[发明专利]核壳型芳烃转化催化剂及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种核壳型芳烃转化催化剂，以重量百分比计包括10～100％的核壳沸石分子筛和余量的粘结剂，其中核壳沸石分子筛是由ZSM-5晶粒为核、高硅MFI型分子筛为壳所构成，ZSM-5核的SiO₂/Al₂O₃摩尔比为15～1000，MFI型分子筛壳的SiO₂/Al₂O₃摩尔比为30～20000，核/壳的质量比为0.01～50∶1，核与壳之间的界面结合紧密且孔道相通。

2.根据权利要求1所述核壳型芳烃转化催化剂，其特征在于催化剂中以重量百分比计核壳沸石分子筛用量为30～100％，粘结剂选自Al₂O₃、SiO₂、TiO₂或粘土中的至少一种；核壳沸石分子筛晶粒中核的SiO₂/Al₂O₃摩尔比为18～800；核壳沸石分子筛晶粒中MFI型分子筛壳层的SiO₂/Al₂O₃摩尔比为40～10000，壳层分子筛的硅铝比高于核分子筛的硅铝比；核壳沸石分子筛的核与壳晶体之间共生一起，结合紧密且孔道相通；核壳沸石分子筛晶粒中的核/壳质量比为0.2～40∶1；核壳沸石分子筛晶粒中ZSM-5核为氢型沸石。

3.权利要求1所述核壳型芳烃转化催化剂的制备方法包括以下步骤：

(a)将硅源、铝源加入有机胺模板剂R混合得到PH＞9的碱性胶体溶液，向混合液中加入0.2～5％合成液重量的络合剂得合成液；合成液的摩尔配比为：R/SiO₂＝0.02～2，H₂O/SiO₂＝5～500，OH^-/SiO₂＝0.02～10，SiO₂/Al₂O₃＞40，M₂O/SiO₂＝0～2，M为Na或K；有机胺模板剂R选自四丙基氢氧化胺、四丙基溴化胺、甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、环己胺、三乙烯四胺、二乙烯三胺或氨水中的至少一种；络合剂选自HF、NaF、KF、三氨基乙酸、EDTA、醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺中的至少一种；

(b)在上述碱性合成液中加入ZSM-5沸石作为核晶晶种，其中ZSM-5核晶加入量与合成混合液中所含二氧化硅的质量比为0.01～50∶1；

(c)将(b)中混合液装入晶化釜中，于70～200℃下晶化0.5～480小时；

(d)晶化结束后经冷却、过滤、洗涤、干燥，得核壳沸石分子筛；

(e)按所需比例将核壳沸石分子筛与粘结剂混合，经捏合、挤条成型、干燥、焙烧得催化剂产品。

4.根据权利要求3所述的核壳沸石分子筛制备方法，其特征在于(a)步骤中硅源采用正硅酸乙脂、硅酸钠、硅溶胶、水玻璃、白炭黑或活性白土中的至少一种；铝源采用铝酸钠、水玻璃、硫酸铝、氯化铝、γ-Al₂O₃或异丙醇铝中的至少一种；有机胺模板剂R的碱性水溶液的PH＞9。

5.根据权利要求3所述的核壳型芳烃转化催化剂的制备方法，其特征在于(b)步骤中的ZSM-5核晶加入量与合成混合液中所含二氧化硅的质量比为0.2～40∶1。

6.根据权利要求3所述的核壳型芳烃转化催化剂的制备方法，其特征在于(c)步骤中晶化温度为80～200℃，晶化时间为0.5～480小时。

7.权利要求1所述的核壳型芳烃转化催化剂，用于甲苯歧化、甲苯甲基化、二甲苯异构化、三甲苯裂化、异丙苯裂化、乙苯乙醇烷基化的芳烃转化反应。