[发明专利]一种介孔Y型分子筛及其制备方法与应用

说明书

本发明提供一种介孔Y型分子筛及其制备方法与应用。该制备方法以摩尔比为M:(Al₂O₃+Zr₂O₄):SiO₂:H₂O＝2‑7:1:5‑20:150‑270的铝源、锆源、硅源、碱源以及水为原料制备凝胶，M为碱源对应的碱金属氧化物，锆与铝的摩尔比为Zr:Al为0.4以下；具体过程包括：用部分硅源、部分铝源、部分锆源和部分水制备导向剂；使用剩余原料制备母液；将导向剂与母液混合制备凝胶；将凝胶进行晶化反应制备得到所述介孔Y型分子筛。该介孔Y型分子筛可应用于催化裂化反应中。该制备方法不使用模板剂即可实现介孔Y型分子筛的直接合成；且无需形成Y型分子筛与其他材料的复合材料即可带来介孔及分子筛性能的提升。

技术领域

本发明属于分子筛合成技术领域，涉及一种介孔Y型分子筛及其制备方法与应用。

背景技术

现代社会的发展是建立在能源的消耗之上的，化石燃料在能源的消耗中占有十分重要的地位，但国内外油气资源进一步的开采，也带来了新的问题，如原油重质化、劣质化以及环境污染等问题，因而如何充分利用有限的石油资源生产充足的轻质油品成为各大炼油厂关注的一个焦点。

催化裂化是解决上述问题的一个核心关键，Y型分子筛作为催化裂化催化剂中的主要活性组分，但Y型分子筛的微孔的存在降低了可接触的活性位点的数量，导致反应物转化率以及目标产物收率的降低，可以通过引入适量介孔来增加可接触的活性位点的数量，来提高其反应速率。通过水热焙烧的方法是在其中引入介孔的一种优良方法，在分子筛上引入使其提高重油分子对沸石内部活性位的扩散性和可接触性。常见的造孔方式可以分为两种：在水热合成过程中引入模板剂和沸石的后处理引入介孔。在水热合成过程中引入模板剂具有工艺简单，对沸石结构破坏较小的优点，但其模板剂较为昂贵，容易造成坏境污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种介孔Y型分子筛的制备方法，该制备方法不使用模板剂即可实现介孔Y型分子筛的直接合成；且该制备方法制备得到的Y型分子筛是一种典型的Y型分子筛材料，无需形成Y型分子筛与其他材料的复合材料即可带来介孔及分子筛性能的提升。

为了实现上述目的，本发明提供了一种介孔Y型分子筛的制备方法，其中，以铝源、锆源、硅源、碱源以及水为原料制备凝胶，制备凝胶的铝源、锆源、硅源、碱源以及水的摩尔用量比为M:(Al₂O₃+Zr₂O₄):SiO₂:H₂O＝2-7:1:5-20:150-270，其中，M为碱源对应的碱金属氧化物，锆源中的锆与铝源中的铝的摩尔比为Zr:Al为0.4以下；该制备方法具体包括：

1)、用部分硅源、部分铝源、部分锆源和部分水制备得到导向剂；

2)、使用剩余原料(具体为剩余部分硅源、剩余部分铝源、剩余部分碱源、剩余部分水以及锆源)制备母液；

3)、将导向剂与母液混合制备凝胶；

4)将凝胶进行晶化反应制备得到所述介孔Y型分子筛。

在上述介孔Y型分子筛的制备方法中，制备凝胶的铝源、锆源、硅源、碱源以及水(其摩尔用量比为M:(Al₂O₃+Zr₂O₄):SiO₂:H₂O＝2-7:1:5-20:150-270)具体为：铝源包括步骤1)中的部分铝源以及步骤2)中的剩余部分铝源，锆源包括步骤2)中的锆源，硅源包括步骤1)中的部分硅源以及步骤2)中的剩余部分硅源，碱源包括步骤1)中的部分碱源以及步骤2)中的剩余部分碱源，水包括步骤1)中的部分水以及步骤2)中的剩余部分水。