[发明专利]一种鸡蛋蛋白诱导形成的链状ZSM-5微介孔分子筛及其合成方法

说明书

本发明属于沸石分子筛技术领域，具体为一种鸡蛋蛋白诱导形成的链状ZSM‑5微介孔沸石分子筛及其合成方法。本发明通过将鸡蛋蛋白加入含结构导向剂的硅铝酸盐凝胶中诱导晶体生长，能合成沿b轴堆叠的链状ZSM‑5沸石分子筛，其平均晶粒尺寸为600～800nm，比表面积为400～600m²/g，孔径大小为1.5～3.5nm，孔容为0.22～0.25ml/g。本发明提供的链状ZSM‑5微介孔分子筛的合成方法是将铝源、结构导向剂、硅源与去离子水搅拌均匀，再加入鸡蛋蛋白于20～35℃环境以800～1200r/min的转速搅拌老化15～24h得到前驱体溶液，然后150～180℃晶化12～25h经洗涤、烘干、550℃焙烧得到产品。该合成方法原料易得、工艺简单、成本低廉，得到的分子筛含有微介孔，叠片效果良好，能提高催化合成对二甲苯的选择性。

技术领域

本发明属于ZSM-5型分子筛的合成领域，具体涉及绿色环保、简单合成具有链状结构的ZSM-5微介孔分子筛。

背景技术

对二甲苯(PX)作为生产石油化学产品的重要中间体，主要用于生产对苯二甲酸(PTA)和对苯二甲酸二甲酯(DMT)，而PTA是生产聚酯类产品的基本单体，合成的聚酯类产品性能优良，其产品需求量日益增加，从而使得PX需求量呈现快速增长态势。近年来，石油资源日益匮乏，利用石油化工大量过剩的甲苯资源和煤化工大量产出的廉价甲醇资源生产高浓度的PX，减少分离程序和异构化工艺，经济效益非常可观，因此甲苯甲醇烷基化反应选择性合成对二甲苯的研究受到了越来越多的关注。

甲苯甲醇烷基化制对二甲苯的关键点之一是提升ZSM-5分子筛催化性能。ZSM-5分子筛具有特殊的孔道结构、高择形性以及可调变的酸性中心，广泛应用于石油化工等领域。由于常规ZSM-5分子筛的形貌和孔道尺寸受限，甲苯甲醇烷基化反应存在大分子的副产物，容易导致ZSM-5分子筛催化剂易积碳失活，可以从以下方面来优化其性能。

一是孔道调控。对二甲苯在分子筛孔道中的扩散受到孔道空间的限制。通过在ZSM-5分子筛引入介孔结构，所得到的微介孔ZSM-5分子筛综合了微孔沸石良好的催化性能和介孔分子筛优异的传质性能。介孔的存在有利于反应分子快速扩散至或离开催化活性中心，不仅可以有效地改善催化效果，还可以减少积碳，延长催化剂寿命，尤其是在大分子参与的反应中。近年来，国内外已有很多人在这方面进行了大量的研究，通过不同的方法和模板剂合成出微介孔ZSM-5分子筛。

二是叠片化处理。链状ZSM-5分子筛在合成对二甲苯反应展现出良好的催化性能。ZSM-5具有两个交叉的各向异性骨架10元环通道，包括平行于b轴的直通道和平行于a轴的锯齿形通道。直通道有利于传质，而锯齿形通道由于其较小的孔径而具有相对较高的对二甲苯选择性。通过调整ZSM-5晶体沿b轴方向堆叠，可以有效地调节二甲苯异构化反应中对二甲苯的高选择性，对今后选择性工业化生产对二甲苯具有重要意义。