[发明专利]一种NaY分子筛的生产方法

说明书

本发明提供了一种NaY分子筛的生产方法，其特征在于该方法包括下述步骤：(1)制备NaY分子筛导向剂；(2)向母液中加入导向剂，再按摩尔比SiO₂：Al₂O₃＝5～18的比例加入铝酸盐，并调节pH＝5～12制得硅铝凝胶浆液；(3)将(2)所得的硅铝凝胶过滤、洗涤，得到凝胶滤饼；(4)将(3)得到的凝胶滤饼与(1)的导向剂以及碱液混合均匀，得到合成凝胶混合物，其中导向剂中Al₂O₃的含量占凝胶混合物中Al₂O₃总量的3～15％；(5)将(4)得到的合成凝胶混合物在70℃～120℃下晶化10h～50h，得到NaY分子筛。该生产方法实现了NaY母液中硅的完全回收利用，并保证合成NaY产品的质量稳定。

技术领域

本发明涉及一种NaY分子筛的生产方法，更具体地说，本发明涉及一种可循环利用NaY分子筛合成母液制备硅铝胶，不额外添加硅铝源的情况下直接生产NaY分子筛的方法。

背景技术

Y型分子筛是催化裂化催化剂的主要活性组元。作为催化剂原料的NaY分子筛，为保持使用过程中具有足够的水热稳定性，一方面其骨架硅铝比要达到一定要求(一般要大于5.0)；另一方面，分子筛的晶粒尺寸也要达到一定范围(一般在600～800nm)。目前工业上生产NaY沸石的方法基本上都是采用美国GRACE公司所提出的导向剂法(US3639099、US3671191)，即是在添加导向剂的条件下先制备碱性硅铝凝胶，然后通过水热晶化的方法制备NaY分子筛。现有技术在合成NaY分子筛时，投料硅铝比一般为7.5～10，而产品的硅铝比一般为4.5～5.5，因而合成母液中还含有大量的硅没有得到利用，造成硅的一次利用率较低，一般只有60％左右。含硅母液若作为污水排放，不仅造成资源的浪费，还增加了工厂的污水处理量，造成对环境的污染。

US4164551提供了一种回收再利用NaY合成母液中硅源的方法，该方法是向母液中加入铝酸盐沉淀制备硅铝水凝胶，过滤洗涤得到硅铝胶滤饼，然后将回收的硅铝胶作为部分硅铝源返回NaY分子筛合成工序的原料罐中，达到回收母液中SiO2的目的。目前工业NaY生产上主要采用该方法回用母液中的硅。但是，该方法的主要缺点为：(1)实际工业生产的NaY母液中都不可避免地含有部分P型杂晶的微晶，为避免回用的硅铝胶中P型晶种对合成体系的不利影响，回用的硅源所占的比例有一定的限制，一般不超过25％，硅的利用率也只有75％左右，因此母液中的硅无法被完全回用；(2)回用的固相硅铝凝胶，与液相的硅铝源在原料罐中混合制备合成凝胶时，很难做到凝胶体系组成的均一化，在晶化过程中容易诱导P型杂晶的生成，导致NaY合成的生产过程不稳定；(3)部分回用硅铝胶合成的NaY分子筛，其平均粒径减小而导致产品的品质下降，可能对后续使用过程中的水热稳定性造成不利影响。

CN1634764A提出了一种改善NaY分子筛母液回用制备分子筛晶粒偏小的方法，该方法是用铝酸盐溶液沉淀母液中的硅得到硅铝胶滤饼，将硅铝胶滤饼作为部分硅铝源加入到分子筛预晶化罐中，与可溶性硅源、铝源和导向剂混合均匀，然后先在40～98℃下预晶化1～20小时，再升温进行正常晶化。该方法虽能使分子筛晶粒尺寸有所增加，但分子筛总体粒径仍然偏小，一般都小于200nm。

发明内容

依照现有母液回用制备的硅铝胶回用技术合成的NaY分子筛其总体粒径偏小，只有200～400nm；滤饼中不可避免的含有P型微晶，造成实际生产过程中产生的滤饼得不到完全回用。发明人在大量试验的基础上意外发现，如果先向母液中加入导向剂，再用铝酸盐沉淀制备硅铝胶，可使导向剂在硅铝凝胶中充分分散均匀，再经过晶化得到的NaY分子筛，其晶粒集中在600～800nm。

因此，本发明的目的是针对母液回用生产NaY分子筛的现有技术存在的诸如母液回用不完全、晶粒偏小、容易形成P型杂晶的问题，提供一种克服上述缺陷的生产NaY分子筛的方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供的NaY分子筛的生产方法，其特征在于该方法包括下述步骤：