[发明专利]无粘结剂ZSM-5流化床催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种无粘结剂ZSM-5流化床催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(a)将粘结剂、基质材料、扩孔剂、分散剂、导向剂和液体介质均匀混合形成悬浮液；

(b)高速剪切、分散，控制悬浮液中物料粒度的在0.1～5um之间；

(c)喷雾干燥该悬浮液，形成微球催化剂前体I；

(d)在300～700℃焙烧该微球催化剂前体I 1～10小时，得到催化剂前体II；

(e)把催化剂前体II放入模板剂蒸气中，在100～200℃晶化10～200小时，得到催化剂前体III；

(f)在400～700℃焙烧该微球催化剂前体III 1～10小时，得到无粘结剂ZSM-5流化床催化剂。

2.根据权利要求1所述的无粘结剂ZSM-5流化床催化剂的制备方法，其特征在于以悬浮液的固体成分重量百分比计，

粘结剂用量为20～80％；

基质材料用量为10～70％；

扩孔剂的用量为0.1～5％；

分散剂的用量为0.01～5％；

导向剂用量为0.01～5％；

其中，粘结剂为选自液体硅溶胶或固体无定形二氧化硅中的至少一种；基质材料为选自高岭土、煅烧高岭土、硅藻土、膨润土、白土或黏土中的至少一种；扩孔剂为选自甲基纤维素、聚乙烯醇、田菁粉、可溶性淀粉或纳米碳管中的至少一种；分散剂为选自柠檬酸三铵、草酸铵、碳酸铵或碳酸氢铵中的至少一种，导向剂为选自元素周期表I A或IIA元素的氧化物、氢氧化物或者其弱酸盐中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的无粘结剂ZSM-5流化床催化剂的制备方法，其特征在于I A元素选自钠或钾中的至少一种；IIA元素选自镁或钙中的至少一种；弱酸盐选自硫酸氢盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、磷酸盐、磷酸氢盐中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的无粘结剂ZSM-5流化床催化剂的制备方法，其特征在于(a)步骤悬浮液固体含量为10～50％；采用高速剪切或者循环乳化的方法控制步骤(b)中物料粒径在0.1～2um之间。

5.根据权利要求1所述的无粘结剂ZSM-5流化床催化剂的制备方法，其特征在于喷雾干燥条件为进口温度180～350℃，出口温度100～180℃，离心转速5000～15000转/分，出口处旋风压差为0.5～1.0KPa，进料速度为0.5～5公斤/小时。

6.根据权利要求1所述的无粘结剂ZSM-5流化床催化剂的制备方法，其特征在于喷雾干燥制备的催化剂经过高温焙烧后，颗粒的平均粒径在50～90um之间，比表面积在100～300m²/g之间，平均孔径在1～20nm之间，密度在0.6～1.2克/毫升之间，磨损指数在0.01～1.2重量％/小时；以焙烧后的成品催化剂的重量计，制得的催化剂中粘结剂含量为10～40重量％；分子筛为10～50重量％；基体材料占10～80重量％。

7.根据权利要求1所述的无粘结剂ZSM-5流化床催化剂的制备方法，其特征在于模板剂选自氨水、乙二胺、三乙胺、正丁胺、己二胺、四丙基溴化铵或四丙基氢氧化铵中至少一种；其中，以成型焙烧后的催化剂前体II的重量计，模板剂的用量为5～200％。

8.根据权利要求1所述的无粘结剂ZSM-5流化床催化剂的制备方法，其特征在于催化剂前体II的晶化温度为120～180℃，晶化时间10～200小时。