【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于分子筛的制备，具体涉及一种表面缺陷的zsm-5分子筛及其制备方法和应用。
技术介绍
1、分子筛具有独特的骨架结构、孔隙结构和可调的酸性位点，被广泛地应用于在催化、吸附、离子交换等领域。其中，具有mfi拓扑结构的zsm-5分子筛由两个相交的10元环孔道(b轴为直孔道，a轴为正弦孔道)构成，其独特的孔径在0.5~0.6 nm范围内，被应用于石油化工和炼油方面。然而，zsm-5分子筛单独的微孔(2 nm)限制了较大的反应物分子在分子筛内的扩散，导致二次反应、焦炭形成，甚至催化剂失活。
2、有研究表明，分子在分子筛孔道系统中的扩散速率，可以通过调节分子筛晶体的轴长、孔隙度、表面缺陷来控制，这对分子筛的吸附和催化性能有重要影响。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种表面缺陷的zsm-5分子筛及其制备方法和应用。所述表面缺陷的zsm-5分子筛具有特殊的孔道结构，在轻烃裂解反应中有较好的应用前景。
2、为达到此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种表面缺陷的zsm-5分子筛的制备方法，其包括以下步骤：
4、s1：将铝源、硅源、碱性物质、模板剂在溶剂中混合并反应，得到凝胶；
5、s2：将凝胶进行晶化、第一煅烧、离子交换和第二煅烧后，得到具有表面缺陷的zsm-5分子筛；
6、所述zsm-5分子筛的硅铝比为n:1，以硅源中的sio2、铝源中的al2o3计算，所述硅源
7、所述n取自20~60中的任意整数，m取自10~30中的任意整数。
8、优选地，所述铝源选自氢氧化铝。
9、优选地，所述硅源选自硅胶、正硅酸乙酯或硅溶胶中的任意一种或多种。
10、优选地，所述碱性物质包括有机碱和/或无机碱。
11、优选地，所述溶剂选自水、乙醇或乙酸乙酯中的任意一种或多种。
12、优选地，所述模板剂选自四丙基氢氧化铵、正丁胺或四丙基溴化铵的任意一种或多种。
13、优选地，所述硅源、铝源、模板剂、溶剂、碱性物质的摩尔比为1:(0.0332~0.1):(0.1~0.5):(12~30):(0.05~0.15)。
14、优选地，所述晶化的温度为120~180℃，时间为10~72 h。
15、优选地，所述第一煅烧、第二煅烧的温度各自独立地为450~700℃，时间各自独立地为3~6 h。
16、优选地，所述离子交换的试剂为酸性溶液。
17、优选地，所述酸性溶液包括0.1~1 mol/l的盐酸溶液。
18、优选地，所述第一煅烧后的产物与酸性溶液的摩尔比为1:(2~5)。
19、优选地，所述离子交换的温度为60~80℃，时间为2~4 h。
20、第二方面，本专利技术提供一种上述制备方法制备得到的表面缺陷的zsm-5分子筛。
21、第三方面，本专利技术提供一种用于催化裂解的催化剂，其按重量份计，包括高岭土20~40份；活性组分30~50份；粘结剂10~30份；
22、所述活性组分为上述技术方案涉及的表面缺陷的zsm-5分子筛。
23、优选地，所述粘结剂选自铝溶胶、硅溶胶、酸化拟薄水铝石、水玻璃或磷酸铝中的任意一种或多种。
24、优选地，所述催化裂解的原料选自c5~c8的烷烃、c5~c8的烯烃或c6~c8的芳烃中的任意一种或多种。
25、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
26、本专利技术提供了一种表面缺陷的zsm-5分子筛的制备方法，该方法采用过量铝源，在较低的碱度下，同时作为铝源和缺陷填补剂，在制备过程中，无法溶解的多余铝源在分子筛的合成过程中填补缺陷，并在后续的离子交换条件下被洗脱，从而产生了具有特殊缺陷形貌的zsm-5分子筛。
27、本专利技术采用一锅法制备了存在表面缺陷的zsm-5分子筛，将其作为轻烃裂解反应催化剂的活性组分，能够提高大分子反应底物在分子筛中的扩散速率，从而提高反应转化率。此外，通过提高产物分子的扩散速率，减少了二次反应的发生，有效提高了产品选择性，抑制焦炭生成，对轻烃裂解反应多产双烯十分有利。
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1.一种表面缺陷的ZSM-5分子筛，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铝源选自氢氧化铝；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，以硅源中的SiO2、铝源中的Al2O3计算，所述硅源、铝源、模板剂、溶剂、碱性物质的摩尔比为1:(0.0332~0.1):(0.1~0.5):(12~30):(0.05~0.15)。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述晶化的温度为120~180℃，时间为10~72 h；
5.根据权利要求1~4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述离子交换的试剂为酸性溶液；
6.根据权利要求1~5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述离子交换的温度为60~80℃，时间为2~4 h。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的制备方法制备得到的表面缺陷的ZSM-5分子筛。
8.一种用于催化裂解的催化剂，其特征在于，按重量份计，包括高岭土20~40份；活性组分30~50份；粘结剂10~30份；
9.根
10.根据权利要求8或9所述的催化剂，其特征在于，所述催化裂解的原料选自C5~C8的烷烃、C5~C8的烯烃或C6~C8的芳烃中的任意一种或多种。
...【技术特征摘要】
1.一种表面缺陷的zsm-5分子筛，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铝源选自氢氧化铝；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，以硅源中的sio2、铝源中的al2o3计算，所述硅源、铝源、模板剂、溶剂、碱性物质的摩尔比为1:(0.0332~0.1):(0.1~0.5):(12~30):(0.05~0.15)。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述晶化的温度为120~180℃，时间为10~72 h；
5.根据权利要求1~4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述离子交换的试剂为酸性溶液；
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【专利技术属性】
技术研发人员：马韵升，李晓，姜海英，史会兵，王龙，王凯，刘瑞云，高天宇，赵德明，张凤岐，王耀伟，栾波，
申请(专利权)人：山东京博石油化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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