[发明专利]一种高选择性甲醇制芳烃催化剂的制备方法及催化剂

权利要求书

1.一种高选择性甲醇制芳烃催化剂的制备方法，包括以下步骤：

1)Na-ZSM-5分子筛的制备：以TEOS为硅源，Al(NO₃)₃为铝源，TPAOH为模板剂，去离子水为溶剂；将硅源和模板剂溶于溶剂中，在80℃下充分搅拌24h，逐滴加入NaOH溶液和Al(NO₃)₃溶液后滴加一定量的金属X盐溶液，混合均匀形成凝胶，然后将该凝胶转移到晶化釜中，在110-170℃下晶化1-6d，上述各物料最终摩尔配比为：60SiO₂:15TPAOH:0.6-2.4Al₂O₃:5Na₂O:400-3600H₂O:0.28-1.62X；然后将前述晶化产物离心洗涤，干燥，将粉末于550℃下焙烧6h获得SiO₂/Al₂O₃为25-100、晶粒尺寸为80-500nm的Na-ZSM-5分子筛样品；

2)外部为高硅铝比ZSM-5的多级孔H-ZSM-5制备：将步骤1)制备的Na-ZSM-5分子筛样品，按照液固比为10-30ml/g，分散于浓度为0.1-0.5mol/L的TPAOH溶液中，25-80℃下充分搅拌0.5-15h，经干燥、研磨后转移到底部存有适量去离子水的特制晶化釜中，在110-210℃下进行晶化12h-7d；所述特制晶化釜中，去离子水和干燥后Na-ZSM-5分子筛样品的质量比为3-5:1；然后将晶化后的产物在550℃下焙烧6h脱除模板剂后，获得尺寸为100-650nm，外部聚集高硅铝比ZSM-5的多级孔Na-ZSM-5；然后再将所述多级孔Na-ZSM-5，按照一定的液固比溶于0.5-2mol/L的NH₄Cl溶液中，于50-90℃下搅拌2-5h进行酸化，离心洗涤若干次后过夜干燥，得到的分子筛在550℃焙烧6h，得到最终产品多级孔H-ZSM-5；

步骤2)中所述的特制晶化釜为釜底带有一直立不锈钢空心圆柱的晶化釜，所述直立不锈钢空心圆柱上放置有一多孔聚四氟乙烯片层，干燥、研磨后的样品平铺在所述多孔聚四氟乙烯片层的上表面。

2.如权利要求1所述的一种高选择性甲醇制芳烃催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述的金属X盐溶液中金属助剂X是Zn、Ga中的一种。

3.如权利要求2所述的一种高选择性甲醇制芳烃催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1)所述的金属X盐溶液中金属助剂X的负载量是0.5-3wt％。

4.如权利要求1所述的一种高选择性甲醇制芳烃催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中的搅拌过程是在于25-80℃下搅拌0.5-15h。

5.如权利要求1所述的一种高选择性甲醇制芳烃催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中分子筛酸化时，所述多级孔Na-ZSM-5与0.5-2mol/L的NH₄Cl溶液的液固比为10-30ml/g。

6.一种权利要求1所述的制备方法制得的高选择性甲醇制芳烃催化剂，其特征在于，所述催化剂为外部附着高硅铝比H-ZSM-5颗粒的多级孔H-ZSM-5分子筛，尺寸为100-650nm。

7.如权利要求6所述的高选择性甲醇制芳烃催化剂，其特征在于，所述多级孔H-ZSM-5分子筛的SiO₂/Al₂O₃为25-100。

8.一种权利要求6或7所述的高选择性甲醇制芳烃催化剂在甲醇制芳烃反应中的应用，其特征在于，催化剂压片成型后在固定床反应器中进行反应，反应条件为：反应温度380-450℃，反应压力0.1-2MPa，N₂流速20-80ml/min，质量空速1-15h^-1。