[发明专利]一种甲醇/二甲醚高选择性制丙烯催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种纳米层状结构ZSM-5分子筛，其特征在于，该分子筛的层状结构厚度为20-100nm，硅铝比为100～500，具有很高的比表面积和孔容。

2.根据权利要求1所述的纳米层状结构ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将不对称基团的双子季铵盐表面活性剂(双胺子基，记为SDA)加入到乙醇和水的混合溶液中，搅拌1～10小时，优选为2-5小时，配置成A液，将一定量的铝源加入到硫酸溶液中，搅拌至混合均匀配置成B液。

(2)将A液在30～90℃水浴中，优选为40～60℃搅拌，缓慢滴加B液，加入完毕后继续在水浴中搅拌1～10小时，优选为2-5小时，此后缓慢加入硅源，继续搅拌2～24小时，优选为4-10小时，形成初始凝胶。

(3)将制备好的凝胶装釜在100～200℃下晶化反应1～10天后得到晶化产物，产物经过滤、洗涤和干燥，即可制得高结晶度的层状ZSM-5分子筛原粉。

3.根据权利要求2所述的纳米层状结构ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于，合成过程中的混合原料摩尔组成为：Al₂O₃∶SiO₂∶SDA∶NaO₂∶SO₄^2-∶H₂O∶C₂H₅OH＝(0.01-0.002)∶1∶(0.02-0.24)∶(0.1-0.5)∶(0.06-0.4)∶(10-60)∶(1-20)。

4.根据权利要求2所述的纳米层状结构ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于合成体系中加入不对称基团的双子季铵盐模板剂来增强具有层状结构ZSM-5分子筛的结构导向作用。

5.根据权利要求2所述的纳米层状结构ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于采用的模板剂为不对称双铵型表面活性剂(双子季铵盐)，例如，C_nH_2n+1N⁺(CH₃)₂-C₆H₁₂-N⁺(CH₃)₂C_mH_2m+1(记为Cn-6-m，其中n＝16-22)，为1，6-己烷双铵的氢氧化物、卤化物等，C_nH_2n+1N⁺(CH₃)₂-C₅H₁₀-N⁺(CH₃)₂C_mH2_m+1(记为Cn-5-m，其中n＝16-22)为1，5-戊烷双铵的氢氧化物、卤化物。

6.根据权利要求2所述的纳米层状结构ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于，采用的硅源可以为水玻璃、硅溶胶、硅酸、粗孔硅胶或白炭黑，或者是上述固体与液体硅源组成的双硅源体系；采用的铝源可以为铝酸钠、硫酸铝、氢氧化铝或拟薄水铝石中的一种或多种混合物。

7.根据权利要求2所述的纳米层状结构ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于，晶化条件为在100～200℃下晶化1～10天，其中优选条件为在140～150℃条件下晶化2-6天。

8.一种甲醇/二甲醚高选择性制丙烯的方法，该方法包括将权利要求1所述的纳米层状结构ZSM-5分子筛用作反应的催化剂。

9.根据权利要求8所述的甲醇/二甲醚高选择性制丙烯的方法，其特征在于，所述反应条件为温度450～500℃，压力1atm，水与甲醇/二甲醚的摩尔比为1∶2～3∶1。

10.根据权利要求8所述的甲醇/二甲醚高选择性制丙烯的方法，其特征在于，与传统ZSM-5分子筛相比，层状结构ZSM-5分子筛的丙烯选择性高5-8个百分点，最高单程丙烯选择性达到50％。反应初始阶段丙烯/乙烯的摩尔比达到8.5，比传统ZSM-5分子筛增加1-2倍。

11.根据权利要求8所述的甲醇/二甲醚高选择性制丙烯的方法，其特征在于，层状结构ZSM-5分子筛催化剂比传统ZSM-5分子筛催化剂的使用寿命延长2-3倍。