Y型分子筛的改性方法和催化裂化催化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了Y型分子筛的改性方法和催化裂化催化剂的制备方法。该Y型分子筛的改性方法使用了有可转动的绝热部件的焙烧炉、改进的焙烧条件和第二次交换条件，所述焙烧温度为400至小于500℃；所述第二次交换为用水洗涤或酸溶液洗涤，所述第二次交换的温度为20-70℃。上述方法制备的Y型分子筛具有较低的Na2O含量，并且由该改性Y型分子筛制得的催化裂化催化剂具有更好催化性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。该Y型分子筛的改性方法使用了有可转动的绝热部件的焙烧炉、改进的焙烧条件和第二次交换条件，所述焙烧温度为400至小于500℃；所述第二次交换为用水洗涤或酸溶液洗涤，所述第二次交换的温度为20-70℃。上述方法制备的Y型分子筛具有较低的Na2O含量，并且由该改性Y型分子筛制得的催化裂化催化剂具有更好催化性能。【专利说明】
本专利技术涉及一种Y型分子筛的改性方法及催化裂化催化剂的制备方法。
技术介绍
催化裂化催化剂是石油炼制中重要的二次加工过程——催化裂化过程使用的催化剂。在催化裂化催化剂中，Y型分子筛是一种应用非常广泛的材料，同时也是非常重要的活性组分。Y型分子筛的性能直接影响到催化裂化催化剂的反应性能。为了提高Y型分子筛的使用效果，根据不同的需要，可以对Y型分子筛进行不同的改性以达到使用的要求。已有许多技术提出对Y型分子筛改性的方法。通常，在催化裂化催化剂的制备中，要求催化裂化催化剂的Na+含量符合催化裂化生产的要求。而催化裂化催化剂中的Na+常常是由Y型分子筛组分带入的，因此降低Y型分子筛组分中Na+含量对最终催化裂化催化剂使用符合工业生产要求就尤为重要。一般将水热合成生产的Y型分子筛，由于Na+含量高也常称为NaY分子筛。降低Y分子筛中的Na+含量，通过铵盐溶液交换、焙烧，以NH4+部分取代Na+，再洗涤去除进行，得到Na+含量降低的改性的Y型分子筛。为了达到更好的降低Y分子筛中Na+的效果，工业上通常采用两次交换和一次焙烧过程，即两次铵盐交换。焙烧，是降低Y型分子筛中Na+含量的重要步骤，其作用是使Y型分子筛发生脱铝、脱羟基、硅迁移、脱氨、结晶重排反应并导致部分Al-O被S1-O取代，从而使Y型分子筛的晶胞发生收缩、硅铝比提高、结构稳定性变好，同时也使Na+由难交换的位置迁移至易交换的位置，因此焙烧效果对改性的Y型分子筛性能，尤其是Na+的交换去除程度的好坏至关重要。 在降低Y型分子筛中Na+含量的过程中，Y型分子筛的焙烧质量主要与使用的焙烧炉有关。现有技术中，用于物料，如催化剂、Y型分子筛等粉末，大批量、连续焙烧生产的重要设备是转动式焙烧炉。焙烧过程中，焙烧炉被加热达到焙烧温度，在此温度下，物料在一定的时间内通过焙烧炉，完成物料的焙烧。物料由进料口加入到筒体内，随着筒体的旋转，物料被翻转。一般转动式焙烧炉的筒体内部有抄板、堰板等结构，抄板为与筒体轴向平行并沿筒体轴向延伸的直板，堰板为沿筒体周向的环形板。筒体内的抄板帮助物料翻动，堰板防止物料过快通过焙烧炉。筒体的安装必须有一定的倾角，即进料口高于出料口，从而使物料依靠重力的作用，由进料口向出料口移动，实现自动卸料，完成连续化自动焙烧。物料在焙烧炉中焙烧时，焙烧物料的热量来自于被加热的筒体壁。焙烧炉的加热层将筒体壁加热，然后被加热的筒体壁以热辐射的形式加热筒体的内部空间和其中的物料。由于筒体的结构和热量传递的原因，在筒体内存在温度分布不均，存在着沿筒体半径方向从筒体内壁到筒体轴向处逐渐降低的温度梯度。另外由于重力作用，物料主要集中在筒体的下部，明显对筒体的上部空间和中心部分利用不充分，焙烧热量利用效率低。US5997289公开了一种用于颗粒材料处理的设备，该设备包括水平延展的可转动的绝热，在所述绝热内壁至少一个部位上至少设置两排波浪形条板，所述条板与所述绝热的水平轴线垂直，每个所述条板呈V-形安装，所述V-形的顶点在两排所述条板间的空隙成一线，所述绝热具有气体进口，物料进口，产品出料口，和使所述绝热按所述顶点方向转动的机构。该专利技术改进物料颗粒的混合效果，但对物料焙烧的一致性没有改进。CN101149214A公开了一种回转管式焙烧炉，主要由送料管、进料封头、炉体、回转炉管、炉管回转传动系统、卸料机构和温度控制系统组成，其中炉体由加热系统、保温层和炉膛组成，回转炉管位于炉膛中，其特征在于，所述的回转炉管沿炉管管壁被分隔成至少两个空腔，每个空腔沿轴向相通。该专利技术提供的焙烧炉能够提高同体积焙烧处理量和降低能耗。由此可见，在Y型分子筛改性和催化裂化催化剂制备中，降低Na+含量是生产合格产品的关键。焙烧是其中一个重要的制备环节，是Na+交换去除程度的影响因素，其中焙烧炉对焙烧质量至关重要。在已有的Y型分子筛“两交一焙”工业生产的焙烧处理过程中，焙烧炉空间和热量利用效果差，造成Y型分子筛的焙烧效果差，影响最终Na+含量的降低。为了获得希望的焙烧效果，生产Na+含量合格的Y型分子筛，已有技术采取提高焙烧温度大于500°C，在80-90°C下进行第二次铵盐交换的方法，但造成温度高能耗大，至少两次氨氮废水的缺点。 改性的Y型分子筛的Na+含量不合格，进一步影响催化裂化催化剂的制备和催化剂的性能。已有技术中常需要在催化剂制备中提高焙烧温度，高温洗涤和加大洗涤用水量来达到进一步降低催化剂中Na+含量达到工业应用的要求，以保持催化剂的性能。通常制备催化裂化催化剂的焙烧温度高于400°C，水洗涤的温度为70-80°C，洗涤中水:剂(重量)比通常大于20:1。因此，造成在催化裂化催化剂的制备中能耗高，洗涤耗水量大的问题。 综上所述，存在降低Y型分子筛和催化裂化催化剂中Na+含量效果差的问题。这其中焙烧、洗涤等步骤对Na+含量的降低影响较大。已有技术中焙烧、洗涤等效果差，不仅Na+含量降低效果差，而且生产中能耗高、氨氮废水排放多，以及催化剂洗涤耗水量大。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服Y型分子筛改性和催化裂化催化剂制备中存在降低钠离子含量效果差的问题，提供。本专利技术的专利技术人在研究中发现，在Y型分子筛的改性方法中，通过使用改进的焙烧炉，可提高焙烧空间和热量的利用，获得好的焙烧效果。可以使用更低的焙烧温度，和采用低温水洗或酸溶液洗涤的第二次交换，Y型分子筛上的Na+能被更好地交换下来，实现Y型分子筛的Na+含量降低。而催化裂化催化剂的制备中，同样是焙烧效果的改善，可以使用较低的焙烧温度降低和低温、低水量洗涤，获得的催化剂Na+含量低，催化性能提高。在上述改性和制备过程中，生产能耗减少，氨氮废水排放减少，洗涤用水量也降低，实现了降耗减排。为了实现上述目的，本专利技术提供一种Y型分子筛的改性方法，该方法包括将Y型分子筛依次进行第一次交换、干燥、焙烧、第二次交换和过滤，依次进行第一次交换、干燥后的所述Y型分子筛的焙烧使用的焙烧炉包括炉体I和设置在所述炉体I内的筒体2，所述筒体2依次包括进料端24、中间筒体20和出料端25 ;所述焙烧炉还包括设置在所述筒体2内的所述绝热部件5，且所述绝热部件5的外壁与所述筒体2的内壁之间具有空隙；所述绝热部件5与所述中间筒体20均设置为可转动；依次进行第一次交换、干燥后的Y型分子筛的焙烧包括将依次进行第一次交换、干燥后的所述Y型分子筛从所述筒体2的进料口 21送入处于焙烧温度下且位于所述绝热部件5的外壁与所述筒体2的内壁之间的空隙内，并从出料口 22排出；依次进行第一次交换、干燥后的所述Y型分子筛的焙烧的温度为400至小于5000C ;所述第二次交换为用水洗涤或酸溶液洗涤，所述第二次交换的温度为20-70°C。本专利技术还提供了一种催化裂化催化剂的制备方法，该方法包括:将Y型分子筛进行改性，得到改性的Y型分子筛，并以催化裂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Y型分子筛的改性方法，该方法包括将Y型分子筛依次进行第一次交换、干燥、焙烧、第二次交换和过滤，依次进行第一次交换、干燥后的所述Y型分子筛的焙烧使用的焙烧炉包括炉体（1）和设置在所述炉体（1）内的筒体（2），所述筒体（2）依次包括进料端（24）、中间筒体（20）和出料端（25），所述焙烧炉还包括设置在所述筒体（2）内的所述绝热部件（5），且所述绝热部件（5）的外壁与所述筒体（2）的内壁之间具有空隙；所述绝热部件（5）与所述中间筒体（20）均设置为可转动；依次进行第一次交换、干燥后的Y型分子筛的焙烧包括将依次进行第一次交换、干燥后的所述Y型分子筛从所述筒体（2）的进料口（21）送入处于焙烧温度下且位于所述绝热部件（5）的外壁与所述筒体（2）的内壁之间的空隙内，并从出料口（22）排出；依次进行第一次交换、干燥后的所述Y型分子筛的焙烧的温度为400至小于500℃；所述第二次交换为用水洗涤或酸溶液洗涤，所述第二次交换的温度为20‑70℃。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张蔚琳，田辉平，朱玉霞，许明德，张杰潇，周灵萍，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11