[0015] 作為優(yōu)選,鋁源為偏鋁酸鈉,鈉源為氫氧化鈉,硅源為硅酸鈉Na2SiO3,有機(jī)模板劑為(2?氨基乙基)三甲基氯化銨鹽酸鹽。
[0016] 作為優(yōu)選,鈉源以Na2O計(jì)、硅源以SiO2計(jì)、鋁源以Al2O3計(jì)、有機(jī)模板劑以(2?氨基乙基)三甲基氯化銨鹽酸鹽計(jì),所加入的鈉源、硅源、鋁源、有機(jī)模板劑和水的質(zhì)量摩爾比為(0.15~0.45):1:(0.01~0.15):(0.2~3.0):(20~80)。
[0017] 作為優(yōu)選,將原粉進(jìn)行銨交換具體為以下步驟:
[0018] 將原粉于500℃?600℃下焙燒10 12h以除去模板劑,在銨根濃度為3~5mol/L的溶~
液中水浴60℃?70℃攪拌交換2~3次,過濾,然后于100℃?120℃干燥完畢后置于馬弗爐內(nèi),以小于5℃/min程序升溫至500℃,保溫2~3h后,得到H?SSZ?13分子篩。
[0019] 本發(fā)明還提供了一種根據(jù)上述任一項(xiàng)技術(shù)方案所述的雙功能催化劑在通過提高合成氣催化過程的轉(zhuǎn)化率以提升丙烷的高選擇性及高收率中的應(yīng)用。
[0020] 作為優(yōu)選,基于雙功能催化劑的合成氣催化過程,一氧化碳的轉(zhuǎn)化率達(dá)到78%,丙烷的選擇性及收率分別在80%以上和50%以上。
[0021] 作為優(yōu)選,基于雙功能催化劑的合成氣催化過程,在連續(xù)催化500h后,丙烷的收率仍維持初始水平的90%以上。
[0022] 本發(fā)明還提供了一種提高合成氣催化制丙烷的選擇性及收率的方法,向合成氣的催化過程中加入上述任一項(xiàng)技術(shù)方案所述的雙功能催化劑。
[0023] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于:
[0024] 本發(fā)明提供的雙功能催化劑包括尖晶石結(jié)構(gòu)的CuCr2O4和H?SSZ?13分子篩,其中CuCr2O4具有尖晶石結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,可確保催化劑在長(zhǎng)期使用過程中保持其結(jié)構(gòu)和性能,同時(shí)表面氧空位數(shù)量豐富,可起到高效穩(wěn)定的催化作用。同時(shí),將H?SSZ?13分子篩的2θ及所對(duì)應(yīng)的相對(duì)峰面積以及將H?SSZ?13分子篩的2θ及所對(duì)應(yīng)的單一晶面晶粒尺寸分別設(shè)定在所需范圍內(nèi),可有利于控制催化劑的壽命以及有利于提高丙烷的選擇性,從而可通過提高合成氣的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物中丙烷的高選擇性,以提升丙烷的收率。
附圖說明
[0025] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的所制備得到的H?SSZ?13的XRD譜圖。
具體實(shí)施方式
[0026] 下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027] 實(shí)施例1
[0028] H?SSZ?13分子篩的制備
[0029] 將鈉源、硅源、鋁源、有機(jī)模板劑溶于水中,鈉源以Na2O計(jì)、硅源以SiO2計(jì)、鋁源以Al2O3計(jì)、模板劑以T計(jì),原料中Na2O:SiO2:Al2O3:T:H2O摩爾比為0.15:1:0.05:3.0:20;攪拌形成硅鋁凝膠,在160℃晶化反應(yīng)8天;產(chǎn)物抽濾、烘干,即得到SSZ?13沸石分子篩的原粉。
[0030] 將原粉于500℃下焙燒10h除去模板劑,在銨根濃度為3mol/l溶液水浴70℃攪拌交換3次,過濾,120℃干燥完畢后置于馬弗爐內(nèi),以4℃/min程序升溫至500℃,保溫3h后,得到H?SSZ?13分子篩,其XRD譜圖如圖1所示。
[0031] 在上述制備過程中,鋁源為偏鋁酸鈉,堿源為氫氧化鈉,硅源為硅酸鈉,銨交換試劑為硝酸銨,有機(jī)模板劑為(2?氨基乙基)三甲基氯化銨鹽酸鹽。
[0032] H?SSZ?13分子篩的晶體結(jié)構(gòu)的分析
[0033] 采用布魯克?D8?Advance?X射線衍射儀進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試條件為掃描角度5°~40°,步長(zhǎng)0.02°/步,掃描時(shí)間0.12S/°,獲得衍射譜圖后利用jade分析軟件對(duì)2θ為9.59°、
13.01°、20.81°進(jìn)行各相對(duì)峰面積、單一晶面尺寸分析,利用jade的全譜擬合方式進(jìn)行平均晶粒尺寸分析。
[0034] 結(jié)合圖1所示的XRD譜圖進(jìn)一步分析得到,H?SSZ?13分子篩平均晶粒尺寸控制(50~70)nm,關(guān)鍵晶面指標(biāo)如表1所示。
[0035] 表1
[0036]
[0037] *:相對(duì)峰面積是相對(duì)于2θ=9.59°(±0.2°)的峰面積的面積。
[0038] 實(shí)施例2?7以及對(duì)比例1?10
[0039] 采用與實(shí)施例1相同的H?SSZ?13分子篩制備實(shí)施例2?7以及對(duì)比例1?10的分子篩,區(qū)別在于所用的制備參數(shù),例如所加入的原料的摩爾比、反應(yīng)條件等發(fā)生變化,詳見表2。
[0040] 表2
[0041]
[0042] 雙功能催化劑的制備
[0043] 將尖晶石結(jié)構(gòu)的CuCr2O4和實(shí)施例1?7以及對(duì)比例1?10所得H?SSZ?13分子篩分別充分研磨,按質(zhì)量比1:1混合壓片后,破碎成40目的顆粒。