[发明专利]一种具有多级孔的SAPO-31分子筛的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及SAPO-31分子筛的合成方法。

背景技术

具有圆形一维非交叉直孔道的SAPO-31分子筛不仅具有适宜的孔道结构和尺寸（0.54nm×0.54nm），而且具有更加温和的酸性，作为正构烷烃加氢异构化反应的酸性载体更有利于单支链异构体的生成和扩散，因此，SAPO-31分子筛作为双功能催化剂的酸性载体在石油馏分油的加氢异构凝合和异构脱蜡制取高品质祡油和低凝点润滑油的生产中表现出比沸石分子筛和其他磷酸硅铝类分子筛更高的催化稳定性和更高的异构化选择性，在石油炼制和石油化工等领域具有广阔的应用前景。

在具有多级孔结构的分子筛中，由于在微孔孔道间构筑了介孔通道，缩短了反应物和产物扩散的程间距和在孔道内的停留时间，可以显著地改善反应物和产物大分子的扩散性能，因此分子筛的可及酸性位更多，作为催化剂可显著提高反应物的转化效率，提高初级产物的选择性。

对合成的分子筛进行酸脱铝、碱脱硅改性可以脱除沸石分子筛骨架中的铝或硅原子，形成大量的空位，而空位的出现会造成分子筛结构网格中的断点出现，使一部分小孔相互联通而形成二次介孔。虽然通过这种方式可以形成多级孔分子筛，但是脱铝或脱硅的程度很难掌握，骨架原子脱除的量增大很容易造成沸石分子筛的骨架塌陷，而且脱除的铝或硅物种还可能堵塞分子筛的孔道或孔口，因此通过脱铝、脱硅改性的分子筛的耐酸碱能力较差。

综上所述，现有方法合成的微孔SAPO-31分子筛的孔道尺寸小（0.54nm×0.54nm），限制了反应物和产物在其孔道内的扩散，而通过脱铝或脱硅改性形成介孔孔道的方法又存在改性程度很难控制的问题，而且骨架原子脱除的量增大很容易造成沸石分子筛的骨架塌陷，脱除的铝或硅物种还可能堵塞分子筛的孔道或孔口，因此，通过脱铝、脱硅改性制备的多级孔分子筛存在耐酸碱能力较差、操作繁琐、不易实施及环境不友好等一系列问题。

发明内容

本发明要解决现有合成SAPO-31分子筛的方法不存在介孔孔道，采用二次合成法制备的分子筛的耐酸碱能力较差、操作繁琐、不易实施及环境不友好的问题，而提供一种采用微孔模板剂和介孔模板剂的双模板法合成具有多级孔的SAPO-31分子筛的方法。

一种具有多级孔的SAPO-31分子筛的合成方法，具体是按照以下步骤进行的：

一、制备初始凝胶：称取磷酸、拟薄水铝石、硅溶胶、二正丁胺和去离子水并混合，再向该混合物中加入介孔模板剂，然后将加入介孔模板剂的混合物在转速为600r/min～1200r/min下搅拌3h～8h，得到初始凝胶；

所述的磷酸与拟薄水铝石的质量比为1:(0.40～0.80)；所述的磷酸与硅溶胶的质量比为1:(0.30～0.90)；所述的磷酸与二正丁胺的质量比为1:(0.20～0.90)；所述的磷酸与去离子水的质量比为1:(2.00～4.00)；所述的磷酸与介孔模板剂的质量比为1:(0.05～0.40)；

二、晶化和焙烧：将初始凝胶置于带聚四氟乙烯内衬的不锈钢晶化釜中，在温度为170℃～190℃下晶化12h～60h，将晶化产物冷却至室温，再经离心分离和洗涤，并在温度为100℃～120℃下干燥10h～24h，最后将干燥后的晶化产物置于马弗炉中，在温度为500℃～700℃下焙烧6h～8h，制得具有多级孔的SAPO-31分子筛。

本发明的有益效果是：一、有效地改善了分子筛的孔道特性，介孔孔道尺寸在5～30nm范围内，因此，在润滑油异构脱蜡制备低凝固点润滑油的工艺中，反应物和产物能够在介孔中充分扩散，从而提高了带支链异构烷烃的选择性；二、本发明通过先制成初始凝胶，再通过传统水热法成功地合成出同时具有微孔和介孔的多级孔SAPO-31分子筛，避免了使用酸脱铝和碱脱硅等形成介孔孔道的方法可能导致分子筛骨架塌陷等问题，因此，有效地提高了分子筛的耐酸碱能力，可作为酸性催化剂或双功能催化剂的酸性载体应用于石油炼制、石油化工、基本有机化工和精细化工等领域中；三、避免了使用酸脱铝和碱脱硅的方法，减少了环境污染，为环境友好的方法；四、合成方法操作简单，易于实现规模化生产。

本发明用于一种具有多级孔的SAPO-31分子筛的合成方法。

附图说明

图1是实施例一制备的SAPO-31分子筛X射线衍射图谱；

图2是实施例一制备的SAPO-31分子筛扫描电子显微镜图；

图3是实施例一制备的SAPO-31分子筛透射电子显微镜图；

图4是实施例一制备的SAPO-31分子筛N₂物理吸附图；