[发明专利]一种低钠高硅Y形分子筛的制备方法

说明书

本发明涉及一种Y型分子筛脱钠脱铝制备低钠高硅Y型分子筛的方法。

Y型分子筛在工业上已广泛用于制备催化裂化、加氢裂化、异构化和烷基化等不同酸催化反应催化剂或催化剂担体。直接水热合成的Y型分子筛，骨架外的阳离子通常是Na⁺，而NaY分子筛不具备酸催化活性，因此在用于制备酸催化反应催化剂时，必须除去部分Na⁺，在要求脱钠深度不很高时，可以采用离子交换技术，通过一次或几次离子交换来实现。但在要求脱钠深度较高时，由于仅仅采用离子交换技术必须经过十几次、几十次乃至上百次离子交换才能达到要求，这样的过程在工业上是难以实现的，因此，通常都是采用能量密集型Na₂O焙烧与离子交换相结合的方法，有关这方面的专利技术很多，典型的是美国专利3293192，3402996，3781199和4036739。

以上概述了从Y型分子筛中脱除Na⁺阳离子的现有技术情况。一般地说，经过脱Na⁺处理的Y型分子筛中取代Na⁺的是H⁺或NH⁺₄阳离子，而H⁺或NH⁺₄阳离子大都可以从与之正常缔合的AlO^-₄四面体中脱去，在分子筛结构上产生电价的不平衡，这就必定引起其结构上的重排，以恢复电价平衡。通常，当分子筛总的骨架四面体中含有大于40%的AlO^-₄四面体时，所需的结构重排就不可能适应，而晶体结构受到破坏。因此为了保证Y型分子筛晶体结构的稳定性，特别是在高温下的热稳定性，必须脱除部分晶体中的铝原子。Y型分子筛骨架脱铝，现有的方法主要有：1）络合脱铝法（如美国专利3，442，795、3，640，681、4，093，560）：2）高温水热处理法（如美国专利3，493，519、3，506，400、3，513，108）;3）SiCl₄气相硅取代法（如HU24，100）;和4）与本发明相关的（NH₄）₂SiF₆液相硅取代法（如美国专利4，503，023）。其中（NH₄）₂SiF₆液相硅取代法（是将部分脱钠后的Y型分子筛制成浆液，用酸或缓冲剂使反应体系保持一定的酸性，加入（NH₄）₂SiF₆进行硅取代反应，实现脱除分子筛骨架铝。

从上述的现有技术可以看出，制备高硅低钠Y型分子筛，必须经过上述的脱钠和脱铝两个过程，制备过程极为复杂，特别是脱钠过程，如果要求钠含量降至很低的程度，就必须采用高耗能的焙烧步骤。

本发明的目的是提供一种低钠高硅Y型分子筛的制备方法，简化制备步骤，省去高耗能的Na₂O焙烧。同时，本发明的另一目的是提供一种新物质-氟（硅）铝酸铵钠晶体的制备技术。