[发明专利]一种NaY分子筛的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于分子筛合成技术领域，具体涉及一种NaY分子筛的制备方法。

背景技术

目前炼油的催化裂化(FCC)催化剂都是以改性NaY分子筛为主要活性组分。FCC催化剂的两种主要制备方法包括半合成方法和原位晶化方法。其中原位晶化方法制备的FCC催化剂以其优异的重质油裂化性能而受到很大的发展。

采用原位晶化制备NaY分子筛或催化剂的专利文献很多。早在70年代USP3,503,900就报道了以高岭土为原料同时制备活性组分和基质的原位晶化技术。用原位晶化法得到的FCC催化剂，称为高岭土型催化剂。

高岭土是一种主要由高岭石组成的粘土，理想的化学式为Al₂O₃-2SiO₂-2H₂O，是天然的矿石。由于其独特的化学组成、孔道结构及热改性能，高岭土在催化裂化催化剂中起着重要作用。高岭土经过高温焙烧，形成活性的氧化铝和氧化硅，这为高岭土原位晶化制备分子筛提供了“营养质”。所谓“原位晶化”是指高岭土在晶化过程中，其外形和粒度基本不变，分子筛在内外表面生长出来。利用此技术制备的催化剂具有以下特点：一是合成分子筛的硅铝主要由高岭土提供；二是此技术制备的催化剂，分子筛和基质充分接触，分子筛分散好、活性高、水热稳定性及结构稳定性好。

为了得到活性好催化选择型优异的原位晶化催化剂，对基质材料是有一定的特殊要求，USP3377006，USP3367886，USP3367887，USP3506594，USP3647718，EP0209332A2，CN1549746A，CN1232862A，CN1334318A，CN1429882，CN1683474等都是高岭土原位晶化生产Y型分子筛或FCC催化剂的专利。为了保证更有效的生成高品质的Y型分子筛，现有高岭土原位晶化一般都外加硅源。通常情况下，不外加硅源一般用于合成如4A或X型这样的低硅分子筛。而且想要得到结晶度满足FCC催化剂要求的原位NaY分子筛，一般合成体系的液固比都大于4.0以上，这样就出现合成硅源的利用率不高，单釜产物收率偏低，不仅增加了原材料的消耗，加大生产成本，而且给废水处理带来了大量废液、废渣、造成环境污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种NaY分子筛的制备方法。该方法利用硅铝粘土微球为全部硅铝源，不外加任何其他硅源，有利于降低NaY分子筛的生产成本，制备的NaY分子筛具有较高的结晶度和硅铝比，一般结晶度为30％～70％，硅铝比为3.5～5.0，完全满足制备FCC催化剂的需要。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种NaY分子筛的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将硅铝粘土、粘结剂和水一起均匀打浆，喷雾造粒得到粒径为20μm～150μm的微球；所述粘结剂为水玻璃、铝溶胶和硅溶胶中的一种或几种；所述硅铝粘土、粘结剂和水的质量比为60～100∶25～45∶230～300；

步骤二、将部分步骤一中所述微球在温度为800℃～1000℃的条件下焙烧1h～3h制成微球A，将剩余步骤一中所述微球在温度为600℃～800℃的条件下焙烧1h～3h制成微球B；所述微球A和微球B的质量比为2～5∶1；

步骤三、将水玻璃、偏铝酸钠、氢氧化钠和水均匀打浆，在温度为15℃～60℃的条件下搅拌陈化12h～72h，得到分子筛导向剂；所述分子筛导向剂中Na₂O、Al₂O₃、SiO₂和H₂O的摩尔比为15～20∶1∶15～22∶320～380；

步骤四、将步骤二中所述微球A、微球B与氢氧化钠和水均匀打浆，得到浆料；所述浆料中Na₂O、Al₂O₃、SiO₂和H₂O的摩尔比为2～7∶1∶6～15∶120～250；

步骤五、将步骤四中所述浆料在温度为40℃～80℃的条件下动态预晶化6h～12h，然后向动态预晶化后的浆料中加入步骤三中所述分子筛导向剂得到反应混合物，将反应混合物在温度为40℃～80℃的条件下晶化2h～4h；所述分子筛导向剂的加入量为反应混合物总重量的1％～20％；

步骤六、对步骤五中晶化后的反应混合物进行原位晶化，然后将原位晶化后的产物过滤后洗涤，干燥，得到NaY分子筛。