[发明专利]一种Y型沸石的改性方法

说明书

本发明是关于一种Y型沸石的改性方法。

以沸石为活性组分的催化剂已经广泛应用于各种烃转化反应中。对于不同的烃转化反应，催化剂中所使用的沸石的组成、结构和性质也不同。为了适应各种烃转化反应的需要，人们对沸石进行了各种改性研究，主要以改进沸石的活性、选择性和稳定性为目的。至今已有许多成功方法的报道，例如常见的用H⁺替代NaY沸石中的Na⁺，可形成具有更多质子酸中心的氢Y沸石；NaY沸石与不同金属离子(包括碱土金属、过渡金属、稀土金属等)交换，形成金属Y型沸石，可提高沸石的稳定性；NaY沸石与金属盐溶液和氨盐溶液进行交换，形成金属氢Y型沸石，不仅稳定性好，催化裂解活性也有所提高。USP3293172、USP3402996、USP3449070公开了高温水蒸气处理Y型沸石的方法，可使晶胞收缩，结构超稳化。

因为Y型沸石主要是作为催化裂化催化剂的活性组份，所以人们往往只强调改性后的沸石应具有高的结晶保留，高的水热稳定性和生成汽油选择性。近年来，随富产中间馏份油或润滑油基础油等重质馏份油催化剂的应用，人们对其中的沸石组分的改性又有进一步的研究。

USP4874729公开了一种Y型沸石的改性方法，改性过程包括将碱性氧化物与氧化铝的摩尔比在0.13至1.0之间的沸石用一种或多种多价金属的盐水溶液处理和高温焙烧两个步骤。适用金属的原子序数介于12-83，优选镁，铝，镓，铁，铜，镍，锰，钴，锌。改性后的沸石适合于制备加氢处理或加氢裂解催化剂。

USP4874730和EP288112公开了一种Y型沸石的改性方法，改性过程包括将碱金属氧化物与氧化铝的摩尔比不大于0.13的Y型沸石用一种金属盐溶液处理和焙烧。适用的多价金属阳离子半径介于0.6-1.0A，按照CRC Handbook ofChemistry and Physics，Cleveland，Ohio，56th ed.1975-1976，第F-209和F-210页给出的数据，满足这一要求的多价金属阳离子包括：Ag²⁺，Bi³⁺，Bi⁵⁺，Ca²⁺，Cd²⁺，Ce⁴⁺，Co²⁺，Co³⁺，Cr²⁺，Cr³⁺，Cu²⁺，Fe²⁺，Fe³⁺，Ga³⁺，In³⁺，Ir⁴⁺，Mg²⁺，Mn²⁺，Mn³⁺，Mn⁴⁺，Mo⁴⁺，Ni²⁺，Pb⁴⁺，Pd²⁺，Pd⁴⁺，Pt²⁺，Pt⁴⁺，Re⁴⁺，Rh³⁺，Ru⁴⁺，Sn²⁺，Sn⁴⁺，Ta⁵⁺，Ti²⁺，Ti³⁺，Ti⁴⁺，V³⁺，V⁴⁺，W⁶⁺和Zn²⁺。沸石改性处理过程包括：配制一定浓度的盐水溶液，溶液与沸石按10毫升/克剂混合，在95℃进行离子交换，经过滤、水洗、干燥、水蒸气存在下600～700℃焙烧得到目的产品。经改性后的沸石适合于制备以中间馏分油为目的产品的加氢转化催化剂。

但是，上述专利在给出的阳离子中，高价金属阳离子在水溶液中容易水解，即使像Fe³⁺这种三价金属阳离子也必须在高酸度的水介质中才是稳定的。而W⁶⁺等高价金属，在水介质中则只能以含氧酸根，聚多酸根形式存在。显然，有些高价金属阳离子不适于按照专利给出方法进行沸石的改性，而且处理过程比较复杂。