[发明专利]一种含磷无粘结剂ZSM-5分子筛催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种含磷无粘结剂ZSM-5分子筛催化剂，其特征在于，该催化剂的NH₃-TPD谱图中出现三个峰，按照脱附温度由低到高将三个峰编号分别为峰1、峰2和峰3，三个峰高度比分别为：峰2/峰1=(1.2-1.5)：1，峰3/峰1=(1.5-2.0)：1；其中，峰1、峰2和峰3三个峰顶位置对应的脱附温度分别为170-195℃、245-265℃和365-385℃。

2.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中，晶粒的孤立率为0.5%-3.0%。

3.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂的Si/Al摩尔比为80-200，P/Al摩尔比为0.10-0.50。

4.权利要求1-3任一所述含磷无粘结剂ZSM-5分子筛催化剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）将模板剂、有机磷、硅源、第一铝源和水接触得到混合物A；

（2）将混合物A、白炭黑、石英棉和第二铝源接触得到混合物B；

（3）将混合物B成型得到混合物C；

（4）将混合物C、碱源和添加剂接触得到混合物D；所述添加剂为瓜儿豆胶、果胶、琼脂、卡拉胶中的一种或多种；

（5）将混合物D处理得到含磷无粘结剂ZSM-5分子筛催化剂。

5.按照权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的模板剂为四丙基氢氧化铵、四丙基溴化铵中的一种或多种；所述有机磷为四丁基氢氧化磷、四丁基溴化磷、三苯基丁基溴化磷、三苯基甲基溴化磷中的一种或多种；所述硅源为硅溶胶、白炭黑、硅酸四乙酯中的一种或多种；所述第一铝源为氯化铝、硝酸铝、硫酸铝中的一种或多种。

6.按照权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述模板剂、有机磷、硅源、第一铝源和水的摩尔比分别为，模板剂：硅源=(0.05-0.5)：1；有机磷：铝源=（4-10）：1，硅源：第一铝源=(80-200)：1，水：硅源=(4-15)：1；其中硅源以Si计算，有机磷以P计算、第一铝源以Al计算。

7.按照权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中由模板剂、有机磷、硅源、第一铝源和水接触得到混合物A的过程为：将模板剂、有机磷、硅源、铝源和水在密闭容器中搅拌，搅拌时间为5h-30h，搅拌温度为60-170℃。

8.按照权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述石英棉的平均直径为2-20μm；第二铝源为氯化铝、硝酸铝、硫酸铝中的一种或多种。

9.按照权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中混合物A、白炭黑、石英棉和第二铝源的比例分别为：混合物A与白炭黑重量比为(0.2-0.9)：1；石英棉与白炭黑重量比为(0.05-0.1)：1；石英棉和白炭黑的加和总量与第二铝源的摩尔比为(80-200)：1，其中石英棉和白炭黑以Si计算，第二铝源以Al计算。

10.按照权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述碱源为四丙基氢氧化铵、氨水、乙胺、乙二胺、正丁胺、己二胺、环己胺中的一种或多种；

和/或，步骤（4）中所述混合物C、碱源和添加剂的质量比例为，碱源：混合物C=（0.15-0.45）：1；添加剂：混合物C =（0.02-0.06）：1；

和/或，步骤（4）中将混合物C、碱源和添加剂接触得到混合物D的过程为：首次将碱源和添加剂在50-70℃混合搅拌6-12小时，然后加入混合物C，在密闭空间中于30-60℃静置5-10小时。

11.按照权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（5）中将混合物D处理得到含磷无粘结剂ZSM-5分子筛催化剂的过程为：将混合物D在密闭空间中于120-180℃处理10-70小时。