[發明專利]一種兩步水熱法合成小晶粒PZSM-5分子篩催化劑的方法

有效

• 申請號: 201310039126.5
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103058209A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 黃海;易明武;王大軍;解建國;欒業志;李亭;楊文書;李延生;呂建寧
• 申請（專利權）人: 惠生工程（中國）有限公司
• 主分類號: C01B39/00
• 分類號: C01B39/00;B01J29/04
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

1.一種兩步水熱法合成小晶粒PZSM-5分子篩催化劑的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)配料

將硅源、鈉源和去離子水按摩爾比為SiO₂∶鈉鹽∶H₂O＝0.02～0.04∶0.004～0.008∶1配制成溶液A；其中硅源以SiO₂、鈉源以鈉鹽摩爾計算；

將鋁源、酸和去離子水按摩爾比為鋁源∶酸∶去離子水＝0.0002～0.006∶0.01～0.04∶1配制成溶液B，其中鋁源以鋁鹽摩爾計算；

將磷源、去離子水按摩爾比為磷源∶去離子水＝0.0002～0.004∶1配制成溶液C，其中磷源以磷酸或偏磷酸的摩爾數計；

(2)第一步水熱法

在劇烈攪拌下，將溶液B滴加到溶液A中，攪拌均勻，然后加入有機模板劑，有機模板劑以模板劑∶SiO₂＝0.01～0.8∶1的摩爾比例計，使其混合均勻，得到凝膠混合物，將所得凝膠混合物轉入到合成釜內，密封，在攪拌下以5～10℃/h的速率升溫至80℃～100℃，保持20～50小時，迅速冷卻，得到混合物R_n；

(3)第二步水熱法

在劇烈攪拌下，將溶液B滴加到溶液A中，攪拌均勻，然后加入有機模板劑，有機模板劑以模板劑∶SiO₂＝0.01～0.8∶1的摩爾比例計，再加入溶液C，攪拌使其混合均勻，得到混合液，將步驟(2)所得混合物R_n加入該混合液中，R_n的體積占總體積的20-50％，然后密封，在均勻攪拌下，以20～50℃/h升溫至130℃～150℃，保持50～200小時，迅速冷卻，所得反應混合物進行固液分離，并用去離子水將所得固體洗滌至洗液的pH＝8～9，固體物在100℃～120℃下干燥12～24小時，然后在500℃～550℃的空氣氛圍中焙燒3～10小時，得到小晶粒PZSM-5分子篩；

(4)催化劑的制備

將上述合成的小晶粒PZSM-5分子篩用0.1～1.0mol/L的無機酸溶液交換1～3小時，在100～120℃干燥，再在500～540℃焙燒2～4小時，然后加入20～40wt％的分子篩粘結劑，采用2～4％(v/v)的硝酸溶液混合均勻，擠壓成條柱狀，然后在100～120℃烘箱中烘干后，在500～540℃下焙燒4～8小時，破碎為20～40目，得到小晶粒PZSM-5分子篩催化劑。

2.根據權利要求1所述的一種兩步水熱法合成小晶粒PZSM-5分子篩催化劑的方法，其特征在于，所述的硅源以SiO₂摩爾計，鋁源以鋁鹽摩爾計，磷源以磷酸或偏磷酸摩爾計，步驟(2)中各組分的摩爾比為鋁鹽/SiO₂＝0.002～0.066∶1，有機模板劑/SiO₂＝0.02～0.2∶1，步驟(3)中各組分的摩爾比為鋁鹽/SiO₂＝0.002～0.066∶1，有機模板劑/SiO₂＝0.02～0.2∶1，H₃PO₄/SiO₂＝0.0001～0.03∶1。

3.根據權利要求2所述的一種兩步水熱法合成小晶粒PZSM-5分子篩催化劑的方法，其特征在于，所述的硅源以SiO₂計，鋁源以鋁鹽計，磷源以H₃PO₄計，步驟(2)中各組分的摩爾比為鋁鹽/SiO₂＝0.004～0.06∶1，有機模板劑/SiO₂＝0.05～0.12∶1，步驟(3)中各組分的摩爾比為鋁鹽/SiO₂＝0.004～0.06∶1，有機模板劑/SiO₂＝0.05～0.12∶1，磷酸/SiO₂＝0.0009～0.02∶1。

4.根據權利要求1所述的一種兩步水熱法合成小晶粒PZSM-5分子篩催化劑的方法，其特征在于，所述的硅源包括模數為2.8～3.2的水玻璃、硅凝膠、偏硅酸鈉或硅溶膠。

5.根據權利要求1所述的一種兩步水熱法合成小晶粒PZSM-5分子篩催化劑的方法，其特征在于，所述的鋁源包括硫酸鋁、硝酸鋁、氯化鋁或偏鋁酸鈉。