[发明专利]一种NaY分子筛及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种NaY分子筛及其制备方法和应用。其制备方法为：将第一硅源、第一铝源、碱源和水混合进行陈化得到导向剂；将第二硅源、第二铝源、导向剂和水混合并添加调节剂搅拌得到反应凝胶；将反应凝胶进行晶化，过滤洗涤干燥后得到NaY分子筛。本发明提供的NaY分子筛的制备方法操作步骤简单、原料成本低、对工艺设备的要求低、具有很强的应用性；其能够合成具有高结晶度的NaY分子筛，硅源利用率能够达到65％‑75％，单釜收率能够提高20％‑30％，单釜产率达到传统工艺的两倍以上；最终制备得到的产品晶粒尺寸均一、硅铝比高、稳定性好；而且，该方法在不增加成本的情况下解决了工业上水玻璃体系存在的问题。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，涉及一种NaY分子筛及其制备方法和应用。

背景技术

Y型分子筛广泛应用于石油化工领域，尤其是催化裂化工艺。催化剂的制备占据炼油工艺成本重要的一部分，近几年油价大幅度的波动，因此，提高催化剂收率、简化合成步骤、缩短制备时间能有效降低炼油工艺的成本，更好的应对油价的波动。

目前，工业上生产NaY分子筛的硅源常用水玻璃，由于水玻璃体系原料为液体，本身含有大量的水且含硅量较低，SiO₂的质量分数只有18％-29％，使得该方法固含量较低，导致反应过程中制备Y型分子筛的产品收率不高，单釜收率常低于10％。此外，由于硅源利用率低，使得硅源流失严重，而母液中含大量硅的碱液还会对环境造成不良影响。据报道，很多工艺对制备Y型分子筛的母液进行回收利用，这在一定程度上弥补了工艺中硅源的流失量，但也会增加该制备工艺的成本。

固相转化法制备NaY分子筛是直接将固体硅铝源研磨混合，其得到的产品结晶度低，且合成过程中存在搅拌困难、不利于工业化生产等问题。

因此，出于高效节能、绿色环保的角度，NaY分子筛的合成工艺在不断改进，如何在提高产品收率、减少工艺流程和降低污染物排放的条件下合成出高品质的Y型分子筛成为研究者们努力的方向之一；同时，开发高效合成体系，制备具有完整晶相、高硅铝比、高稳定性的高性能Y型分子筛成为研究的热点。

发明内容

为了解决现有技术中制备NaY分子筛的结晶度低，硅源利用率，产品收率低，母液排放污染等问题，本发明的目的在于提供一种NaY分子筛及其制备方法和应用。该制备方法不使用任何模板剂或添加剂，操作工艺简单、原料生产成本低、对工艺设备的要求低、产品收率高，具有很强的应用性。最终得到的产品具有高结晶度、高硅铝比、高稳定性，且晶粒尺寸均一等优点。

本发明的目的通过以下技术方案得以实现：

一方面，本发明提供一种NaY分子筛的制备方法，包括以下步骤：

按照Na₂O：Al₂O₃：SiO₂：H₂O＝(8-25)：1：(8-25)：(150-450)的投料摩尔比计，将第一硅源、第一铝源、碱源和水混合进行陈化得到导向剂；

按照Na₂O：Al₂O₃：SiO₂：H₂O＝(3-6)：1：(6-12)：(50-150)的总投料摩尔比计，将第二硅源、第二铝源、导向剂和水混合并添加调节剂搅拌得到反应凝胶；

将反应凝胶进行晶化，过滤洗涤干燥后得到NaY分子筛。

上述制备方法中，“总投料摩尔比”中的摩尔数是指导向剂和制备反应凝胶全部投料的总摩尔数。

上述的制备方法中，优选地，所述第一硅源可以包括水玻璃和/或硅溶胶等。

上述的制备方法中，优选地，所述第一铝源可以包括偏铝酸钠、硫酸铝、硝酸铝和氯化铝等中的一种或多种的组合。