[发明专利]一种多级孔Y型分子筛的制备方法

说明书

一种多级孔Y型分子筛的制备方法，其特征在于包括将NaY分子筛进行铵交换处理制得NH₄Y分子筛，将所得NH₄Y分子筛与含碱金属离子的盐溶液和/或含碱土金属离子的盐溶液接触，经过滤、洗涤、干燥后，将所得产物先后经过水热处理、酸溶液处理、碱溶液处理，或直接进行酸处理、碱处理，并回收产物得到多级孔Y型分子筛；其中，所述的碱金属选自铷、铯，碱土金属选自锶、钡。

技术领域

本发明涉及一种多级孔Y型分子筛的制备方法，更具体的说本发明涉及一种后处理制备多级孔Y型分子筛的方法。

背景技术

Y分子筛具有丰富的酸量以及发达的三维孔道结构，在石油炼制和石油加工工业中有广泛应用。在实际应用中，尤其是面对分子量较大的反应物和产物时，Y分子筛往往由于传质扩散能力较低，而导致其催化活性位点的可接近性较低，影响催化能力，或使大分子产物、副产物不易扩散出分子筛，从而堵塞孔道引起失活。在Y分子筛的微孔结构中引入介孔，制得多级孔分子筛，是提高其传质扩散能力的有效方法。

对Y分子筛进行后处理，即对其先后进行脱铝处理(水热处理、酸处理)和脱硅处理(碱处理)，可在其中有效引入介孔，制得多级孔Y型分子筛。但是，该方法是一种由外而内引入介孔的方法，若处理条件过于温和，易导致介孔无法深入分子筛内部，使内部分子筛的传质扩散能力无法得到有效提高，若处理条件过于苛刻，则易导致分子筛破碎。

发明内容

本发明的目的是针对现有后处理法制备多级孔Y型分子筛中存在的介孔内外分布不均匀的问题，提供一种内外介孔均匀分布的多级孔Y型分子筛的制备方法。

本发明提供的一种多级孔Y型分子筛的制备方法，其特征在于包括将NaY分子筛进行铵交换处理制得NH₄Y分子筛，将所得NH₄Y分子筛与含碱金属离子的盐溶液和或含碱土金属离子的盐溶液接触，经过滤、洗涤、干燥后，将所得产物经可选的水热处理后，先后与一种酸溶液和一种碱溶液接触，回收产物得到多级孔Y型分子筛；其中，所述的碱金属选自铷、铯，碱土金属选自锶、钡。

本发明中，通过筛选适宜的碱金属(或碱土金属)离子，采用离子交换法，先将NaY分子筛进行铵交换制得NH₄Y分子筛，所得的NH₄Y分子筛中Na含量Na₂O(w)＜0.4％，再对NH₄Y分子筛进行碱金属(或碱土金属)离子交换，使Y分子筛的阳离子分布呈现内部为NH₄⁺，外部为碱金属(或碱土金属)离子的特点。NH₄Y分子筛的稳定性较差，在酸处理、碱处理中中更易脱铝和脱硅。与之相比，碱金属(或碱土金属)离子具有一定稳定骨架的作用，在脱铝和脱硅中可对外部分子筛进行一定保护。利用所得离子交换分子筛内外层稳定性的不同，使分子筛内部产生更多介孔。

本发明中，所述碱金属(或碱土金属)选自铷、铯、锶、钡中的一种或多种。由于碱金属(或碱土金属)离子的表面富集是由于其较大的离子半径所导致的较慢的扩散速率以及与分子筛间较强的相互作用，故体积越大的碱金属(或碱土金属)离子越倾向于优先交换分子筛表面的NH₄⁺。所述的含碱金属(或碱土金属)离子的盐溶液选自氯化铷、氯化铯、氯化锶、氯化钡、硫酸铷、硫酸铯、硝酸铷、硝酸铯、硝酸锶。NH₄Y分子筛与含碱金属(或碱土金属)离子的盐溶液接触的固液比为1:2-10。所述的与含碱金属(或碱土金属)离子的盐溶液接触过程，所述含碱金属(或碱土金属)离子的盐溶液，其浓度为0.1～2mol/L。接触温度为20～80℃，处理时间为0.2～2小时。从实现本发明更优的技术效果考虑，本发明所选用的最佳金属离子为Cs⁺或Rb⁺，最适合的金属离子溶液浓度为0.5～1mol/L。