[发明专利]小晶粒含锆ZSM－5分子筛催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种小晶粒含锆ZSM-5分子筛催化剂，其特征在于小晶粒含锆ZSM-5分子筛的百分重量组成为SiO₂∶Al₂O₃∶NaO₂∶锆＝70-95∶1-4∶1-2∶0.05-3，平均晶粒度为0.2-0.5μm总酸量为0.8-1.1毫摩尔/克分子筛。

2.如权利要求1所述的一种小晶粒含锆ZSM-5分子筛催化剂，其特征在于所述的分子筛催化剂其平均晶粒度为0.2-0.5μm。

3.如权利要求1或2所述的一种小晶粒含锆ZSM-5分子筛催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)导向剂合成：

将硅源与去离子水、模板剂配置成A溶液，铝源、无机酸与去离子水配置成B溶液，A溶液放入合成釜中搅拌均匀，然后在200-400转/分搅拌下，将B溶液滴加至A溶液中，将釜密闭，继续搅拌5-15分钟后开始升温，由室温以0.5-2℃/分的速率升至140-160℃，恒温20-30小时冷却降温，装入密闭瓶中静置，上层清液作为导向剂；(具体的制备方法参见中国专利00109593.5)其中各组份的摩尔比为SiO₂∶Al₂O₃∶Na₂O∶模板剂∶无机酸∶H₂O

＝40-80∶1∶7-15∶25-40∶3.0-7.5∶2000-4000；

(2)分子筛合成：

将硅源与所占配料总体积3-10％导向剂、模板剂、去离子水配置成C溶液，铝源、无机酸与去离子水配置成D溶液，锆盐与无离子水配置成E溶液，C溶液放入合成釜中，开始以200-400转/分的速度搅拌，顺序滴入D溶液、E溶液，将釜密闭，继续搅拌10-20分钟后开始升温，由室温以2-5℃/分的速率升至110℃，恒温20-25小时，再以10-15℃/小时的升至150-170℃，恒温20-25小时，然后冷却、降温，将物料卸出，沉淀、过滤，将滤饼洗至溶液PH值呈7-8，经110-120℃烘干，于520-540℃下焙烧3-5小时，得到小晶粒含锆ZSM-5分子筛混合物；

如上所述的各组分的摩尔比为：

SiO₂∶Al₂O₃∶Na₂O∶模板剂∶无机酸∶锆盐∶H₂O＝30-90∶1∶7-15∶2-5∶3.0-7.5∶0.1-2.0∶2000-4000；

(3)将小晶粒含锆ZSM-5分子筛混合物进行固液分离后用去离子水洗涤至滤液pH＝8～9，在100-120℃下进行烘干后，得到分子筛原粉，然后在500-540℃下焙烧除去模板剂，再用0.1-0.5mol/L的盐酸溶液于80-100℃进行离子交换1-3次，每次1-2小时，最后用无离子水洗涤至洗涤液中无Cl^-1，在100-120℃中烘干，经过500-540℃焙烧3-8小时得到ZrHZSM-5分子筛；然后加入30-35(wt)％的氧化铝粘结剂，采用2-5(v)％的硝酸溶液混合均匀，挤压成条柱状型，然后在100-120℃烘干，于500-540℃下焙烧5小时后破碎为20-40目，得到小晶粒含锆HZSM-5分子筛催化剂。

4.如权利要求3所述的一种小晶粒含锆ZSM-5分子筛催化剂的制备方法，其特征在于所述的硅源是硅酸钠、正硅酸乙脂、白碳黑或硅溶胶。

5.如权利要求3所述的一种小晶粒含锆ZSM-5分子筛催化剂的制备方法，其特征在于如上所述的铝源是硫酸铝或硝酸铝。

6.如权利要求3所述的一种小晶粒含锆ZSM-5分子筛催化剂的制备方法，其特征在于所述的模板剂是正丁胺、乙二胺、1，6己二胺或乙胺。

7.如权利要求3所述的一种小晶粒含锆ZSM-5分子筛催化剂的制备方法，其特征在于所述的无机酸是硫酸、硝酸或盐酸。

8.如权利要求3所述的一种小晶粒含锆ZSM-5分子筛催化剂的制备方法，其特征在于所述的无机碱为氢氧化钠或碳酸钠。

9.如权利要求3所述的一种小晶粒含锆ZSM-5分子筛催化剂的制备方法，其特征在于所述的锆盐为硝酸锆或硫酸锆。