Journal de génie chimique avancé

Abstrait

Contrôle de la morphologie et de l'acidité du SAPO-5 pour la réaction méthanol-oléfines (MTO)

Kazusa Terasaka, Hiroyuki Imai et Xiaohong Li

Les matériaux zéotypes silicoaluminophosphate (SAPO), une famille de zéolites à micropores, ont des forces acides modérées par rapport aux zéolites aluminosilicates conventionnelles ; de plus, leurs quantités d'acide peuvent être ajustées par l'incorporation d'espèces Si dans la structure aluminophosphate (AlPO). La conversion du méthanol en oléfines légères, notamment l'éthène, le propène et les butènes (isobutène, 1-butène et 2-butènes), la réaction méthanol-oléfines (MTO), est réalisée sur des zéolites comme catalyseur acide . Dans la réaction MTO, l'amélioration de la diffusivité des réactifs et des produits et le réglage de l'acidité des zéolites sont des éléments essentiels pour l'amélioration de la durée de vie du catalyseur en raison de la suppression du dépôt de coke dans les pores. Français Dans la présente étude, nous nous sommes concentrés sur l'amélioration des performances catalytiques des matériaux SAPO-5 avec la structure AFI avec de grands micropores d'ouvertures de 0,73 nm dans la réaction MTO. Le SAPO-5 hautement cristallin avec différentes morphologies et acidités a été facilement synthétisé en faisant simplement varier la concentration du gel de départ. L'utilisation d'un gel de départ hautement concentré avec un rapport H2O/Al de 5 a conduit à la formation de cristallites SAPO-5 de plus petite taille avec une plus grande quantité de sites acides doux par rapport au SAPO-5 synthétisé avec les compositions conventionnelles avec le rapport H2O/Al de 50. Les performances catalytiques des matériaux SAPO-5 synthétisés en tant que catalyseur acide ont été évaluées dans la réaction MTO. La morphologie des cristallites ainsi que la quantité d'acide ont à peine affecté l'activité initiale et la distribution du produit, tandis que la durée de vie du catalyseur a été considérablement affectée. La diminution de la taille des cristallites du SAPO-5 a conduit à une amélioration de la durée de vie du catalyseur en raison de l'amélioration de la résistance au dépôt de coke.