一种锌同晶取代的纳米分子筛催化剂及其制备方法和应用技术

技术编号:4103710 阅读:205 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种锌同晶取代的纳米ZSM-5分子筛催化剂及其制备方法,本发明专利技术以锌胺溶液或锌氨溶液为锌源,采用一锅法直接将锌原子进入到分子筛骨架结构中,制备成的分子筛是250nm×50nm×25nm纳米片状晶体,分子筛的产率高、产品易分离、制备时间短、制备方法简单。该分子筛作为催化剂应用于甲醇、乙醇芳构化反应中,具有芳烃选择性高,BTX比例高,催化剂寿命长,催化性能稳定和工艺操作灵活等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化材料领域,涉及分子筛型醇类芳构化催化剂,具体涉及一种用于 催化甲醇和乙醇芳构化反应的催化剂。
技术介绍
芳烃尤其是苯、甲苯、二甲苯(简称BTX)产量和规模是仅次于乙烯和丙烯的重要 有机化工原料。其衍生物广泛用于燃料、石化、化纤、塑料和橡胶等化工产品和精细化学品。 随着社会的不断发展,世界上对芳烃的需求量不断增长。近年来石油资源紧张造成芳烃主 要是苯、甲苯、二甲苯的价格居高不下。由甲醇或者生物乙醇制备芳烃(MTA或ETA)是一 条有益的工艺路线,可利用煤或生物质资源来弥补石油资源的不足来生产基础化学品[参 见魏飞等,Ag/ZSM-5催化剂上甲醇芳构化过程,现代化工,2009,29 55]。为提高MTA或者ETA反应的收率及寿命,一股采用到锌、镓、银等金属改性的ZSM-5 催化剂。在文献报道用于改性的金属中,锌的价格较便宜、催化活性较高,能提高芳烃收率; 而通常使用的商用ZSM-5分子筛都是微米级的大颗粒,分子筛中内部孔道长,不利于产物 的扩散,易使低分子量烃进一步反应积碳,导致催化剂失活。人们为改善ZSM-5性能,提高 催化反应活性及催化剂寿命方面已进行了大量的研究本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种醇类芳构化催化剂,它是将硅铝胶与锌胺或锌氨溶液混合后经过水热晶化合成及离子交换获得的锌同晶取代的纳米ZSM-5分子筛,所述硅铝胶中的硅源是硅溶胶,所述硅铝胶中的模板剂是四丙基氢氧化铵(TPAOH)或四丙基溴化铵(TPABr)水溶液。

【技术特征摘要】
一种醇类芳构化催化剂,它是将硅铝胶与锌胺或锌氨溶液混合后经过水热晶化合成及离子交换获得的锌同晶取代的纳米ZSM 5分子筛,所述硅铝胶中的硅源是硅溶胶,所述硅铝胶中的模板剂是四丙基氢氧化铵(TPAOH)或四丙基溴化铵(TPABr)水溶液。2.根据权利要求1所述的醇类芳构化催化剂,其特征在于所述的硅铝胶按以下制备方法获得先将碱源加入到硅源中,搅拌均勻,加入铝源,搅 拌均勻,再加入模板剂,搅拌均勻,得到硅铝胶,所得硅铝胶中Si A1 0H_ TPA+ H20 的摩尔比为 1 (0.01 0.05) (0.08 0.3) (0.05 0.50) (30 60);所述的 硅源是硅溶胶,含Si的摩尔浓度为0. 5 12mol/L ;所述的碱源是氢氧化钠或氢氧化钾的 水溶液,含0H—的摩尔浓度为0. 3 3mol/L ;所述的铝源是偏铝酸钠、硫酸铝或硝酸铝的水 溶液,含A1的摩尔浓度为0.05 lmol/L;所述的模板剂是四丙基氢氧化铵(TPA0H)或四 丙基溴化铵(TPABr)的水溶液,含TPA+的摩尔浓度为0. 1 3mol/L ;所述的锌胺溶液或锌氨溶液按以下制备方法获得用锌盐水溶液与胺水溶液或氨水溶 液配制锌胺溶液或锌氨溶液,使溶液中胺或氨与锌的摩尔比为(1 10) 1;所用锌胺溶 液或锌氨溶液的浓度(按锌的含量计算)为0. 08 lmol/L ;所述的锌盐水溶液中的锌盐是 硝酸锌、硫酸锌或氯化锌;所述的胺水溶液中的胺是甲胺、乙胺、乙二胺、二甲胺或二乙胺。3.一种锌同晶取代的纳米ZSM-5分子筛的制备方法,包括以下步骤(1)制备硅铝胶先将碱源加入到硅源中,搅拌均勻,加入铝源,搅拌均勻,再加入 模板剂,搅拌均勻,得到硅铝胶,所得硅铝胶中Si A1 Off TPA+ H20的摩尔比为 1 (0. 01 0. 05) (0. 08 0. 3) (0. 05 0. 50) (30 60);(2)制备锌胺溶液或锌氨溶液用锌盐水溶液与胺水溶液或氨水溶液配制锌胺溶液或 锌氨溶液,其特征是此溶液中胺或氨与锌的摩尔比为(1 10) 1;此锌胺溶液或锌氨溶 液的浓度(按锌的含量计算)为0. 08 lmol/L ;(3)水热晶化合成将步骤(2)制得的锌胺溶液或锌氨溶液加入到步骤(1)制得的反 应硅铝胶中,搅拌均勻得到晶化原料,晶化原料中Si与Zn...

【专利技术属性】
技术研发人员:李光兴李涛倪友明孙爱明吴小岭
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:83[中国|武汉]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利