Revista de Ingeniería Química Avanzada

Abstracto

Control de la morfología y acidez de SAPO-5 para la reacción de metanol a olefinas (MTO)

Kazusa Terasaka, Hiroyuki Imai y Xiaohong Li

Los materiales de zeotipo de silicoaluminofosfato (SAPO), una familia de zeolitas con microporos, tienen resistencias ácidas moderadas en comparación con las zeolitas de aluminosilicato convencionales; además, sus cantidades de acidez se pueden ajustar mediante la incorporación de especies de Si en la estructura de aluminofosfato (AlPO). La conversión de metanol en olefinas ligeras, incluidos eteno, propeno y butenos (isobuteno, 1-buteno y 2-butenos), la reacción de metanol a olefinas (MTO), se lleva a cabo sobre zeolitas como catalizador ácido . En la reacción MTO, la mejora de la difusividad de los reactivos y productos y el ajuste de la acidez de las zeolitas son claves cruciales para la mejora de la vida del catalizador debido a la supresión de la deposición de coque en los poros. En el presente estudio, nos hemos centrado en la mejora del rendimiento catalítico de los materiales SAPO-5 con la estructura AFI con grandes microporos de 0,73 nm de apertura en la reacción MTO. Se sintetizaron fácilmente SAPO-5 altamente cristalino con diferentes morfologías y acidez simplemente variando la concentración del gel de partida. El empleo de un gel de partida altamente concentrado con una relación H2O/Al de 5 condujo a la formación de cristalitos de SAPO-5 de menor tamaño con una mayor cantidad de sitios ácidos suaves en comparación con el SAPO-5 sintetizado con las composiciones convencionales con una relación H2O/Al de 50. Se evaluó el rendimiento catalítico de los materiales SAPO-5 sintetizados como catalizador ácido en la reacción MTO. La morfología de los cristalitos, así como la cantidad de ácido, apenas afectaron a la actividad inicial y la distribución del producto, mientras que la vida del catalizador se vio afectada considerablemente. La disminución del tamaño de los cristalitos de SAPO-5 condujo a una mejora de la vida del catalizador debido a la mejora de la resistencia a la deposición de coque.