甲醇烯烴化SAPO--34分子篩成型與宏觀性能研究.pdf

1、本文基于實(shí)驗(yàn)室自制SAPO-34分子篩粉體催化劑，采用實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)、顆粒強(qiáng)度測(cè)定、NH3-TPD和BET等表征相結(jié)合的方式，系統(tǒng)考察了擠條成型條件對(duì)甲醇烯烴化(MTO)SAPO-34分子篩宏觀性能的影響，以期獲得最適宜SAPO-34分子篩成型條件。
　　采用單因素實(shí)驗(yàn)法系統(tǒng)考察了水粉比、粘結(jié)劑、膠溶劑、助擠劑、擴(kuò)孔劑和焙燒溫度等成型條件對(duì)SAPO-34分子篩催化劑性能的影響。結(jié)果表明:(1)所制備的SAPO-34顆粒催化劑均具有強(qiáng)酸和

2、弱酸兩種酸分布，且為徼孔和介孔并存的多級(jí)孔隙結(jié)構(gòu)。(2)水粉比及SB粉用量對(duì)物料擠出過(guò)程影響較大。水粉比小于0.6，物料擠出困難;大于0.9時(shí)，物料抱桿嚴(yán)重。SB粉用量較小時(shí)，物料易抱桿;當(dāng)其大于85％時(shí)，物料擠出困難。(3)在催化劑顆粒側(cè)壓強(qiáng)度方面，粘結(jié)劑和膠溶劑種類影響較大，依次為:粘結(jié)劑SB粉＞硅溶膠，膠溶劑無(wú)機(jī)酸＞有機(jī)酸＞多元醇類;而助擠劑種類影響不大（草酸＞田菁粉+草酸＞田菁粉）;顆粒側(cè)壓強(qiáng)度隨水粉比、硝酸用量和焙燒溫度的增大

3、均呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，但隨SB粉用量增加單調(diào)增加，而田菁粉用量則幾乎沒(méi)有影響;擴(kuò)孔劑的添加在一定程度上減小了催化劑側(cè)壓強(qiáng)度。(4)在顆粒催化劑MTO催化性能方面，粘結(jié)劑中SB粉優(yōu)于硅溶膠，膠溶劑中硝酸最優(yōu)，助擠劑中田菁粉最優(yōu);0.8＞水粉比＞0.6，隨水粉比增大，催化性能越好;低SB粉用量下對(duì)催化性能影響不大，但增大到一定程度后催化性能明顯下降;硝酸和田菁粉用量以及焙燒溫度存在最優(yōu)值;擴(kuò)孔劑的加入未能改善催化劑催化性能。(5)最終確

4、定的相對(duì)適宜成型條件為:水粉比0.8、粘結(jié)劑SB粉65％、膠溶劑硝酸7％、助擠劑田菁粉2％、焙燒溫度550℃。該條件下所制備顆粒催化劑甲醇100％轉(zhuǎn)化可持續(xù)時(shí)間為4h，乙烯+丙烯總收率為88.82％，其中，乙烯收率為54.95％，丙烯收率為33.87％，乙烯/丙烯摩爾比為1.622。
　　同條件下SAPO-34粉體催化劑評(píng)價(jià)結(jié)果為:甲醇100％轉(zhuǎn)化可持續(xù)時(shí)間為8.5h，乙烯+丙烯總收率為89.09％，乙烯/丙烯摩爾比為1.683;