[发明专利]一种高硅铝比小晶粒NaY分子筛及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高硅铝比小晶粒NaY分子筛及其制备方法。其制备方法为：将固体硅源与聚合物混合后在氮气保护下高温处理得到高活性硅源；将硅源、铝源、碱液和水混合进行陈化得到导向剂；将高活性硅源、导向剂和水混合搅拌得到反应凝胶；将反应凝胶进行晶化，过滤洗涤干燥后得到高硅铝比小晶粒NaY分子筛。本发明提供的高硅铝比小晶粒NaY分子筛的制备方法能够在较短时间内直接制备出高硅铝比的Y型分子筛，与常规方法相比，在相同的投料摩尔比的条件下，能够明显缩短晶化时间，并提高产品的硅铝比，提高硅源利用率，反应凝胶中硅源、铝源的固含量高，进而，单釜收率比目前工业使用水玻璃的产率提高一倍及以上。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，涉及一种高硅铝比小晶粒NaY分子筛及其制备方法。

背景技术

Y型分子筛具有八面沸石晶体结构，作为催化剂的主要活性组分，目前广泛应用于催化裂化、加氢裂化、烷基化等炼油过程中。

Y型分子筛的骨架硅铝比对FCC催化剂的性能有很大的影响。提高Y型分子筛的骨架硅铝比有助于延长催化剂的使用寿命，也直接影响着催化剂生产及催化裂化产品的分布和经济效益。

高硅铝比的Y型分子筛目前基本上是通过后处理的过程实现的，后处理的主要方法有高温处理、化学脱铝等，这些方法的优点是在工业上已广泛使用，但也存在一定的缺点。这些方法首先是合成较低硅铝比的常规NaY分子筛，然后采用各种化学或物理方法进行脱铝或补硅，以提高分子筛的硅铝比，其制备过程需多次重复，工艺复杂；并且破坏分子筛的骨架结构，生成大量非骨架铝，同时存在分子筛收率低，环境污染严重等缺点，限制了其发展。

目前工业上生产Y型分子筛的方法主要是采用美国GRACE公司的导向剂法合成技术，该类方法采用水玻璃为原料，反应凝胶中的水含量以及产品母液中SiO₂的含量较高，单釜单次收率以及硅源的利用率较低，合成的NaY分子筛的骨架SiO₂/Al₂O₃比一般低于5.2。

目前，有关文献提出的直接合成高硅铝比Y型分子筛的方法中，大多数需要加入价格昂贵的模板剂，使生产成本增加，且晶化时间较长，对工业化生产不利。

因此，开发直接制备高硅铝比、生产成本低的Y型分子筛的方法具有广阔的市场前景。然而，目前已有制备高硅铝比NaY分子筛的技术，虽能够有效提高产品的硅铝比，但存在硅铝比提高幅度不大、工艺流程操作复杂、晶化时间长、单釜收率低、硅源利用率低等缺点，尤其是直接合成高硅铝比的Y型分子筛需要更长的晶化时间，而较长的晶化时间又会导致晶粒粒径的增加，因此，高效合成高硅小晶粒的Y型分子筛对科研工作者是一个挑战，也使研究者和工业部门产生了极大兴趣。

发明内容

为了解决现有制备高硅铝比小晶粒NaY分子筛的技术中，硅铝比提高幅度不大、工艺流程操作复杂、晶化时间长、单釜收率低、硅源利用率低等缺点，本发明的目的在于提供一种高硅铝比小晶颗粒NaY分子筛及其制备方法，该制备方法无需使用任何有机胺模板剂，利用聚合物处理的硅源前驱体高效短时间合成得到高硅铝比NaY分子筛并在放大过程中很好解决了体系中传质传热效应。

本发明的目的通过以下技术方案得以实现：

一方面，本发明提供一种高硅铝比小晶粒NaY分子筛的制备方法，包括以下步骤：

将固体硅源与聚合物混合后在氮气保护下高温处理得到高活性硅源；

按照Na₂O：Al₂O₃：SiO₂：H₂O＝(10-25)：1：(10-30)：(220-480)的投料摩尔比计，将硅源、铝源、碱源和水混合进行陈化得到导向剂；