[发明专利]一种多级孔Y型分子筛及其合成方法

说明书

本发明公开了一种多级孔Y型分子筛及其合成方法，包括以下步骤：步骤1，Y型分子筛结构导向剂的制备；步骤2，将步骤1制备的结构导向剂与硅源、铝源和水混合制成凝胶；步骤3，向步骤2制得的凝胶中加入聚乙二醇；步骤4，步骤3得到的混合物经过老化、水热晶化和煅烧后得到小晶粒多级孔Y型分子筛。本发明通过将高分子聚合物PEG原位引入Y型分子筛的合成过程，使PEG嵌入分子筛的颗粒间，包覆在晶体中的PEG经过煅烧后会产生介孔，如此可以使所得Y型分子筛具有多级孔分布。

技术领域

本发明属于分子筛合成领域，涉及一种高分子聚合物辅助合成多级孔Y型分子筛的方法。

背景技术

随着原油重质化和劣质化程度的加深，重质油的加工是今后的必然选择，而成品油的质量升级在不断加快。在此背景下，作为催化裂化、加氢裂化催化剂的重要活性组分的多级孔Y型分子筛具有重大的研究意义和良好的工业化应用前景。

Y型分子筛主要是多硅酸盐和铝酸盐在强碱性溶液中晶化而成。目前大部分沸石分子筛都沿用了经典的方法，即传统的水热合成，后期的超稳化可以产生多级孔，但是该过程存在过程复杂、不易重复等问题。针对多级孔Y型分子筛的合成进行了大量的研究，另外小晶粒的Y型分子筛也是未来的一个重要发展方向，受到越来越多的关注。

CN108793185A公开了一种通过在合成体系中添加高分子聚合物、硅铝源、有机结构导向剂等先形成前驱体溶胶凝胶，将凝胶制成干胶，再通过水蒸气辅助晶化得到纳米ZSM-5分子筛的方法。该法合成的纳米ZSM-5具有较高的结晶度、晶粒大小为10～100nm之间、含有介微孔结构等特点。该法避免了纳米级分子筛难以从母液中分离、废液排放量大等缺陷，是一种便捷高效、环境友好的合成路线，具有一定的工业化前景。但是该方法需要将前驱体溶胶凝胶制成干胶，再通过水蒸气辅助晶化，方法操作复杂不易进行。

CN108529641A公开了一种具有多级孔道的分子筛及其制备方法，属于分子筛合成技术领域。所述制备方法首先将硅源、铝源和水混合搅拌均匀，再将有机季铵盐模板剂逐滴加入并不断搅拌得到硅铝酸盐凝胶；然后将所述的硅铝酸盐凝胶转移至水热反应釜内，水热晶化。最后将水热晶化产物离心分离两次后干燥，即得到该发明的分子筛。制备得到的分子筛具有多级孔道结构，具体表现为微孔-介孔结构。与现有技术相比，该发明得到的分子筛为一种新型的分子筛，在选择性吸附、催化等领域具有一定优势。但是该方法中分子筛的晶化时间比较长，晶化温度要求较高，较难实现。

CN101186311公开了以阳离子表面活性剂CTAB和非离子表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚OP-10的混合水溶液为模板，在碱性水热条件下合成出具有微孔-介孔结构的Y/MCM-48复合分子筛。该复合分子筛的微孔相Y沸石的骨架Si/Al比高于常规Y沸石，并且通过改变合成条件可以实现微孔相骨架Si/Al比及含量的可调。该法操作简单，重现性好，为开发出具有工业应用前景的新型催化剂提供了一些可选择的材料。该方法是采用多种模板机，制备出了Y型分子筛周围含有介孔结构的复合分子筛，不属于单一的沸石相。

CN103447073A公开了一种包含Y型分子筛的加氢裂化催化剂及其制备方法，该制备方法包括步骤1：合成含表面活性剂的改进型导向剂；步骤2：采用水热晶化法通过导向剂合成Y型分子筛；步骤3：进行洗涤、铵交换、焙烧，使NaY分子筛由钠型转为氢型。其中，合成含表面活性剂的导向剂的方法为：将表面活性剂溶于水中，形成溶液A；将碱、铝源加入到水中，搅拌至完全溶解，形成偏铝酸钠溶液B；在搅拌下将B溶液和硅源依次加入到A溶液中，搅拌均匀后，在5～60℃下静态/或动态陈化0.5～72小时制得含表面活性剂的导向剂。该专利主要是通过形成包含特定结构胶束的导向剂，然后利用该导向剂在晶化过程中形成硅铝比高的NaY分子筛，同时由于胶束在结构方面的导向作用，合成相对结晶度较高的NaY分子筛。

目前大多数分子筛的合成都是采用水热法，其后处理过程流程复杂，不易重复，而且分子筛晶粒较大，合成具有多级孔的分子筛依然具有很大的挑战。

发明内容