[发明专利]一种分子筛催化剂及其制备与应用

权利要求书

1.一种分子筛催化剂，其特征在于，该催化剂主要由改性HZSM-5分子筛和粘结剂组成；其中，分子筛中含有锌、银、镓、镧中的一种或几种金属元素，分子筛中，SiO₂与Al₂O₃的摩尔比为10～1000，SiO₂与金属的摩尔比为20以上；粘结剂的含量为该催化剂总质量的5～50％。

2.按照权利要求1所述的分子筛催化剂，其特征在于，分子筛中，SiO₂与Al₂O₃的摩尔比为25～200，SiO₂与金属的摩尔比为50～500。

3.一种权利要求1所述分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将SiO₂与Al₂O₃的摩尔比为10～1000，并且骨架中含有锌、银、镓、镧中的一种或几种金属元素，同时SiO₂与骨架金属的摩尔比在20以上的ZSM-5分子筛用质量占催化剂总质量的5～50％的粘结剂挤条成型，在350～700℃下焙烧2～50小时；

2)用浓度为0.1～5M、与分子筛的质量比为5∶1～50∶1的碱溶液，在20～80℃下，处理步骤1)得到的条状分子筛0.2～10小时；

3)将步骤2)中所得条状分子筛烘干后，用0.1～2M、与分子筛质量比为3∶1～50∶1的氯化铵、硝酸铵或盐酸溶液，在80～100℃下，进行离子交换；洗涤，干燥，再在350～700℃下焙烧2～50小时。

4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤1)，所述分子筛中，SiO₂与Al₂O₃的摩尔比为25～200，SiO₂与骨架金属的摩尔比为50～500。

5.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤1)，所述粘结剂为氧化铝、氧化硅、氧化镁、高岭土、磷酸铝中的一种或几种的混合物。

6.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤2)所用的碱为氢氧化钠、碳酸钠、氨水、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、正丁胺中的一种或几种的混合物。

7.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤2)所用碱溶液的浓度为0.2～1M，碱液与分子筛的质量比为20∶1～30∶1。

8.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤1)、3)的焙烧温度为400～550℃，焙烧时间为3～6小时。

9.一种权利要求1所述分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将SiO₂与Al₂O₃的摩尔比为10～1000的ZSM-5分子筛用质量占催化剂总质量的5～50％的粘结剂挤条成型，在350～700℃下焙烧2～50小时；

2)用浓度为0.1～5M、与分子筛的质量比为5∶1～50∶1的碱溶液，在20～80℃下，处理步骤1)得到的条状分子筛0.2～10小时；

3)烘干后，用0.1～2M、与分子筛的质量比为3∶1～50∶1的氯化铵、硝酸铵或盐酸溶液，在80～100℃下，进行离子交换；洗涤，干燥，再在350～700℃下焙烧2～50小时；

4)采用含锌、银、镓、镧元素的硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐和草酸盐中的一种或几种的混合物为助剂浸渍分子筛，助剂的用量，以金属元素成分计，占催化剂总质量的0.1～10％；干燥，再在350～700℃下焙烧2～50小时。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤1)，分子筛中，SiO₂与Al₂O₃的摩尔比为25～200；步骤4)，硝酸盐助剂的用量，以金属元素成分计，占催化剂总质量的0.5～5％。

11.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤1)，所述粘结剂为氧化铝、氧化硅、氧化镁、高岭土、磷酸铝中的一种或几种的混合物。