[发明专利]用于甲醇脱水制丙烯的ZSM-5沸石催化剂、其制备方法及用途

权利要求书

1.一种用于甲醇脱水制丙烯的ZSM-5沸石催化剂，所述催化剂包括ZSM-5沸石材料和氧化铝；

优选地，以沸石材料的重量为基准，所述的催化剂中沸石材料和氧化铝的重量比为1∶(0.1～0.3)，其骨架硅铝摩尔比大于500。

2.根据权利要求1所述的ZSM-5沸石催化剂，其特征在于，所述沸石材料为市售的商品ZSM-5。

3.根据权利要求1或2所述的ZSM-5沸石催化剂，其特征在于，所述沸石材料为200-800纳米ZSM-5沸石晶粉。

4.根据权利1-3中任一项所述的ZSM-5沸石催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

将沸石粉体与铝溶胶混合，加入助挤剂与水，搅匀后用挤条机成型，再经干燥焙烧制得。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述沸石粉体为市售的商品ZSM-5；优选为200-800纳米ZSM-5沸石晶粉；

优选地，所述助挤剂为淀粉、田菁粉和蔗糖的一种或几种；

优选地，加入的水的量占沸石粉体重量的10％-30％。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述铝溶胶通过包括以下步骤的方法制备：

以金属铝为原料，无机酸溶液热回流，其中，无机酸为盐酸、硫酸、硝酸的一种或多种，所述无机酸溶液的浓度为2-8mol/L，Al∶H⁺的摩尔比为0.4-1.2∶1，回流温度范围为60-100℃，回流时间为12-24小时；

优选地，所制备的铝溶胶中铝质量含量以Al₂O₃形式表示为5-40％。

7.根据权利要求4-6中任一项所述的方法，其特征在于，以沸石粉体的重量为基准，成型中各原材料的重量配比为：

ZSM-5沸石粉体∶铝溶胶(以Al₂O₃重量计)∶助挤剂∶水为1∶(0.1～0.3)∶(0.01～0.1)∶(0.1～0.3)；

优选地，经成型后获得的颗粒直径为1-3mm，焙烧温度为500-600℃，焙烧时间为1-24小时。

8.根据权利要求4-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述催化剂通过包括以下步骤的方法再生：

控制催化剂床层300-350℃，以5％-10％O₂(N₂为稀释气)10-50mL/min吹扫1-5小时；升温到400-450℃，以5％-20％O₂(N₂为稀释气)10-50mL/min吹扫1-5小时；升温到500-550℃，以5％-40％O₂(N₂为稀释气)10-50mL/min吹扫1-5小时，10％-50％O₂(N₂为稀释气)50-100mL/min吹扫1-10小时。

9.一种用于甲醇脱水制丙烯的ZSM-5沸石催化剂，其特征在于，所述催化剂按照权利要求4-8中任一项所述的制备方法制备。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的ZSM-5沸石催化剂在制备丙烯的反应中的用途；

优选地，所述反应为甲醇脱水制丙烯。