CN108786907A - 一种b修饰h-zsm-5分子筛及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

一种B修饰H-ZSM-5分子筛及其制备方法和应用
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
一种B修饰H-ZSM-5 分子筛的制备方法,包括以下步骤:
①将2g商品 H-ZSM-5(100)分子筛加入到40ml的0.023mol/L的H3BO3溶液中;
②室温下搅拌 6 h,静置 6 h,70℃水浴蒸干,即可得到0.5%B-H-ZSM-5(100)。
将实施例1制备的B修饰H-ZSM-5 分子筛催化剂用于氯代甲烷制丙烯的反应,氯代甲烷中转化率可达94.4%,丙烯选择性可达43.6%,丙烯收率可达41.1%,并在24h内没有失活现象。
实施例2
一种B修饰H-ZSM-5 分子筛的制备方法,包括以下步骤:
① 将2g商品 H-ZSM-5(100)分子筛加入到40ml的0.046 mol/L的H3BO3溶液中;
②室温下搅拌 6 h,静置 6 h,70℃水浴蒸干,即可得到1 %B-H-ZSM-5(100)。
将实施例2制备的B修饰H-ZSM-5 分子筛催化剂用于氯代甲烷制丙烯的反应,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%,并在24h内没有失活现象。
实施例3
一种B修饰H-ZSM-5 分子筛的制备方法,包括以下步骤:
①将2g商品 H-ZSM-5(100)分子筛加入到40ml的 0.069mol/L的H3BO3溶液中;
②室温下搅拌 6 h,静置 6 h,70℃水浴蒸干,即可得到1.5%B-H-ZSM-5(100)。
将实施例3制备的B修饰H-ZSM-5 分子筛催化剂用于氯代甲烷制丙烯的反应,氯代甲烷转化率可达52.1%,丙烯选择性可达60.6%,丙烯收率可达31.6%,24h内没有失活。
以上实施例对本发明的合成配比以及改性方法做了解释和描述,本发明所述的一种B修饰H-ZSM-5 分子筛制备方法,提供了催化性能较好的分子筛,1%B-H-ZSM-5(100)分子筛的性能最好,寿命最长,其在氯代甲烷制丙烯反应中转化率可达85.4%,丙烯选择性可达49.4%,丙烯收率可达42.2%,并在24h内没有失活现象。该方法工艺简单、操作简便,具有良好的应用前景。

Claims (7)

1.一种B修饰H-ZSM-5分子筛的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
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。
2.如权利要求1所述B修饰H-ZSM-5分子筛的制备方法,其特征在于:H-ZSM-5分子筛与H3BO3溶液的固液比为1:20。
3.如权利要求1所述B修饰H-ZSM-5分子筛的制备方法,其特征在于: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%。
4.如权利要求1所述B修饰H-ZSM-5分子筛制备方法,其特征在于:所述步骤①所得溶液中B与H-ZSM-5分子筛的质量比为1%。
5.如权利要求1所述B修饰H-ZSM-5分子筛的制备方法,其特征在于:所述步骤②中水浴蒸干温度为70℃。
6.采用权利要求1-5任一方法制备的B修饰H-ZSM-5分子筛。
7.如权利要求6所述的B修饰H-ZSM-5分子筛在氯代甲烷制丙烯反应中的应用。
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