[发明专利]Y沸石用稀土离子改性的方法及其产品

说明书

本发明涉及Y沸石改性的方法及其产品，尤其是含稀土离子的改性Y沸石制备方法及其产品。

含稀土离子的改性Y沸石为当今加氢裂化和催化裂化反应催化剂中最常用的有效组分，但稀土溶液交换的顺序、条件、溶液pH值对稀土离子交换及其作用的发挥有很大影响。

美国专利4,584,287、4,429,053中，将NaY沸石先用稀土离子交换而后进行水蒸汽处理，由于稀土离子的屏蔽作用和支撑使水蒸汽处理过程脱铝困难，其在水蒸汽处理前的晶胞参数增大到2.465～2.475nm，而处理后为2.420～2.464nm，降低晶胞参数所需温度较高(593～733℃)。

美国专利5,340,957、5,206,194提供的方法中原料NaY沸石之SiO₂/Al₂O₃比为6.0，成本较高。而且此专利也是将NaY沸石进行稀土交换后，再进行水热处理，同样存在前述美国专利4,584,287和4,429,053专利的缺点。

本发明的目的在于提供一种含有稀土的改性Y沸石制备方法及其产品，旨在降低成本，简化操作，改善稀土在沸石上的分布。

本发明Y沸石改性的方法包括：用NaY沸石为原料，先经铵交换处理、然后进行水热汽处理、再用含H⁺、NH₄⁺和RE³⁺的溶液处理后经洗涤、干燥，焙烧，最后得到改性沸石产品。

所述NaY沸石原料的相对结晶度较好是大于95％，最好是大于97％，SiO₂/Al₂O₃比为4.8～5.2，最好是5.0～5.2，晶胞参数为2.464～2.470nm。其X光衍射图最好符合美国专利3,130,007的衍射结果。

所述铵交换的具体方法可参照如下步骤进行：将NaY沸石与铵盐溶液接触，所用的铵盐可以是矿物酸盐，如NH₄Cl、NH₄NO₃、(NH₄)₂CO₃、(NH₄)₂SO₄，也可以是有机酸盐，如NH₄Ac等。铵盐交换温度为40～120℃，最好是80～100℃，时间为0.5～4小时，最好是1～3小时，沸石与铵盐溶液重量之比为1∶3～15，最好是1∶5～10。交换在搅拌下进行，交换后过滤，如此操作重复1～5次，直至中间产物NH₄NaY沸石中的Na₂O重量含量降至1.5％～3.5％，最好是1.8％～3.0％，以便沸石在水热处理过程中将一部分铝从沸石骨架中迁移至沸石表面。

所述水热处理的具体过程可以参照如下步骤进行：上述铵盐交换后所得的NH₄NaY沸石置于水热处理炉内，用其自身含水、含NH₄⁺产生的水蒸汽和氨气进行处理，温度为400～800℃，最好是550～750℃，系统压力为0.05～0.5MPa，最好是0.1～0.3MPa，水汽分压与氨气分压之比为0.5～3∶1，最好是1～2∶1，水热处理的时间是1～8小时，最好是2～4小时，水热处理完毕，泄压，通入N₂将沸石温度降至室温，取出中间产品。在此过程中晶胞收缩至2.435～2.455nm，最好是2.440～2.448nm，骨架SiO₂/Al₂O₃比提高至5.2～10.5，较合适的范围是5.5～8.5。

上述水热处理后的沸石还需用含H⁺、NH₄⁺和RE³⁺的溶液处理，目的在于进一步降低沸石中Na₂O的含量，将水热处理过程中迁移至沸石表面的非骨架铝除去，以调变沸石的酸性和酸分布。