[發明專利]Y型分子篩的原位合成方法

有效

• 申請號: 200810012206.0
• 申請日: 2008-07-04
• 公開（公告）號: CN101618882A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 陳松;劉立軍;方向晨;張曉萍
• 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撫順石油化工研究院
• 主分類號: C01B39/24
• 分類號: C01B39/24
• 代理公司: 撫順宏達專利代理有限責任公司
• 代理人: 李 微

技術領域

本發明屬于催化領域，涉及應用于石油加工的煉油化學領域的Y型分子篩催 化材料。具體地說，是一種以高嶺土為基質的原位晶化技術制備Y型分子篩的方 法。

技術背景

Heden等首先在US3391994公開了以高嶺土為原料制備活性組份和基質共生 的NaY原位結晶技術。Engelhard的進一步研究了有關在高嶺土微球上原位晶化Y 型沸石分子篩的特點，主要在其1985年公開的專利US4493902做了詳細闡述，主 要目的就是提供一種利用原位晶化材料所制備的FCC催化劑。因此，所謂“原位 晶化”，主要是指分子篩的晶化是在高嶺土微球本身進行的，具體的制備過程就是 以高嶺土為基本原料，經打漿和噴霧干燥形成高嶺土微球，再將高嶺土微球進行高 溫焙燒，使高嶺土發生結構和性質上的變化，然后和其它溶液混合進行晶化，晶化 過程中，活性氧化硅和氧化鋁就轉化成NaY分子篩，再經交換和焙燒就得到全高 嶺土型的沸石催化劑。

由于原位晶化法制備的催化裂解材料具有晶粒小、結晶保留率較高、熱和水熱 穩定性好的特點，使得該利用這種方法制備的催化劑具有較強的抗重金屬性和重油 轉化能力。高嶺土原位晶化制備FCC催化劑早在USP3503900即有報道，即以高 嶺土為原料同時制備各種活性組分和基質的原位晶化技術，用原位晶化法得到的 FCC催化劑，稱為高嶺土型催化劑。為了得到活性好催化選擇性優異的原位晶化 催化劑，對需要的原位晶化原粉材料所涉及的高嶺土原料有特殊的要求，如 USP3367886，USP3506594，USP3663165，USP3932268等技術全部使用900℃以 上焙燒的高嶺土，制備的原位晶化產物的結晶度較低，一般在20～30％。 USP3657154在晶化體系中加入研磨粒度很細的偏高嶺土，造成非原位晶化產物增 加。Engelhard公司在USP4493902中則使用價格昂貴的超細化高嶺土，晶化時間 也長達18小時以上。CN1232862A、CN1334318A、CA1683474N、CN1533982A 和上述現有技術相似，除了配方復雜，晶化時間長外，一個共同的特點是均使用了 天然非煤系高嶺土。通常，國內典型的如蘇州高嶺土那樣的軟質天然高嶺土，這些 天然高嶺土原料指標要求高且原料成本也比較高。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種使用來源廣泛、價格低廉的煤系高嶺土 為原料，原位合成Y型分子篩的方法。

本發明Y型分子篩的原位合成方法包括以下步驟：(1)將煤系高嶺土和粘接 劑制成漿液；(2)漿液經噴霧干燥制成微球；(3)微球焙燒；(4)焙燒微球與含有 有機模板劑的堿性晶化溶液混合并在一定水熱條件下晶化；(5)過濾水洗得到原位 晶化產物。

上述步驟(1)中漿液中粘接劑加入量為煤系高嶺土重量的1％-15％，粘接劑 成份選用硅酸鈉、硅溶膠、鋁溶膠和擬薄水鋁石等中的一種或幾種。步驟(2)所 述的微球粒徑(粒徑指微球直徑)不大于1mm，優選不大于0.1mm，微球可以采 用常用的噴霧干燥方式得到。步驟(3)所述的微球焙燒溫度一般500～1000℃，優 選為600～900℃，焙燒時間為1-10h。步驟(4)所述的有機模板劑為聚乙二醇， 聚乙二醇的分子量在400～20000之間，使用量為焙燒微球∶模板劑質量比為1∶ 0.2～1∶0.005。所涉及的晶化合成物料摩爾組成為：(5～10)Na₂O∶Al₂O₃∶(8～ 25)SiO₂∶(80～380)H₂O，各種原料可以來源于氫氧化鈉、水玻璃等，水玻璃用量 為調整晶化合成物料達到所需硅鋁比即可。步驟(4)所述的水熱晶化溫度為90～ 110℃，時間為15～40小時。

所述的煤系高嶺土屬于非粘土或軟質高嶺土，而屬于煤礦伴生的硬質高嶺土或 者煤礦副產的價格低廉的煤矸石高嶺土。

本發明方法得到的產品比表面在200-500m²/g，優選為250-450m²/g。本發明 方法制備的產品可以用于流化催化裂化等工藝過程。

本發明方法可以充分利用來源廣、價格低廉的煤系高嶺土，產品生產成本低。 特別是通過采用聚乙二醇化合物作為模板劑使用在煤系高嶺土微球原位晶化過程 中，來提高在煤系高嶺土上的沸石晶化效率并促進原位晶化產物性質得到更好的改 善，提高了產品合成效率。