[发明专利]一种双晶粒叠加原位合成Y型分子筛及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种原位晶化合成的Y型分子筛及其制备方法，属于催化材料领域，具体地说属于分子筛材料领域。

技术背景

沸石分子筛广泛存在于自然界，而分子筛人工合成的实现则推动了材料化学和工业催化技术的发展。在石油炼制过程的重油深加工技术中，里程碑式的飞跃就是分子筛替代天然白土和无定形酸性硅酸铝所引发的重油裂解技术革命。

分子筛原位合成就是将分子筛组分直接生长在某种基质上的制备方法，它在合成本质上与传统的液相合成一样，所不同的是它是生长并附着在基质上的分子筛晶粒的分散体系，某种意义上说它是一种复合材料。

Heden等首先在US3391994公开了以高岭土为原料制备活性组份和基质共生的NaY原位结晶技术，主要考虑应用在FCC催化剂上。为了得到活性好催化选择型优异的原位晶化催化剂，对基质材料是有特殊要求的，如EP0209332A2公开了一种以高岭土为原料原位晶化技术，使用550-925℃焙烧得到的偏高岭土。CN1549746A，CN1232862A，CN1334318A虽然也都涉及了采用焙烧高岭土做基质进行原位合成制备Y分子筛，但它们都表现出来制备繁琐如需要添加大量Y晶种，而且这些专利公开的原位晶化时间都比较长，一般都在20h甚至30h以上。

传统合成方法合成的Y型分子筛中，通过调整合成条件可以获得不同晶粒大小的Y型分子筛产品，但在同一合成过程中，无法得到复合为一体的不同晶粒的Y型分子筛产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以结晶态分子筛为基质并通过原位生长获得的双晶粒叠加的Y型分子筛及其制备方法。

本发明双晶粒叠加原位合成Y型分子筛为在晶粒为1～10微米Y型分子筛上复合晶粒不大于600纳米的Y型分子筛。本发明双晶粒叠加原位合成Y型分子筛中，以结晶态晶粒为1～10微米的Y型分子筛为基质通过原位生长晶粒不大于600纳米的Y型分子筛获得的双晶粒叠加分子筛。本发明双晶粒叠加Y型分子筛的比表面为400-800m²/g，孔容为0.2-0.4ml/g。

本发明双晶粒叠加Y型分子筛中，晶粒不大于600纳米的Y型分子筛占双晶粒叠加Y型分子筛总重量的10％～90％，优选为30％～70％。晶粒不大于600纳米的Y型分子筛一般为100～500nm。

本发明双晶粒叠加Y型分子筛的合成方法以结晶态分子筛为基质并通过原位生长获得的双晶粒叠加分子筛，结晶态分子筛基质为晶粒1～10微米Y型分子筛。所涉及的结晶态分子筛基质是钠Y或铵钠Y分子筛，该NaY或铵钠Y分子筛其氧化钠含量一般不小于1.8％(重量)。

本发明双晶粒叠加的Y型分子筛是指作为基质的结晶态分子筛基质的晶粒大小在1～10微米，而所谓的原位晶化合成Y型分子筛狭义地说应该是指附着在大晶粒Y型分子筛基质表面的原位生长的小晶粒Y型分子筛，采用SEM表征其晶粒不大于600纳米。

两种不同晶粒Y型分子筛复合材料在某些领域具有突出的效果，如用于加氢裂催化剂时，同时具有轻油型加氢裂化催化剂的重石脑油收率高和中间馏分油型加氢裂化催化剂的尾油BMCI值低的优点。

具体实施方式

本发明涉及的原位晶化催化材料合成核心就是将常规大晶粒分子筛合成与小晶粒分子筛原位生长概念相结合，将一种最重要的石油裂解分子筛Y分子筛小晶粒直接生长在大颗粒同质物上，得到一种双晶粒叠加原位催化材料。

本发明的这种分子筛制备方法中，常规大晶粒Y型分子筛可以采用本领域现有的方法，一方面保持了常规大晶粒Y分子筛的高结晶度，另一方面由于大晶粒Y分子筛本身作为基质的存在，使得分子筛晶粒子高分散地存在于基质上，从而可以获得附着在其上的小晶粒原位Y分子筛粒。相对于常规Y分子筛1～10微米的晶粒，本发明涉及的附着在其上的小晶粒原位Y分子筛的晶粒不大于600nm。

本发明以结晶态分子筛为基质并通过原位生长获得的双晶粒叠加Y型分子筛制备方法包括：(1)将碱性含钠化合物、含铝化合物、水玻璃加水溶解或混合均匀；(2)结晶态晶粒为1～10微米的Y型分子筛和Y分子筛导向剂混合均匀；(3)步骤(1)和步骤(2)的物料混合打浆；(4)将步骤(3)的混合浆液老化；(5)将上述混合物转入反应釜进行晶化，晶化时间为6～20小时；(6)过滤水洗得到原位晶化产物。