用于甲醇制烯烃SAPO-34分子筛的研究进展

丛雯雯，李 强，邴连成，王广建

(青岛科技大学化工学院，山东 青岛 266042)

作为化工行业的重要基础原料，轻质烯烃传统上主要由石脑油蒸馏组分蒸汽裂化裂解的石油路线来制得。然而，石油资源的短缺使得甲醇制烯烃(MTO)这一非石油路线迅速发展[1-2]，这一路线主要是以丰富的非石油资源(如天然气，煤炭及生物质)中获取的甲醇作为中间体，制得轻质烯烃。

SAPO-34分子筛为菱沸石型(CHA)结构，具有八元环椭球形笼和三维交叉孔道结构，孔径为0.38 nm×0.38 nm，CHA笼大小为1.0 nm×0.67 nm×0.67 nm[3]。SAPO-34分子筛自身的结构特点使其具有优异的形状选择性，适当的酸度以及良好的水热稳定性，被证明是甲醇转化生产乙烯和丙烯的理想催化剂[4-7]。然而SAPO-34分子筛较小的微孔尺寸和狭长的孔道大大限制了其MTO催化性能，其主要原因是反应过程中会产生一些中间体，并进一步转化为块状有机物(焦炭)，这些焦炭在反应过程中会沉积在微孔孔道中，堵塞孔道的同时覆盖催化剂的活性位点，导致催化剂在反应过程中迅速失活。

为了克服固有的扩散限制和延迟焦炭沉积，近年来已经开展了多种合成策略，主要集中在将较大的次级孔引入沸石晶体中以形成多级孔结构或减小催化剂的晶体尺寸。由于改变了扩散通道的尺寸、缩短了扩散路径，与具有较大晶体尺寸的传统微孔SAPO-34分子筛相比，在MTO工艺中多级孔和纳米级SAPO-34分子筛在提高传质和降低焦炭沉积率方面表现出显著的优势。本文从构建多级孔结构和减小分子筛粒径入手，综述具有优异的MTO催化性能的多级孔和纳米级SAPO-34分子筛的最新进展，分析不同制备方法对SAPO-34催化剂的晶体尺寸、比表面积、孔大小以及酸性位点、MTO反应性能等的影响。……