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绞龙输送器的焙烧炉、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绞龙输送器的焙烧炉、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。但是现有技术的焙烧炉不能控制物料从进料到出料的过程，物料的出料时间是随机的平均值，具体到每一颗物料的真正停留时间相差就非常大，因此造成物料的焙烧质量不一致。另外，这种焙烧炉中筒体内空间利用不充分，焙烧热量利用效率低。但是在焙烧过程中，保证物料都经受相同的焙烧时间，使物料焙烧均匀，对物料，特别是对Y型分子筛和催化裂化催化剂的稳定生产，获得良好的焙烧质量尤为重要，因此控制物料在焙烧炉中焙烧均匀，经受相同和足够的焙烧时间，成为物料质量控制的关键。另外控制物料均匀焙烧，还需更有效地利用筒体内空间和焙烧热量。CN2861917Y公开了一种连续式转动焙烧炉，主要特征在于，由筒体和螺旋体构成，螺旋体设置在筒体内部，与筒体从进料口到出料口形成一整体。使用时，筒体连同螺旋体一起转到。该连续式转动焙烧炉在螺旋体为螺旋叶片时的筒体结构如图2所示。该技术能够较好的控制和保证焙烧物料具有相同的焙烧时间和质量，但由于重力的原因，物料总是堆积在筒体的下半部，不能充满筒体内空间，物料的翻转也不充分，焙烧热量利用不足，影响焙烧质量。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。使用时，待焙烧物料送入回转炉管内。该专利技术提供的焙烧炉用于提高同体积焙烧处理量和降低能耗，没有提供改进焙烧效果的方法。CN2611844Y公开了一种电加热回转圆筒焙烧炉，主要是由出料箱、炉筒、进料箱、传动系统、托轮挡轮组、托轮组、测温系统构成，其特征在于，炉筒横穿过炉膛，炉膛与炉筒间采用高温密封材料密封，嵌入压板，使密封材料紧贴炉膛壁；炉筒内装有测温系统，与出料箱固接在一起；炉膛内壁敷设高温耐火材料，底部装有电炉丝；炉膛采用分体式；炉筒左右两端有出料箱和进料箱，出料箱和进料箱与炉筒间有出料箱密封和进料箱密封，托轮组和托轮挡轮组分居在炉膛的两侧。该专利技术旨在提供采用电加热方式，减少燃油对环境的污染，还可以实现计算机操作对回转圆筒焙烧炉内温度的自动控制。该技术没有提供可以改进分子筛焙烧效果、筒体空间和焙烧热量利用的方法。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效果至关重要。在已有的Y型分子筛“两交一焙”的工业生产中使用的焙烧炉，不能够提供很好的焙烧控制，如焙烧时间控制和物料焙烧均一性，造成Y型分子筛焙烧效果差，影响最终Na+含量的降低。此外已有焙烧炉还存在筒体内部空间和焙烧热量利用差的问题。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50(TC，在80-9(`TC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在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，可很好地控制Y型分子筛的焙烧时间和均匀性，而获得好的焙烧效果。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，实现降低Y型分子筛的Na+含量。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。 为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰潇，周灵萍，张蔚琳，田辉平，朱玉霞，许明德，
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：