一种用于甲醇转化制芳烃的HZSM-5分子筛催化剂的原位改性方法技术

本发明专利技术提供一种用于甲醇转化制芳烃的HZSM‑5分子筛催化剂的原位改性方法，包括以下步骤：步骤1)凝胶的制备、步骤2)水热晶化合成、步骤3)离子交换和步骤4)模板剂的脱除。本发明专利技术的合成方法在于通过原位合成引入改性金属，使得到的催化剂具有较好折催化性能，并且由于改性金属加入量的控制，使本发明专利技术催化剂的制备成本相比于现有的其他金属改性催化剂的成本更低、催化剂寿命较长、催化性能稳定，适用于大规模工业生产。

In-situ Modification of HZSM-5 Zeolite Catalyst for Methanol Conversion to Aromatics

【技术实现步骤摘要】
一种用于甲醇转化制芳烃的HZSM-5分子筛催化剂的原位改性方法
本专利技术属于芳烃生产
，涉及一种甲醇转化制芳烃的ZSM-5分子筛催化剂的原位改性方法。
技术介绍
芳烃化合物，尤其是苯、甲苯和二甲苯(BTX)，是重要的基础化学品。传统的芳烃生产工艺主要来自炼焦工业中的副产物初苯和煤焦油、石油炼制工业中的重整油以及烯烃制造工业中的副产品裂解汽油，对石油依赖程度大，在全球油价高涨以及未来石油能源面临枯竭的环境下，迫切需要开发储备能源和工艺方法以解决未来石油短缺造成的危机。由甲醇为原料催化制取芳烃(MTA)技术是最有希望替代石油路线的新型芳烃合成工艺。ZSM-5分子筛催化剂因其规整的微孔结构、适宜的酸性在催化反应中表现出极好的抗积碳性、热稳定性、耐酸性和疏水性，而在石油工业中广泛使用。Mobil公司陆续开发了固定床2段转化技术以及流化床反应器制芳烃工艺，以期进一步来提高芳烃的产量。之后又陆续有德国、日本和沙特阿拉伯等国家开展进行了MTA工艺的研究，但都停留在实验室阶段未进入工业化。相对于国外的研究，我国的甲醇芳构化技术研究也发展迅速。目前国内的甲醇芳构化研究技术主要包含有：清华大学的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于甲醇转化制芳烃的HZSM‑5分子筛催化剂的原位改性方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)凝胶的制备将硫酸溶于去离子水中，配制成质量分数为3％‑5％的水溶液，向硫酸的水溶液中依次加入铝源、钠源，搅拌均匀，然后再加入改性金属溶液，继续搅拌均匀，形成A溶液；其中，改性金属元素为M；将氢氧化钠溶于去离子水中，配制成质量分数为3％‑10％的水溶液，向氢氧化钠的水溶液中依次加入硅源、HZSM‑5晶种以及模板剂Q，搅拌均匀，形成B溶液；将所述A溶液缓慢滴加到所述B溶液中，并采用剧烈搅拌的方式使所述A溶液和所述B溶液混合均匀，形成凝胶；其中，所述凝胶中SiO2：Al2O3：H2SO4：NaCl：...

【技术特征摘要】
1.一种用于甲醇转化制芳烃的HZSM-5分子筛催化剂的原位改性方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)凝胶的制备将硫酸溶于去离子水中，配制成质量分数为3％-5％的水溶液，向硫酸的水溶液中依次加入铝源、钠源，搅拌均匀，然后再加入改性金属溶液，继续搅拌均匀，形成A溶液；其中，改性金属元素为M；将氢氧化钠溶于去离子水中，配制成质量分数为3％-10％的水溶液，向氢氧化钠的水溶液中依次加入硅源、HZSM-5晶种以及模板剂Q，搅拌均匀，形成B溶液；将所述A溶液缓慢滴加到所述B溶液中，并采用剧烈搅拌的方式使所述A溶液和所述B溶液混合均匀，形成凝胶；其中，所述凝胶中SiO2：Al2O3：H2SO4：NaCl：NaOH：Q：H2O：M的摩尔比为1：(0.04～0.14)：(0.015～0.06)：(0～1)：(0.2～0.5)：(0.1～0.6)：(20～50)：(0.001-0.01)；步骤2)水热晶化合成将所述步骤1)得到的凝胶转移到带有搅拌浆的不锈钢动态水热合成釜中，先陈化0-12h，在室温条件下搅拌10-50min，然后将所述反应釜的温度设置在90-120℃，预反应20-30h，然后保持所述反应釜温度在150-190℃，继续晶化24-72h；步骤3)离子交换按照凝胶中Na+的总量，以摩尔比计n(Na+)：n(NH4+)＝1:1的比例称取硝酸铵后，用去离子水配制成质量分数为5％-15％的硝酸铵溶液，将步骤2)得到的晶化产物与所述硝酸铵溶液混合，在水浴70℃条件下，搅拌、冷凝回流0.5-2h，得到固液混合物；步骤4)模板剂的脱...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建伟，毛庆，张艳君，刘瑶，张佳瑾，李英霞，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11