[发明专利]一种多晶貌SAPO-53分子筛的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅磷酸铝分子筛的合成方法，更确切的说是涉及一种具有多晶貌结构的微孔硅磷酸铝分子筛SAPO-53的制备方法。

背景技术

磷酸铝分子筛是在硅铝分子筛发展之后，由美国联合碳化物公司UCC在1984开发的一种新型分子筛（USP 4310440）。该类分子筛的特点是骨架由磷氧四面体和铝氧四面体交替链接而成，骨架结构和孔道结构非常丰富。只含有磷铝的分子筛由于骨架电荷平衡，不具有酸性，也就没有催化性能。因此，将硅和其它金属杂原子引入形成的硅磷酸铝分子筛（SAPO）和金属磷酸铝分子筛（MAPO）使骨架具有了酸性位，极大的扩展了该类分子筛的用途，使该类分子筛在气体分离、催化，烃类裂解、烷基化、异构化、重整、加氢、脱氢和水和反应中有良好的作用，尤其是在甲醇制烯烃的反应中表现出良好的催化活性。

AlPO₄-53分子筛由美国曼哈顿学院的Kirchner, R. M.等在2000年以甲胺为模板剂首次合成，合成时间7天，合成温度150℃，甲胺与Al₂O₃的摩尔比为1：1。AlPO₄-53分子筛结构属于正交晶系，P2₁2₁2₁空间群，与ALPO-EN3、JDF-2、CFSAPO-1(A)属于同一构型，拓扑结构代码AEN，由沿(100)晶面的8元环和沿(010)晶面的8元环孔道相交形成一个二维孔结构，具有0.31×0.43nm大小的笼形结构。Kirchner, R. M.等合成AlPO₄-53分子筛的时间较长，合成条件苛刻，模板剂甲胺用量大且有毒易燃，不利于工业化生产。目前采用其它胺或铵盐还不能合成该分子筛，对于该分子筛的合成发展造成了一定的困难。

董晋湘等对AlPO₄-5、AlPO₄-53、SAPO-34、(NH₄)ZnPO₄-HEX和ZrPO-Py等多孔材料的储气能力进行了研究，发现AlPO₄-53和SAPO-34对氢气有很好的储存能力，因为它们有相同的8元环以及尺寸相近的笼结构。吴华伟等研究结果也表明，分子筛的笼型结构对甲烷的储存量非常重要，SAPO-34和AlPO₄-53都是具有最佳吸附孔径的微孔吸附剂，具有笼型结构对甲烷有很好储存能力。

SAPO-53分子筛同SAPO-34分子筛含有相同的8元环，孔道尺寸非常相近，并且SAPO-53分子筛的孔道更加丰富，有望在甲醇制烯烃（MTO）和甲醇制丙烯（MTP）等反应中有良好的选择性，具有一定的发展前景。但是，由于硅源的加入对AlPO₄-53分子筛的合成有抑制作用，使得SAPO-53分子筛比AlPO₄-53分子筛更难于合成。为了提高SAPO-53分子筛的酸性和酸强度，需要适当提高硅的含量，当使用甲胺为模板剂时，高的硅含量使SAPO-53分子筛的合成变得相当困难，使该类分子筛的制备和使用受到了一定的限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种多晶貌SAPO-53分子筛的制备方法，以能够快捷、简单地合成出性能稳定的SAPO-53分子筛。

本发明提供的多晶貌SAPO-53分子筛的制备方法具体包括以下步骤：

1)．按照溴化六甲双铵：碱金属氢氧化物：沉淀促进剂=1：0.5～20：0.01～20的摩尔比，将溴化六甲双铵与碱金属氢氧化物加入含有沉淀促进剂的有机溶剂中，于50～90℃下进行离子交换，交换后过滤除去沉淀物，并蒸出溶剂后，得到氢氧化已烷双铵，分子式(CH₃)₃N(CH₂)₆N(CH₃)₃·(OH)₂，简称R(OH)₂。

其中，所述的碱金属氢氧化物为氢氧化钠或氢氧化钾，所用沉淀促进剂为溴化钠或溴化钾。

进行离子交换的有机溶剂可以是乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、乙醚、丙酮等其中的一种或几种，且有机溶剂与溴化六甲双铵的摩尔比为5～25：1。所述有机溶剂蒸出后可以回收再利用。