能源化工分析作业

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1、能源化工过程分析大作业姓名：学号：专业：化工过程机械2013年2月SAPO-34分子筛催化剂的研究进展目前SAPO-34分子筛合成的研究已基本定型，在实验室、中试试验屮采用SAPO-34分子筛催化剂时乙烯和丙烯的选择性已经达到80%以上，再进一步发展和提高的空间已经不大。研究的热点已经转向在使用吋如何更加有效地使用分子筛催化剂。这方面的专利申请F1渐増加。1分子筛粒径控制方面的进展控制分子筛粒径是合成分子筛的重要因索，小粒径的分子筛由于孔道短，内扩散行程短，有利于提高分了筛催化剂的表观活性和乙烯、内烯的选择性。Machteld等⑴发明了制备小粒径SAPO分子筛的方法。

2、该专利采用传统水热法合成分子儲，得到的SAPO分子筛产品中，50%的粒子粒径小于700nm,只有10%粒子的粒径大于1200nm,是近年来合成小粒径分子筛方而取得的最好结果。Dahl等⑵发明的制备SAPO系列分了筛的方法中，由于液体在多孔物质的孔中接触面积大、充分，结品快口不用搅拌，因此得到的分子筛粒径较小，一般为200nm〜lOOOnm(传统方法的粒径为500nm〜3000nm),有利于提高乙烯和丙烯的选择性。邓玉美等⑶人在实验屮，取一定量的含硅拟薄水铝石和不含硅拟薄水铝石，在3口烧瓶当中与去离了水混合，机械搅拌一定时间，加人85%浓磷酸，缓慢滴加三乙胺。继续机械搅

3、拌lh,T180°C烘箱当中水热48h,用去离子水反复洗涤,真空干燥6h后，马弗炉中550°C焙烧6h。这种采用水热合成法，以三乙胺为模板剂合成出SAPO-34磷酸铝分子筛，通过XRD和SEM进行了结构表征。结果表明:制备所得SAPO-34为结晶良好的立方晶型，粒径在3-10//m。2提高催化剂耐磨强度进展在MTO工艺屮使用的催化剂需要不断地在反应器和再生器屮循环，由于气流线速比较高，加上有催化剂冷却器、旋风分离器、汽提器、原料分配器等内构件设备，容易造成催化剂磨损，因此要求分子筛催化剂有比较好的粒径分布、形状和耐磨强度，以减少使用过程中催化剂的自然损耗。Chang等

4、⑷通过控制干燥速率不大于0.2kg/(kg-h).干燥机的进口温度不高于300°C、进出口温差不大T150°C的喷雾干燥条件，制备的SAPO-34分子筛催化剂耐磨指数在0.5%/h以下。如果用工业水合氯化铝为氢氧化铝溶胶的前张体，加入黏土作为载休，利用专利技术⑸制备的SAPO-34含量为40%、氧化铝含量为10.6%、黏土含量为49.4%的MTO分子筛催化剂的耐磨强度指数可以达到0.44%/hoUOP公司公布的一项专利[6],要点是将催化剂中的分了筛含量保持在40%以下，其至更低，使催化剂的耐磨性捉高。表1数据表明，当催化剂屮分子筛的含量从40%降低到20%后，耐磨指

5、数可以提高4倍，耐磨强度指数可由0.9%/h提高到0.2%/h。衣1分了筛含量对催化剂强度的影响试验数据Table1Attritionresistanceofvariousmolecularsievecatalysts实施例倦化剂组成(w)/%钱交换介质和温度磨损指数SAPO-34高岭土无机氧化物黏合剂溶液温度/兀/%/h14040207.20.92()6()20硫酸钱7.2().23404020硫酸钱350.744040207.20.7■2()6()20碳酸钱7.2().26404020碳酸钱350.7ExxonMobile公司一项专利［7］提出将一定量的干燥催化剂

6、和SAPO分了筛、液体、粘结剂一起打浆、混合，然后对浆液进行洗涤、过滤，最后喷雾成型、干燥。分子筛的磨耗率指数ARI指标不大于0.6%/h,最优指标不大于0.4%/ho3SAPO-34催化剂的储存和保护进展Briend等⑻研究表明，去除模板剂后的SAPO-34分子筛对湿气尤其敏感，室温下SAPO-34分子筛吸附的水导致Si-OH-AI键断裂、结晶度下降，钝化了分子筛的催化活性，吸附水-2d后的SAPO・34经干燥脱水后，结晶度的降低、硅原了所处环境和孔道结构的改变可以逆转。Exxon公司⑼研究结果表明，SAPO-34分子筛活化后在露天坏境下暴露仅几个小时催化活性就开始

7、降低，且这种活性的降低经过一定时间后是不可逆转的。合成分子筛所用模板剂种类、脱除模板剂后的分子筛与水接触时间长短对其活性损失程度、活性能否可逆性恢复影响较大。以吗琳为模板剂合成的分了筛活化后水化作用两年，不能恢复其结晶度和孔道结构；以四乙基氢氧化胺为模板剂合成的分子筛较稳定，活化后水化作用两年保持T80%的结晶度和70%的孔道结构，这主要是由于不同模板剂合成SAPO-34分子筛屮Si-OH-AI的数量和分布不同所致。Paulitz等［10］借助XRD、NMR、IR和Nz吸附分析证明AIP04(AIP04-17)和SAPO(SAPO-5,SAPO-17