[发明专利]用于甲醇制烯烃的纳米颗粒堆积的B-Al-ZSM-5沸石催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1. 一种用于甲醇制烯烃的纳米颗粒堆积的B-Al-ZSM-5沸石催化剂的制备方法，其特征在于具体步骤为：

（1）将硅源、铝源、碱源、有机模板剂和水混合；

（2）加入硼源、MFI型的沸石晶种，调变合成配比，配成混合溶液；

（3）将步骤（2）中所得到的混合物置于80～240℃下水热晶化反应1～480小时；

（4）将步骤（3）中晶化后的样品分离，大量水洗涤至中性，并烘干；

（5）将所得样品，在空气气氛下520--580℃保持4-8 小时，焙烧除去模板剂；

（6）离子交换成氨型ZSM-5 沸石，焙烧得到氢型B-Al-ZSM-5沸石催化剂。

2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中原料的摩尔配比为：SiO₂/Al₂O₃为80～500，OH^-/SiO₂为0.05～0.8，H₂O/SiO₂为10～100，SDA/SiO₂为0～0.6，其中SDA为有机模板剂。

3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的硅源选自正硅酸乙酯，硅胶，硅酸，白炭黑，硅溶胶，水玻璃和硅藻土中的一种或多种；铝源选自异丙醇铝，铝酸钠，铝箔，硫酸铝，氯化铝，硝酸铝，氢氧化铝，薄水铝石及拟薄水铝石中的一种或多种；硼源选自硼酸，硼酸钠，氧化硼、三氯化硼、磷酸硼中的一种或多种；碱源选自碱金属氢氧化物或是碱土金属氢氧化物。

4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的有机模板剂SDA选自以下的一种或多种：碳原子数为1~4 的烷基季铵盐或碱，碳原子数为1~4 的烷基叔氨，碳原子数为1~6的仲胺或二胺，碳原子数为1~8的叔胺。

5. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述MFI型的沸石晶种溶液为MFI结构的小颗粒沸石原液、水溶液或未晶化完全的结构诱导剂；晶种的用量为总SiO₂和Al₂O₃量的0.1~20wt%，晶种颗粒大小为10~2000nm。

6. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（）中加入无机盐用于调变凝胶状态，所述无机盐选自碱金属或碱土金属盐类。

7. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述晶化过程采用恒温过程，或者采用分步变温过程；所述晶化采用低温常压回流晶化，或者采用高压反应釜晶化。

8. 由权利要求1~7 所述的制备方法制备得到的纳米颗粒有序堆积的B-Al-ZSM-5沸石催化剂。

9. 如权利要求8所述的纳米颗粒有序堆积的B-Al-ZSM-5沸石催化剂在甲醇制烯烃催化反应中的应用，反应原料液为二甲醚、甲醇水溶液或粗甲醇，质量空速为0.2~8.0h^-1，反应温度为350~550℃。