[发明专利]用于生物乙醇制乙烯的小晶粒ZSM-5分子筛催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于生物乙醇脱水制乙烯的小晶粒ZSM-5分子筛催化剂，其特征在于：是将小晶粒的ZSM-5分子筛用0.1～1.5摩尔浓度的氯化铵水溶液交换若干次，再经80～160℃干燥2～18小时得到的产品；

所述的小晶粒ZSM-5分子筛是以烷基醇，烷基胺及芳香胺组成三元有机模板剂，加入硅源，得到有机硅源碱水溶液，再加入铝源有机酸水溶液反应成均匀胶体后，经过晶化、冷却、焙烧后得到硅铝重量比为10～200，粒径为60～100nm小晶粒的ZSM-5分子筛。

2.根据权利要求1所述的用于生物乙醇水制乙烯的小晶粒ZSM-5分子筛催化剂，其特征在于：所述的三元有机模板剂中，烷基醇为C1～C4低碳烷基醇；所述的烷基胺为C1～C4低碳烷基胺；所述的烷基磺酸为C1～C4的烷基磺酸；所述的三元有机模板剂中烷基醇，烷基胺及芳香胺的摩尔比为0.01～100/1/0.01～500。

3.根据权利要求1所述的用于生物乙醇制乙烯的小晶粒ZSM-5分子筛催化剂，其特征在于：所述的有机硅源碱水溶液是无机硅化合物溶于水及三元有机模板剂溶液中所得的溶液，所述的无机硅化合物包括水玻璃或硅酸钠，其中有机模板剂∶SiO₂∶水＝10～80∶50～200∶500～900，w/w。

4.根据权利要求1所述的用于生物乙醇制乙烯的小晶粒ZSM-5分子筛催化剂，其特征在于：所述的铝源有机酸水溶液是无机铝化合物溶于水及烷基磺酸所得的水溶液，无机铝化合物包括硫酸铝、铝酸钠或硝酸铝，其中烷基磺酸∶Al₂O₃∶水＝20～80∶1～20∶100～500，w/w。

5.根据权利要求1所述的用于生物乙醇制乙烯的小晶粒ZSM-5分子筛催化剂，其特征在于：所述的合成ZSM-5分子筛的原料摩尔配比的范围为：Na₂O∶SiO₂∶Al₂O₃∶H₂O∶三元有机模板剂＝5～18∶20～150∶1∶700～3500∶0.05～100。

6.如权利要求1所述的用于生物乙醇制乙烯的小晶粒ZSM-5分子筛催化剂的制备方法，其特征在于：先按摩尔比将烷基醇，烷基胺及芳香胺组成三元有机模板剂，将硅源及水溶于三元有机模板剂中配成A液；铝源溶于有机酸及水中得到B液，在剧烈搅拌状态下将B液加入A液中，配制成均匀胶状的胶体液，将其装入合成釜中，进行晶化反应，其晶化升温分为三步；第一步先在25～35℃下晶化1～8小时，第二步在70～110℃下缓慢搅拌晶化14～48小时，第三步在130～220℃下高速搅拌晶化0.5～8小时，晶化结束后将合成釜冷却至室温，并用水将合成产物冼至pH7～9左右，在烘箱中于80～160℃下干燥2～18小时，后在马福炉中于400～600℃下焙烧3～6小时，即得硅铝比为10～200，粒径为60～100nm的小晶粒ZSM-5分子筛粗品，再用0.1～1.5摩尔浓度的氯化铵水溶液交换若干次，在烘箱中于80～160℃下干燥2～18小时，即得ZSM-5分子筛成品。