[发明专利]含无定形硅铝的超稳Y型沸石的制备方法

说明书

本发明涉及含无定形硅铝的超稳Y型沸石的制备方法。

催化裂化过程目前面临着原料油日益增重以及为了减少环境污染对无铅高辛烷值汽油需求量增加的问题，解决这些问题的途径之一是用超稳Y型（USY）沸石取代稀土Y型（REY）沸石作为催化剂的活性组元。

“水热法”制备USY沸石（即NaY沸石经铵离子交换反应和过滤后，再进行水热焙烧过程的方法，离子交换和水热焙烧过程可重复进行，若各进行一次称“一交一焙”法，各进行二次称“二交二焙”法。）由于能获得二次孔（30～100A），有利于大分子的裂化反应，因此是目前国内外广泛采用的工业制备USY沸石的方法含USY沸石的催化剂在使用过程中，沸石晶胞会进一步收缩，所以其平衡晶胞常数比REY沸石要低得多，因而催化剂需要更多的USY沸石以维持与含REY的裂化催化剂相近的平衡活性（R.E.Ritter，et    al.，NPRA    Annual    Meeting，Los    Angeles，March    1986，AM-86-45）。因此如何用较简易的方法生产活性稳定性好的USY沸石就成为USY沸石的生产和应用的关键。

减少离子交换和水热焙烧的次数，可简化USY沸石的制备工艺，但同时沸石的晶胞常数会增大，这将导致：含该沸石的催化剂的初始选择性变差（E.L.Leuenberger，et    al.，NPRA    Annual    Meeting，San    Francisco，March    1989，AM-89-50），沸石结构的热稳定性和水热稳定性下降，沸石耐酸性变差，增加了沸石与酸性粘接剂混合的难度。这些后果可以抵销制备工艺简化以带来的经济收益。因而制备工艺简化的同时更重要的是尽可能降低USY沸石的晶胞常数a。

降低USY沸石晶胞常数a的常规方法有：

（1）增加离子交换次数，但这样会使制备工艺更复杂。

（2）降低离子交换时浆液的pH值，然而采用过低的pH值对离子交换设备和过滤设备就有特殊要求，并且也会加快沸石在水热焙烧时结晶度的损失。

（3）提高焙烧温度，但同时也带来了对设备材质要求高和结晶度损失大的问题。

针对上述问题，本发明的目的是提供一种工艺简单，产品晶胞收缩幅度大并且结晶保留度高的制备USY沸石的方法。

本发明提供的方法是在水热焙烧前引入适量无定形硅铝胶到沸石中。具体的方法可以是：

方法Ⅰ：

1、NaY沸石（SiO₂/Al₂O₃≥4.8）分散在适量含SiO₂1.5～8重%，最好3～6重%的合成NaY所得的母液中，搅拌下加入浓度为2～7重%，最好3～6重%（以Al₂O₃计）的铝盐溶液，混合均匀，浆液温度为10～90℃，最好25～75℃，浆液的pH值为4.0～10.5，最好5.0～9.5，过滤，滤饼中硅铝胶（以氧化物计）与沸石的重量比为5～50∶95～50，最好20～30∶80～70（灼基），其中硅铝胶含5～95重%，最好30～70重%（以硅铝胶重量为基准，以氧化物计，灼基）的Al₂O₃;

2、第1步所得滤并按水热法制备USY沸石过程中铵离子交换的常规方法进行铵离子交换反应，反应条件最好是：沸石∶硫酸∶铵∶水＝1∶0.8～1.5∶20～60（重量比），温度为60～100℃，时间为0.5～2.0小时，过滤，用去离子水洗涤。

3、第2步所得滤饼按水热法制备USY沸石过程中水热焙烧的常规方法进行水热焙烧，焙烧条件最好是：温度为450～700℃，最好是550～650℃，焙烧时间为0.5～4.0小时，最好是1.0～2.5小时，环境气氛为100%水蒸汽，水汽空速为0.5～4.0小时^-1，最好0.8～2.0小时^-1，即得含无定形氧化硅一氧化铝5～50重%，最好20～30重%的USY沸石，其中无定形氧化硅一氧化铝含5～95重%，最好30～70重%（以无定形氧化硅一氧化铝重量为基准）的氧化铝。

本发明提供的方法还可以是：

方法Ⅱ：