[发明专利]一种制备介孔催化复合材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备介孔催化复合材料的方法，具体地说，是一种以硅藻土和高岭土为原料，通过水热原位晶化法制备含NaY沸石分子筛的介孔催化复合材料的方法。

背景技术

自1964年美国专利US 3119659公布了以高岭土为原料合成NaY沸石分子筛以来，天然矿物合成沸石分子筛就以其利用率高、成本低廉、工艺过程简单实用等优点日益成为研究热点，对其报道日益增多。

以硅藻土和高岭土为主要原料，利用水热原位晶化技术合成含NaY沸石分子筛的介孔催化复合材料尚未见报道。硅藻土在工业上主要用于助滤剂、填料和催化剂载体，而用于沸石分子筛的合成研究不多，主要集中在NaP1、SOD、MOR和ZSM-5等沸石，如V.Sanhueza等人采用硅藻土合成丝光沸石(MOR沸石)；A.Chaisena等人采用硅藻土合成NaP1型沸石分子筛、方钠石(ANA)；中国专利CN 1915820公开了无粘结剂小晶粒ZSM-5沸石的制备方法，以硅藻土或白炭黑为主要原料，加入晶种导向剂，以硅溶胶或硅酸钠作为粘结剂成型，然后用有机胺和水蒸汽气固相处理转化为一体化小晶粒ZSM-5；中国专利CN 101348261涉及无粘结剂ZSM-11沸石的制备方法，以硅藻土、白炭黑、硅溶胶或者水玻璃中的至少一种为硅源，以铝的氧化物、铝盐或铝酸盐中的至少一种为铝源合成ZSM-11沸石；中国专利CN 1557707公布了以硅藻土为原料制备Fe-ZSM-5沸石微球的方法，无需高温碱溶活化硅藻土原料，以四丙基溴化铵为模板剂、氯化钠为添加剂，老化后直接水热晶化得到高硅铝比的沸石分子筛产品。

本发明以硅藻土和高岭土为原料，采用原位晶化技术合成含NaY沸石分子筛的介孔催化复合材料，该材料含有结晶度在20～70％的NaY沸石分子筛，其SiO₂/Al₂O₃在4.6～5.8(摩尔比)，比表面在260～700m²/g，孔体积在0.20～0.45ml/g，介孔分布集中在10nm左右。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以硅藻土和高岭土为原料，通过水热原位晶化法制备含NaY沸石分子筛的介孔催化复合材料的方法。该方法能够深层次地利用硅藻土资源，提高其利用价值，可大幅度降低生产成本。

本发明公开了一种制备介孔催化复合材料的方法，以硅藻土和高岭土为原料，其特征在于以下步骤：

A、将硅藻土和高岭土加水和分散剂搅拌均匀制成浆液，用酸或碱将浆液终点pH值调至4.0～12.0，喷雾干燥成微球，微球在700～1000℃下焙烧0.5～10小时，得混合粘土焙烧微球；

B、将高岭土和沸石分子筛加水和粘结剂搅拌均匀制成浆液，喷雾干燥成微球，微球在600～900℃下焙烧0.5～10小时，得焙烧微球；

C、将步骤A得到的混合粘土焙烧微球和/或步骤B得到的焙烧微球加硅酸钠、碱液、沸石导向剂后投入晶化反应釜中，在90～120℃下水热晶化8～32小时，过滤除去母液后，滤料用去离子水洗，过滤，得水洗后滤料，干燥该滤料后制得含NaY沸石分子筛的介孔催化复合材料。

所述的步骤A中，硅藻土的加入量为步骤A固体总重量的10～90％。

所述的步骤B中，沸石分子筛的加入量为步骤B固体总重量的的5～70％，高岭土为步骤B固体总重量的0～90％。

所述的步骤B中，粘结剂的加入量为步骤B固体总重量的5～30％。

本发明与已有技术相比还具有以下优点：在现有技术中，多以高岭土为原料进行NaY沸石分子筛的合成，而以硅藻土和高岭土为原料通过水热原位晶化法制备含NaY沸石分子筛的介孔催化复合材料还没有报道，本发明就是利用硅藻土氧化硅含量高及孔体积大的优势，可有效补充合成体系的氧化硅，控制合成材料的介孔分布。这一方法制备的介孔催化复合材料含有结晶度在20～70％的NaY沸石分子筛，其SiO₂/Al₂O₃在4.6～5.8(摩尔比)，比表面在260～700m²/g，孔体积在0.20～0.45ml/g，介孔分布集中在10nm左右。该方法制备流程简单，大幅度节省原材料，降低生产成本。所得复合材料中沸石分子筛含量高，结构稳定性好，比表面和孔体积大，具有丰富的介孔结构，可用作催化裂化催化剂、裂解催化剂、精细化工催化剂、吸附剂等等，特别适用于催化裂化过程中重质原料油的加工。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此限制本发明。