[发明专利]一种小晶粒高硅铝比ZSM-5分子筛及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种小晶粒高硅铝比ZSM-5分子筛，所述ZSM-5分子筛的制备方法包括：

（1）将液体硅源、铝源、有机胺模板剂R1、酸或碱、ZSM-5晶种和水混合形成凝胶，使所述凝胶在120~165℃下晶化0.5~4h得到体系A，其中，基于以SiO₂计的1摩尔所述液体硅源，所述有机胺模板剂R1的量为0.4~2摩尔、酸或碱的量为0.06~0.7摩尔、水的量为5~15摩尔，所述铝源的量为使得所述凝胶中的硅铝比为100~600，所述ZSM-5晶种占凝胶总重量的1~10%；

（2）将固体硅源、铝源、有机铵盐模板剂R2、碱、ZSM-5晶种和水混合形成凝胶，使所述凝胶在150~200℃下晶化0.5~8h得到体系B，其中，基于以SiO₂计的1摩尔所述固体硅源，所述有机胺模板剂R2的量为0.03~0.2摩尔、碱的量为0.05~0.4摩尔、水的量为10~30摩尔，所述铝源的量为使得所述凝胶中的硅铝比为100~600，所述ZSM-5晶种占凝胶总重量的1~10%；

（3）将体系A与体系B按照重量比为1:(0.05~20)混合，得到混合凝胶C，将混合凝胶C在120~200℃下晶化16~32h，过滤得到固体和晶化母液，将该固体洗涤、干燥、焙烧，再酸洗、干燥后即得所述ZSM-5分子筛。

2.根据权利要求1所述的分子筛，其中，步骤（1）中所述的液体硅源为水玻璃、硅溶胶或由步骤（3）得到的晶化母液中的一种或多种；优选地，步骤（1）中所述的酸为硫酸、盐酸或硝酸；优选地，步骤（1）和（2）中所述的碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾，优选为氢氧化钠。

3.根据权利要求2所述的分子筛，其中，当使用水玻璃作为所述液体硅源时，则在步骤（1）中使用酸；当使用硅溶胶和/或由步骤（3）得到的晶化母液作为所述液体硅源时，则在步骤（1）中使用碱。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的分子筛，其中，步骤（1）中所述的有机胺模板剂R1为甲胺、乙胺、丙胺和丁胺中的一种或多种；步骤（2）中所述的有机铵盐模板剂R2为四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丙基溴化铵、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵和四丙基氢氧化铵中的一种或多种。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的分子筛，其中，步骤（1）和（2）中所述的铝源各自独立地选自硫酸铝、氯化铝、硝酸铝和偏铝酸钠中的一种或多种。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的分子筛，其中，步骤（2）中所述的固体硅源为粗孔硅胶和/或白炭黑。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的分子筛，其中，在步骤（3）所述的混合凝胶C中，基于以SiO₂计的1摩尔所述液体硅源+固体硅源，有机胺模板剂R1+R2的量为0.03~2摩尔、以Na₂O计的碱的量为0.02~0.4摩尔、水的量为10~30摩尔，优选地，所述混合凝胶C中的硅铝比为100~600。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的分子筛，其中，在步骤（3）中将体系A与体系B按照重量比为1:(0.1~10)混合，优选地，将体系A与体系B按照重量比为1:(0.2~5)混合。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的分子筛，其中，步骤（3）所述的晶化温度为120~200℃，优选为135~185℃。