[發(fā)明專利]一種制備稀土Y型分子篩的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711336762.9
• 申請(qǐng)日: 2017-12-09
• 公開（公告）號(hào): CN108097288A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫艷茹;苗鵬杰;張星;龔小燕;張芳;張瑞馳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京惠爾三吉綠色化學(xué)科技有限公司
• 主分類號(hào): B01J29/08
• 分類號(hào): B01J29/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供一種制備稀土Y型分子篩的方法，該方法包括先將NaY分子篩、氯化稀土溶液與去離子水混合后進(jìn)行離子交換，在交換液中加入草酸溶液使未交換稀土完全沉淀，過濾后的濾餅中再加入氯化稀土與去離子水進(jìn)行離子交換，經(jīng)過濾得到濾餅與回用濾液，濾餅經(jīng)馬弗爐焙燒后得到產(chǎn)品REY；回用濾液完全或部分替代上述的氯化稀土溶液，進(jìn)入到下一批NaY分子篩的離子交換過程，此方法能夠回收利用稀土，在不增加設(shè)備的條件下，稀土的利用率幾乎達(dá)到100％，降低了生產(chǎn)成本，高效地利用了不可再生的稀土資源，同時(shí)能夠獲得稀土含量高的REY，具有活性高、熱穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)；另外制備所得的REY經(jīng)草酸的孔道清理后，分子篩的重油催化裂化活性得以明顯提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制備稀土Y型分子篩的方法。

背景技術(shù)

Y型分子篩在流化催化裂化(FCC)催化劑中占有極其重要的地位，多年來(lái)一直倍受研究人員的關(guān)注，Y型分子篩經(jīng)稀土改性得到REY，REHY和REUSY，REY開發(fā)得最早，它一般采用NaY型分子篩進(jìn)行兩次稀土交換和兩次焙燒，而獲得的一種Y型改性分子篩。該分子篩問世以來(lái)，廣泛地用于石油煉制工業(yè)中，是最為重要的裂化催化劑的主要活性組分之一。經(jīng)過稀土離子交換后的Y型分子篩(REY，也稱稀土Y型分子篩)是高活性、高穩(wěn)定性和抗毒性催化裂化催化劑的活性組分。

首先，稀土能增強(qiáng)催化劑活性。稀土離子在分子篩籠內(nèi)通過極化和誘導(dǎo)作用增加了骨架硅羥基和鋁羥基上電子向籠內(nèi)的遷移概率，增大了分子篩籠內(nèi)的電子云密度，使羥基表現(xiàn)出更強(qiáng)的酸性，B酸強(qiáng)度增加，相應(yīng)地提高了催化劑活性。

其次，稀土能增強(qiáng)分子篩的熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性。分子篩在實(shí)際應(yīng)用過程中往往面臨高溫、水熱環(huán)境等苛刻的條件，特別是水熱環(huán)境常會(huì)引起分子篩結(jié)晶度下降、骨架鋁的脫除等，最終導(dǎo)致分子篩結(jié)構(gòu)塌陷而失活。稀土離子進(jìn)入分子篩晶體內(nèi)部后，水合稀土離子在一定溫度下能水解產(chǎn)生質(zhì)子，而且能與骨架氧形成配合物，其方鈉石籠中存在的含氧橋的多核稀土陽(yáng)離子能起到抑制脫鋁穩(wěn)定骨架的作用，因而增強(qiáng)了分子篩骨架結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性。含稀土(RE＝Ce，La)的HY型分子篩在1073K的高溫下仍保持穩(wěn)定，而未含稀土的HY分子篩的穩(wěn)定性差。

最后，稀土可改善催化劑的抗釩污染性能。在催化裂化反應(yīng)過程中，原油中的釩中毒效應(yīng)使得分子篩骨架結(jié)構(gòu)的破壞，導(dǎo)致其活性下降。而稀土氧化物易與釩反應(yīng)產(chǎn)生穩(wěn)定的釩酸稀土，可明顯提高催化劑的容釩能力，起到保護(hù)分子篩結(jié)構(gòu)的作用，減緩催化劑活性的下降速率。

隨著催化裂化工業(yè)的不斷發(fā)展和新的需求，F(xiàn)CC催化劑性能不斷的提高，研究一直在不斷的深入。目前，稀土分子篩的合成主要可通過兩種途徑：一是將稀土元素引入到分子篩的骨架上，另一個(gè)途徑是將稀土元素負(fù)載到分子篩上或與非骨架元素進(jìn)行交換而進(jìn)入分子篩。目前文獻(xiàn)上報(bào)道的方法主要有水熱合成法、微波輻射合成法、浸漬法和離子交換法。

水熱合成法是指在一定溫度(100～1000℃)和壓強(qiáng)(1～100MPa)條件下利用溶劑中的反應(yīng)物，以特定化學(xué)反應(yīng)所進(jìn)行的合成，一般在特定類型的密閉容器或高壓釜中進(jìn)行。水熱合成法是合成沸石分子篩用得最早、最經(jīng)典的方法，它具有操作簡(jiǎn)單和調(diào)變性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于稀土分子篩的水熱合成，一般是將稀土源與合成分子篩的初始反應(yīng)物，以一定的配比在一定的水熱條件下進(jìn)行的合成，以這種方法合成的稀土分子篩稀土一般進(jìn)入分子篩的骨架結(jié)構(gòu)。

微波輻射合成法具有條件溫和、能耗低、反應(yīng)速率快、產(chǎn)物粒度均一且細(xì)小的特點(diǎn)。自1993年Arafat等利用微波輻射合成了Y和ZSM-5分子篩以來(lái)，發(fā)展十分迅速。它是從體系內(nèi)部加熱，加熱速度快且均勻，體系的溫度分布均一。因此，應(yīng)用微波輻射法將稀土元素負(fù)載于Y型分子篩上，離子交換過程的交換度比采用常規(guī)加熱方法提高了20％以上，而且交換時(shí)間大大縮短。