[发明专利]一种以胶渣为原料的纳米Y型分子筛及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种以胶渣为原料的纳米Y型分子筛及其制备方法与应用。该方法包括：硅铝源、碱源、复配模板剂与水混合制得溶胶液；其中，硅铝源包括胶渣、可选择的第二铝源和可选择的第二硅源，第二铝源、第二硅源不为胶渣，复配模板剂包括质量比为1:0.2‑4.0的乙二胺四乙酸和N,N‑双(多烷基)‑N,N,N,N‑四乙醇‑二溴乙二胺，多烷基选自12至20烷基；溶胶液与导向剂混合水热条件下晶化，后经过滤、干燥、焙烧得到纳米级Y型分子筛。该方法以较低能耗充分利用胶渣中硅、铝和金属元素制得晶粒尺寸小、比表面积高、金属分散均匀、结构稳定、吸附净化性能优越的Y型分子筛，拓宽了Y型分子筛合成方法、实现胶渣资源化利用。

技术领域

本发明属于分子筛的合成及应用技术领域，特别涉及一种以胶渣为原料的纳米Y型分子筛及其制备方法与应用。

背景技术

在催化裂化催化剂生产的洗涤、过滤、气固分离等过程中不可避免的会形成一部分胶渣，其含水量一般高于50％，干燥后的干基粉末中主要含SiO₂、Al₂O₃及部分金属氧化物。由于部分金属氧化物的种类及含量都不固定，同时SiO₂、Al₂O₃的附加值较低，因此胶渣难以作为某一种固定产品的原料使用。目前工业上针对胶渣的常规处理方法是填埋，在一定程度上造成了环境污染和资源浪费。针对胶渣干基组分的特点，人们一直在寻找将其进行规模化资源利用的方法。

CN104928475A、CN106319218A、CN101705380A、CN104928504A中公开了多个从胶渣中回收稀土金属和硅、铝的方法，其回收的过程首先需要用酸对胶渣进行溶解、再用碱对金属离子进行沉淀，能够在一定程度上实现对胶渣的资源利用。但其整体的酸、碱消耗量较大，同时各种金属回收后后续的分离提纯等步骤成本也较高，同时由于胶渣所含金属的不确定性，其工艺需要针对不同原料中的金属种类和含量进行不断调整，增加了具体实施的难度。

CN104261425A中公开了以催化裂化胶渣作为原料合成Y型分子筛的方法，虽然能够利用胶渣中的硅、铝资源，但其合成步骤中首先需要使用氢氧化钠与胶渣混合在600-700℃高温下活化，整体能耗较高且氢氧化钠的消耗量比常规Y型分子筛合成的所需量高数倍；此外，未提及胶渣中金属元素的利用情况，这为后续的利用带来了不确定性。

目前还需要进一步开发针对胶渣资源化利用的方法，以在较低能耗和其它化学品消耗的情况下充分利用其中的金属元素和硅铝资源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以胶渣为原料的纳米Y型分子筛制备方法，该制备方法以较低的能耗充分利用胶渣中的硅、铝和金属元素资源制备得到晶粒尺寸小、比表面积高、金属分散均匀、结构稳定、吸附净化性能优越的Y型分子筛，既拓宽了Y型分子筛的合成方法，又实现了胶渣的充分资源化利用。

本发明的目的还在于提供了一种以胶渣为原料的纳米Y型分子筛，该纳米Y型分子筛晶粒尺寸小、比表面积高、金属分散均匀、结构稳定、吸附净化性能优越。

本发明的目的还在于提供以胶渣为原料的纳米Y型分子筛的应用。

为了实现上述目的，本发明提供了一种以胶渣为原料的纳米Y型分子筛制备方法，其中，该方法包括：

1)将硅铝源、碱源、复配模板剂与水混合，制备得到溶胶液；

其中，硅铝源包括胶渣、可选择的第二铝源和可选择的第二硅源，第二铝源、第二硅源不为胶渣；

其中，复配模板剂包括质量比为1:0.2-4.0的乙二胺四乙酸和N,N-双(多烷基)-N,N,N,N-四乙醇-二溴乙二胺，所述多烷基选自十二至二十烷基中的一种；

2)将溶胶液与导向剂混合，在水热条件下进行晶化，晶化完成后经过滤、干燥、焙烧，得到纳米级Y型分子筛。