[发明专利]一种NaY型分子筛及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于分子筛合成领域，具体地说是涉及一种NaY型分子筛及其制备方法。

背景技术

Y型沸石是由八面沸石笼通过十二元环沿三个晶轴方向相互贯通而形成的，是一种优良的催化剂活性组分，不仅裂化活性高，而且选择性好。Y型沸石的发现和使用在催化领域具有划时代的意义。

随着原油的日趋重质化和劣质化，重油轻质催化裂化、加氢裂化等是重油深加工制备轻质油的重要加工过程。因此我们对催化剂的催化性能提出了更高的要求。微孔沸石材料由于其规则排列的微孔孔道和高度晶化的墙壁以及大量均匀分布的活性位点被广泛应用于石油炼制和石油化工领域。然而，传统微孔沸石催化剂的孔径较小（小于1.0nm）的缺点使得催化过程中分子扩散受到影响，同时微孔分子筛的孔径尺寸限制了较大分子进入其孔道与活性中心接触，从而限制了催化反应的有效进行。因此，开发具有更大孔道的沸石材料引起了人们的重视。

有序介孔材料如MCM-41，SBA-15等具有均一的、有序排列的介孔孔道(2-50nm)，其较大的孔道有利于重油分子和产物的扩散，但是由于介孔材料的无定型骨架导致其酸性非常低，同时其水热稳定性也较差。这些缺点使得介孔材料在石油催化领域中的应用受到限制。因此，有必要设计出具有有序介孔即有序多级孔体系来增强沸石催化活性位点的可接近性，以提高催化效率。

CN200810043877.3公开了一种介孔与微孔多级孔复合的ZSM-5分子筛的制备方法，其特征是在分子筛的原始混合凝胶中加入多糖类化合物或其衍生物作为介孔造孔剂，在晶体生长过程中会包裹造孔剂，经过焙烧除去造孔剂后可制得含介孔-微孔的分子筛，其介孔范围在5-100nm，介孔较小，并且介孔的大小受造孔剂颗粒大小的限制。

CN02823557.6报道了一种将含有微孔的分子筛负载于含中孔的无机氧化物载体上，从而得到同时含有中孔和微孔的材料。此方法可以制得具有理想孔大小的分子筛，而且金属氧化物可以任选，扩大分子筛的催化领域，但是此方法工艺也较为复杂。

CN200410019886.0公开了用水玻璃和硫酸铝等廉价硅铝源合成含有ZSM-5沸石初级结构单元的介孔分了筛的方法，自组装成具有ZSM-5沸石初级结构单元的介孔MCM-41分了筛，此方法虽然合成了ZSM-5，具有一定的水热稳定性。但是ZSM-5中含有MCM-41，得到的其实是ZSM-5和MCM-41的混合分了筛，分了筛的催化效果和选择性远远不如单纯的ZSM-5。

因此在传统微孔沸石的基础上，通过水热合成的方法制备具有介-微孔等级孔道的沸石可以克服传统微孔沸石的缺点，提高反应过程中分子扩散性能，同时还可以提高大分子进入其孔道与更多的活性中心接触，从而提高催化反应的效率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种NaY型分子筛及其制备方法，该NaY型分子筛具有规整的介孔分布，该制备方法具有操作过程简单以及重复性好的特点。

本发明的NaY型分子筛，具有如下性质：介孔分布在2~6nm之间，介孔孔体积占微孔孔体积的10~70%之间，优选20~60%，比表面积在750~950m²/g之间，优选800~920m²/g；外比表面（介孔比表面）在50~200m²/g之间，优选100~160m²/g；孔体积在0.40~0.60ml/g之间，优选0.42~0.55ml/g。

本发明的NaY型分子筛的制备方法，包括如下内容：

（1）将氢氧化钠、铝源、水玻璃和水混合均匀，陈化，得到导向剂；

（2）将步骤（1）得到导向剂、焙烧的无定型硅铝、氢氧化钠、水和水玻璃混合均匀，得到凝胶体系，然后经低温晶化、高温晶化，冷却、固液分离和干燥，得到NaY型分子筛。

本发明方法中，步骤（1）所述的铝源为氯化铝、硫酸铝、硝酸铝或铝酸钠中的一种或几种，优选铝酸钠。

本发明方法中，步骤（1）所述的物料以下列物质计的摩尔比为n(Na₂O):n(Al₂O₃):n(SiO₂): n(H₂O)=15~20:1:15~22:300~400。

本发明方法中，步骤（1）所述的陈化条件为：陈化温度为50~110℃，优选60~110℃，陈化时间为1~24小时，优选2~12小时。