高等化学工程学报

抽象的

SAPO-5 的形态和酸性对甲醇制烯烃 (MTO) 反应的控制

寺坂一佐、今井博之、李晓红

硅铝磷酸盐 (SAPO) 沸石材料是一类具有微孔的沸石，与传统的铝硅酸盐沸石相比，其酸强度适中；此外，它们的酸量可以通过将 Si 物种掺入铝磷酸盐 (AlPO) 框架中进行调节。甲醇转化为低碳烯烃（包括乙烯、丙烯和丁烯（异丁烯、1-丁烯和 2-丁烯）），即甲醇制烯烃 (MTO) 反应，是在沸石作为酸性催化剂的情况下进行的。在 MTO 反应中，反应物和产物的扩散性的提高以及沸石酸性的调节是提高催化剂寿命的关键，因为这样可以抑制孔中的积炭沉积。在本研究中，我们重点研究了具有 AFI 结构和 0.73 纳米大微孔的 SAPO-5 材料在 MTO 反应中的催化性能的提高。仅通过改变起始凝胶的浓度就可以轻松合成具有不同形貌和酸性的高度结晶的 SAPO-5。与用传统组合物（H2O/Al 比为 50）合成的 SAPO-5 相比，使用高浓度起始凝胶（H2O/Al 比为 5）可以形成尺寸更小且具有大量弱酸性位点的 SAPO-5 晶体。在 MTO 反应中评估了合成的 SAPO-5 材料作为酸催化剂的催化性能。晶粒形貌和酸量对初始活性和产物分布几乎不影响，但对催化剂寿命有显著影响。SAPO-5 晶粒尺寸的减小提高了抗积炭性能，从而延长了催化剂的寿命。