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随着国民经济的发展,我国乙烯丙烯等基础有机化工原料需求量逐年增加,低碳烯烃的传统制备工艺为石油路线的石脑油蒸汽裂解,不符合我国富煤、缺油、少气的能源结构特点,甲醇制烯烃(MTO)技术作为煤制烯烃的关键一环,开辟了非石油路线制取低碳烯烃的新途径,有利于缓解我国能源供给现状的不足。SSZ-13分子筛具有良好的水热稳定性,在MTO反应中表现出较好的低温活性和低碳烯烃选择性。但传统方法合成SSZ-13存在模板剂价格昂贵及酸性较强等问题,研究发现通过对SSZ-13分子筛进行Cu负载,可以提高SSZ-13分子筛的结构稳定性,同时在MTO反应中对丙烯的氢转移副反应有较好的抑制作用。本文首先对Cu负载SSZ-13应用于MTO反应的可行性进行探究;接着使用廉价模板剂Cu-TEPA,原位合成Cu-SSZ-13分子筛,并对原料中模板剂、硅源、碱源、水源、铜源用量进行考察,采用XRD、NH3-TPD、BET、XRF、FT-IR等手段对制备的分子筛进行了表征,并对其催化MTO反应时的反应条件进行优化;对原位合成法制备的Cu-SSZ-13分子筛表面改性方式进行考察;对原位合成法制备的Cu-SSZ-13分子筛进行介孔改性。具体结果如下:(1)通过对SSZ-13进行Cu负载制备的Cu-SSZ-13分子筛,相比于SSZ-13酸性降低,初始低碳烯烃选择性提高,丙烷副产物选择性由20%降低至10%。(2)原位合成法制备 Cu-SSZ-13 分子筛,在 n(Na2O):n(Al2O3):n(SiO2):n(H2O):n(Cu-TEPA)=(5.50～6.50):1:(8.94～16.59):(250～500):(2.26～4.10)的范围内均可以合成具有CHA结构的Cu-SSZ-13分子筛,分子筛比表面积达506 m2/g,在MTO反应温度400℃,WHSV=0.5 h-1,催化剂原粉参与反应时,反应寿命达210 min,低碳烯烃选择性达78.2%,初始丙烷副产物选择性最高仅为5.7%。(3)对原位合成的Cu-SSZ-13进行表面改性,NH4Cl与稀HNO3表面改性结合会降低样品中Na、Cu含量,Cu2+稳定性增强,降低ANA结构杂晶含量,催化剂拥有更适宜的酸性和酸量,增大比表面积、孔容及孔径,催化剂的反应寿命比原始样品提升72%,低碳烯烃选择性可达83%。两种改性方式的结合,催化性能得以提高,优于单一改性。(4)对原位合成的Cu-SSZ-13进行介孔改性,当n(TPOAC):n(Al2O3)=0.27时可以在催化剂中引入介孔结构,在MTO反应中相比于单一孔结构的催化剂,反应寿命提高50%,低碳烯烃选择性达84.5%,初始丙烷副产物选择性为2.3%。