[发明专利]一种Y型分子筛及制备和其在裂化中的应用

说明书

本发明公开一种Y型分子筛及其制备和其在裂化中的应用，所述Y型分子筛外表面呈现多菱角状纳米晶体，表面纳米晶体尺寸为30~800nm；所述Y型分子筛的制备方法，其分子筛合成液中含有表面活性剂S和低碳醇M，所述Y型分子筛拥有更多的可接触面积和更多的可接触活性位，所述分子筛用于加氢裂化过程显著提高了催化剂的性能。

技术领域

本发明涉及一种Y型分子筛及其制备和其在裂化中的应用，具体地说涉及一种Y型分子筛及其制备和其在加氢裂化中的应用。

背景技术

Y型分子筛具有大比表面积、高水热稳定性、适宜酸性以及合成成本低等明显优势，同时，在其拓扑结构中有1.12nm的超笼结构使其在催化领域有着无法替代的重要位置。目前，已在石油炼制、污水处理和废气处理等多个领域应用。

Y型分子筛晶粒尺寸一般从几百纳米到几个微米不等，孔道尺寸小于1.3nm，分子在分子筛孔道中扩散时，与孔壁不断发生碰撞，造成大分子较难离开分子筛孔道，产生副反应和造成催化剂积碳。常规微米级Y型分子筛比表面积较小，造成分子筛内表面活性中心的损失，降低活性位的有效利用率。微米级Y型分子筛的微孔结构导致反应物扩散路径较长、扩散阻力较大和活性中心的有效利用率低等问题出现，在很大程度上限制了其在工业中的应用，尤其是在石油炼制领域中油品大分子反应。目前，研究者们通常采用制备多级孔Y型分子筛和缩短孔道长度，即纳米级Y型分子筛两种方法解决微米级Y型分子筛出现的诸多问题。

多级孔Y型分子筛的制备方法主要是通过后处理方法，将分子筛放置在酸性环境或碱性环境中达到脱铝、脱硅目的，进而在分子筛骨架引入介孔结构。或在分子筛初始凝胶形成过程中加入模板剂，通过高温焙烧将分子筛骨架中的模板剂去除，形成缺陷位引入二次孔。两种方法均可在分子筛骨架内形成二次孔结构，但引入二次介孔较少，并且二次孔多在分子筛表面形成，对大分子扩散到分子筛孔道内作用并不大。

相较于多级孔Y型分子筛制备方法，纳米级Y型分子筛具有高比表面积、高负载能力以及较短的孔道结构等多个优势。纳米级Y型分子筛晶粒尺寸有利于提高活性中心的可接近性，有效减小大分子在分子筛孔道内的扩散路径，提高扩散效率。尤其，在晶粒尺寸100nm时，其外比表面积显著增加，孔道显著缩短，大幅度提高其催化性能。但，过小的晶粒尺寸易引起晶粒团聚、固液难分离等问题，影响其在工业中的广泛应用。目前，纳米级Y型分子筛的合成方法主要是通过利用模板剂、晶种或微波、超声设备干预等直接水热合成。

CN100551825公开了一种在旋转床重力条件下进行初始凝胶配制过程，该方法工艺流程复杂，不利于大规模工业生产。CN101723400公开了一种晶粒直径为100nm~700nm的小晶粒Y型分子筛的制备方法，该合成方法制备的小晶粒为高度分散型，不利于分离，收率较低。CN106698460公开了一种利用超声干燥处理方法制备纳米Y分子筛，该方法可通过过滤收集产物，但该合成过程复杂，不利于工业大规模生产。CN105621446公开了一种以改性高岭土为原料合成纳米Y型分子筛的方法，该方法合成Y型分子筛晶粒较小，在30~100nm之间，但合成原料特殊，并且产品收率较小。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种Y型分子筛及其制备和其在裂化中的应用，所述Y型分子筛拥有更多的可接触面积和更多的可接触活性位，所述分子筛用于加氢裂化过程显著提高了催化剂的性能。

一种Y型分子筛，外表面呈现多菱角状纳米晶体，表面纳米晶体尺寸为30~800nm，优选50~500nm。所述分子筛的比表面积为650~1000m²/g，优选700~900m²/g；总孔体积为0.30~0.48ml/g，优选0.32~0.42ml/g。