[发明专利]一种两步水热法合成小晶粒PZSM-5分子筛催化剂的方法

权利要求书

1.一种两步水热法合成小晶粒PZSM-5分子筛催化剂的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)配料

将硅源、钠源和去离子水按摩尔比为SiO₂∶钠盐∶H₂O＝0.02～0.04∶0.004～0.008∶1配制成溶液A；其中硅源以SiO₂、钠源以钠盐摩尔计算；

将铝源、酸和去离子水按摩尔比为铝源∶酸∶去离子水＝0.0002～0.006∶0.01～0.04∶1配制成溶液B，其中铝源以铝盐摩尔计算；

将磷源、去离子水按摩尔比为磷源∶去离子水＝0.0002～0.004∶1配制成溶液C，其中磷源以磷酸或偏磷酸的摩尔数计；

(2)第一步水热法

在剧烈搅拌下，将溶液B滴加到溶液A中，搅拌均匀，然后加入有机模板剂，有机模板剂以模板剂∶SiO₂＝0.01～0.8∶1的摩尔比例计，使其混合均匀，得到凝胶混合物，将所得凝胶混合物转入到合成釜内，密封，在搅拌下以5～10℃/h的速率升温至80℃～100℃，保持20～50小时，迅速冷却，得到混合物R_n；

(3)第二步水热法

在剧烈搅拌下，将溶液B滴加到溶液A中，搅拌均匀，然后加入有机模板剂，有机模板剂以模板剂∶SiO₂＝0.01～0.8∶1的摩尔比例计，再加入溶液C，搅拌使其混合均匀，得到混合液，将步骤(2)所得混合物R_n加入该混合液中，R_n的体积占总体积的20-50％，然后密封，在均匀搅拌下，以20～50℃/h升温至130℃～150℃，保持50～200小时，迅速冷却，所得反应混合物进行固液分离，并用去离子水将所得固体洗涤至洗液的pH＝8～9，固体物在100℃～120℃下干燥12～24小时，然后在500℃～550℃的空气氛围中焙烧3～10小时，得到小晶粒PZSM-5分子筛；

(4)催化剂的制备

将上述合成的小晶粒PZSM-5分子筛用0.1～1.0mol/L的无机酸溶液交换1～3小时，在100～120℃干燥，再在500～540℃焙烧2～4小时，然后加入20～40wt％的分子筛粘结剂，采用2～4％(v/v)的硝酸溶液混合均匀，挤压成条柱状，然后在100～120℃烘箱中烘干后，在500～540℃下焙烧4～8小时，破碎为20～40目，得到小晶粒PZSM-5分子筛催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种两步水热法合成小晶粒PZSM-5分子筛催化剂的方法，其特征在于，所述的硅源以SiO₂摩尔计，铝源以铝盐摩尔计，磷源以磷酸或偏磷酸摩尔计，步骤(2)中各组分的摩尔比为铝盐/SiO₂＝0.002～0.066∶1，有机模板剂/SiO₂＝0.02～0.2∶1，步骤(3)中各组分的摩尔比为铝盐/SiO₂＝0.002～0.066∶1，有机模板剂/SiO₂＝0.02～0.2∶1，H₃PO₄/SiO₂＝0.0001～0.03∶1。

3.根据权利要求2所述的一种两步水热法合成小晶粒PZSM-5分子筛催化剂的方法，其特征在于，所述的硅源以SiO₂计，铝源以铝盐计，磷源以H₃PO₄计，步骤(2)中各组分的摩尔比为铝盐/SiO₂＝0.004～0.06∶1，有机模板剂/SiO₂＝0.05～0.12∶1，步骤(3)中各组分的摩尔比为铝盐/SiO₂＝0.004～0.06∶1，有机模板剂/SiO₂＝0.05～0.12∶1，磷酸/SiO₂＝0.0009～0.02∶1。

4.根据权利要求1所述的一种两步水热法合成小晶粒PZSM-5分子筛催化剂的方法，其特征在于，所述的硅源包括模数为2.8～3.2的水玻璃、硅凝胶、偏硅酸钠或硅溶胶。

5.根据权利要求1所述的一种两步水热法合成小晶粒PZSM-5分子筛催化剂的方法，其特征在于，所述的铝源包括硫酸铝、硝酸铝、氯化铝或偏铝酸钠。