[發明專利]一種小晶粒NaY型分子篩的制備方法

有效

• 申請號: 201711119062.4
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN109775719B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 秦波;杜艷澤;柳偉;高杭
• 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大連石油化工研究院
• 主分類號: C01B39/24
• 分類號: C01B39/24;B01J29/08
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• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種NaY型分子篩的制備方法，包括如下內容：（1）將無定型硅鋁進行恒溫焙燒，然后將焙燒后的無定型硅鋁、氫氧化鈉和水加入到容器中，混合均勻，然后陳化，固液分離，得到澄清濾液；（2）在低溫條件下，將鋁酸鈉、水和水玻璃加入到步驟（1）得到的澄清濾液，繼續攪拌均勻后恒溫晶化，固液分離，干燥，得到小晶粒NaY型分子篩。所述NaY型分子篩的顆粒粒徑在100~400nm之間；在溫度為600℃，壓力為0.2MPa的條件下恒溫恒壓水熱處理2小時后結晶度為55%~90%。該方法制備的NaY型分子篩具有硅鋁比高以及水熱穩定性好的特點，并且制備過程簡單，易于大規模生產。

技術領域

本發明屬于分子篩合成領域，具體地說是涉及一種小晶粒NaY型分子篩的制備方法。

背景技術

納米分子篩作為一種納米材料，倍受注目。這主要是由于納米分子篩具有以下特點：（1）具有更大的外表面積，使更多的活性中心得到暴露，有效地消除擴散阻力，而使催化劑效率得到充分發揮，從而可以改善大分子反應性能；（2）具有更多暴露在外部的孔口，不宜被反應沉積物堵塞，有利于長反應周期運轉，在某些特定的催化反應中，納米分子篩改善了相同組成的常規粒子催化劑的反應性能，顯示出誘人的研究前景；（3）具有高的表體原子比，作為光化學載體其電荷分離效率較傳統的細晶粒分子篩有較大的提高。

Y型沸石是由八面沸石籠通過十二元環沿三個晶軸方向相互貫通而形成的，是一種優良的催化劑活性組分，不僅裂化活性高，而且選擇性好。Y型沸石的發現和使用在催化領域具有劃時代的意義。

納米八面沸石的合成技術已有不少報道。EP0435625A2公開了一種納米八面沸石的制備方法，該方法通過在不小于15℃的條件下制備凝膠體系，然后采用轉速大于3000rpm的高速攪拌將制備的不流動凝膠打碎，形成均勻的可攪拌的凝膠體系，然后陳化，晶化制得粒徑100nm的X型沸石及低硅鋁比的Y型沸石。該方法的不足是對工藝條件要求苛刻，可操作性較差。

USP3516786提出了一種反應混和物中加入水溶性有機溶劑，如甲醇、二甲亞礬等，制備粒徑小于40~100nm的X型沸石的方法。EP0041338A及USP4372931中在0℃低溫成膠的前提下，反應混和物中加入一定量的單糖和雙糖，合成了粒徑在30-60nm之間的X型沸石。但分散介質和有機物的加入使反應成本提高，并且對環境造成不同程度污染。

CN1160676A公開了一種制備細晶粒NaY沸石的方法，通過增大導向劑的用量，以該導向劑中的硅作為合成物料的全部硅源，合成了粒度為100~500nm的Y型分子篩。

《第九屆全國催化學術會議論文集》（1998年，527~528頁）中，晃自勝等通過在導向劑中添加稀土元素的方法合成了粒度約為90nm的Y型分子篩。

《催化學報》（1995年，16卷，第5期，410~414頁）“小顆粒NaY分子篩透明液相導向劑的制備及其性能”中介紹了一種小顆粒NaY分子篩的制備方法，文獻中采用制備通光率大于75%的透明液相導向劑，然后制備Y型分子篩的方法得到了粒度約為200nm的Y型分子篩。

CN1296915A中介紹了一種納米Y型分子篩的制備方法，在不添加任何添加劑的情況下，采用酸化的鋁鹽調節事先制備好的混合物，在一定條件下制備了30-250nm的Y型分子篩。其顆粒大小的調節采用加熱條件和酸化鋁鹽的酸度來調節。

綜上所述，采用不同性質的導向劑對于制備晶粒較小的Y型分子篩是有幫助的，目前導向劑的制備方法均是由氫氧化鈉、鋁源、硅源以及水在不同的陳化條件下制備而成。這些導向劑因為制備條件的不同而呈現不同的組成和結構差異，從而對后續制備的Y型分子篩的晶粒產生影響，更為重要的是納米Y型分子篩的水熱穩定性仍沒有得到很好地解決，嚴重限制了納米Y型分子篩的應用。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種小晶粒NaY型分子篩的制備方法，該方法制備的NaY型分子篩具有硅鋁比高以及水熱穩定性好的特點，并且制備過程簡單，易于大規模生產。