[發(fā)明專利]一種用高嶺土動態(tài)合成Y型分子篩的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610183819.5
• 申請日: 2016-03-29
• 公開（公告）號: CN105645433B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳文遠(yuǎn);百玉婷;邊雪
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號: C01B39/24
• 分類號: C01B39/24
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司21109
• 代理人: 梁焱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種分子篩合成的方法，特別涉及一種用高嶺土動態(tài)合成Y型分子篩的方法。

背景技術(shù)

Y型分子篩是催化劑中重要的活性組分，因其具有孔徑分布均勻、催化活性高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，在石油催化裂化、加氫裂化以及異構(gòu)化等過程中廣泛應(yīng)用。但是，目前工業(yè)生產(chǎn)NaY型分子篩一般使用高純的化學(xué)試劑為原料，采用堿性硅鋁凝膠水熱合成法制備，整個過程成本較高，一定程度上限制了Y型分子篩的應(yīng)用。采用廉價的高嶺土礦物和工業(yè)水玻璃為原料，能夠大幅度降低工業(yè)生產(chǎn)成本，充分有效的利用國家資源，具有較大的使用價值。

高嶺土在我國分布廣泛，云南省景洪市勐龍礦區(qū)的高嶺土原礦總儲量達300余萬噸，其中優(yōu)質(zhì)高嶺土有效開采量可達200余萬噸。此礦區(qū)具有國內(nèi)少見的優(yōu)質(zhì)高嶺土，其高嶺石含量高，自然白度高且鐵鈦雜質(zhì)含量少；目前，大部分的云南高嶺土還未被開發(fā)利用。

中國專利CN102757065A公開了一種合成Y分子篩與高嶺土復(fù)合雜化材料的方法，根據(jù)高嶺土的高溫焙燒特性與低溫焙燒特性，采用兩種不同溫度焙燒的高嶺土（高溫焙燒土和偏高嶺土）來混合制備分子篩；將高溫焙燒土與偏高嶺土按一定比例混合后放入晶化反應(yīng)釜中，水熱晶化反應(yīng)過程通過液相傳質(zhì)，高溫焙燒土中的SiO₂向低溫焙燒的高嶺土中遷移，同時偏高嶺土中的Al₂O₃向高溫焙燒的高嶺土中遷移，從而達到生成Y型分子篩所需要的硅鋁比；這種方法采用二步焙燒，混料工藝復(fù)雜。中國專利CN102019197A公開了一種含小晶粒NaY分子篩的高嶺土微球原位晶化物的合成方法，以高嶺土為原料噴霧造粒，在初始凝膠中加入1~10%的有機溶劑（如聚乙烯醇），起到潤濕固液反應(yīng)界面，分散導(dǎo)向劑的作用，使晶化反應(yīng)過程中固液充分接觸，提高結(jié)晶度； 中國專利CN101857242A公開了一種由高嶺土制備Y型分子篩的方法，在高嶺土的預(yù)處理過程中添加插層試劑（尿素等），得到高嶺土插層復(fù)合物后再將其焙燒制備偏高嶺土做原料，插層試劑的添加能夠提高分子篩結(jié)晶度和減小晶粒大??；這兩種方法在必須的原料之外添加了高純的化學(xué)試劑，增大生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有的用高嶺土制備分子篩技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供一種用高嶺土動態(tài)合成Y型分子篩的方法，以廉價高嶺土做原料，直接進行熱活化預(yù)處理得到偏高嶺土，外加工業(yè)水玻璃、水以及高溫陳化的導(dǎo)向劑，采用動態(tài)晶化的水熱合成法，在提高Y型分子篩結(jié)晶度的同時，簡化工序降低成本。

本發(fā)明的方法按以下步驟進行：

1、將高嶺土水洗后破碎并研磨，篩選出粒度在300~500目的部分，在600~900℃焙燒2~4h，制成偏高嶺土；

2、將偏鋁酸鈉、氫氧化鈉、水玻璃和水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，再?0~70℃陳化20~80min，然后水冷至常溫，制成導(dǎo)向劑；導(dǎo)向劑中各成分按摩爾比為Na₂O:Al₂O₃:SiO₂:H₂O= （16~17）:1:（15~17）:（320~330）；

3、將偏高嶺土、氫氧化鈉、水玻璃和水?dāng)嚢杌旌暇鶆颍@得混合溶液，混合溶液中各成分按摩爾比Na₂O:Al₂O₃:SiO₂:H₂O=（3~5）:1:（5~12）:（100~300）；

4、向混合溶液中加入導(dǎo)向劑，導(dǎo)向劑的加入量按導(dǎo)向劑中的Al₂O₃占混合溶液中的Al₂O₃的總摩爾數(shù)的3~15%，然后將全部物料置于內(nèi)襯為聚四氟乙烯的反應(yīng)釜中，再將反應(yīng)釜置于均相反應(yīng)器中，在90~100℃條件下動態(tài)旋轉(zhuǎn)晶化20~50h，獲得晶化產(chǎn)物；

5、將晶化產(chǎn)物過濾，獲得的固相水洗至濾液pH值為7~8，然后在60~100℃干燥1~10h，最后在400~600℃焙燒2~5h，獲得Y型分子篩與偏高嶺土的復(fù)合體，該復(fù)合體中Y型分子篩的產(chǎn)率為30~80%，Y型分子篩中的SiO₂/Al₂O₃的分子比為2~5。

上述的高嶺土含SiO₂ 40~50wt%，Al₂O₃ 30~38wt%，形貌為片狀和棒狀混雜，其中棒狀部分直徑0.1~03um，長徑比（5~8）:1，片狀部分粒徑0.8~1.5um。