CN105536863A - 一种用于甲醇转化制芳烃的分子筛催化剂及其制法和用途 - Google Patents

一种用于甲醇转化制芳烃的分子筛催化剂及其制法和用途 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于甲醇转化制芳烃的分子筛催化剂，其包含30-70质量份的氢型ZSM-5分子筛、5-30质量份的水热处理的氢型丝光沸石和10-30质量份的粘合剂；其中，所述分子筛催化剂还包含负载在所述氢型ZSM-5分子筛上的金属元素和负载在所述水热处理的氢型丝光沸石上的非金属元素；其中，所述金属元素选自Zn、Ag、Cd、Ga、Co、Mo、Cr、La和Ce中的一种或多种，其负载量为以金属元素质量计0.5-10质量份，以及所述非金属元素选自P、F和B中的一种或多种，其负载量为以非金属元素质量计0.1-5质量份。本发明还提供了所述催化剂的制备方法以及在甲醇转化制备芳烃的反应中的应用。该催化剂能有效地优化产品分布，提高MTA工业装置的经济运行水平。

Description

一种用于甲醇转化制芳烃的分子筛催化剂及其制法和用途
技术领域
本发明属于催化剂技术领域，以及具体地涉及一种用于甲醇转化制芳烃的分子筛催化剂以及这种催化剂的制备方法和用途。
背景技术
芳烃主要包括苯、甲苯和二甲苯(一般简称为“BTX”)，是重要的基础化工原料。传统的芳烃生产，除了少部分来源于炼焦工业中的副产物粗苯和煤焦油外，约90％依赖于石油催化重整和高温裂解制乙烯等石化工艺。由于我国“富煤，贫油、少气”的能源分布状况，甲醇转化制芳烃(MTA)的技术研究和开发不仅为煤炭转化制芳烃开辟了一条新的技术路线，也为我国过剩的甲醇产能找到一条切实可行的出路，而且还可以满足市场对芳烃的巨大需求，不断减少芳烃生产对石油资源的依赖程度。
MTA技术的关键是高效的甲醇芳构化催化剂，目前研究主要关注于如何提高液相产物的收率和芳烃(BTX)的选择性。在BTX产物中，混合二甲苯(Xylene)作为重要的基础石化原料，广泛地用于医药、香料和染料中间体原料。其中，邻二甲苯(OX)主要用于生产苯酐，是重要的增塑剂(如DOP、DBP等)的原料；间二甲苯(MX)可用作制造间苯二甲酸的原料；而对二甲苯(PX)是涤纶和聚酯树脂的主要原料。从经济效益角度考虑，高效的MTA催化剂应具有高的混合二甲苯的选择性和收率。
目前，ZSM-5分子筛是主要的MTA催化剂，并且可以采用金属改性或非金属改性。ZSM-5分子筛属于正交晶系，具有尺寸均匀的相互交叉孔道，一种为截面呈椭圆形的直筒形孔道(孔道尺寸为0.54nm×0.56nm)，另一种为截面近似为圆形的Z字型孔道(孔道尺寸为0.52nm×0.58nm)。
中国专利申请CN104801332A公开了一种用于MTA反应的Co改性的氢型ZSM-5分子筛催化剂。中国专利申请CN103028436A公开了一种甲醇制芳烃的催化剂，其采用ZSM-5、ZSM-11、Hβ或HY作为分子筛组份，采用铜、锌、银、镉元素或其氧化物中的至少一种以及镓或镧元素或其氧化物中的至少一种进行改性，Al2O3或SiO2中的至少一种作为粘结剂，该催化剂在390℃、WHSV＝2.0h-1及常压下的BTX收率为35％。
此外，随着我国聚酯等工业的发展，预计BTX的需求将继续高速增长。虽然现有技术中甲醇转化至芳烃方法的芳烃收率、BTX的收率与选择性有所提高，但是BTX产物中二甲苯混合物的收率仍较低。
因此，目前仍需要提供用于甲醇转化制芳烃的分子筛催化剂，以便提高MTA工艺的经济性，特别是在提高催化剂的芳烃收率和BTX收率的同时，提高BTX产物中混合二甲苯的收率。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于甲醇转化制芳烃的分子筛催化剂，该催化剂具有高的芳烃收率和BTX收率，同时具有高的混合二甲苯收率。本发明的另一个目的是提供所述分子筛催化剂的制备方法和用途。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一方面，本发明提供了一种用于甲醇转化制芳烃的分子筛催化剂，所述分子筛催化剂包含30-70质量份的氢型ZSM-5分子筛、5-30质量份的水热处理的氢型丝光沸石和10-30质量份的粘合剂；其中，所述分子筛催化剂还包含负载在所述氢型ZSM-5分子筛上的金属元素和负载在所述水热处理的氢型丝光沸石上的非金属元素；其中，所述金属元素选自Zn、Ag、Cd、Ga、Co、Mo、Cr、La和Ce中的一种或多种，其负载量为以金属元素质量计0.5-10质量份，以及所述非金属元素选自P、F和B中的一种或多种，其负载量为以非金属元素质量计0.1-5质量份。
根据本发明提供的分子筛催化剂，其中，所述氢型ZSM-5分子筛的硅铝摩尔比为20-200，优选为20-100。
如本文中所使用的，术语“硅铝摩尔比”(silicaaluminamolarratio，SAR)一般是指材料例如分子筛中硅元素与铝元素的摩尔比例。
根据本发明提供的分子筛催化剂，其中，丝光沸石型(MOR)分子筛属正交晶系，理想的晶胞组成是：Na8(Al8Si40O96)·24H2O，其孔道结构为适合用于本发明的氢型丝光沸石的硅铝摩尔比优选为20-50。
在一些实施方案中，所述氢型丝光沸石的硅铝摩尔比为5-50，以及在一些实施方案中所述氢型丝光沸石的硅铝摩尔比为20-50。
根据本发明提供的分子筛催化剂，其中，所述金属元素的负载量为以金属元素质量计0.5-5质量份和所述非金属元素的负载量为以非金属元素质量计0.1-2质量份。
根据本发明提供的分子筛催化剂，其中，所述粘合剂选自活性氧化铝、拟薄水铝石、高岭土和粘土中的一种或多种。
另一方面，本发明提供了制备所述分子筛催化剂的方法，所述方法包括：将负载有金属元素的氢型ZSM-5分子筛、负载有非金属元素的水热处理过的氢型丝光沸石、粘合剂、孔结构调节剂、助挤剂和胶溶剂混合，挤条成型，干燥，然后在空气气氛中于500-700℃下煅烧，从而制得分子筛催化剂。
根据本发明提供的方法，其中，所述负载有金属元素的氢型ZSM-5分子筛是通过包括以下步骤的方法制备的：采用金属元素的可溶性化合物的水溶液对氢型ZSM-5分子筛进行浸渍，然后干燥，并于500-550℃焙烧例如5-10小时。
本发明中，可以采用本领域中已知的方法对氢型ZSM-5分子筛进行浸渍，例如，黄仲涛、耿建铭著的《工业催化》(第二版)，北京：化学工业出版社，2006中描述的等体积浸渍法。
在一些实施方案中，采用等体积浸渍法对氢型ZSM-5分子筛进行浸渍，浸渍的时间为8-12小时。
根据本发明提供的方法，其中，所述金属元素的可溶性化合物为金属元素的硝酸盐、硫酸盐或氯化盐等。
本发明中，所述金属元素的可溶性化合物的水溶液是通过将金属元素的可溶性化合物溶于去离子水中制备的。
根据本发明提供的方法，其中，所述负载有非金属元素的水热处理的氢型丝光沸石是通过包括以下步骤的方法制备的：
(1)在400-700℃下采用水蒸气和N2的混合气体对氢型丝光沸石进行处理例如4-10小时，得到水热处理的氢型丝光沸石；和
(2)采用非金属元素的可溶性化合物的水溶液对所述水热处理的氢型丝光沸石进行浸渍，然后干燥，并于400-450℃焙烧。
在一些实施方案中，步骤(1)中水蒸气和N2的混合气体中水蒸气的含量为20-70％，在一些实施方案中为30-50％，以及在一些实施方案中为35％。
在一些实施方案中，步骤(1)中水蒸气和N2的混合气体对氢型丝光沸石的处理是在450-650℃，例如600℃下进行的，时间优选为5-8小时。
同样地，可以采用本领域中已知的方法对水热处理的氢型丝光沸石进行浸渍例如，黄仲涛、耿建铭著的《工业催化》(第二版)，北京：化学工业出版社，2006中描述的等体积浸渍法。在一些实施方案中，采用等体积浸渍法对所述水热处理的氢型丝光沸石进行浸渍，浸渍的时间为8-12小时。
在一些实施方案中，步骤(2)中所述非金属元素的可溶性化合物为氟化铵、磷酸、磷酸铵、硼酸或硼酸铵等。
在一些实施方案中，步骤(2)中所述非金属元素的可溶性化合物的水溶液是通过将非金属元素的可溶性化合物溶于去离子水中制备的。
根据本发明提供的方法，其中，所述煅烧的温度为550-650℃。
根据本发明提供的方法，其中，所述煅烧的时间为5-10小时，优选为5-7小时，更优选为5-6小时。
在一些实施方案中，干燥的挤条成型产物在空气气氛中于500-700℃下煅烧5-7小时；以及在在一些实施方案中，在空气气氛中于550-650℃下煅烧5-6小时。
在一些实施方案中，所述方法包括以下步骤：
(1)采用金属元素的可溶性化合物的水溶液对氢型ZSM-5分子筛进行浸渍，然后干燥，并于500-550℃焙烧，从而制得负载有金属元素的氢型ZSM-5分子筛；
(2)在400-700℃下采用水蒸气和N2的混合气体对氢型丝光沸石进行处理，得到水热处理的氢型丝光沸石；
(3)采用非金属元素的可溶性化合物的水溶液对所述水热处理的氢型丝光沸石进行浸渍，然后干燥，并于400-450℃焙烧，从而制得负载有非金属元素的水热处理的氢型丝光沸石；和
(4)将步骤(1)制备的金属元素改性的氢型ZSM-5分子筛、步骤(3)制备的负载有非金属元素的水热处理的氢型丝光沸石、粘合剂、孔结构调节剂、助挤剂和胶溶剂混合成型，干燥，然后在空气气氛中于500-700℃下煅烧，从而制得分子筛催化剂。
根据本发明提供的方法，其中，所述孔结构调节剂选自甲基纤维素、淀粉、聚乙烯醇、聚乙二醇、蔗糖和葡萄糖中的一种或多种，其用量为分子筛催化剂质量的5-20％。
根据本发明提供的方法，其中，所述助挤剂选自石墨粉、田菁粉、草酸、柠檬酸、甘油和硬脂酸中的一种或多种，其用量为分子筛催化剂质量的1-5％。
根据本发明提供的方法，其中，所述胶溶剂选自硝酸、盐酸、磷酸、硫酸、甲酸、乙酸和丙二酸中的一种或多种。
在优选的实施方案中，所述胶溶剂为溶液的形式，该溶液的浓度为10-30％，并且负载有金属元素的氢型ZSM-5分子筛、负载有非金属元素的水热处理的氢型丝光沸石和粘合剂总质量与胶溶剂溶液体积的比例为1:1-1.5g/ml。
本发明中，对各步骤中的干燥操作的温度没有特殊要求。在一些实施方案中，浸渍后的氢型ZSM-5分子筛和浸渍后的水热处理的氢型丝光沸石的干燥温度各自独立地为80-120℃，优选为100-120℃。
在一些实施方案中，负载有金属元素的氢型ZSM-5分子筛、负载有非金属元素的水热处理的氢型丝光沸石、粘合剂、孔结构调节剂、助挤剂和胶溶剂的混合物在挤条成型后的干燥操作中的温度为50-120℃，优选为70-100℃，例如，80℃。
再一方面，本发明提供了一种用于甲醇转化制芳烃的分子筛催化剂，所述催化剂由上述方法制备。
又一方面，本发明还提供了所述分子筛催化剂在甲醇转化制备芳烃的反应中的应用。
本发明提供的分子筛催化剂至少具有以下优点：
(1)本发明的催化剂能够提高产物中芳烃收率和BTX收率，同时有高选择性的混合二甲苯。
(2)本发明采用金属元素改性的ZSM-5分子筛作为第一活性组分，采用负载有非金属元素的水热处理的丝光沸石作为第二活性组分，加入粘合剂制备了用于甲醇转化制芳烃的分子筛催化剂。不希望受理论限制，认为本发明的分子筛催化剂可以克服由于其二维管束孔道容易堵塞失活而造成丝光沸石极易结焦的缺点。
(3)与现有技术相比，本发明的催化剂采用了两种不同功能的分子筛作为活性组分，并针对催化剂中不同组分别进行了酸性和孔道结构的改性，使得在MTA反应过程中，各主副反应在催化剂上实现了最佳的耦合和协同作用。采用本发明的催化剂能够在甲醇转化制芳烃过程中，实现了产物中高的芳烃和BTX收率，而且提高了混合二甲苯的收率。因此，该催化剂应用于MTA工艺中，能有效地优化产品分布，提高MTA工业装置的经济运行水平。
附图说明
以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：
图1是本发明实施例1的催化剂与比较例2、3的催化剂的甲醇转化率随时间的变化曲线。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但这些实施例仅限于解释本发明，而不用于限制本发明。
下面实施例中未注明的具体实验条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照厂商所建议的条件，在以下实施例中技术方案的变化均在本发明的保护范围内。
实施例1
本实施例用于说明甲醇转化制芳烃的分子筛催化剂及其制备方法。具体地，分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤：
(1)氢型ZSM-5分子筛的改性：
称取5.0gZn(NO3)2·6H2O溶于20mL去离子水中配成溶液，然后向该溶液中加入20g硅铝比为30的氢型ZSM-5分子筛(上海卓悦化工科技有限公司生产)，在室温下浸渍处理10小时。将浸渍处理后的氢型ZSM-5分子筛于120℃下烘干，然后于550℃下焙烧5小时，从而得到负载有Zn元素的氢型ZSM-5分子筛。
(2)氢型丝光沸石的改性：
称取10.0g硅铝比为10的氢型丝光沸石(上海复旭分子筛有限公司生产)样品置于管式炉中，通入体积比为35/65的H2O/N2混合气体，于600℃下处理6小时，然后使样品在N2气氛中冷却至室温，得到水热处理的丝光沸石。
称取1.0gNH4F溶于10mL去离子水中配成溶液，然后向该溶液中加入水热后的丝光沸石，在室温下浸渍处理10小时。将浸渍处理后的丝光沸石于120℃下烘干，然后550℃下焙烧5小时，得到负载有F元素的水热处理的氢型丝光沸石。
(3)焙烧制备分子筛催化剂：
称取步骤(1)制得的负载有Zn元素的氢型ZSM-5分子筛21.0g、步骤(2)制得的负载有F元素的水热处理的氢型丝光沸石10.5g、活性氧化铝(粘合剂)10.0g、田菁粉(助挤剂)1.0g和淀粉(孔结构调节剂)4.5g，混合均匀后，加入45.0mL的质量百分含量为25％的硝酸溶液(胶溶剂)，挤条成型，于80℃下烘干，并于550℃下焙烧5小时，从而得到目标催化剂。
实施例2-8
参照实施例1，制备用于甲醇转化制芳烃的、不同组分的分子筛催化剂。实施例2-8的分子筛催化剂的制备原料和部分条件如表1所示。另外，在氢型丝光沸石的改性步骤中，通入的气体为体积比为30/70的H2O/N2混合气体，并且相应地采用NH4F、磷酸铵和硼酸铵；以及在分子筛催化剂的焙烧步骤中，挤条成型后，于100℃下烘干，并于600℃下焙烧5小时，从而得到目标催化剂。
比较例1
制备负载有Zn元素的ZMS-5分子筛催化剂，具体地包括以下步骤：
称取10.0gZn(NO3)2·6H2O溶于40mL去离子水中配成溶液，然后向该溶液中加入40g硅铝比为30的氢型ZSM-5分子筛(上海卓悦化工科技有限公司生产)，在室温下浸渍10小时。将浸渍处理后的氢型ZSM-5分子筛于120℃下烘干，然后于550℃下焙烧5小时，从而得到负载有Zn元素的氢型ZSM-5分子筛。
称取上述制得的负载有Zn元素的氢型ZSM-5分子筛31.5g、活性氧化铝(粘合剂)10.0g、田菁粉助挤剂)1.0g和淀粉(孔结构调节剂)4.5g，混合均匀后，加入45.0mL的质量百分含量为25％的硝酸溶液(胶溶剂)，挤条成型，于80℃下烘干，并于550℃下焙烧5小时，得到负载有Zn元素的ZMS-5分子筛催化剂。
比较例2
由未经H2O/N2水热处理的氢型丝光沸石制备分子筛催化剂。具体地，分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤：
(1)氢型ZSM-5分子筛的改性：
称取5.0gZn(NO3)2·6H2O溶于20mL去离子水中配成溶液，然后向该溶液中加入20g硅铝比为30的氢型ZSM-5分子筛(上海卓悦化工科技有限公司生产)，在室温下浸渍处理10小时。将浸渍处理后的氢型ZSM-5分子筛于120℃下烘干，然后于550℃下焙烧5小时，从而得到负载有Zn元素的氢型ZSM-5分子筛。
(2)氢型丝光沸石的改性：
称取1.0gNH4F溶于10mL去离子水中配成溶液，然后向该溶液中加入10.0g硅铝比为10的氢型丝光沸石(上海复旭分子筛有限公司生产)样品，在室温下浸渍处理10小时。将浸渍处理后的丝光沸石于120℃下烘干，然后于550℃下焙烧5小时，得到负载有F元素的氢型丝光沸石。
(3)焙烧制备分子筛催化剂：
称取步骤(1)制得的负载有Zn元素的氢型ZSM-5分子筛21.0g、步骤(2)制得的负载有F元素的氢型丝光沸石10.5g、活性氧化铝(粘合剂)10.0g、田菁粉(助挤剂)1.0g和淀粉(孔结构调节剂)4.5g，混合均匀后，加入45.0mL的质量百分含量为25％的硝酸溶液(胶溶剂)，挤条成型，于80℃下烘干，并于550℃下焙烧5小时，从而得到目标催化剂。
比较例3
由未经改性处理的氢型丝光沸石制备分子筛催化剂。具体地，分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤：
(1)氢型ZSM-5分子筛的改性：
称取5.0gZn(NO3)2·6H2O溶于20mL去离子水中配成溶液，然后向该溶液中加入20g硅铝比为30的氢型ZSM-5分子筛(上海卓悦化工科技有限公司生产)，在室温下浸渍处理10小时。将浸渍处理后的氢型ZSM-5分子筛于120℃下烘干，然后于550℃下焙烧5小时，从而得到负载有Zn元素的氢型ZSM-5分子筛。
(2)焙烧制备分子筛催化剂：
称取步骤(1)制得的负载有Zn元素的氢型ZSM-5分子筛21.0g、氢型丝光沸石(上海复旭分子筛有限公司生产)10.5g、活性氧化铝(粘合剂)10.0g、田菁粉(助挤剂)1.0g和淀粉(孔结构调节剂)4.5g，混合均匀后，加入45.0mL的质量百分含量为25％的硝酸溶液(胶溶剂)，挤条成型，于80℃下烘干，并于550℃下焙烧5小时，从而得到目标催化剂。
比较例4
制备负载有F元素的氢型丝光沸石催化剂。具体地，包括以下步骤：
(1)称取30.0g硅铝比为10的氢型丝光沸石(上海复旭分子筛有限公司生产)样品置于管式炉中，通入体积比为35/65的H2O/N2混合气体，于600℃下处理6小时，然后使样品在N2气氛中冷却至室温，得到水热处理的丝光沸石。
(2)称取3.0gNH4F溶于30mL去离子水中配成溶液，然后向该溶液中加入水热处理的丝光沸石，在室温下浸渍处理10小时。将浸渍处理后的丝光沸石于120℃下烘干，然后550℃下焙烧5小时，得到负载有F元素的氢型丝光沸石。
(3)将步骤(2)制得的负载有F元素的氢型丝光沸石31.5g、活性氧化铝(粘合剂)10.0g、田菁粉(助挤剂)1.0g和淀粉(孔结构调节剂)4.5g，混合均匀后，加入45.0mL的质量百分含量为25％的硝酸溶液(胶溶剂)，挤条成型，于80℃下烘干，并于550℃下焙烧5小时，从而得到目标催化剂。
催化性能评价
采用固定床流动反应器对实施例1、3、5、8和比较例1、2、3制得的催化剂进行催化性能评价。每次评价的催化剂装填量为3.0g，以纯甲醇为原料，在200℃下，纯甲醇首先经过装有惰性石英砂的预热器，然后进入主反应器进行MTA反应，液时空速为2h－1，反应温度为420℃，系统总压小于0.05MPa。MTA的产物可分为气、水、油三相，产物经过冷凝罐冷却后，轻烃(C1-C5的各种烯烃和烷烃)等作为气相产物直接进入带有HP-PLOT-Q柱的气相色谱在线分析；而液相则由冷阱收集，在一定时间段后取出，用分液漏斗将液相分离为水相和油相，油相中主要是芳烃，采用带有DB-WAX柱的气相色谱离线分析；而甲醇转化率<100％时，水相中将含有未反应的甲醇及少量二甲醚，其通过带有HP-PLOT-Q柱的气相色谱离线分析，其中水相和油相采用内标法分析。气、水、油所有产物最后通过归一化，以碳基的质量含量表示，反应结果列于表2。
表2、催化剂的产物选择性对比
注：表2中B表示苯，T表示甲苯，X表示二甲苯。
从表2的结果可知，在甲醇转化率为100％情况下，实施例1、3、5、8的催化剂与比较例1、2、3、4的催化剂相比，本发明制得的催化剂在甲醇转化制芳烃过程中，实现了产物中高的芳烃收率和BTX收率，而且实现了多产混合二甲苯(X)的效果。
抗结焦性评价
测定了实施例1的催化剂与比较例2、3的催化剂的甲醇转化率随时间的变化曲线，其条件和方法与催化剂能评价相同，结果见图1。
实施例1对丝光沸石首先进行了进行水热处理，然后进行了F元素改性，比较例2只进行了F元素改性，而比较例3中未进行水热处理和F元素改性。如图1所示，在相同时间内，实施例1的催化剂的甲醇转化率维持在100％，而比较例2和3催化剂的甲醇转化率仅在前2个小时为100％，而后快速降至90％以下，这表明采用本发明的催化剂在甲醇转化制芳烃过程中能够表现出高的抗结焦性。

Claims (10)

1.一种用于甲醇转化制芳烃的分子筛催化剂，所述分子筛催化剂包含30-70质量份的氢型ZSM-5分子筛、5-30质量份的水热处理的氢型丝光沸石和10-30质量份的粘合剂；其中，所述分子筛催化剂还包含负载在所述氢型ZSM-5分子筛上的金属元素和负载在所述水热处理的氢型丝光沸石上的非金属元素；其中，所述金属元素选自Zn、Ag、Cd、Ga、Co、Mo、Cr、La和Ce中的一种或多种，其负载量为以金属元素质量计0.5-10质量份，以及所述非金属元素选自P、F和B中的一种或多种，其负载量为以非金属元素质量计0.1-5质量份。
2.根据权利要求1所述的分子筛催化剂，其中，所述氢型ZSM-5分子筛的硅铝摩尔比为20-200，优选为20-100；
优选地，所述氢型丝光沸石的硅铝摩尔比为5-50，优选为20-50。
3.根据权利要求1或2所述的分子筛催化剂，其中，所述金属元素的负载量为以金属元素质量计0.5-5质量份和所述非金属元素的负载量为以非金属元素质量计0.1-2质量份。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的分子筛催化剂，其中，所述粘合剂选自活性氧化铝、拟薄水铝石、高岭土和粘土中的一种或多种。
5.制备权利要求1至4中任一项所述的分子筛催化剂的方法，所述方法包括：将负载有金属元素的氢型ZSM-5分子筛、负载有非金属元素的水热处理的氢型丝光沸石、粘合剂、孔结构调节剂、助挤剂和胶溶剂混合，挤条成型，干燥，然后在空气气氛中于500-700℃下煅烧，从而制得分子筛催化剂。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述负载有金属元素的氢型ZSM-5分子筛是通过包括以下步骤的方法制备的：采用金属元素的可溶性化合物的水溶液对氢型ZSM-5分子筛进行浸渍，然后干燥，并于500-550℃焙烧例如5-10小时；
优选地，所述金属元素的可溶性化合物为金属元素的硝酸盐、硫酸盐或氯化盐；
优选地，采用等体积浸渍法对氢型ZSM-5分子筛进行浸渍，浸渍的时间优选为8-12小时。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述负载有非金属元素的水热处理的氢型丝光沸石是通过包括以下步骤的方法制备的：
(1)在400-700℃下采用水蒸气和N2的混合气体对氢型丝光沸石进行处理例如4-10小时，得到水热处理的氢型丝光沸石；和
(2)采用非金属元素的可溶性化合物的水溶液对所述水热处理的氢型丝光沸石进行浸渍，然后干燥，并于400-450℃焙烧；
优选地，步骤(1)中水蒸气和N2的混合气体中水蒸气的含量为20-70％，优选为30-50％；
优选地，步骤(1)中水蒸气和N2的混合气体对氢型丝光沸石的处理是在450-650℃下进行的，时间优选为5-8小时；
优选地，步骤(2)中所述非金属元素的可溶性化合物为氟化铵、磷酸、磷酸铵、硼酸或硼酸铵；
优选地，步骤(2)中采用等体积浸渍法对所述水热处理的氢型丝光沸石进行浸渍，浸渍的时间优选为8-12小时。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中，所述煅烧的温度为550-650℃；
优选地，所述煅烧的时间为5-10小时，优选为5-7小时，更优选为5-6小时。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其中，所述孔结构调节剂选自甲基纤维素、淀粉、聚乙烯醇、聚乙二醇、蔗糖和葡萄糖中的一种或多种，其用量为分子筛催化剂质量的5-20％；
优选地，所述助挤剂选自石墨粉、田菁粉、草酸、柠檬酸、甘油和硬脂酸中的一种或多种，其用量为分子筛催化剂质量的1-5％；
优选地，所述胶溶剂选自硝酸、盐酸、磷酸、硫酸、甲酸、乙酸和丙二酸中的一种或多种；
更优选地，所述胶溶剂为溶液的形式，该溶液的浓度为10-30％，并且负载有金属元素的氢型ZSM-5分子筛、负载有非金属元素的水热处理的氢型丝光沸石和粘合剂总质量与胶溶剂溶液体积的比例为1:1-1.5g/ml。
10.权利要求1至4中任一项所述的分子筛催化剂或权利要求5至9中任一项所述的方法制备的分子筛催化剂在甲醇转化制备芳烃的反应中的应用。
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