[发明专利]Y型分子筛的改性方法和催化裂化催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种Y型分子筛的改性方法及催化裂化催化剂的制备方法。 

背景技术

催化裂化催化剂是石油炼制中重要的二次加工过程——催化裂化过程使用的催化剂。在催化裂化催化剂中，Y型分子筛是一种应用非常广泛的材料，同时也是非常重要的活性组分。Y型分子筛的性能直接影响到催化裂化催化剂的反应性能。为了提高Y型分子筛的使用效果，根据不同的需要，可以对Y型分子筛进行不同的改性以达到使用的要求。已有许多技术提出对Y型分子筛改性的方法。 

通常，在催化裂化催化剂的制备中，要求催化裂化催化剂的Na⁺含量符合催化裂化生产的要求。而催化裂化催化剂中的Na⁺常常是由Y型分子筛组分带入的，因此降低Y型分子筛组分中Na⁺含量对最终催化裂化催化剂使用符合工业生产要求就尤为重要。一般将水热合成生产的Y型分子筛，由于Na⁺含量高也常称为NaY分子筛。降低Y分子筛中的Na⁺含量，通过铵盐溶液交换、焙烧，以NH₄⁺部分取代Na⁺，再洗涤去除进行，得到Na⁺含量降低的改性的Y型分子筛。为了达到更好的降低Y分子筛中Na⁺的效果，工业上通常采用两次交换和一次焙烧过程，即两次铵盐交换。 

焙烧，是降低Y型分子筛中Na⁺含量的重要步骤，其作用是使Y型分子筛发生脱铝、脱羟基、硅迁移、脱氨、结晶重排反应并导致部分Al-O被Si-O取代，从而使Y型分子筛的晶胞发生收缩、硅铝比提高、结构稳定性变好，同时也使Na⁺由难交换的位置迁移至易交换的位置，因此焙烧效果对改性的Y型分子筛性能，尤其是Na⁺的交换去除程度的好坏至关重要。 

在降低Y型分子筛中Na⁺含量的过程中，Y型分子筛的焙烧质量主要与使用的焙烧炉有关。现有技术中，用于物料，如催化剂、Y型分子筛等粉末，大批量、连续焙烧生产的重要设备是转动式焙烧炉。焙烧过程中，焙烧炉被加热达到焙烧温度，在此温度下，物料在一定的时间内通过焙烧炉，完成物料的焙烧。物料由进料口加入到筒体内，随着筒体的旋转，物料被翻转，一般转动式焙烧炉的筒体内部有抄板、堰板等结构，抄板为与筒体轴向平行并沿筒体轴向延伸的直板，堰板为沿筒体周向的环形板。筒体内的抄板帮助物料翻动，堰板防止物料过快通过焙烧炉。筒体的安装必须有一定的倾角，即进料口高于出料口，从而使物料依靠重力的作用，由进料口向出料口移动，实现自动卸料，完成连续化自动焙烧。

物料在焙烧炉中焙烧时，焙烧物料的热量来自于被加热的筒体壁。焙烧炉的加热系统将筒体壁加热，然后被加热的筒体壁以热辐射的形式加热筒体 的内部空间和其中的物料。由于筒体的结构和热量传递的原因，在筒体内存在温度分布不均，存在着沿筒体半径方向从筒体内壁到筒体轴向处逐渐降低的温度梯度。另外由于重力作用，物料主要集中在筒体的下部，明显对筒体的上部空间和中心部分利用不充分，焙烧热量利用效率低。 

US5997289公开了一种用于颗粒材料处理的设备，该设备包括水平延展的可转动的圆筒，在所述圆筒内壁至少一个部位上至少设置两排波浪形条板，所述条板与所述圆筒的水平轴线垂直，每个所述条板呈V-形安装，所述V-形的顶点在两排所述条板间的空隙成一线，所述圆筒具有气体进口，物料进口，产品出料口，和使所述圆筒按所述顶点方向转动的机构。该发明改进物料颗粒的混合效果，但对物料焙烧的一致性没有改进。 

CN101149214A公开了一种回转管式焙烧炉，主要由送料管、进料封头、炉体、回转炉管、炉管回转传动系统、卸料机构和温度控制系统组成，其中炉体由加热系统、保温层和炉膛组成，回转炉管位于炉膛中，其特征在于，所述的回转炉管沿炉管管壁被分隔成至少两个空腔，每个空腔沿轴向相通。使用时，待焙烧物料送入回转炉管内。该发明提供的焙烧炉用于提高同体积焙烧处理量和降低能耗，没有提供改进焙烧效果的方法。