[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

摘要

本发明涉及一种两步水热法合成小晶粒PZSM-5分子筛催化剂的方法，包括以下步骤：将硅源、钠盐和去离子水配制成溶液A；将铝源、酸和去离子水配制成溶液B；将磷源、去离子水配制成溶液C；将溶液B滴加到A中，加入有机模板剂，得到凝胶混合物，在搅拌下以5～10℃/h的速率升温至80℃～100℃，保持20～50小时得到混合物Rn；将溶液B滴加到A中，加入有机模板剂和溶液C，然后加入混合物Rn，以20～50℃/h升温至130℃～150℃，保持50～200小时，冷却，固液分离，洗涤、干燥、焙烧得到小晶粒PZSM-5分子筛；用无机酸进行离子交换，加入粘结剂，硝酸混合均匀，挤压成型，烘干、焙烧，得到产品。与现有技术相比，本发明的PZSM-5分子筛催化剂用于甲醇转化制丙烯反应中显示了良好的丙烯选择性。

主权项

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Rn；(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Rn加入该混合液中，Rn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。