[发明专利]SAPO‑17/SAPO‑56共晶分子筛、其合成方法及应用

说明书

技术领域

本申请涉及一种SAPO-17/SAPO-56共晶分子筛、其合成方法及应用，属于SAPO类分子筛领域。

背景技术

磷酸硅铝分子筛(SAPO)系列分子筛是美国联合碳化公司(UCC)于1984年开发的一种新型分子筛，是由SiO₂、AlO₂^-、PO₂⁺三种四面体单元构成的微孔型晶体。其中SAPO-56是一种具有AFX结构的小孔分子筛，具有八元环的三维孔道，孔径0.34nm×0.36nm，其基本结构单元为双六元环。SAPO-17具有与AFX类似的微观孔道结构的ERI结构分子筛，孔径0.36nm×0.51nm。

美国专利5437781报道了SAPO-56分子筛的合成研究，采用有机胺N，N，N’，N’-四甲基-1，6-己二胺(TMHDA)为单一模板剂合成SAPO-56。SAPO-56分子筛在烃类转化反应中是一种很有用的催化剂，包括裂解，加氢裂解，烷基化，异构化，聚合，甲烷化，合成气转化等反应过程。

通常SAPO分子筛的合成需要有机胺/铵作为结构导向剂，一种有机胺可以在不同的条件下合成多种结构的分子筛，同样，一种分子筛可以使用多种不同的有机胺合成。但是到目前为止，有机胺的结构和其所导向生成的分子筛结构之间的关联并不是很清楚。虽然较多的研究者在这方面进行了大量的研究和尝试，并且也取得了一些进步，但要想做到结构导向剂和其所生成的分子筛结构之间的预测仍是非常困难的。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供一种新型分子筛-SAPO-17/SAPO-56共晶分子筛。该分子筛具有SAPO-17分子筛和SAPO-56分子筛的共晶结构，作为催化剂，在酸催化反应和含氧化合物转化制烯烃反应中表现出良好的催化性能；作为气体吸附分离剂，在CO₂和N₂的分离方面表现了良好的性能。

所述SAPO-17/SAPO-56共晶分子筛，其特征在于，具有如下无水化学组成：

mTEOA·nTMHDA·(Si_xAl_yP_z)O₂

其中，TEOA为三乙醇胺；TMHDA为N，N，N′，N′-四甲基-1，6-己二胺；m为每摩尔(Si_xAl_yP_z)O₂中三乙醇胺的摩尔数，m＝0.01～0.15；n为每摩尔(Si_xAl_yP_z)O₂中N，N，N′，N′-四甲基-1，6-己二胺的摩尔数，n＝0.01～0.10；x、y、z分别表示Si、Al、P的摩尔分数，其范围分别是x＝0.01～0.35，y＝0.35～0.55，z＝0.30～0.50，且x+y+z＝1。

优选地，所述SAPO-17/SAPO-56共晶分子筛的X射线衍射图谱中至少包括以下衍射峰：

2θ在7.7°至7.8°范围内的一个衍射峰；

2θ在8.5°至8.6°范围内的一个衍射峰；

2θ在9.5°至9.6°范围内的一个衍射峰；

2θ在17.8°至17.9°范围内的一个衍射峰；

2θ在20.5°至20.6°范围内的一个衍射峰；

2θ在24.9°至25.0°范围内的一个衍射峰。

进一步优选地，所述SAPO-17/SAPO-56共晶分子筛的X射线衍射图谱中至少含有如下表1所示的衍射峰。

表1

根据本申请的又一方面，提供一种合成所述SAPO-17/SAPO-56共晶分子筛的方法，其特征在于，以三乙醇胺TEOA和N，N，N′，N′-四甲基-1，6-己二胺TMHDA为模板剂，采用水热合成方法合成所述SAPO-17/SAPO-56共晶分子筛。

优选地，合成所述SAPO-17/SAPO-56共晶分子筛的方法至少包括如下步骤：

a)将去离子水、硅源、铝源、磷源、TMHDA和TEOA按照一定比例混合，得到具有如下摩尔配比的初始凝胶混合物：

SiO₂/Al₂O₃＝0.15～1.5；