CN103272633B

CN103272633B - 将醇醚转化为高含量对二甲苯的芳烃的催化剂及其制备方法与反应工艺

Info

Publication number: CN103272633B
Application number: CN201310226475.8A
Authority: CN
Inventors: 骞伟中; 张金贵; 孔垂岩; 魏飞
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2013-06-07
Filing date: 2013-06-07
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2033-06-07
Also published as: CN103272633A

Abstract

本发明属于化工催化技术领域，特别涉及一种将醇醚转化为高含量对二甲苯的芳烃的催化剂及其制备方法与反应工艺。本发明使用载有金属、磷与稀土的分子筛和其它增强组分形成高机械强度的颗粒，其表面酸性位占催化剂总酸性位的0.01%～1%（摩尔分数）。本发明制备方法涉及多次成型形成复合颗粒及控制复合颗粒表面的酸性的方法。该催化剂可适用于固定床、移动床与流化床使用，可转化含有水及少量高碳醇、酯类的甲醇或二甲醚原料，在450～520℃、空速0.2～30h^-1的条件下，甲醇、二甲醚一次通过的转化率>99.9%，芳烃总（碳基）收率>60%，同时对二甲苯在二甲苯中的质量分数>90%。

Description

将醇醚转化为高含量对二甲苯的芳烃的催化剂及其制备方法与反应工艺

技术领域

本发明属于化工催化技术领域，特别涉及一种将醇醚转化为高含量对二甲苯的芳烃的催化剂及其制备方法与反应工艺。

背景技术

利用煤或天然气制备甲醇，再由甲醇制备各类烯烃或芳烃化学品是目前一种重要的化工技术路线，是对传统的由石油为原料的生产路线的有益补充。其中，将ZSM-5分子筛改性及负载金属，可以有效制备芳烃，得到以苯，甲苯，二甲苯为主的混合芳烃，其中所得二甲苯为混合物，对二甲苯、邻二甲苯与间二甲苯之间处于平衡组成（质量百分比为23：24：53）。而对二甲苯的用途最大，欲得到较大量的对二甲苯，工业上仍需要借助于传统的、混合二甲苯间的转位与异构化反应，能耗巨大。另外，以甲苯为原料，与甲醇反应，可以生成苯与对二甲苯，但此路线需要事先有大量的甲苯与甲醇做原料。最近专利CN200910090003.8，CN200910090004.2提出了在甲醇/二甲醚芳构化生成芳烃的过程中，通过调变催化剂的组成与酸性，可使烃类产品中芳烃的收率（碳基）达50-65%，同时保持二甲苯在芳烃中的质量分数大于80%，对二甲苯在二甲苯中的含量大于99%。但甲醇转化率低于90%，导致含醇废水处理困难，以及未反应掉甲醇的回收成本增加。同时，由于制备方法的关系，该类催化剂在反应条件下不稳定，需要定期补加硅组分，增大了过程的操作难度与成本。并且，上述专利只能转化甲醇、二甲醚及含少量芳烃的甲醇与二甲醚，无法转化含水及少量其他醇类、、酮类、酸类、酯类等杂质的甲醇或二甲醚。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供了一种将醇醚转化为高含量对二甲苯的芳烃的催化剂及其制备方法与反应工艺。

一种将醇醚转化为高含量对二甲苯的芳烃的催化剂，其由ZSM-5分子筛、金属元素、磷元素、稀土元素和无机氧化物改性剂组成；其表面酸性位占催化剂总酸性位的摩尔分数为0.01%～1%；所述无机氧化物改性剂为氧化钛和氧化锆中的一种或多种与氧化硅组合；所述ZSM-5分子筛上先负载金属化合物、含磷化合物及稀土元素化合物，然后再由氧化硅层包覆；所述氧化硅层再与氧化钛或氧化锆或二者的混合物组分结合；所述金属元素、磷元素和稀土元素与ZSM-5分子筛的质量比均为1：（10～200）；所述氧化硅、氧化钛和氧化锆与ZSM-5分子筛的质量比均为1:（0.3～3）。

所述金属单质为银、锌、锰、镓、镍、铁和铜中的一种或多种；所述稀土元素单质为铈、镧、钪和钇中的一种或多种。

一种将醇醚转化为高含量对二甲苯的芳烃的催化剂的制备方法，其具体步骤如下：

（1）将浓度均为0.2～2mol/L的可溶性金属盐、含磷化合物与稀土元素化合物浸渍于ZSM-5分子筛上，经过过滤，在90～110℃温度下干燥2～24小时、然后在350～700℃焙烧2～24小时；

（2）将载有金属元素，磷元素及稀土元素的分子筛浸入硅烷类或硅酸酯类液体中，在20～50℃温度下，浸泡0.5～10小时，然后过滤，在90-110℃温度下干燥2～24小时，然后在350～700℃温度下焙烧2～24小时；

（3）将上述颗粒浸入氯化钛溶胶、氯化锆溶胶或二者的混合物中，在20～50℃温度下处理0.5～10小时，然后通过挤压成型或在200～300℃温度下喷雾干燥2～10小时，再在350～700℃温度下焙烧3～24小时；

（4）将上述颗粒在常温先浸入苯、甲苯和二甲苯中的一种或多种溶液中0.5～3小时，然后过滤；并用浓度为0.1～1mol/L硝酸、盐酸或二者的混合物溶液淋洗0.1～30秒；然后迅速过滤、洗涤，在90～110℃温度下干燥2～10小时，再在350～700℃温度下焙烧3～24小时即可。

所述步骤（1）中可溶性金属盐为硝酸盐、醋酸盐和氯化物盐中的一种或多种；所述含磷化合物为磷酸、磷酸氢二胺和磷酸氢胺中的一种或多种；所述稀土元素化合物为稀土元素氯化物和稀土元素硝酸盐中的一种或多种。

所述步骤（2）中硅烷类或硅酸酯类液体为硅烷、硅氧烷、三氯氢硅、正硅酸乙酯和正硅酸丁酯中的一种或多种。

一种将醇醚转化为高含量对二甲苯的芳烃的催化剂的反应工艺，其具体方案如下：

将反应原料进行汽化，通入反应器，与事先装填于其中的催化剂进行反应，反应器中表压为0.1～3MPa，反应原料中醇醚的空速为0.2～30h^-1，温度为450～520℃；反应原料经过催化剂床层后，转化为目的产物；

所述反应原料中甲醇的质量分数为0～100%；二甲醚的质量分数为0～100%，水的质量分数为0～25%，有机杂质的质量分数为0～3%。

所述有机杂质为C₂～C₅醇类、甲酸、甲酸甲酯、C₃～C₅酮类中的一种或多种。

所述反应器为流化床时，使用粒径为40～500μm的催化剂颗粒，操作气速为0.1～20m/s；所述反应器为移动床或固定床时，使用粒径为2～10mm的催化剂颗粒，操作气速不高于0.3m/s。

本发明的有益效果为：

（1）本发明用氧化硅层包覆ZSM-5分子筛，再与氧化钛、氧化锆或二者混合物结合，使催化剂强度增加，氧化硅层不易脱落，增加了结构稳定性，不需要向已报道的催化剂那样在使用过程中需要再处理，使操作成本降低20%；

（2）本发明中先将催化剂内部吸满苯、甲苯或二甲苯后，再用酸性溶液快速处理催化剂的方法，可使催化剂表面酸性位占催化剂总酸性位的摩尔分数为0.01%～1%，且不降低内部酸性位的量；使该催化剂转化各种原料时，能够始终得到高选择性的对二甲苯的关键；拓宽了该类催化剂的原料适用性；

（3）本发明中的催化剂在得到高的芳烃收率与高的二甲苯中对二甲苯选择性的同时，使醇醚的转化率始终大于99.9%。与已有催化剂相比，醇醚转化率大幅度提高；既使得生成的废水不用复杂的处理，降低了废水处理成本50%，也避免了醇醚的循环使用，节省相关设备投资与降低了操作成本。

具体实施方式

本发明提供了一种将醇醚转化为高含量对二甲苯的芳烃的催化剂及其制备方法与反应工艺，下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。

实施例1

将足量浓度为0.2mol/L的硝酸锌、浓度为0.3mol/L的磷酸与浓度为1mol/L的硝酸镧依次浸渍于ZSM-5分子筛上，每步均过滤，并在110℃温度下干燥2小时，最后在700℃温度下焙烧2小时；将载有锌、磷及镧的ZSM-5分子筛浸入硅烷中，在20℃温度下浸泡0.5小时，然后过滤，在90℃温度下干燥24小时，然后在350℃温度下焙烧24小时；将上述颗粒浸入氯化锆溶胶中，在50℃温度下处理0.5小时，然后通过300℃下喷雾造粒，并干燥2小时，然后在700℃温度下焙烧3小时；将上述颗粒在苯中，在常温下浸泡3小时，然后过滤，并用浓度为0.1mol/L的盐酸淋洗10秒钟，然后迅速过滤、洗涤，再在90℃温度下干燥24小时，最后在350℃温度下焙烧24小时，得到最终的催化剂，其粒径为40～150μm；其中，锌、磷及镧与ZSM-5分子筛的质量比分别为1：30、1：10及1：200；氧化硅及氧化锆与ZSM-5分子筛的质量比分别为1：3和1：0.3；催化剂表面酸性位占催化剂总酸性位的0.4%（摩尔分数）。

将反应原料（甲醇）进行汽化，通入流化床反应器，与事先装填于其中的催化剂进行反应，控制反应器表压为0.1MPa，甲醇空速为0.2h^-1。温度控制为520℃，气速为0.1m/s。反应原料经过催化剂床层后，生成目的产物。甲醇转化率>99.9%，芳烃总（碳基）收率达60%，对二甲苯在二甲苯中的质量分数>90%。催化剂经过1000个反应再生循环后，产物中对二甲苯在二甲苯中的质量分数大于92.5%。

实施例2

将足量浓度为2mol/L硝酸银、浓度为0.1mol/L的硝酸锰、浓度为1mol/L的磷酸氢二胺、浓度为0.2mol/L的硝酸镧与浓度为0.3mol/L的硝酸铈依次浸渍于ZSM-5分子筛上，每步均过滤，并在90℃温度下干燥24小时，最后在600℃焙烧10小时；然后将载有银、锰、磷、镧和铈的ZSM-5分子筛浸入正硅酸乙酯中，在50℃温度下处理0.5小时，然后过滤，再在100℃温度下干燥2小时，然后500℃温度下焙烧4小时；将上述颗粒浸入氯化钛溶胶中，在20℃温度下处理10小时，然后通过挤条成型，再在600℃温度下焙烧5小时；将上述颗粒在甲苯中，在常温下浸泡1小时，然后过滤，并用浓度为0.1mol/L的硝酸溶液淋洗30秒钟，然后迅速过滤、洗涤，再在110℃温度下干燥2小时，最后在700℃温度下焙烧3小时，得到最终的催化剂，其粒径为2～6mm；其中，银、锰、磷、镧及铈与ZSM-5分子筛的质量比分别为1：200、1：20、1：200、1：100及1：100；氧化硅及氧化钛与ZSM-5分子筛的质量比均为1：3；催化剂表面酸性位占催化剂总酸性位的0.5%（摩尔分数）。

将反应原料（二甲醚）进行汽化，通入固定床反应器，与事先装填于其中的催化剂进行反应，控制反应器表压为3MPa，二甲醚空速为20h^-1。温度控制为450℃，气速为0.1m/s。反应原料经过催化剂床层后，生成目的产物。二甲醚转化率>99.9%，芳烃总（碳基）收率达65%，对二甲苯在二甲苯中的质量分数>90%。催化剂经过1000个反应再生循环后，产物中对二甲苯在二甲苯中的质量分数大于93%。

实施例3

将浓度为1mol/L的醋酸锌、浓度为0.5mol/L的硝酸钴、浓度为2mol/L的磷酸与浓度为1mol/L的氯化铈依次浸渍于ZSM-5分子筛上，每步均过滤，并在100℃温度下干燥8小时，最后在650℃温度下焙烧4小时；将载有锌、钴、磷及铈的ZSM-5分子筛浸入正硅酸乙酯中，在20℃温度下处理1小时，然后过滤，再在110℃温度下干燥8小时，然后在550℃温度下焙烧8小时。将上述颗粒浸入氯化锆溶胶中，在30℃温度下处理4小时，然后通过200℃下喷雾造粒，并干燥10小时，再在650℃温度下焙烧8小时；将上述颗粒在二甲苯中，在常温下浸泡0.5小时，然后过滤，并用浓度为1mol/L的硝酸溶液淋洗0.1秒钟；然后迅速过滤、洗涤，在110℃温度下干燥4小时，最后在600℃温度下焙烧4小时，得到最终的催化剂，其粒径为240～500μm；其中，锌、钴、磷及铈与ZSM-5分子筛的质量比分别为1：20、1：200、1：30及1：50；氧化硅及氧化锆与ZSM-5分子筛的质量比均为1：1；催化剂表面酸性位占催化剂总酸性位的0.2%（摩尔分数）。

将反应原料（质量分数及组分依次为：50%甲醇、40%二甲醚、7%水、0.5%C₂～C₅醇类、0.1%甲酸、0.2%甲酸甲酯和2.2%C₃～C₅酮类）进行汽化，通入流化床反应器，与事先装填于其中的催化剂进行反应，控制反应器表压为0.3MPa，醇醚总空速为30h^-1。温度控制为500℃，气速为20m/s。反应原料经过催化剂床层后，生成目的产物。醇醚转化率>99.9%，芳烃总（碳基）收率达63%，对二甲苯在二甲苯中的质量分数>90%。催化剂经过1000个反应再生循环后，产物中对二甲苯在二甲苯中的质量分数大于97%。

实施例4

将浓度为1mol/L的氯化镓、浓度为0.5mol/L的氯化铜、浓度为0.5mol/L的磷酸氢胺与浓度为0.3mol/L的氯化铈依次浸渍于ZSM-5分子筛上，每步均过滤，并在105℃温度下干燥12小时，最后在630℃温度下焙烧7小时；将载有镓、铜、磷及铈的ZSM-5分子筛浸入硅氧烷中，在30℃温度下处理1小时，然后过滤，在110℃温度下干燥10小时，然后在580℃温度下焙烧10小时；将上述颗粒浸入氯化钛溶胶中，在30℃温度下处理6小时，然后通过挤条成型，在610℃温度下焙烧18小时；将上述颗粒在二甲苯中，在常温下浸泡1小时，然后过滤，并用浓度为0.5mol/L的盐酸淋洗30秒钟；然后迅速过滤、洗涤，在110℃温度下干燥14小时，最后在350℃温度下焙烧24小时，得到最终的催化剂，其粒径为5～10mm；其中，镓、铜、磷及铈与ZSM-5分子筛的质量比分别为1：25、1：50、1：40及1：150；氧化硅及氧化钛与ZSM-5分子筛的质量比均为1:2；催化剂表面酸性位占催化剂总酸性位的1%（摩尔分数）。

将反应原料（质量分数及组分依次为：72%甲醇、25%水和3%C₂-C₅醇类）进行汽化，通入固定床反应器，与事先装填于其中的催化剂进行反应，控制反应器表压为1MPa，甲醇空速为15h^-1。温度控制为450℃，气速为0.2m/s。反应原料经过催化剂床层后，生成目的产物。甲醇转化率>99.9%，芳烃总（碳基）收率达63%，对二甲苯在二甲苯中的质量分数>92%。催化剂经过1000个反应再生循环后，产物中对二甲苯在二甲苯中的质量分数大于90%。

实施例5

将浓度为1mol/L的氯化锌、浓度为0.2mol/L的氯化铜、浓度为0.2mol/L的磷酸与浓度为0.2mol/L的氯化镧依次浸渍于ZSM-5分子筛上，每步均过滤，并在100℃温度下干燥20小时，最后在530℃温度下焙烧17小时；将载有锌、铜、磷及镧的ZSM-5分子筛浸入正硅酸丁酯中，在25℃温度下处理3小时，然后过滤，在100℃温度下干燥10小时，然后在680℃温度下焙烧10小时；将上述颗粒浸入氯化锆溶胶中，在35℃温度下处理8小时，然后通过300℃下喷雾造粒，并干燥1小时，再在600℃温度下焙烧12小时；将上述颗粒在甲苯中，在常温下浸泡1.5小时，然后过滤，并用浓度为0.5mol/L硝酸溶液淋洗20秒钟；然后迅速过滤、洗涤，在90℃温度下干燥24小时，最后在580℃温度下焙烧7小时，得到最终的催化剂，其粒径为40～250μm；其中，锌、铜、磷及镧与ZSM-5分子筛的质量比分别为1：80、1：40、1：100及1：20；氧化硅及氧化钛与ZSM-5分子筛的质量比分别为1：1和1：0.3；催化剂表面酸性位占催化剂总酸性位的0.5%（摩尔分数）。

将反应原料（质量分数及组分依次为：92%甲醇、5%水、2.7%甲酸甲酯和0.3%甲酸）进行汽化，通入流化床反应器，与事先装填于其中的催化剂进行反应，控制反应器表压为0.8MPa，甲醇空速为5.5h^-1。温度控制为490℃，气速为0.7m/s。反应原料经过催化剂床层后，生成目的产物。甲醇转化率>99.9%，芳烃总（碳基）收率达66%，对二甲苯在二甲苯中的质量分数>90%。催化剂经过1000个反应再生循环后，产物中对二甲苯在二甲苯中的质量分数大于94%。实施例6

将浓度为1mol/L的氯化锌、浓度为2mol/L的氯化锰、浓度为0.2mol/L的磷酸与浓度为2mol/L氯化铈依次浸渍于ZSM-5分子筛上，每步均过滤，并在105℃温度下干燥12小时，再在570℃温度下焙烧12小时；将载有锌、锰、磷及铈的ZSM-5分子筛浸入正硅酸丁酯中，在25℃温度下处理3小时，然后过滤，在100℃温度下干燥10小时，然后在700℃温度下焙烧2小时；将上述颗粒浸入氯化锆溶胶中，在35℃温度下处理8小时，然后通过200℃下喷雾造粒，并干燥3小时，再在350℃温度下焙烧24小时；将上述颗粒在苯与二甲苯的混合物（二者质量分数均为50%）中，在常温下浸泡1小时，然后过滤，并用浓度为1mol/L的盐酸溶液淋洗30秒钟，然后迅速过滤、洗涤，在105℃温度下干燥14小时，最后在700℃温度下焙烧3小时，得到最终的催化剂，其粒径为40～350μm；其中，锌、锰、磷及铈与ZSM-5分子筛的质量比分别为1：10、1：25、1：10及1：10；氧化硅及氧化钛与ZSM-5分子筛的质量比均为1:0.5；催化剂表面酸性位占催化剂总酸性位的0.01%（摩尔分数）。

将反应原料（质量分数及组分依次为：72%二甲醚、25%水、0.7%C₃-C₅酮和2.3%甲酸甲酯）进行汽化，通入流化床反应器，与事先装填于其中的催化剂进行反应，控制反应器表压为1.4MPa，二甲醚空速为3.5h^-1。温度控制为490℃，气速为0.5m/s。反应原料经过催化剂床层后，生成目的产物。二甲醚转化率>99.9%，芳烃总（碳基）收率达60%，对二甲苯在二甲苯中的质量分数>99%。催化剂经过1000个反应再生循环后，产物中对二甲苯在二甲苯中的质量分数大于98%。

实施例7

将浓度为1mol/L的氯化铁、浓度为2mol/L的氯化镍、浓度为0.5mol/L的氯化铜、浓度为1mol/L的磷酸氢胺与浓度为1mol/L氯化铈依次浸渍于ZSM-5分子筛上，每步均过滤，并在100℃温度下干燥16小时，再在680℃温度下焙烧5小时；将载有铁、镍、铜、磷及铈的ZSM-5分子筛浸入正硅酸乙酯中，在25℃温度下处理6小时，然后过滤，在90℃温度下干燥24小时，然后在700℃焙烧3小时；将上述颗粒浸入氯化锆溶胶中，在30℃温度下处理10小时，然后通过250℃下喷雾造粒，并干燥5小时，再在350℃温度下焙烧24小时；将上述颗粒在苯和甲苯的混合物（其中苯的质量分数为30%，甲苯的质量分数为70%）中，在常温下浸泡1小时，然后过滤，并用盐酸与硝酸的混合物（其中盐酸与硝酸的浓度均为0.5mol/L）淋洗10秒钟；然后迅速过滤、洗涤，在105℃温度下干燥18小时，最后在660℃温度下焙烧4小时，得到最终的催化剂，其粒径为40～450μm；其中，铁、镍、铜、磷及铈与ZSM-5分子筛的质量比分别为1：100、1：200、1：25、1：30及1：30；氧化硅及氧化钛与ZSM-5分子筛的质量比分别为1：0.8和1：1；催化剂表面酸性位占催化剂总酸性位的0.04%（摩尔分数）。

将反应原料（质量分数与组分依次为：82%甲醇、15%水、1.7%C₃-C₅醇和1.3%C₃-C₅酮）进行汽化，通入流化床反应器，与事先装填于其中的催化剂进行反应，控制反应器表压为0.6MPa，甲醇空速为2.5h^-1。温度控制为480℃，气速为0.8m/s。反应原料经过催化剂床层后，生成目的产物。甲醇转化率>99.9%，芳烃总（碳基）收率达60%，对二甲苯在二甲苯中的质量分数>94%。催化剂经过1000个反应再生循环后，产物中对二甲苯在二甲苯中的质量分数大于97.2%。实施例8

将浓度为2mol/L的氯化铜、浓度为0.2mol/L的钼酸铵、浓度为2mol/L的磷酸氢二胺与浓度为1mol/L的硝酸镧依次浸渍于ZSM-5分子筛上，每步均洗涤、过滤，并在110℃温度下干燥12小时，再在600℃温度下焙烧7小时；将载有铜、钼、磷及镧的ZSM-5分子筛浸入三氯氢硅中，在25℃温度下处理8小时，然后过滤，在90℃温度下干燥15小时，然后在630℃温度下焙烧4小时；将上述颗粒浸入氯化钛溶胶中，在30℃温度下处理10小时，然后通过挤条成型，在580℃温度下焙烧6小时；将上述颗粒在苯、甲苯与二甲苯的混合物（其中苯的质量分数为30%，甲苯的质量分数为40%，二甲苯的质量分数为30%）中，在常温下浸泡0.5小时，然后过滤，并用盐酸与硝酸的混合物（其中盐酸与硝酸的浓度均为1mol/L）淋洗10秒钟；然后迅速过滤、洗涤，在110℃温度下干燥2小时，最后在560℃温度下焙烧15小时，得到最终的催化剂，其粒径为2～4mm；其中，铜、钼、磷及镧与ZSM-5分子筛的质量比分别为1：20、1：100、1：25及1：50；氧化硅及氧化钛与ZSM-5分子筛的质量比分别为1:0.5和1:1。催化剂表面酸性位占催化剂总酸性位的0.05%（摩尔分数）。

将反应原料（质量分数及组分依次为：32%甲醇、60%二甲醚、5%水、2.5%C₃-C₅醇和0.5%甲醇甲酯）进行汽化，通入移动床反应器，与事先装填于其中的催化剂进行反应，控制反应器表压为1.6MPa，甲醇与二甲醚总空速为25h^-1。温度控制为480℃，气速为0.2m/s。反应原料经过催化剂床层后，生成目的产物。醇醚转化率>99.9%，芳烃总（碳基）收率达60%，对二甲苯在二甲苯中的质量分数>94%。催化剂经过1000个反应再生循环后，产物中对二甲苯在二甲苯中的质量分数大于96.5%。

Claims

1.一种将醇醚转化为高含量对二甲苯的芳烃的催化剂，其特征在于：其由ZSM-5分子筛、金属元素、磷元素、稀土元素和无机氧化物改性剂组成；其表面酸性位占催化剂总酸性位的摩尔分数为0.01％～1％；所述无机氧化物改性剂为氧化钛和氧化锆中的一种或多种与氧化硅组合；所述ZSM-5分子筛上先负载金属化合物、含磷化合物及稀土元素化合物，然后再由氧化硅层包覆；所述氧化硅层再与氧化钛或氧化锆或二者的混合物组分结合；所述金属元素、磷元素和稀土元素与ZSM-5分子筛的质量比均为1：(10～200)；所述氧化硅、氧化钛和氧化锆与ZSM-5分子筛的质量比均为1:(0.3～3)；

所述金属元素为银、锌、锰、镓、镍、铁和铜中的一种或多种；所述稀土元素为铈、镧、钪和钇中的一种或多种。

2.如权利要求1所述的一种将醇醚转化为高含量对二甲苯的芳烃的催化剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)将浓度均为0.2～2mol/L的可溶性金属盐、含磷化合物与稀土元素化合物浸渍于ZSM-5分子筛上，经过过滤，在90～110℃温度下干燥2～24小时、然后在350～700℃焙烧2～24小时；

(2)将载有金属元素，磷元素及稀土元素的分子筛浸入硅烷类或硅酸酯类液体中，在20～50℃温度下，浸泡0.5～10小时，然后过滤，在90-110℃温度下干燥2～24小时，然后在350～700℃温度下焙烧2～24小时；

(3)将步骤(2)所得颗粒浸入氯化钛溶胶、氯化锆溶胶或二者的混合物中，在20～50℃温度下处理0.5～10小时，然后通过挤压成型或在200～300℃温度下喷雾干燥2～10小时，再在350～700℃温度下焙烧3～24小时；

(4)将步骤(3)所得颗粒在常温先浸入苯、甲苯和二甲苯中的一种或多种溶液中0.5～3小时，然后过滤；并用浓度为0.1～1mol/L硝酸、盐酸或二者的混合物溶液淋洗0.1～30秒；然后迅速过滤、洗涤，在90～110℃温度下干燥2～10小时，再在350～700℃温度下焙烧3～24小时即可。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中可溶性金属盐为硝酸盐、醋酸盐和氯化物盐中的一种或多种；所述含磷化合物为磷酸、磷酸氢二铵和磷酸氢铵中的一种或多种；所述稀土元素化合物为稀土元素氯化物和稀土元素硝酸盐中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中硅烷类或硅酸酯类液体为硅烷、硅氧烷、三氯氢硅、正硅酸乙酯和正硅酸丁酯中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的一种将醇醚转化为高含量对二甲苯的芳烃的催化剂的使用方法，其特征在于，具体方案如下：

所述反应原料中甲醇的质量分数为0～100％；二甲醚的质量分数为0～100％，水的质量分数为0～25％，有机杂质的质量分数为0～3％。

6.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于：所述有机杂质为C₂～C₅醇类、甲酸、甲酸甲酯、C₃～C₅酮类中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于：所述反应器为流化床时，使用粒径为40～500μm的催化剂颗粒，操作气速为0.1～20m/s；所述反应器为移动床或固定床时，使用粒径为2～10mm的催化剂颗粒，操作气速不高于0.3m/s。