[发明专利]一种甲醇制汽油催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种甲醇制汽油催化剂及其制备方法，其特征在于其制备方法包括三部分：

（1）采用常见铝源、硅源及复合添加剂合成ZSM-5分子筛母体 ；

（2）ZSM-5分子筛母体的预处理及与粘合剂及HY分子筛成型制备甲醇制汽油催化剂前驱体的制备；

（3）甲醇制汽油催化剂前驱体负载改性。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于ZSM-5分子筛母体的合成方法为：

将铝源和模板剂在去离子水中搅拌溶解配制为溶液a，将硅源、NaOH及复合添加剂在去离子水中搅拌溶解配制为溶液b，将溶液a倒入反应釜，在200~400r/min的搅拌速度下将溶液b滴加至溶液a中，滴加完毕后投入少量晶种密闭反应釜，再在500~700r/min的搅拌速度下由室温以5℃/min升温至100℃，并恒温搅拌48~50h，再以5℃/h升温至140℃，恒温晶化48h，最后降温冷却，卸出物料后过滤洗涤至滤液pH值为中性，滤饼在100~120℃烘干，再进行离子交换，即得ZSM-5分子筛母体。

3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于复合添加剂为NaF与ZnSO₄，各组分的摩尔比为：SiO₂：Al₂O₃：模板剂：NaOH：NaF：ZnSO₄：H₂O=25~120：1：10~20：3~8：35~50：0.1~1.2：2500~4000。

4.按照权利要求2所述的方法，其特征在于：所用的铝源为硫酸铝、偏铝酸钠、硝酸铝或异丙醇铝中的一种或几种，所用的硅源为硅溶胶、硅酸钠、正硅酸乙酯中的一种或几种，所用的模板剂为四丙基氢氧化铵、乙二胺、乙胺、正丁胺中的一种或几种。

5.按照权利要求2所述的方法，其特征在于离子交换操作步骤为：

采用离子交换液为硝酸铵、硫酸铵或氯化铵中的一种或几种，交换液的浓度为0.5~1mol/L，1g甲醇制汽油催化剂前驱体消耗离子交换液的用量5~20mL，交换温度为60~120℃，交换时长3~8h，交换次数为2~6次，多次交换中，每次交换洗涤后的催化剂无需煅烧直接进行下次交换，直至最后一次交换后进行120℃烘2~5h。

6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于ZSM-5分子筛母体的预处理为：

分子筛母体经350℃下2~5h、500~550℃下2~5h、700~900℃下2~8h分段煅烧，用以调节酸性。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于甲醇制汽油催化剂前驱体的制备方法为：

将高温煅烧后的ZSM-5分子筛母体经粉粹至200目，然后与粘接剂及HY分子筛以重量比6~9：2.5~4：0.5~1挤条成型，经120℃烘干后，于350℃煅烧2~5h，然后在500~550℃下煅烧2~5h，即得甲醇制汽油催化剂的前驱体。

8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于所用的粘接剂为硅溶胶、铝溶胶、铝凝胶、硅藻土、拟薄水铝石中的一种或几种。

9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于甲醇制汽油催化剂前驱体负载改性步骤为：

甲醇制汽油催化剂前驱体采用分步浸渍，先将前驱体置于硝酸镍、氟化铵及磷酸的溶液中浸渍4~12h，120℃干燥4h，550℃煅烧4h，最后再浸渍偏钒酸铵溶液中4~12h，120℃干燥4h，550℃煅烧4h，负载比例计以NiO为0.8%~3.6 %、V₂O₅为0.5%~1.5%、F为0.1%~0.8%、P为0.2~1.0%，即得甲醇制汽油催化剂。