一种中空微球分子筛及其制备方法和在甲醇制芳烃中的应用技术

本发明专利技术提供一种中空微球分子筛及其制备方法和在甲醇转化制芳烃中的应用。本发明专利技术提供的中空微球分子筛包括ZSM‑5晶粒堆叠而成的壳层和所述壳层包裹形成的大孔结构，所述中空微球分子筛具有多级孔结构，所述多级孔包括所述大孔、ZSM‑5晶粒堆叠的介孔和ZSM‑5晶粒自身的微孔。本发明专利技术提供的中空微球分子筛具有多级孔结构，作为催化剂用于在甲醇转化制芳烃的反应中，反应物分子通过壳层进入内部空间，形成的产物进一步通过壳层扩散出去，相比于其他分子筛，反应物分子在中空微球上进行了更多的次级反应，进而提高了芳烃的选择性；并且由于在壳层的ZSM‑5小晶粒堆积形成介孔和内部中空的大孔，有利于产物的扩散，催化剂的寿命大大增加。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功能材料
，特别涉及一种中空微球分子筛及其制备方法和在甲醇制芳烃中的应用。
技术介绍
芳烃中的苯、甲苯和二甲苯是重要的有机化工原料，广泛应用于材料、家电、农药和日化等众多领域。生产芳烃的传统方法主要是依赖于石油产品的催化重整、裂解汽油加氢抽提等石化工艺。由于中国的石油资源紧缺，苯、甲苯和二甲苯的价格持续走高。甲醇是一种重要的化工有机原料，来源丰富，如天然气、生物质等。随着煤化工的发展，煤基合成甲醇技术成熟，然而甲醇传统消费领域已成型，投产速度远不及甲醇产能扩张速度，导致甲醇产能过剩。甲醇转化制芳烃(MTA)工艺开辟了由煤炭(或甲醇)生产芳烃的新工艺路线。甲醇直接转化制芳烃反应是指甲醇在催化剂的作用下，经过一系列的反应，最终转化为芳烃的过程，产品为苯，甲苯，二甲苯(BTX)为主，副产物只要是LPG。众所周知，MTA反应涉及多个反应中间体，同时也包括相当复杂的步骤，如脱水、烷基化、脱烷基化、异构化、聚合、环化反应、氢转移等。在该过程中通常需要较强酸和较高的酸量来提高甲醇的转化率和产物中芳烃的选择性。但是，较高的酸量会加速积碳过程，进而导致催化剂失活，即以牺牲催化剂的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中空微球分子筛，包括ZSM‑5晶粒堆叠而成的壳层和所述壳层包裹形成的大孔结构，所述中空微球分子筛具有多级孔结构，所述多级孔包括所述大孔、ZSM‑5晶粒堆叠的介孔和ZSM‑5晶粒自身的微孔。

【技术特征摘要】
1.一种中空微球分子筛，包括ZSM-5晶粒堆叠而成的壳层和所述壳层包裹形成的大孔结构，所述中空微球分子筛具有多级孔结构，所述多级孔包括所述大孔、ZSM-5晶粒堆叠的介孔和ZSM-5晶粒自身的微孔。2.根据权利要求1所述的中空微球分子筛，其特征在于，所述介孔和微孔的体积比为5～7:3～5。3.根据权利要求1所述的中空微球分子筛，其特征在于，所述中空微球分子筛的粒径为20～65μm。4.根据权利要求1所述的中空微球分子筛，其特征在于，所述壳层的厚度为0.3～1μm。5.权利要求1～4任意一项所述中空微球分子筛的制备方法，包括以下步骤：(1)将硅源、铝源、正丁胺、EDTA类螯合剂和水混合，调节pH值为8～10，搅拌得到溶胶；(2)将所述步骤(1)得到的溶胶水热晶化，得到分子筛原粉；(3)将所述步骤(2)得到的分子筛原粉进行焙烧，得到改性分...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊卫斌，王凯，董梅，王建国，秦张峰，王浩，李俊汾，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：发明
国别省市：山西;14