[发明专利]多级孔分子筛催化剂和制备方法及其在聚甲氧基二甲醚合成中应用

权利要求书

1.一种多级孔分子筛催化剂制备方法，其特征在于:

其包括以下制备步骤：

A．Beta沸石/γ-Al₂O₃基底催化剂的制备：

所述的Beta沸石/γ-Al₂O₃基底催化剂的制备步骤为：

分别将原料Beta沸石、γ-Al₂O₃或γ-Al₂O₃的前身物拟薄水铝石、田菁粉经充分混合后加入稀硝酸溶液，混合均匀后挤成条形，经过干燥和焙烧，冷却并破碎过筛后制备得到；

制备得到的Beta沸石/γ-Al₂O₃基底催化剂包括以下质量百分比组分：

Beta沸石 50～80%，

γ-Al₂O₃ 20～50%，

所有的组分之和为100%；

B．多级孔的分子筛催化剂的制备：

步骤A制备得到的Beta沸石/γ-Al₂O₃基底催化剂依次通过碱处理并洗涤至滤液成中性、在80℃下使用浓度为1 mol/L的硝酸铵离子交换3小时并重复3次、以及酸处理，然后经过抽滤、洗涤至滤液成中性、干燥和焙烧后最终获得具有多级孔的分子筛催化剂；

所述的碱处理过程中使用的碱处理溶液为氢氧化钠、氨水和四乙基氢氧化铵溶液中的一种或几种的组合；

所述的酸处理过程中的使用的酸处理溶液为盐酸、磷酸和柠檬酸溶液中的一种或几种的组合。

2.根据权利要求1所述的多级孔分子筛催化剂制备方法，其特征在于：

所述的Beta沸石是氢型，硅铝摩尔比为（20～100）:1。

3.根据权利要求1所述的多级孔分子筛催化剂制备方法，其特征在于：

所述的γ-Al₂O₃是由大孔、中孔或小孔拟薄水铝石粉末经200～800℃下程序升温焙烧制备得到。

4.根据权利要求1所述的多级孔分子筛催化剂制备方法，其特征在于：

所述的步骤B中碱处理过程中碱处理溶液与Beta沸石/γ-Al₂O₃基底催化剂的用量比例为：（10～50）ml:1g；

所述的步骤B中酸处理过程中酸处理溶液与经过碱处理的Beta沸石/γ-Al₂O₃基底催化剂的用量比例为：（10～50）ml:1g。

5.根据权利要求1所述的多级孔分子筛催化剂制备方法，其特征在于：

所述的碱处理过程中使用的碱处理溶液浓度为0.1～3.0mol/L，碱处理温度为20～90℃，碱处理时间为1～10h；

所述的酸处理过程中使用的酸处理溶液浓度为0.05～2.0mol/L，酸处理温度为20～90℃，酸处理时间为0.5～6h。

6.根据权利要求1所述的多级孔分子筛催化剂制备方法，其特征在于：

所述的氢氧化钠溶液浓度为0.1～1.5 mol/L；所述的氨水溶液浓度为1.0～3.0 mol/L；所述的四乙基氢氧化铵溶液浓度为0.1～2.0 mol/L；

所述的盐酸溶液浓度为0.05～1.0 mol/L；磷酸溶液浓度为0.05～1.5 mol/L；柠檬酸溶液浓度为0.1～2.0 mol/L。

7.一种多级孔分子筛催化剂，其特征在于：

其根据权利要求1～6任一项所述的多级孔分子筛催化剂制备方法制备得到。

8.根据权利要求7所述的多级孔分子筛催化剂的应用，其特征在于：

所述的多级孔分子筛催化剂在以三聚甲醛和甲缩醛为原料合成聚甲氧基二甲醚反应中的应用。

9.根据权利要求8所述的多级孔分子筛催化剂的应用，其特征在于：

所述的多级孔分子筛催化剂在以三聚甲醛和甲缩醛为原料合成聚甲氧基二甲醚反应中的应用条件为：

采用高压釜反应器，甲缩醛与三聚甲醛的摩尔比为（1.5～4.0）:1，多级孔分子筛催化剂加入量为原料总质量的0.1～5.0%，反应温度为25～90℃，反应压力为常压～3.0MPa，反应时间为5～180min。