一种纳米zsm-5分子筛催化剂及制备、使用方法_3

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[010]方向(b 轴)X [001]方向(c 轴))。
[0042]步骤2:将所述分子筛原粉与0.lmol/L的铵盐溶液20mL混合搅拌24h,过滤,滤饼再次与0.lmol/L的按盐溶液混合搅拌24h,过滤,如此重复5次,在100°C下干燥24h,在550°C下焙烧10h,得到氢型ZSM-5分子筛;
[0043]步骤3:将所述分子筛原粉与0.05mol/L的硝酸锌溶液9.2mL混合搅拌,然后90°C下干燥,最后在550 °C空气气氛中焙烧6h,得到Zn/HZSM-5分子筛催化剂,其中Zn的质量百分比为3%,测得其总酸量为0.4mmol/g,强酸量〈0.05mmol/g,B/L酸摩尔比〈0.01。
[0044]上述催化剂的使用方法为:将所得催化剂装入固定床反应器中,通入50% 二甲醚,在475°C、0.1MPa、原料质量空速为0.StT1的条件下反应,12h内原料的转化率>99%,所得芳烃的选择性(碳基)>85%。
[0045]实施例4:分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤:
[0046]催化剂的制备方法与实施例3基本相同,不同之处是步骤I中晶化温度提高到200 °C,得到的分子筛尺寸为120?140nmX60nm?80nmX200nm?250nm([100]方向(a轴)X [010]方向(b轴)X [001]方向(c轴)),测得催化剂总酸量为0.4mmol/g,强酸量<0.01mmol/g, B/L 酸摩尔比 <0.01。
[0047]上述催化剂的使用方法为:将所得催化剂装入固定床反应器中,通入50%甲醇,在475°C、0.1MPa、原料质量空速为0.81Γ1的条件下反应,260h内原料甲醇的转化率>99%,所得芳烃的选择性(碳基)>99%。
[0048]实施例5:分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤:
[0049]催化剂制备方法与实施例4基本相同,不同之处是步骤3中先将1HZSM-5在8800C,50%水蒸气,0.0lMPa条件下老化lh,步骤4将老化后的HZSM-5与9.2mL0.05mol/L的硝酸锌溶液混合搅拌,然后90°C下干燥,最后在550°C空气气氛中焙烧6h,得到老化后的分子筛催化剂,其中Zn的质量百分比为3%。
[0050]上述催化剂的使用方法为:将所得老化后催化剂装入固定床反应器中,通入50%甲醇,在475°C、0.1MPa、原料质量空速为0.StT1的条件下反应,所得芳烃的选择性(碳基)>72%。
[0051]实施例6:分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤:
[0052]催化剂制备方法与实施例5基本相同,不同之处是步骤3中先将1HZSM-5在550°C,100%水蒸气,3MPa条件下老化17h。
[0053]上述催化剂的使用方法与实施例5相同,所得芳烃选择性(碳基)>80%。
[0054]实施例7:分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤:
[0055]催化剂制备方法与实施例4基本相同,不同之处是步骤I中不添加脲,得到的分子筛尺寸为 10 ?11μηιΧ5μηι ?6μηιΧ11μηι ?12 μηι([100]方向(a 轴)X [010]方向(b轴)X [001]方向(c轴)),分子筛催化剂中Zn的质量百分比为3%,其总酸量为0.03mmol/g,B/L酸摩尔比为0.25。
[0056]上述催化剂的使用方法为:将所得催化剂装入固定床反应器中,通入50%甲醇,在475°C、0.1MPa、原料质量空速为0.81Γ1的条件下反应,3h内原料甲醇的转化率>99%,所得芳烃的选择性(碳基)>50%。
[0057]实施例8:分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤:
[0058]催化剂制备方法与实施例4基本相同,不同之处是步骤I中的铝源用铝溶胶代替硝酸铝。
[0059]上述催化剂的使用方法与实施例4基本相同,不同之处是通入的反应原料用呋喃(木质素替代物)代替甲醇所得芳烃的选择性(碳基)>80%。
[0060]实施例9:分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤:
[0061]催化剂的制备方法和使用方法与实施例4基本相同,不同之处是使用方法中,反应原料用环己烷(生物质裂解油代替物)代替甲醇所得芳烃的选择性(碳基)>50%。
[0062]实施例10:分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤:
[0063]催化剂的制备方法与实施例4基本相同,不同之处是步骤I中用TPABr代替ΤΡΑ0Η,硅酸钠代替TE0S,缩二脲代替脲,醋酸铝代替硝酸铝,步骤3中用醋酸锌代替硝酸锌。
[0064]上述催化剂的使用方法与实施例4相同,3h内原料甲醇的转化率>99%,所得芳烃的选择性(碳基)>80 %。
[0065]实施例11:分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤:
[0066]催化剂的制备方法与实施例4基本相同,不同之处是步骤I中的模板剂用甲基吡咯烷酮代替ΤΡΑ0Η,结构助剂用二亚乙基三胺代替脲,步骤3中的金属前驱体用硝酸银代替硝酸锌。
[0067]上述催化剂的使用方法与实施例4相同,3h内原料甲醇的转化率>99%,所得芳烃的选择性(碳基)>80 %。
[0068]实施例12:分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤:
[0069]催化剂的制备方法与实施例4基本相同,不同之处是步骤I中的模板剂用乙二胺替代ΤΡΑ0Η,添加剂用乙醇和氯化钠代替异丙醇,碱用碳酸钠代替氢氧化钠,步骤3中的金属前驱体用硝酸铁代替硝酸锌。
[0070]上述催化剂的使用方法与实施例4相同,3h内原料甲醇的转化率>99%,所得芳烃的选择性(碳基)>80 %。
[0071]实施例13:分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤:
[0072]催化剂的制备方法与实施例4基本相同,不同之处是步骤I中加入硫酸钠,步骤3中金属前驱体用硝酸镧代替硝酸锌。
[0073]上述催化剂的使用方法与实施例4相同,3h内原料甲醇的转化率>99%,所得芳烃的选择性(碳基)>70 %。
[0074]实施例14:分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤:
[0075]催化剂的制备方法与实施例4基本相同,不同之处是步骤I中加入氟化钠,步骤3中金属前驱体用硝酸铜代替硝酸锌。
[0076]上述催化剂的使用方法与实施例4相同,3h内原料甲醇的转化率>99%,所得芳烃的选择性(碳基)>70 %。
[0077]实施例15:分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤:
[0078]催化剂的制备方法与实施例4基本相同,不同之处是步骤I中加入硫酸氢钠,用甲醇代替异丙醇,步骤3中金属前驱体用硝酸钕(稀土元素代表物)代替硝酸锌。
[0079]上述催化剂的使用方法与实施例4相同,3h内原料甲醇的转化率>99%,所得芳烃的选择性(碳基)>60 %。
[0080]实施例16:分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤:
[0081]催化剂的制备方法与实施例4基本相同,不同之处是步骤I中的模板剂用椰油酰胺甜菜碱代替ΤΡΑ0Η,碱用NaHCO3代替NaOH氢氧化钠,步骤3中金属前驱体用硝酸镓代替硝酸锌。
[0082]上述催化剂的使用方法与实施例4相同,3h内原料甲醇的转化率>99%,所得芳烃的选择性(碳基)>50 %。
[0083]实施例17:分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤:
[0084]催化剂的制备方法与实施例4基本相同,不同之处是步骤3不添加金属进行改性。
[0085]上述催化剂的使用方法与实施例4相同,3h内原料甲醇的转化率>99%,所得芳烃的选择性(碳基)>10%。
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