一種合成sapo-20分子篩的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于分子篩的制備領域，特別涉及一種合成SAP0-20分子篩的方法。
【背景技術】
[0002]A1P0-20、SAP0_20和方鈉石互為異質同晶，屬于立方晶系，其空間群為Im3m。由于構成分子篩骨架元素離子半徑及T-O鍵長的差別，A1P0-20分子篩的晶胞常數值均大于方鈉石，而略小于SAP04-20的相應值。SAP0-20分子篩的孔大小為0.3nm(6員環)，孔體積為0.40cm3/g。SAP0-20分子篩的合成方法，目前有水熱晶化法、干溶膠轉化法和液相晶化法等。合成SAPO-n分子篩的原料，硅源主要有:硅溶膠、硅酸、硅膠、氣態二氧化硅、白炭黑和晶態一■氧化娃等；銷源主要有:異丙醇銷、活性氧化銷、氣氧化銷、擬薄水銷石、拜銷石、冰晶石和硫酸鋁等；磷源通常是85%磷酸。此外，合成分子篩最重要的原料是模板劑，可以是有機胺、季銨鹽、季銨堿、金屬絡合物等。現有合成SAP0-20分子篩的方法，采用一次性化工原料，包括硅源、鋁源和磷源，且水熱晶化法和干膠轉化法還需要昂貴的四甲基氫氧化銨做模板劑，合成成本相對較高。

【發明內容】

[0003]本發明要解決的技術問題是提供一種低成本合成SAP0-20分子篩的方法。
[0004]為解決以上技術問題，本發明采用的技術方案是:
一種合成SAP0-20分子篩的方法，將無機堿和有機胺加水配成溶液，然后在該溶液中加入SAP0-34分子篩，無機堿、有機胺、水和SAP0-34分子篩的質量比為:[5-15]: [126-175]:550:1，室溫攪拌均勻，然后在150-170°C條件下晶化3-5天，晶化完成后冷卻、洗滌后干燥即得產物。
[0005]本發明是以SAP0-34分子篩，特別是廢棄SAP0-34分子篩為原料提供硅源、鋁源和磷源低成本合成SAP0-20分子篩。SAP0-34分子篩是目前唯一實現工業化生產的甲醇轉化制烯烴催化劑。SAP0-34分子篩催化劑在甲醇轉化制烯烴使用過程中存在兩大問題。其一，SAP0-34因孔道小(八元環，0.43 nm)，容易積炭而快速失活。雖然改變合成條件可以提高催化劑的抗積炭能力，但是仍不能從根本上解決失活這一難題。其二，SAP0-34催化劑在流化床反應器中循環使用，容易磨損。通過控制催化劑的成型條件或添加黏結劑，在一定程度上可以提高催化劑的抗磨損強度。MTO工業化后，催化劑多次循環再生和磨損，會產生大量無定型氧化鋁、氧化硅和磷酸鋁的廢料。合理、高效利用上述廢料，不僅可以節約資源，還可以提高MTO工藝的經濟效益。
[0006]作為優選的技術方案，室溫攪拌均勻，然后在160°C條件下晶化4天，晶化完成后冷卻、洗滌后干燥即得產物。
[0007]作為優選的技術方案，無機堿可以是氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化鋇中的一種。
[0008]作為優選的技術方案，有機胺是四甲基氫氧化銨、嗎啡啉和異丙胺中的一種或任意幾種的混合物。
[0009]本發明使用價格便宜的工業原料或固體廢棄物為原料，特別是采用固體廢棄物SAPO-34分子篩為硅源、鋁源和磷源，不僅可以降低分子篩合成成本，還利于環境保護，實現相關行業的綠色化。目前合成SAP0-20分子篩的模板劑只有四甲基氫氧化銨，且四甲基氫氧化銨的價格比異丙胺、嗎啡啉高，選擇異丙胺、嗎啡啉作為模板劑可以進一步降低合成成本。
【附圖說明】
[0010]圖1是原料SAPO-34分子篩的XRD圖。
[0011]圖2是根據實施例1合成產物的X射線衍射(XRD)圖圖3是根據實施例2合成產物的X射線衍射(XRD)圖
圖4是根據實施例3合成產物的X射線衍射(XRD)圖圖5是根據實施例4合成產物的X射線衍射(XRD)圖圖6是根據實施例3合成產物的SEM圖。
【具體實施方式】
[0012]實施例1
將0.5g氫氧化鈉和12.6g異丙胺依次加入55g水中配成溶液，然后在其中加入0.1gSAPO-34分子篩(XRD圖見圖1 )，室溫攪拌30min后，置于高壓反應釜中，在160°C條件下晶化4天，晶化完成后冷卻、洗滌后干燥即得產物。樣品的XRD圖見圖2。
[0013]實施例2
將1.0g氫氧化鈉和12.6g異丙胺依次加入55g水中配成溶液，然后在其中加入0.1gSAPO-34分子篩(XRD圖見圖1 )，室溫攪拌30min后，置于高壓反應釜中，在160°C條件下晶化4天，晶化完成后冷卻、洗滌后干燥即得產物。樣品的XRD圖見圖3。
[0014]實施例3
將1.5g氫氧化鈉和12.6g異丙胺依次加入55g水中配成溶液，然后在其中加入0.1gSAPO-34分子篩(XRD圖見圖1 )，室溫攪拌30min后，置于高壓反應釜中，在160°C條件下晶化4天，晶化完成后冷卻、洗滌后干燥即得產物。樣品的XRD圖見圖4 ;合成樣品的SEM圖見圖6。
[0015]實施例4
將0.5g氫氧化鈉和17.5g異丙胺依次加入55g水中配成溶液，然后在其中加入0.1gSAPO-34分子篩(XRD圖見圖1 )，室溫攪拌30min后，置于高壓反應釜中，在160°C條件下晶化4天，晶化完成后冷卻、洗滌后干燥即得產物。樣品的XRD圖見圖5。
[0016]實施例5
將0.5g氫氧化鋰和55g四甲基氫氧化錢依次加入14g水中配成溶液，然后在其中加入
0.1g SAPO-34分子篩(XRD圖見圖1)，室溫攪拌30min后，置于高壓反應釜中，在150°C條件下晶化3天，晶化完成后冷卻、洗滌后干燥即得產物。
[0017]實施例6
將1.0g氫氧化鉀和14g嗎啡啉依次加入55g水中配成溶液，然后在其中加入0.1gSAP0-34分子篩(XRD圖見圖1 )，室溫攪拌30min后，置于高壓反應釜中，在170°C條件下晶化5天，晶化完成后冷卻、洗滌后干燥即得產物。
[0018] 實施例7
將1.5g氫氧化鋇和1g嗎啡啉、4.9g異丙胺依次加入55g水中配成溶液，然后在其中加入0.1g SAPO-34分子篩(XRD圖見圖1)，室溫攪拌30min后，置于高壓反應釜中，在160°C條件下晶化4天，晶化完成后冷卻、洗滌后干燥即得產物。
【主權項】
1.一種合成SAP0-20分子篩的方法，其特征在于:將無機堿和有機胺加水配成溶液，然后在該溶液中加入SAP0-34分子篩，無機堿、有機胺、水和SAP0-34分子篩的質量比為:[5-15]: [126-175]:550:1，室溫攪拌均勻，然后在150-170°C條件下晶化3-5天，晶化完成后冷卻、洗滌后干燥即得產物。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:室溫攪拌均勻，然后在160°C條件下晶化4天，晶化完成后冷卻、洗滌后干燥即得產物。3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于:無機堿可以是氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化鋇中的一種。4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于:有機胺是四甲基氫氧化銨、嗎啡啉和異丙胺中的一種或任意幾種的混合物。
【專利摘要】本發明涉及一種低成本合成SAPO-20分子篩的方法，將無機堿和有機胺加水配成溶液，然后在該溶液中加入SAPO-34分子篩，無機堿、有機胺、水和SAPO-34分子篩的質量比為：[5-15]:[126-175]:550:1，室溫攪拌均勻，然后在150-170℃條件下晶化3-5天，晶化完成后冷卻、洗滌后干燥即得產物。本發明使用價格便宜的工業原料或固體廢棄物為原料，特別是采用固體廢棄物SAPO-34分子篩為硅源、鋁源和磷源，不僅可以降低分子篩合成成本，還利于環境保護。
【IPC分類】C01B37/08, C01B39/54
【公開號】CN104986779
【申請號】CN201510473341
【發明人】劉紅艷, 富利清, 張海榮, 潘啟亮, 韓生華, 陶遜, 寧掌玄, 張文山, 蔣煜, 郭永
【申請人】山西大同大學
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年8月5日