Журнал передовой химической инженерии

Абстрактный

Контроль морфологии и кислотности SAPO-5 для реакции превращения метанола в олефины (МТО)

Казуса Терасака, Хироюки Имаи и Сяохун Ли

Материалы цеотипа силикоалюмофосфата (SAPO), семейство цеолитов с микропорами, имеют умеренную кислотную силу по сравнению с обычными алюмосиликатными цеолитами; кроме того, их кислотные количества можно настраивать путем включения видов Si в каркас алюмофосфата (AlPO). Превращение метанола в легкие олефины, включая этен, пропен и бутены (изобутен, 1-бутен и 2-бутены), реакция метанола в олефины (MTO), осуществляется на цеолитах в качестве кислотного катализатора . В реакции MTO повышение диффузионной способности реагентов и продуктов и настройка кислотности цеолитов являются решающими ключами к улучшению срока службы катализатора из-за подавления отложения кокса в порах. В настоящем исследовании мы сосредоточились на улучшении каталитических характеристик материалов SAPO-5 со структурой AFI с крупными микропорами с отверстиями размером 0,73 нм в реакции MTO. Высококристаллический SAPO-5 с различной морфологией и кислотностью легко синтезировался путем простого изменения концентрации исходного геля. Использование высококонцентрированного исходного геля с соотношением H2O/Al, равным 5, приводило к образованию кристаллитов SAPO-5 меньшего размера с большим количеством слабокислотных центров по сравнению с SAPO-5, синтезированным с использованием обычных составов с соотношением H2O/Al, равным 50. Каталитическая эффективность синтезированных материалов SAPO-5 в качестве кислотного катализатора оценивалась в реакции MTO. Морфология кристаллитов, а также количество кислоты практически не влияли на начальную активность и распределение продуктов, в то время как срок службы катализатора был существенно затронут. Уменьшение размера кристаллитов SAPO-5 привело к улучшению срока службы катализатора за счет улучшения устойчивости к отложению кокса.