[发明专利]一种低晶胞、高结晶度超稳Y型分子筛及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及分子筛制备技术领域，具体涉及一种低晶胞、高结晶度超稳Y型分子筛的制备方法，包括以下步骤：S1、将NaY分子筛原料与铵盐溶液混合进行铵离子交换，过滤、洗涤后得到NH₄Y分子筛滤饼；S2、将所得的NH₄Y分子筛滤饼、有机硅源、有机酸和去离子水混合后，打浆，于60～90℃温度下持续搅拌0.5～3h，过滤、洗涤并干燥，得分子筛；S3、将所得的分子筛进行高温水汽超稳处理，即得USY分子筛。本发明所得的USY分子筛不但具有良好的水热稳定性，同时还具有更低的晶胞以及更高的结晶度，所制备催化裂化催化剂具有较高的重油转化能力。

技术领域

本发明涉及分子筛制备技术领域，具体涉及一种低晶胞、高结晶度超稳Y型分子筛及其制备方法和应用。

背景技术

催化裂化(FCC)是炼油工业最重要的重油轻质化手段，也是催化剂用量最大的原油二次加工过程。随着原油重质化、劣质化以及市场对轻质油品需求量的增加，炼油厂为提高重质原料油催化裂化深度加工的能力，对催化裂化催化剂的质量提出了更高的要求。Y型分子筛具有适宜的酸性、极高的比表面积和良好的热稳定性，是工业FCC 催化剂的主要活性组分，分子筛的裂化活性和选择性直接影响催化裂化装置的产品分布和经济效益。

由于催化裂化高温水热的反应条件，从而要求催化裂化催化剂尤其是其活性组分Y型分子筛具有良好的水热稳定性。为了提高Y型分子筛的水热稳定性，上世纪60年代人们开始对Y型分子筛进行超稳化处理，即在高温焙烧条件下通入100%水蒸气对Y型分子筛进行处理，以脱除Y型分子筛部分骨架铝，提高Y型分子筛骨架硅铝比，进而达到收缩Y型分子筛晶胞、提高分子筛水热稳定性的目的，由此制备的超稳Y型分子筛即为USY分子筛。通常，为了获得低晶胞、高结晶度的USY分子筛，在超稳化处理前，一般需要采用有机酸（多为草酸和柠檬酸）对Y型分子筛进行酸处理，以脱除分子筛结构当中的非骨架铝物种，这样将有利于后续超稳定化处理，从而获得低晶胞、高结晶度的USY分子筛。

然而，在上述酸处理过程中，有机酸在脱除分子筛表面非骨架铝物种的同时，不可避免地会脱除部分骨架铝物种，这会破坏分子筛结构，造成分子筛结晶度下降，不利于获得低晶胞、高结晶度的USY分子筛。因此，如何改进现有USY分子筛制备工艺，在缩小分子筛晶胞的同时尽可能地提高分子筛结晶度一直是一项具有挑战性的工作，这对催化裂化催化剂技术领域具有重要意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种低晶胞、高结晶度超稳Y型分子筛及其制备方法和应用，所得的USY分子筛不但具有良好的水热稳定性，同时还具有更低的晶胞以及更高的结晶度，所制备催化裂化催化剂具有较高的重油转化能力。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种低晶胞、高结晶度超稳Y型分子筛的制备方法，包括以下步骤：

S1、将NaY分子筛原料与铵盐溶液混合进行铵离子交换，过滤、洗涤后得到NH₄Y分子筛滤饼；

S2、将所得的NH₄Y分子筛滤饼、有机硅源、有机酸和去离子水混合后，打浆，于60～90℃温度下持续搅拌0.5～3h，过滤、洗涤并干燥，得分子筛；

S3、将所得的分子筛进行高温水汽超稳处理，即得USY分子筛。

进一步地，所述步骤S1中，按照铵盐：NaY分子筛（干基）：去离子水的质量比=0.1～0.3：1：5～30的比例将铵盐、NaY分子筛和去离子水混合、打浆，调节浆液pH≈3.5，于60 ～90℃温度下交换1～3h。

进一步地，所述步骤S1中，所述铵盐为自氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、硫酸氢铵、磷酸铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢铵、草酸铵、柠檬酸铵和乙酸铵中的一种或几种，优选氯化铵。