[發明專利]一種低晶胞、高結晶度超穩Y型分子篩及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010972284.6
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN111992243A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 李雪禮;侯碩旻;路瑞玲;張琰圖;牛保明
• 申請（專利權）人: 延安大學
• 主分類號: B01J29/08
• 分類號: B01J29/08;B01J37/30;B01J37/10;C01B39/24;C10G11/05
• 代理公司: 西安合創非凡知識產權代理事務所(普通合伙) 61248
• 代理人: 張燕

本發明涉及分子篩制備技術領域，具體涉及一種低晶胞、高結晶度超穩Y型分子篩的制備方法，包括以下步驟：S1、將NaY分子篩原料與銨鹽溶液混合進行銨離子交換，過濾、洗滌后得到NH₄Y分子篩濾餅；S2、將所得的NH₄Y分子篩濾餅、有機硅源、有機酸和去離子水混合后，打漿，于60～90℃溫度下持續攪拌0.5～3h，過濾、洗滌并干燥，得分子篩；S3、將所得的分子篩進行高溫水汽超穩處理，即得USY分子篩。本發明所得的USY分子篩不但具有良好的水熱穩定性，同時還具有更低的晶胞以及更高的結晶度，所制備催化裂化催化劑具有較高的重油轉化能力。

技術領域

本發明涉及分子篩制備技術領域，具體涉及一種低晶胞、高結晶度超穩Y型分子篩及其制備方法和應用。

背景技術

催化裂化(FCC)是煉油工業最重要的重油輕質化手段，也是催化劑用量最大的原油二次加工過程。隨著原油重質化、劣質化以及市場對輕質油品需求量的增加，煉油廠為提高重質原料油催化裂化深度加工的能力，對催化裂化催化劑的質量提出了更高的要求。Y型分子篩具有適宜的酸性、極高的比表面積和良好的熱穩定性，是工業FCC 催化劑的主要活性組分，分子篩的裂化活性和選擇性直接影響催化裂化裝置的產品分布和經濟效益。

由于催化裂化高溫水熱的反應條件，從而要求催化裂化催化劑尤其是其活性組分Y型分子篩具有良好的水熱穩定性。為了提高Y型分子篩的水熱穩定性，上世紀60年代人們開始對Y型分子篩進行超穩化處理，即在高溫焙燒條件下通入100%水蒸氣對Y型分子篩進行處理，以脫除Y型分子篩部分骨架鋁，提高Y型分子篩骨架硅鋁比，進而達到收縮Y型分子篩晶胞、提高分子篩水熱穩定性的目的，由此制備的超穩Y型分子篩即為USY分子篩。通常，為了獲得低晶胞、高結晶度的USY分子篩，在超穩化處理前，一般需要采用有機酸（多為草酸和檸檬酸）對Y型分子篩進行酸處理，以脫除分子篩結構當中的非骨架鋁物種，這樣將有利于后續超穩定化處理，從而獲得低晶胞、高結晶度的USY分子篩。

然而，在上述酸處理過程中，有機酸在脫除分子篩表面非骨架鋁物種的同時，不可避免地會脫除部分骨架鋁物種，這會破壞分子篩結構，造成分子篩結晶度下降，不利于獲得低晶胞、高結晶度的USY分子篩。因此，如何改進現有USY分子篩制備工藝，在縮小分子篩晶胞的同時盡可能地提高分子篩結晶度一直是一項具有挑戰性的工作，這對催化裂化催化劑技術領域具有重要意義。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種低晶胞、高結晶度超穩Y型分子篩及其制備方法和應用，所得的USY分子篩不但具有良好的水熱穩定性，同時還具有更低的晶胞以及更高的結晶度，所制備催化裂化催化劑具有較高的重油轉化能力。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種低晶胞、高結晶度超穩Y型分子篩的制備方法，包括以下步驟：

S1、將NaY分子篩原料與銨鹽溶液混合進行銨離子交換，過濾、洗滌后得到NH₄Y分子篩濾餅；

S2、將所得的NH₄Y分子篩濾餅、有機硅源、有機酸和去離子水混合后，打漿，于60～90℃溫度下持續攪拌0.5～3h，過濾、洗滌并干燥，得分子篩；

S3、將所得的分子篩進行高溫水汽超穩處理，即得USY分子篩。

進一步地，所述步驟S1中，按照銨鹽：NaY分子篩（干基）：去離子水的質量比=0.1～0.3：1：5～30的比例將銨鹽、NaY分子篩和去離子水混合、打漿，調節漿液pH≈3.5，于60 ～90℃溫度下交換1～3h。

進一步地，所述步驟S1中，所述銨鹽為自氯化銨、硫酸銨、硝酸銨、硫酸氫銨、磷酸銨、磷酸一氫銨、磷酸二氫銨、草酸銨、檸檬酸銨和乙酸銨中的一種或幾種，優選氯化銨。