制备小晶粒y型分子筛的方法_2

文档序号:8506965阅读:来源:国知局
成 胶前和/或成胶过程中引入部分含娃物料,剩余部分含娃物料是在含铅物料中和成胶后且 在老化前引入。娃在含铅物料中和成胶前和/或成胶过程中可W是根据不同的含娃物料的 性质与酸性物料或碱性物料混合后再进行中和成胶(比如含娃物料采用偏娃酸轴时,偏娃 酸轴可W与碱性物料混合;含娃物料采用娃溶胶时,加入酸性含铅物料),也可W将含娃物 料在含铅物料中和成胶过程中单独加入反应体系中,也可W是上述方法的结合。成胶物料 一般包括含铅物料(Al2(S〇4)3、AlCls、A1 (N03)3和NaAl〇2等中的一种或几种)、含娃物料(水 玻璃、娃溶胶和有机含娃化合物等中的一种或几种,其中有机含娃化合物为娃醇、娃離和娃 氧焼中的一种或几种,沉淀剂分为酸性沉淀剂和碱性沉淀剂,其中碱性沉淀剂为氨氧化轴、 氨水、碳酸轴、碳酸氨轴中的一种或多种,酸性沉淀剂为0)2或硝酸,根据成胶过程的不同 选择使用,常规的操作方式主要有:(1)酸性铅盐(A12 (S〇4)3、AlCls、A1 (N03)3)与碱性铅盐 (NaAl〇2)或碱性沉淀剂(NaOH、NH4〇H)中和成胶,(2)碱性铅盐(NaAl〇2)与酸性沉淀剂(C〇2) 中和成胶。所述的成胶过程一般在室温^85°C下进行,较适合为4(T8(rC,优选为5(T7(rC。 所述的成胶过程控制体系的抑值为7. (TlO. 0,优选为7. 5、. 0。当采用连续中和滴定时, 控制最终成胶体系的抑值为7. (T10. 0,优选为7. 5、. 0,当采用并流中和成胶时控制成 胶体系的抑值保持为7. (T10. 0,优选为7. 5、. 0。成胶后进行老化,老化条件如下;pH为 7. (TlO. 0,优选为7. (T9. 5,老化时间0. 2^8. 0小时,较适合在0. 5^5小时,优选为广3小时, 老化温度为室温"85°C,优选为4(T8(rC。老化时的温度和抑与中和时的温度和抑最好相 同。
[002。 步骤C中,控制反应温度0~40。优选l(T3(rC,抑值9. 5~12. 0,优选抑值10 ~11。
[0022] 步骤D所得的反应混合物进行晶化采用两步动态晶化,其中第一步进行动态晶化 的条件如下;温度控制在50~9(TC,晶化时间为0. 5~18小时;第二步进行动态晶化的 条件如下;温度控制在80~14(TC,晶化时间为3~10小时,晶化完成后,再经过滤、洗涂、 干燥,制得产品。两步动态晶化条件优选如下:第一步:温度控制在60~8(TC,晶化时间为 1~10小时;第二步:温度控制在80~12(TC,晶化时间为5~10小时。
[0023] 步骤(1)中所述的小晶粒NaY分子筛,其性质如下;Si化/A12化摩尔比为5.0、. 0, 优选6. 0~9. 0,进一步优选为7. 0~8. 0,晶粒平均直径为200~700皿,优选300~500皿; 比表面800~1000mVg,优选为850~950mVg,孔容0. 30/~0. 45血/g,相对结晶度为 90 %~130%,晶胞参数为2. 460~2. 470皿,经65(TC空气中赔烧3小时后相对结晶度一 般为85 %W上,优选为90 %~110 %,经70(TC水蒸汽水热处理2小时后相对结晶度一般为 85%W上,优选为90%~110%。
[0024] 步骤(2)中,将小晶粒NaY分子筛与碱的水溶液打浆混合均匀,并维持60~12(TC 的温度条件下揽拌处理1~化,过滤、水洗。其中所用的碱为化OH、K0H或化OH和K0H的 混合物。碱的水溶液的浓度一般为0. 1~3mol/L,浆液中分子筛的浓度为0. 05~1.Og/ rnL〇
[0025] 步骤(4)中,在水介质中加入小晶粒N&NaY(固液重量比1 ;4"1 ;8),揽拌并升温 到90~120°C,然后滴加入六氣娃酸馈水溶液,在滴加完毕后恒温揽拌1~2小时,分离分 子筛和副产物,并过滤、干燥。六氣娃酸馈水溶液的浓度10wt9T40wt%,六氣娃酸馈加入量 为小晶粒N&NaY分子筛的10wt%~50wt〇/〇。
[0026] 步骤(5)中,所述的水热处理的条件如下:处理温度控制在500~750。优选控制 在600~70(TC,压力为0. 01~0. 50MPa,优选为0. 05~0. 30MPa,处理时间为1. 0~4. 0 小时。
[0027] 步骤(6)中,将水热处理后的分子筛与酸和含NH/的盐组成的混合溶液接触,交换 分子筛中的Na+和脱除分子筛中的部分非骨架铅,其中的酸可W是盐酸、碳酸、硝酸、硫酸中 的一种或多种,含NH/的盐是含W上酸根的馈盐中的一种或多种;混合溶液中H+的浓度为 0. 05~0.6mol/L,畑4+的浓度为0. 5~3.Omol/L,交换温度为70~12(TC,交换浆液中分 子筛的浓度为0. 1~0. 5g/mL,交换时间为0. 5~3. 0小时,交换步骤可重复进行1~4 次。然后除去母液,用水洗涂,干燥。
[0028] 本发明的改性Y分子筛制备方法中其它操作步骤,如馈盐交换可W采用本领域常 规的操作方法和条件。步骤(3)采用馈盐交换的方法,具体如下;WNaY分子筛为原料,用 可溶性馈盐的水溶液在70~12(TC,最好是80~lOCrC下交换0. 5~3.0小时,Y分子筛 在交换浆液中的浓度为0. 05~0. 50g/mU重复交换1~5次,滤去母液,洗涂,干燥。馈 盐如氯化馈、碳酸馈、硝酸馈、硫酸馈、醋酸馈、草酸馈、巧樣酸馈等中的一种或多种,馈盐溶 液的浓度为0. 5~5.Omol/Lo
[0029] 本发明的小晶粒Y分子筛,性质如下;Si化/AI2O3摩尔比为30~120,晶粒平均 直径为200~700皿,优选300~500皿,相对结晶度在100 %W上,优选为100%~120%,晶 胞常数2. 425~2. 450nm,比表面积为850~1000m2 /g,孔容为0. 40~0. 60血/g,1. 7~ 10皿的二次孔所占的孔容为总孔容的50%W上,优选为50%~70%,进一步优选为55%~65%, 化2〇含量《0.ISwt%。
[0030] 本发明提供的制备方法具有如下优点;由于本发明处理的NaY型分子筛原料的娃 铅比较高,结晶度高,稳定性好,所W在后续的改性处理过程,不破坏分子筛的晶体结构,而 不影响最终分子筛的稳定性。本发明分子筛在馈交换前进行了碱处理,与之后的化学脱铅 和水热处理相配合,即达到了理想的脱铅深度,又较好地保持了分子筛结构,同时产生了被 大量的二次孔,使得改性分子筛产品具有良好的使用性能。
[0031] 本发明的小晶粒Y分子筛特别适用于高中油型加氨裂化催化剂的酸性组分,高比 表面和发达的二次孔不仅促进了加氨活性的发挥,而且有利于反应产物的扩散,容炭能力 也大为增强,二次孔多,则降低了过度裂解和二次裂解的的发生几率,从而可使催化剂具有 很好的活性、中油选择性和优异的产品性质。
【具体实施方式】
[0033] 为了更好地说明本发明,下面结合实施例和对比例来进一步说明本发明。但本发 明的范围不只限于该些实施例的范围。本发明分析方法;比表面积、孔容采用低温液氮物理 吸附法,相对结晶度和晶胞参数采用X光衍射法,娃铅摩尔比采用化学法,分子筛的晶粒大 小采用SEM(扫描电子显微镜)的方式测定,轴含量采用等离子发射光谱法。
[0034] 实施例1 本实施例是制备原料小晶粒NaY分子筛NY-1的制备 (1)导向剂的制备:取8g氨氧化轴固体溶解在80g水中,加入偏铅酸轴2. 5 g(Al2〇3含 量为45wt%,化2〇含量为41wt%),然后再加入40g水玻璃(Si〇2含量为28wt%,化2〇含量 为8 wt%),混合均匀后在18C揽拌陈化4小时制得导向剂。
[00巧](2)无定形娃铅前驱物的制备 将固体铅酸轴配制成0.化浓度为lOOgAI2O3/L铅酸轴工作溶液(a)。将浓氨水加入 适量蒸觸水稀释成约lOwt%稀氨水(b)。取含Si〇228wt%的娃酸轴溶液,再稀释成0.化浓 度为140gSi化/L娃酸轴工作溶液(c)。取一 5升的钢制反应罐,罐中加入0.5升蒸觸水并 揽拌加热至7〇°C后,同时打开分别存有(a)、(b)和(C)硫容器的阀口,控制(a)和(C)的流 量W使中和反应时间在40分钟,并迅速调整(b)的流量使体系的抑值保持在7~8,并控 制体系的温度在6(TC左右。硫酸铅反应完成后,停止加入(b),(c)的加入量为0. 17L,生成 的娃铅溶胶稳定20分钟后,继续加入(c)0. 3化,10分钟内加完,开始体系的老化过程,保持 抑值在8. 0,温度6(TC,老化30分钟。
[003引(3)凝胶的制备 在步骤(2)所得到的浆液中加入1LH20、140gSi化/L娃酸轴工作溶液0.化和步骤(1) 制备的导向剂lOOg,凝胶的抑值为11. 5,控制反应温度15C,均匀揽拌30分钟,静化2. 5 小时。
[0037] (4)晶化 将步骤(2)所得到的凝胶倒入不镑钢反应蓋中,在75C揽拌晶化5小时,然后升温至llCrC,揽拌晶化7小时,然后过滤、洗涂、干燥得NaY分子筛产品NY-1,性质列于表1。
[0038]NY-2 的制备 (1)导向剂的制备:取10g氨氧化轴固体溶解在90g水中,加入偏铅酸轴3g(Al2〇3含 量为45wt%,化2〇含量为41wt%),然后再加入50g水玻璃(Si〇2含量为28wt%,化2〇含量 为8wt% ),混合均匀后在2(TC揽拌陈化4小时制得导向剂。
[0039] (2)无定形娃铅前驱物的制备 将固体硫酸铅配制成0.化浓度为80gA12化/L硫酸铅工作
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