO分子筛的稳定性,是急需解决的问题。     

SAPO系列分子筛催化剂应用于正构烷烃异构化的研究进展

磷酸硅铝分子筛SAPO是由PO_4、AlO_4和SiO_4三种四面体构成的三维骨架结构微孔型晶体,具有优异择形选择性、离子交换性、酸性可调性和水热稳定性等特殊性能,广泛用于裂解、烷基化、聚合、重整、加氢、脱氢和水合等反应。综述了SAPO系列分子筛在正构烷烃异构化反应中的应用。SAPO作载体比传统载体制得的催化剂活性高;SAPO-11负载的贵金属催化剂有较高的活性和异构选择性;小粒径SAPO系列分子筛负载的高比表面积、高活性、高稳定性和强抗中毒性能的非贵金属催化材料是异构化催化剂的研究热点。展望了SAPO系列分子筛的研究方向及应用前景。