[发明专利]一种多级孔结构纳米MFI型分子筛及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种多级孔结构纳米MFI型分子筛，其特征在于，多级孔结构纳米MFI型分子筛由纳米分子筛晶体在阳离子絮凝剂的作用下组装而成，纳米晶粒彼此堆积形成晶间孔道，具有开放晶间孔道结构，多级孔结构纳米分子筛组装体的尺寸为100纳米至100微米。

2.按照权利要求1所述的多级孔结构纳米MFI型分子筛，其特征在于，多级孔结构纳米MFI型分子筛中，比表面积范围为300-600m²g^-1；总孔体积范围为0.2-2.0cm³g^-1，微孔体积范围为0.01-0.17cm³g^-1，介孔体积范围为0.02-1.0cm³g^-1，大孔体积范围为0.02-1.8cm³g^-1；其中，微孔孔径范围为0.5－2nm，介孔孔径范围为2－50nm，大孔孔径范围为50-2000nm。

3.按照权利要求1所述的多级孔结构纳米MFI型分子筛的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：

（1）选取已制备得到的纳米MFI型分子筛悬浮液作为母液；

其中，MFI型分子筛是Silicalite-1、ZSM-5或TS-1；

其中，纳米MFI型分子筛的晶体尺寸为5-500纳米；

（2）向母液中加入阳离子絮凝剂对母液中纳米分子筛进行组装，阳离子絮凝剂加入量是分子筛母液质量的1%-20%；其中：

所述阳离子絮凝剂为聚脒、聚乙烯胺、阳离子聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、聚苯胺、聚丙烯酰胺中的一种或两种以上；

（3）纳米分子筛经阳离子絮凝剂组装后，装入反应釜水热合成，得到尺寸为100纳米至100微米的组装纳米分子筛复合物；其中：

水热合成的处理温度为90-200℃，水热合成的处理时间为2-160小时；

（4）纳米分子筛复合物经常规过滤、洗涤、干燥、焙烧，得到多级孔结构纳米MFI型分子筛。

4.按照权利要求3所述的多级孔结构纳米MFI型分子筛的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，分子筛母液的制备过程如下：

将硅源、四丙基氢氧化铵、铝源或钛源、去离子水按摩尔比1：0.05-0.5：0.001-0.1：10-100混合，待硅源完全水解后，将上述溶液放在反应釜中水热合成，在120-150℃水热合成4-8h，得到纳米MFI型分子筛悬浮液。

5.按照权利要求3所述的多级孔结构纳米MFI型分子筛的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，阳离子絮凝剂加入量优选是分子筛母液质量的2-10%。

6.按照权利要求3所述的多级孔结构纳米MFI型分子筛的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，水热合成的处理温度优选为110-170℃，水热合成的处理时间优选为3-24小时。

7.按照权利要求3所述的多级孔结构纳米MFI型分子筛的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，焙烧温度为450-650℃，焙烧时间为1-24小时。

8.按照权利要求3所述的多级孔结构纳米MFI型分子筛的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，焙烧温度优选为500-600℃，焙烧时间优选为3-10小时。

9.按照权利要求3所述的多级孔结构纳米MFI型分子筛的制备方法，其特征在于，纳米ZSM-5型分子筛的Si/Al原子比=10-1000；纳米TS-1型分子筛的Si/Ti原子比=10-1000。

10.按照权利要求1所述的多级孔结构纳米MFI型分子筛的应用，其特征在于，在MTP甲醇制丙烯过程中，将多级孔道结构纳米MFI型分子筛装填于固定床反应器，原料液为40-95wt%的工业甲醇，质量空速为0.3-10h^-1，反应温度为400-550℃。