[发明专利]一种用海泡石合成Mg-NaY沸石的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用海泡石合成Mg-NaY沸石的制备方法，属于无机合成和催化技术的范畴，更具体的说是一种以海泡石和高岭土为原料合成Mg-NaY沸石的方法。

背景技术

在我国，催化裂化(FCC)仍是石油化工领域中最重要的转化技术之一，具有八面沸石晶体结构的Y型沸石是制备催化裂化催化剂的主要活性组分，它的的技术进步将直接制约催化裂化的转化效力。因此，沸石的合成研究也就成为本领域中最热门的课题之一，而采用不同的原料合成沸石是无机材料和催化材料合成领域降低成本和得到不同目的产物最主要的手段。

海泡石是一种富镁纤维状硅酸盐粘土矿物，主要化学成分是：富含硅镁，低铝、钙、钾、钠、铁、钛，其化学式为Mg₈Si₁₂O₃₀(OH)₄(OH₂)₄₈H₂O，其中SiO₂含量一般在54％～60％之间，MgO含量多在15％～25％范围内。在其结构单元中，硅氧四面体和镁氧八面体相互交替，具有层状和链状的过渡性结构特征，属层-链过渡型结构，沿C轴方向有一系列孔道，因而导致它具有大的比表面积和孔体积，其理论总面积可达900m²/g，但由于纯度影响，其实际比表面积要小于这个数。我国精矿比表面积为240m²/g，孔体积为0.385mL/g，远高于高岭土。同时，海泡石还具有极高热稳定性能，耐高温性能可达1500～1700℃，绝缘性能好，抗盐度高(高于其它任何粘土)等性能，这就决定了海泡石比其它粘土具有更好的吸附性、流变性和催化性。我国的海泡石分布广、储量大。目前，海泡石在工业上主要用于吸附剂、填料和催化剂载体，而利用海泡石作为原料合成沸石主要集中在介孔沸石的合成上，产品附加值相对较低，如何更加深层次地利用海泡石资源，并提高其利用价值依然是一个待以解决的问题。

近年来，国内外都有海泡石应用的报道，但主要集中在海泡石用于催化裂化及其产品的催化剂组分以及合成介孔沸石方面，如USP 6723301、USP6616910、USP 6171370等美国专利中提到了用海泡石作为催化剂的基质或粘结剂，以达到改善催化剂的物化性质。詹母斯·V·肯尼笛在CN 1053080提到双组分裂化催化剂及其用于催化裂化烃类的方法，即公开了一种双组分裂化催化剂体系和催化方法，所述催化剂以沸石作为第一种组分，以一种含钙/镁物质和含镁物质的混合物作为第二种组分。优选的含钙/镁物质是白云石，优选的含镁物质是海泡石。金胜明在CN 1669926提到一种用海泡石制备介孔分子筛的方法，是以海泡石为原料，制备介孔分子筛，得到比表面积大于700m²/g，孔径大于3.5nm的介孔分子筛。该材料高表面积、大孔径，具有择形性好，扩散能力高，吸附能力强的特点，在工业上广泛应用，而且该型复合材料和Al源共同处理后，其固体酸性得到加强，其生产成本下降20％。金胜明用经过盐酸处理后的海泡石，在NaOH溶液或含铝的碱性溶液中100℃处理24h，得到具有MCM-41结构特征的介孔分子筛。两种溶液中形成的MCM-41的比表面积分别为804m²/g和470m²/g、孔径分别为3.0nm和2.8nm，且孔径分布窄；NaOH溶液中形成的MCM-41具有板状和圆形孔结构，而NaAlO₂溶液中形成的AlMCM-41具有圆形孔结构。金胜明还用酸浸和模板合成处理，海泡石直接合成有序介孔二氧化硅和含铝的介孔二氧化硅，海泡石用盐酸处理后120℃下在NaOH溶液中处理72h，得到具有HMS结构特征的介孔分子筛；在含铝的碱性溶液中处理后得到具有AlSBA结构的介孔分子筛，两种介孔分子筛的比表面积分别为508m²/g和946m²/g，孔径分别为3.4nm和3.9nm，且孔径分布窄。

海泡石的组成和结构具有了合成NaY型沸石的条件，本发明就是利用海泡石富硅、大的比表面和大的孔体积以及本身含有抗重金属的氧化镁组分的特性，采用原位晶化技术合成Mg-NaY型沸石。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作简单、成本低廉、性能良好的Mg-NaY沸石微球。