[发明专利]一种B修饰H-ZSM-5分子筛及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种B修饰H‑ZSM‑5分子筛的制备方法，B修饰H‑ZSM‑5分子筛的制备方法为：将商品H‑ZSM‑5(100)分子筛按固液比为1:20加入到一定浓度的H₃BO₃溶液中,室温下搅拌6h，静置6h，70℃水浴蒸干即可得到B修饰H‑ZSM‑5分子筛。本发明所制得的B修饰H‑ZSM‑5分子筛在氯代甲烷制丙烯反应中和未经B修饰的H‑ZSM‑5分子筛相比具有较好的催化性能。未经B修饰的H‑ZSM‑5分子筛在氯代甲烷中转化率为97%，丙烯选择性为35.8%，丙烯收率为34.7%。B修饰H‑ZSM‑5分子筛在氯代甲烷中转化率可达85.4%，丙烯选择性可达49.4%，丙烯收率可达42.2%。丙烯的选择性和收率都得到了显著的提高。并且该方法具有工艺简单，操作简便、生产效率高的优点。

技术领域

本发明涉及能源催化领域，具体涉及一种B修饰H-ZSM-5分子筛及其制备方法和应用。

背景技术

丙烯是一种重要的化工基础原料，可用于生产聚丙烯，环氧丙烷，丙酮，异丙醇，苯酚，甘油等重要化工产品。我国的丙烯生产存在缺口，进口量高居全球之首，开发具有高丙烯选择性的高效稳定催化剂迫在眉睫。

目前卤代甲烷制丙烯的生产路径已经成熟，卤代甲烷制丙烯需要分子筛催化剂，这种方法虽然提高了丙烯的产率，但由于分子筛催化剂的孔道结构、酸性等原因，使其容易失活，因此制备催化寿命长、稳定性好、催化性能高的分子筛催化剂尤为重要。

发明内容

本发明为克服现有分子筛催化剂的不足而提供了一种B修饰H-ZSM-5 分子筛及其制备方法和应用。

本发明采用的技术方案是：一种B修饰H-ZSM-5分子筛的制备方法，包括以下步骤：

①将H-ZSM-5分子筛加入到H₃BO₃溶液中；

②室温下搅拌 6 h，静置 6 h，水浴蒸干，即可得到B-H-ZSM-5。

优选的，所述步骤①中H-ZSM-5分子筛与H₃BO₃溶液的固液比为1:20。

优选的，所述步骤①所得溶液中B与H-ZSM-5分子筛的质量比为0.5%~2.5%。

优选的，所述步骤①所得溶液中B与H-ZSM-5分子筛的质量比为1%。

优选的，所述步骤②中水浴蒸干温度为70℃。

本发明制备的H-ZSM-5 分子筛可应用在氯代甲烷制丙烯反应中。

本发明相对于现有技术产生的有益效果是：经B修饰制得的0.5~2.5%B-H-ZSM-5(100)分子筛，具有独特的孔道结构，适宜的酸性，良好的稳定性以及较大的比表面积，是氯代甲烷制丙烯反应中潜在的优异催化剂。除此之外还可以用于烃类的催化，应用范围广泛。在添加氟的基础上，使得该分子筛催化性能变好，丙烯的选择性和收率都得到了显著的提高。未经B修饰的H-ZSM-5分子筛在氯代甲烷中转化率为97%，丙烯选择性为35.8%，丙烯收率为34.7%。B修饰H-ZSM-5分子筛在氯代甲烷中转化率可达85.4%，丙烯选择性可达49.4%，丙烯收率可达42.2%。丙烯的选择性和收率都得到了显著的提高。并且该方法具有工艺简单，操作简便、生产效率高的优点。

具体实施方式

以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。以下实施例中所用的商品 H-ZSM-5(Si/Al=100)分子筛购自于南开大学催化剂厂，所述H-ZSM-5(100)即是H-ZSM-5(Si/Al=100)。

实施例1