[发明专利]一种纳米多级孔BEA结构分子筛催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种纳米多级孔BEA结构分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

(1)将铝源、有机模板剂和碱源加入至去离子水中搅拌溶解，然后在搅拌条件下逐滴滴加硅源，接着继续搅拌，得到溶胶；

(2)称取共辅助剂加入到步骤(1)所得溶胶中，搅拌后，水浴加热蒸发多余水分，得到浓溶胶；

(3)将步骤(2)得到的浓溶胶进行两级变温晶化反应，待反应结束后自然冷却至室温，用去离子水充分洗涤至中性，干燥后得到BEA结构分子筛原粉；

(4)将步骤(3)得到的BEA结构分子筛原粉进行煅烧处理，除去其有机模板剂和共辅助剂，得到钠型BEA结构分子筛；

(5)将步骤(4)得到的钠型BEA结构分子筛与铵盐溶液进行离子交换，，然后经过滤、去离子水洗涤至中性，干燥后煅烧，得到氢型BEA结构分子筛；

(6)将步骤(5)得到的氢型BEA结构分子筛加入成型助剂，经挤条成型，得到所述纳米多级孔BEA结构分子筛催化剂。

2.根据权利要求1所述纳米多级孔BEA结构分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述硅源为白炭黑、正硅酸四乙酯、硅溶胶中的一种或多种混合；所述铝源为氯化铝、偏铝酸钠、硝酸铝中的一种；所述碱源为氢氧化钠；所述有机模板剂为四乙基氢氧化铵、四乙基溴化铵、四乙基氯化铵、四乙基碘化铵中的一种或多种混合；所述铝源、所述有机模板剂、所述碱源和所述硅源的质量比为(0.2～0.8):(2.5～8.5):(0.2～0.7):5.0；

所述搅拌溶解的转速为800～1000rpm；所述滴加的搅拌转速为1400～1800rpm；所述继续搅拌的时间为1～3h，转速为2000～2400rpm。

3.根据权利要求1所述纳米多级孔BEA结构分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述共辅助剂由水溶性聚酰胺与水溶性有机小分子组成，所述水溶性聚酰胺为聚乙烯吡咯烷酮、氮甲基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮中的一种或几种混合；所述水溶性有机小分子为精氨酸、组氨酸、赖氨酸中的一种；所述水溶性聚酰胺与所述水溶性有机小分子的质量比为0.2～3.6；

所述共辅助剂与所述溶胶的质量比为(0.02～0.08)：1；所述搅拌的时间为0.5～1h，速度为150～300rpm；所述水浴加热温度为50～70℃；所述浓溶胶中H₂O/SiO₂的质量比为(1.5～4.5)：1。

4.根据权利要求1所述纳米多级孔BEA结构分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述变温晶化反应先在50～90℃晶化1～3d，然后在130～160℃晶化1～2d；所述干燥温度为110℃，时间为8～12h。

5.根据权利要求1所述纳米多级孔BEA结构分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述煅烧温度为500～580℃，时间为4～9h。

6.根据权利要求1所述纳米多级孔BEA结构分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述铵盐溶液的浓度为0.5～1.5mol/L，所述钠型BEA结构分子筛与所述铵盐溶液的固液质量比为1g:(10～20)mL；

所述离子交换的温度为50～85℃，次数为2～4次，每次时间为5～10h。

所述煅烧的温度为450～550℃，时间为4～9h。

7.根据权利要求1所述纳米多级孔BEA结构分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(6)中所述成型助剂为拟薄水铝石、田菁粉、稀硝酸和柠檬酸，所述氢型BEA结构分子筛与拟薄水铝石、田菁粉、柠檬酸和稀硝酸的质量比为1:(0.2～0.35):(0.01～0.05):(0.01～0.03):(1～2)，所述稀硝酸的质量浓度为5％～8％。