[发明专利]一种NaY分子筛的制备方法

说明书

本发明公开了一种NaY分子筛的制备方法，该方法包括：a、将导向剂、硅源、铝源与水混合均匀，得到硅铝凝胶混合物，其中，以氧化物计并以摩尔计，所述硅铝凝胶混合物的组成为Na₂O：Al₂O₃：SiO₂：H₂O＝(1.5‑10)：1：(5‑18)：(100‑500)；b、将步骤a中所得的硅铝凝胶混合物进行过滤，得到凝胶滤饼；c、将步骤b中所得的凝胶滤饼进行晶化处理，得到晶化产物；d、将步骤c中所得的晶化产物进行洗涤和干燥，得到NaY分子筛。本发明将硅铝凝胶在晶化前经过过滤、洗涤，可以提高NaY分子筛合成的单釜产率，节省了合成凝胶加热升温时的能源消耗，也可除去合成凝胶中的杂质离子，利于晶化母液的直接回用，有助于实现NaY分子筛的清洁化生产。

技术领域

本发明涉及一种NaY分子筛的制备方法。

背景技术

Y型分子筛作为催化剂活性组元或催化剂载体，可以广泛应用于催化裂化、加氢裂化以及异构化等炼油化工过程中，是目前用量最大的沸石材料。作为石油裂化催化剂原料的NaY分子筛，为保持使用过程中具有足够的水热稳定性，一般要求其硅铝比大于5.0。目前工业上生产NaY分子筛的方法基本上都是采用美国GRACE公司所提出的导向剂法(美国专利US3639099，US3671191)，即在添加导向剂的条件下先制备碱性硅铝凝胶，然后通过水热晶化的方法制备NaY分子筛。US3639099提出的制备方法由于投料碱度较大，所制备出的NaY分子筛的硅铝比一般为4.0-4.5；而当采用较低碱度以提高硅铝比时，则由于水量较低、胶体较粘稠而搅拌困难。因此GRACE公司在US3671191中对此方法进行了改进，即提高投料硅铝比，增加投料水量，以获得硅铝比大于5.0的NaY分子筛产品，其中反应混合物的配比为(3.5-7)Na₂O：Al₂O₃：(10-16)SiO₂：(140-280)H₂O。目前工业上大多采用US3671191中所提出的方法来生产NaY分子筛，但是存在的问题是投料水量高，且投料硅铝比高、硅源利用率低，使得产品单釜产率较低。虽然经过几十年工业化生产的发展，现在合成体系的投料硅铝比已降到10以下，但为了避免硅铝源胶凝时粘稠难搅的问题，体系的水含量仍然较高，一般达到80％以上，而体系的固含量低于20％，一方面造成NaY分子筛合成的单釜产率较低，一般只有10％左右；一方面由于须将合成凝胶体系加热到100℃左右晶化而造成能源的浪费。因此，如何降低合成体系的投料水量，以提高NaY分子筛合成的单釜产率、降低合成过程中的能源消耗，成为了人们的努力方向。

美国专利US4576807提供了一种以固体晶种代替液体导向剂制备NaY分子筛使体系的水含量降低的方法。具体步骤为：室温下向水玻璃中加入研细的NaY晶种，在大约100℃下加热4小时以上制成活性硅酸钠体系，然后冷却至室温，再将铝酸钠在搅拌状态下慢慢加入活性硅酸钠体系中制成凝胶，凝胶配比为(6.6±0.5)Na₂O：(17.5±0.5)SiO₂：Al₂O₃：(135±0.5)H₂O，将凝胶升温至大约100℃搅拌晶化12小时以上。该方法虽降低了水含量，但其工艺步骤复杂，操作成本增加，并且投料硅铝比较高，因而硅源利用率较低。

中国专利CN1185996A公开了一种提高NaY分子筛合成效率的方法。该方法将原料水玻璃加热到一定的温度(优选60℃-95℃)，然后再将导向剂以及铝酸盐和铝盐与其混合均匀，得到配比为(1.8-4)Na₂O：(7-12)SiO₂：Al₂O₃：(100-180)H₂O的凝胶，然后按照常规方法水热晶化。该方法由于提高了原料水玻璃的温度，使凝胶制备过程中胶体的粘稠度得以降低，可以减少投水量，能够将单釜产率提高30-80％。但该方法制备工艺较为复杂，增加了操作难度和制备成本。