晶化过程和硅源对三乙胺为模板剂的SAPO-34分子筛性能的影响*

陈文鑫，付亚东，胡 冰，王晓金，罗明检

(东北石油大学 化学化工学院，黑龙江 大庆 163318)

煤、天然气、生物质等经由甲醇制烯烃(MTO)为低碳烯烃的生产提供了新的路线[1-2]。SAPO-34分子筛孔口小(0.38 nm×0.38 nm)，孔腔大(0.67 nm×0.67 nm×1 nm)，并且具有适宜的酸性和良好的水热稳定性，是MTO过程的最佳催化剂[3-6]。然而，芳烃分子不能扩散出SAPO-34分子筛的孔腔，容易在SAPO-34分子筛的孔腔内累积，限制了甲醇和烯烃的扩散，引起催化剂的快速失活[3,7]。

科学家们提出了很多改进SAPO-34分子筛MTO性能的方法[8-10]，合成纳米SAPO-34分子筛是其中之一[11-13]。与常规SAPO-34分子筛相比，纳米SAPO-34分子筛具有更大的外表面积和更短的晶粒内扩散距离，提高了活性中心的可到达性、降低了扩散阻力。研究证明，纳米SAPO-34分子筛有利于降低烯烃的进一步反应，抑制积碳的生成和延长催化剂寿命[10]。纳米SAPO-34分子筛可通过多种方法合成，如混合模板剂法[14-15]，微波辅助法[16]、干凝胶法[17]、添加剂法[12]、快速高温法[18]等。

研究中发现，以四乙基氢氧化铵(TEAOH)为模板剂，采用高温-低温-高温的三段晶化过程有利于纳米SAPO-34分子筛的合成，三段晶化的SAPO-34在MTO过程中表现出更长的寿命和更高的烯烃选择性[19-20]。然而TEAOH价格昂贵，因此作者以廉价的三乙胺(TEA)为模板剂，研究了硅源和晶化过程对SAPO-34分子筛合成的影响。采用XRD、SEM、N2吸附/脱附和NH3-TPD对样品的性质进行了表征，在固定床反应器评价了催化剂的性能。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

拟薄水铝石：Al2O3质量分数75%，磷酸：纯度85%，正硅酸乙酯(TEOS)：纯度99%，甲醇：纯度99.5%，天津科密欧化学试剂有限公司；三乙胺(TEA)：纯度99%，天津大茂化学试剂厂；……