[发明专利]一种Y型分子筛的改性方法

说明书

一种Y型分子筛的改性方法，其特征在于将NaY分子筛和无机碱、含有硅氧基团的小分子化合物以及一种大分子阴离子化合物溶液混合后于密闭反应釜中70‑200℃下处理至少0.5小时并回收产物，其中，NaY分子筛、无机碱、含有硅氧基团的小分子化合物、大分子阴离子化合物的混合比例为10：(0.05‑0.5)(0.1‑10)：(0.5‑10)。该方法制备过程简单，效率高，可得到介孔Y型分子筛，具有集中于3～4nm的孔径分布且存在大于50nm的大孔。

技术领域

本发明涉及一种Y型分子筛的改性方法。

背景技术

Y型分子筛(HY,REY,USY)自上世纪60年代首次使用以来，就一直是催化裂化(FCC)催化剂的主要活性组元。然而，随着原油重质化的加剧，FCC原料中的多环化合物含量显著增加，其在沸石孔道中的扩散能力却显著下降。而作为主要裂化组元的Y型分子筛作为一种微孔材料，其孔径仅有0.74nm，其孔道扩散限制较严重，使其在催化反应中很容易受到积炭的影响而失活，并且极易发生许多二次反应(Cohen ER.Quantities,units and symbolsin physical chemistry：Royal Society of Chemistry；2007)。

为了克服常规微孔分子筛的缺陷，减小分子筛晶粒尺寸以及向分子筛晶体中引入介孔均可以有效改善其扩散性能。相比于传统的微孔分子筛，介孔分子筛晶内外扩散性能优异，在大分子的催化反应中表现出独特的催化活性，并可延缓催化剂失活，降低焦炭产率(Perez-Ramirez J,et al.Chemical Society Reviews 2008；37:2530-42)。

在作为催化材料应用时，介孔材料的热与水热稳定性通常较差，Mobil公司于1992年合成出具有较大的孔径的(2-15nm)M41S系列介孔分子筛，比表面积和介孔体积大，吸附能力强，但由于该类分子筛的孔壁结构为无定型结构，因此水热稳定性差且酸性较弱，工业应用受到一定限制。

在CN1349929A中公开了一种介孔分子筛，在分子筛孔壁中引入了Y型沸石的初级和次级结构单元，使其具有传统Y型分子筛的基本结构，但其酸性和水热稳定性的改善仍然非常有限，达不到FCC的使用要求。

鉴于低硅铝比(硅铝比5-8)NaY分子筛中铝原子对硅原子强烈的保护作用，直接对低硅铝比的NaY直接进行碱处理是不能得到含有介孔的Y型分子筛的(Martinez,etal.Catalysis Science&Technology 2012；2:987-994；Verboekend,et al.AdvancedFunctional Materials 2012；22:916-928)。所以现有的通过对NaY分子筛进行处理来得到介孔Y型分子筛的方法，通常需要结合酸处理和碱处理两个流程连续进行处理。

在CN102333728A中公开了一种在低硅铝比Y型分子筛中引入介孔的方法，其特征在于通过对Y型分子筛先进行酸处理提高其硅铝比，然后再进行碱处理以制备介孔Y型分子筛，酸处理之前不通入水蒸汽，碱处理过程添加CTAB，产品主要特征为孔径2-8nm，结晶度72％左右。

文献(Qin Z.X et al.Journal of Catalysis 2013；298:102–111)报道了一种在低硅铝比Y型分子筛(硅铝比为5.2)中引入介孔的方法，其特征在于通过对Y型分子筛先进行碱处理，然后再进行酸处理以制备介孔Y型分子筛，产品主要特征为比表面积为680m²/g，介孔体积介于0.05-0.12cm³/g。

发明内容

本发明的发明人在大量的试验的基础上意外地发现，当NaY型分子筛通过无机碱、含有硅氧基团的小分子和大分子阴离子化合物处理时，可以得到介孔Y型分子筛。基于此，形成本发明。

本发明的目的是提供一种大大提高生产效率的短流程得到介孔Y型分子筛的Y型分子筛的改性方法。