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异丁烯是生产MTBE、叔丁醇、丁基橡胶和甲基丙烯酸甲酯等化工产品的基础原料,现有生产异丁烯工艺条件下最函待解决的是一种高性能催化剂的研究。本文通过水热合成法,采用磷酸作为磷源,拟薄水铝石作为铝源,二异丙胺作为模板剂,乙酸锰作为金属源,按照一定的比例和添加顺序搅拌混合均匀后,在一定温度以及自生压力条件下,通过一定时间的陈化、晶化过程后成功合成负载金属原子的MnAPO4-11分子筛。通过XRD衍射、SEM扫描电镜、BET表面分析、NH3-TPD酸性分析、傅立叶红外光谱等分析手段对分子筛进行了表征,对分子筛晶体颗粒的结晶度、比表面积、孔道结构以及酸性强弱等因素进行了细致研究。经过洗涤、干燥、焙烧和催化剂成型后以C4混合物为原料,在固定床反应器上评价了催化剂在正丁烯异构化反应制备异丁烯反应中的性能。结果表明,采用水热合成,按照一定比例和顺序将铝源、磷源、合成的杂原子分子筛具有AEL型结构,骨架上负载金属杂原子的MnAPO4-11分子筛具有弱酸中心,显著提高了催化剂的酸性和活性。通过实验和分析,分子筛的最佳合成条件为:n(Al2O3):n (P2O5):n(Mn2+):n(DIPA):n(H2O)=1:1.2:0.03:1:50。其中n为化合物的摩尔比。最佳陈化温度为85℃~100℃,陈化时间3~4小时,晶化温度为190℃~200℃,晶化时间60h~72h。通过微反装置进行了催化剂的性能评价,在丁烯空速为1.2h-1,反应温度为300℃~380℃区间,反应压力为常压条件下,催化剂的正丁烯单程转化率为34%~60%,异丁烯收率达到36%,反应性能稳定。