[发明专利]一种甲醇制烯烃催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种甲醇制烯烃催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，将硅源、铝源、结构导向剂、碱、有机模板剂和去离子水混合搅拌，然后在水热条件下进行两步晶化，制得含有模板剂的ZSM-5分子筛；其中，硅源为正硅酸四乙酯、硅酸、硅溶胶的一种或多种；铝源为硝酸铝、异丙醇铝、铝溶胶的一种或多种；结构导向剂为四丙基氢氧化铵或四丙基溴化铵；碱为氢氧化钠、偏铝酸钠、氢氧化钾的一种或多种；有机模板剂为葡萄糖、蔗糖、淀粉的一种或多种；

步骤二，在水浴搅拌条件下，加入酸液对步骤一得的含有模板剂的ZSM-5分子筛进行酸洗脱铝处理；加入的酸液为无机酸或有机酸的一种或多种；其中，无机酸为无机酸如盐酸、硫酸、硝酸的一种或多种，有机酸为柠檬酸、苹果酸中的一种或多种；酸液中H⁺的浓度为1.0~10 mol/L；酸洗脱铝处理的条件是：水浴温度为50~100℃，反应时间为2~48 h；

步骤三，将经步骤二酸洗脱铝的ZSM-5分子筛进行过滤、干燥、焙烧、离子交换、再次过滤、干燥、再次焙烧，制得表面脱铝且具有微介孔结构的ZSM-5催化剂。

2.如权利要求1所述的甲醇制烯烃催化剂的制备方法，其特征在于：步骤一中，铝源以Al₂O₃计，硅源以SiO₂计，结构导向剂以TPA⁺计，各原料的摩尔比组成为：0.05-5.0 的Al₂O₃：50 的SiO₂：4-15的 OH^-：5-10 的TPA⁺：3000的 H₂O：10-20 的有机模板剂。

3.如权利要求1所述的甲醇制烯烃催化剂的制备方法，其特征在于：步骤一中，搅拌温度为室温~60℃，搅拌时间为6~30 h；在水热条件下进行两步晶化的条件为：水热晶化第一阶段的温度为80~140℃，水热时间为6~48h；水热晶化第二阶段的温度为120~200℃，晶化时间为6~96 h。

4.如权利要求1所述的甲醇制烯烃催化剂的制备方法，其特征在于：步骤三中，离子交换采用氯化铵、硝酸铵的一种或两种，离子交换时的条件为：水浴温度为50~100℃，时间为4~10 h。

5.如权利要求1所述的甲醇制烯烃催化剂的制备方法，其特征在于：步骤三中，干燥温度为50~150℃，焙烧及再次焙烧的条件为：在450~700℃下焙烧2~10 h。

6.一种由权利要求1-5任一所述的方法制备而成的甲醇制烯烃催化剂。

7.权利要求6所述的催化剂在甲醇制烯烃中的应用方法，其特征在于：采用甲醇为原料，在反应温度为400~500℃，甲醇进料质量空速为0.5~10 h^-1条件下，甲醇与催化剂接触，生成低碳烯烃。