[发明专利]一种定向修饰的ZSM-5分子筛、制备方法及使用方法

说明书

本发明提供了一种定向修饰的ZSM‑5分子筛、制备方法及使用方法，该定向修饰的ZSM‑5分子筛包括：ZSM‑5分子筛本体以及修饰层，其中，所述修饰层沉积于所述ZSM‑5分子筛本体的一种晶面上；所述修饰层包括硅的氧化物。该定向修饰的ZSM‑5分子筛由于其修饰层仅存在于一种晶面，而不同晶面对产物有一定的选择性，因此，本发明提供的定向修饰的ZSM‑5分子筛能够对产物进行有效地选择。

技术领域

本发明涉及催化技术领域，特别涉及一种定向修饰的ZSM-5分子筛、制备方法及使用方法。

背景技术

随着世界经济的迅速发展，丙烯作为重要的石油化工原料，需求呈现大幅度的上升。丙烯的来源主要是石油，随着全球油价的大幅走高，考虑到石油资源枯竭的威胁，新的丙烯来源问题受到广泛关注。基于我国国情，从战略角度考虑，采用煤基甲醇或二甲醚为原料制备丙烯(MTP/DTP)可以拓宽原料渠道，调整丙烯原料的结构，减少对石油资源的依赖，对于我国有重要的战略意义。因此，MTP/DTP技术已经成为全球能源技术开发的热点。

甲醇(二甲醚)制丙烯反应中公认最有效的催化剂是ZSM-5(MFI型)分子筛。其具有二维十元环结构(十元环直孔道，孔径为0.54nm×0.56nm及十元环正弦孔道，孔径为0.51nm×0.54nm)。一般来说，不同的孔道对产物的选择性有一定的影响，而现有的ZSM-5分子筛在进行催化时，产物会从十元环直孔道和十元环正弦孔道中扩散出来。因此，现有的ZSM-5分子筛并不能对产物进行有效地选择。

发明内容

本发明提供了一种定向修饰的ZSM-5分子筛、制备方法及使用方法，能够对产物进行有效地选择。

本发明提供了一种定向修饰的ZSM-5分子筛，包括：ZSM-5分子筛本体以及修饰层，其中，

所述修饰层生长于所述ZSM-5分子筛本体的一种晶面上；

所述修饰层包括硅的氧化物或者铝的氧化物。

上述定向修饰的ZSM-5分子筛能够通过修饰层对ZSM-5分子筛本体的十元环直孔道的定向阻塞，抑制芳烃的扩散和生成，实现对产物进行有效地选择。同时，能够解决现有技术中芳烃收率高，原子利用率低的问题。另外，通过MTP/DTP实验结果表明，本发明提供的定向修饰的ZSM-5分子筛具有十元环直孔道定向阻塞的特征，在MTP/DTP反应中有芳烃收率低的特征。

优选地，所述修饰层生长于所述ZSM-5分子筛本体的010晶面，该010晶面对应的为十元环直孔道，通过修饰层生长于010晶面，使得十元环直孔道的堵塞，实现了抑制芳烃的扩散和生成，同时，烯烃仍能够通过十元环正弦孔道生成和扩散。

本发明一个可选的实施例中，所述修饰层生长于所述ZSM-5分子筛本体的100晶面，该100晶面对应的为十元环正弦孔道，通过修饰层生长于100晶面，使得十元环正弦孔道的堵塞，实现了抑制烯烃的扩散和生成，同时，芳烃仍能够通过十元环直孔道生成和扩散。

本发明一个可选的实施例中，当所述修饰层生长于所述ZSM-5分子筛本体的010晶面时，选择生成六碳以下的烯烃或烷烃；

当所述修饰层生长于所述ZSM-5分子筛本体的100晶面时，选择生成芳烃。

在本发明一个可选的实施例中，为了能够实现定向修饰，所述ZSM-5分子筛本体中的硅铝摩尔比为25～1000；

所述ZSM-5分子筛本体粒径为20nm～10μm。

优选地，所述ZSM-5分子筛本体的颗粒优选为六棱柱体。

本发明提供一种上述任一所述的定向修饰的ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：