[发明专利]Y型分子筛的改性方法和催化裂化催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种Y型分子筛的改性方法及催化裂化催化剂的制备方法。

背景技术

催化裂化催化剂是石油炼制中重要的二次加工过程——催化裂化过程使用的催化剂。在催化裂化催化剂中，Y型分子筛是一种应用非常广泛的材料，同时也是非常重要的活性组分。Y型分子筛的性能直接影响到催化裂化催化剂的反应性能。为了提高Y型分子筛的使用效果，根据不同的需要，可以对Y型分子筛进行不同的改性以达到使用的要求。已有许多技术提出对Y型分子筛改性的方法。

通常，在催化裂化催化剂的制备中，要求催化裂化催化剂的Na⁺含量符合催化裂化生产的要求。而催化裂化催化剂中的Na⁺常常是由Y型分子筛组分带入的，因此降低Y型分子筛组分中Na⁺含量对最终催化裂化催化剂使用符合工业生产要求就尤为重要。一般将水热合成生产的Y型分子筛，由于Na⁺含量高也常称为NaY分子筛。降低Y分子筛中的Na⁺含量，通过铵盐溶液交换、焙烧，以NH₄⁺部分取代Na⁺，再洗涤去除进行，得到Na⁺含量降低的改性的Y型分子筛。为了达到更好的降低Y分子筛中Na⁺的效果，工业上通常采用两次交换和一次焙烧过程，即两次铵盐交换。

焙烧，是降低Y型分子筛中Na⁺含量的重要步骤，其作用是使Y型分子筛发生脱铝、脱羟基、硅迁移、脱氨、结晶重排反应并导致部分Al-O被Si-O取代，从而使Y型分子筛的晶胞发生收缩、硅铝比提高、结构稳定性变好，同时也使Na⁺由难交换的位置迁移至易交换的位置，因此焙烧效果对改性的Y型分子筛性能，尤其是Na⁺的交换去除程度的好坏至关重要。

在降低Y型分子筛中Na⁺含量的过程中，Y型分子筛的焙烧质量主要与使用的焙烧炉有关。现有技术中，用于物料，如催化剂、Y型分子筛等粉末，大批量、连续焙烧生产的重要设备是转动式焙烧炉。焙烧过程中，焙烧炉被加热达到焙烧温度，在此温度下，物料在一定的时间内通过焙烧炉，完成物料的焙烧。物料由进料口加入到筒体内，随着筒体的旋转，物料被翻转。一般转动式焙烧炉的筒体内部有抄板、堰板等结构，抄板为与筒体轴向平行并沿筒体轴向延伸的直板，堰板为沿筒体周向的环形板。筒体内的抄板帮助物料翻动，堰板防止物料过快通过焙烧炉。筒体的安装必须有一定的倾角，即进料口高于出料口，从而使物料依靠重力的作用，由进料口向出料口移动，实现自动卸料，完成连续化自动焙烧。但是现有技术的焙烧炉不能控制物料从进料到出料的过程，物料的出料时间是随机的平均值，具体到每一颗物料的真正停留时间相差就非常大，因此造成物料的焙烧质量不一致。另外，这种焙烧炉中筒体内空间利用不充分，焙烧热量利用效率低。但是在焙烧过程中，保证物料都经受相同的焙烧时间，使物料焙烧均匀，对物料，特别是对Y型分子筛和催化裂化催化剂的稳定生产，获得良好的焙烧质量尤为重要，因此控制物料在焙烧炉中焙烧均匀，经受相同和足够的焙烧时间，成为物料质量控制的关键。另外控制物料均匀焙烧，还需更有效地利用筒体内空间和焙烧热量。

CN2861917Y公开了一种连续式转动焙烧炉，主要特征在于，由筒体和螺旋体构成，螺旋体设置在筒体内部，与筒体从进料口到出料口形成一整体。使用时，筒体连同螺旋体一起转到。该连续式转动焙烧炉在螺旋体为螺旋叶片时的筒体结构如图2所示。该实用新型能够较好的控制和保证焙烧物料具有相同的焙烧时间和质量，但由于重力的原因，物料总是堆积在筒体的下半部，不能充满筒体内空间，物料的翻转也不充分，焙烧热量利用不足，影响焙烧质量。

CN101149214A公开了一种回转管式焙烧炉，主要由送料管、进料封头、炉体、回转炉管、炉管回转传动系统、卸料机构和温度控制系统组成，其中炉体由加热系统、保温层和炉膛组成，回转炉管位于炉膛中，其特征在于，所述的回转炉管沿炉管管壁被分隔成至少两个空腔，每个空腔沿轴向相通。使用时，待焙烧物料送入回转炉管内。该发明提供的焙烧炉用于提高同体积焙烧处理量和降低能耗，没有提供改进焙烧效果的方法。