[發明專利]一種高活性硅鋁材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710382457.7
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN108927208B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 鄭金玉;王成強;羅一斌
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: B01J29/08
• 分類號: B01J29/08;B01J35/10;C10G11/05
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• 代理人: 暫無信息

一種活性硅鋁材料，其特征在于該材料的主體結構為擬薄水鋁石結構，同時含有微量FAU晶相結構，或進一步含有極微量NaP晶相結構，該活性硅鋁材料含有以氧化物重量計、15～45％的硅和55～85％的鋁，BET總比表面積為300～500m²/g，微孔比表面積占BET總比表面積的比例為≯8％，平均孔徑5～18nm；當c表示由XPS方法測得的材料表面Al/Si原子比，所述的d表示由XRF方法測得的材料體相Al/Si原子比時，c/d＝1.2～1.9。

技術領域

本發明涉及一種硅鋁材料及其制備方法，更進一步說本發明涉及高活性的硅鋁材料以及用NaY分子篩晶化母液和/或濾液的回用制備高活性硅鋁材料的方法。

背景技術

Y型分子篩是石油煉制加工過程中廣泛應用的一種分子篩，隨著市場對裂化催化劑需求量的不斷增加，Y型分子篩的產量也在不斷增大，我國Y型分子篩的年產量已達到5萬噸以上，隨著產量的增加，NaY分子篩晶化母液及水洗濾液量也隨之加大。由于在NaY分子篩合成過程中硅的利用率相對較低，投料硅鋁比遠高于產品的硅鋁比，因此晶化母液及水洗濾液中含有大量的硅，如果直接排放勢必會造成硅的流失，造成資源的極大浪費，同時還會造成環境污染。為了避免上述問題，在現有工藝中，通常采用各種手段將晶化母液或濾液中的硅進行回收再利用，最為主要的手段是將NaY分子篩晶化母液和水洗濾液與硫酸鋁進行反應制備成硅鋁膠，達到硅回收的目的，再將硅鋁膠作為反應原料用于NaY分子篩的合成，進而實現硅的再循環利用，整個流程大幅降低了含硅廢水的排放以及對環境造成的污染。

然而當NaY分子篩晶化過程中出現雜晶時(NaP晶型，通常稱為P型雜晶)，該雜晶會留存于母液或濾液中，在與硫酸鋁反應后進入到硅鋁膠中，從而被重新帶入NaY分子篩的成膠體系及后續晶化過程中，該P型雜晶可作為晶種誘發生成更多的P型雜晶，甚至無法得到Y型分子篩。因此若晶化過程中產生P型雜晶，晶化母液及濾液是無法通過制備硅鋁膠來完成回用過程的，為避免對NaY分子篩合成系統造成影響，這類晶化母液及水洗濾液通常會直接排放，這樣既會造成環境污染，也導致了原材料的嚴重浪費。

現有NaY分子篩的正常合成工藝中晶化時間一般在20～40小時之內，分子篩具有較純的晶相結構以及理想的結晶度。但若合成過程中出現異常，如導向劑有問題、成膠配比計算錯誤等，均會導致晶化時間延長，分子篩結晶度降低，但XRD衍射譜圖中并未見P型雜晶的特征衍射峰，由于結晶度、孔參數等一般無法達到NaY分子篩的正常指標要求，因此這類晶化時間過長、結晶度低但未見P型雜晶的晶化母液或濾液也會被直接排放，以免在后續晶化過程中對分子篩造成不良影響，這樣也會導致原材料的浪費和環境污染。

催化裂化作為重要的石油加工過程通常需要使用具有一定酸性及較高裂化活性的催化材料，如Y型分子篩等。但隨著原油重質化、劣質化趨勢的加劇，微孔分子篩由于孔道較小，對重油或渣油等大分子的擴散限制作用較為明顯，因此一定程度上影響了大分子的裂化反應。介孔材料的出現為促進重油高效轉化提供了可能性。同時在催化裂化領域中，硅鋁材料由于具有較強的酸性中心和很好的裂化性能得以廣泛的應用，因此具有介孔特性的硅鋁材料的研究更具意義。