一种整体式纳米Y型分子筛的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种整体式纳米Y型分子筛的制备方法，它属于沸石分子筛制备领域。本发明专利技术解决了现有合成工艺存在的晶粒尺寸大、成本高等问题。本发明专利技术方法为：按一定配比制备NaY分子筛导向剂，在20℃～40℃下搅拌陈化4h～10h；按照NaY分子筛的配比要求，将固体硅源、偏高岭土、导向剂、碱液、去离子水物料混捏均匀，将反应底物装入反应釜中进行晶化，晶化温度控制在100℃～130℃，晶化时间为5h～40h，反应结束后产物经过过滤、洗涤、干燥，得到整体式纳米Y型分子筛。本发明专利技术无需添加任何有机物制备纳米Y型分子筛，制备的整体式纳米Y型分子筛是聚集的线团式纳米尺度晶体，分子筛表面积大，活性高。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种整体式纳米Y型分子筛的制备方法，它属于沸石分子筛制备领域。本专利技术解决了现有合成工艺存在的晶粒尺寸大、成本高等问题。本专利技术方法为：按一定配比制备NaY分子筛导向剂，在20℃～40℃下搅拌陈化4h～10h；按照NaY分子筛的配比要求，将固体硅源、偏高岭土、导向剂、碱液、去离子水物料混捏均匀，将反应底物装入反应釜中进行晶化，晶化温度控制在100℃～130℃，晶化时间为5h～40h，反应结束后产物经过过滤、洗涤、干燥，得到整体式纳米Y型分子筛。本专利技术无需添加任何有机物制备纳米Y型分子筛，制备的整体式纳米Y型分子筛是聚集的线团式纳米尺度晶体，分子筛表面积大，活性高。【专利说明】一种整体式纳米Y型分子筛的制备方法
本专利技术涉及一种整体式纳米Y型分子筛的制备方法，属于无机催化载体材料领域，本专利技术具体涉及在不添加任何有机物的情况下，通过干胶转化合成整体式纳米Y型分子筛，制备的整体式Y型分子筛呈聚集的纳米尺寸晶体。 技术背景 目前采用的水热法制备的普通Y型分子筛，其晶粒一般在lOOOnm。由于晶粒尺寸较大，相对孔道较长，扩散阻力大，重油大分子筛难以进入孔道进行反应，所以其裂化活性及反应选择性较差。分子筛晶粒减小后，其表面积增大，孔道缩短，催化剂活性位相对更多，扩散性能得到改善。 许多研究者通过不同的方法对合成小晶粒Y型分子筛进行了研究，如加入晶种或导向剂，改变合成的工艺条件如改变合成温度、加料顺序，提高合成体系的碱度，添加葡萄糖和淀粉，添加表面活性剂和有机溶剂等手段，可以达到减小分子筛晶粒尺寸的目的。归纳起来主要有:中国专利CN1285314A，CN1160676A利用添加陈化后的晶种进行合成。CN1176848A中采用添加乙醇来达到减小分子筛晶粒的目的。USP3516786，USP4372931通过加入分散介质，甲醇、乙醇、二甲基亚砜等合成纳米级Y型分子筛。USP4778666，USP4587115通过改变合成中的工艺条件，如高速搅拌、低温晶化以及微波晶化，来降低分子筛晶粒尺寸。CN1081425A中通过多步晶化手段也可以使产物的粒径减小。这些方法中加入了有机模板剂，或是加入了乙醇等有机物分散剂，增加了合成成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在无有机模板剂，且无其他添加剂的条件下，以高岭土为原料制备整体式纳米Y型分子筛。 本专利技术制备整体式纳米Y型分子筛的过程如下: 1、一种整体式纳米Y型分子筛的制备方法，其特征在于纳米Y型分子筛的制备方法包括以下实验步骤: —、导向剂的制备，将偏铝酸钠溶于去离子水中，搅拌均匀；待偏铝酸钠完全溶解后，将氢氧化钠加入上述溶液中，搅拌均匀；最后将水玻璃缓慢加入其中，控制导向剂摩尔比为(8 ~45)Na20: Al2O3: (8 ~40)Si02: (100~500)!120，在201:~401:下维持搅拌4h~1h制得； 二、将硅源、偏高岭土、碱源、导向剂、去离子水按摩尔比(I~7)Na2O: Al2O3: (3~7)Si02: (I~40)H2O混捏均匀得到反应底物，将反应底物装入带有水套隔层的反应釜中晶化，反应底物与水按照质量比(2~3): I装填，在一定反应温度下晶化，晶化结束后产物经洗涤、干燥得到整体式纳米Y型分子筛。 在上述技术方案中步骤二晶化过程的温度控制在100°C~130°C，晶化时间控制在5h~40h。 步骤二中导向剂的加入量为混合物中S12质量的0.1%~70% ； 步骤二中干燥温度在100°C~120°C，干燥时间12h~20h ； 步骤二中偏高岭土由高岭土经500°C~900°C温度焙烧制得。 本专利技术还提供了根据上述任一制备方法制备得到的整体式纳米Y型分子筛。 本专利技术方法与现有技术相比，其优势在于，本方法在不添加任何有机模板剂及有机分散剂的条件，通过干胶转化法控制合成整体式纳米Y型分子筛。整体式Y型分子筛呈线团式纳米尺寸晶体，具有较大的比表面积，可提供更多的表面活性中心，扩散通道短，扩散阻力小，使得反应物更容易接近活性中心。同时线团式纳米Y型分子筛具有较大的中孔体积，有利于大分子的扩散，促进大分子的裂解反应。另外，线团式纳米Y型分子筛均匀地分布在高岭土基质上，无包覆的分子筛，分子筛利用率高，具有较高的催化活性。 【专利附图】【附图说明】 图1为具体实施例1中样品的XRD谱图； 图2为具体实施例1中样品的SEM谱图。 【具体实施方式】 结合以下实施例和附图对本专利技术做进一步说明，实施本专利技术的过程、条件、试验方法等，均为本领域的普遍知识和公知常识，所用试剂均为市售，除以下专门提及的内容以外。 本专利技术所得样品采用日本理学D/MAX-2500型X射线衍射(XRD)仪进行衍射实验，对比鉴定是否为Y型分子筛的晶相。测定条件:Cu IE, Ka射线(λ = 0.15418nm)，Ni滤波，工作电压40kV，工作电流200mA，扫描范围5~55°，扫描速度10° /分钟。衍射峰的强度由衍射峰的峰高与最强峰峰高的百分比计算得来。由于不同样品的氧化硅与氧化铝的比值不同，以及晶粒尺寸和实验仪器误差的影响，衍射角2 Θ的测量值的偏差为±0.20度。 实施例1 偏高岭土制备: 将高岭土放入马弗炉中，以2°C /min的升温速率升到550°C，并在550°C下煅烧2h制得偏高岭土，高岭土中S12质量分数为51% ,Al2O3质量分数为44%。 导向剂I制备如下: 称取20.4g偏铝酸钠(Al2O3质量分数为41wt%，Na2O质量分数为28.7% )，溶于50g去离子水中,待偏招酸钠固体全部溶解后,加入氢氧化钠74g(纯度96wt% ),冷却至室温后，在搅拌状态下加入水玻璃376g(Si02质量分数为26.2%，Na2O质量分数为8.3% )，在室温下混合均匀并保持搅拌陈化1h后制得导向剂I。导向剂I中组分的摩尔比为18Na20: Al2O3: 20Si02: 200H20。 将1.34g氢氧化钠溶于6g去离子水中，完全溶解后加入19g水玻璃，搅拌至均匀，最后加入2.41g导向剂溶液，将上述溶液加入到6g偏高岭土中，将溶液与偏高岭土混捏至均匀。混合物配比为1.6Na20: Al2O3: 5.2Si02: 39.6H20。取3g反应底物装入带有水套隔层的聚四氟乙烯反应釜中，在隔套外加去离子水1.2g，密闭后于110°C下晶化20h。待晶化结束后，将反应釜放入冷水中急速冷却至室温，经过滤洗涤将产物洗至中性，在120°C下干燥12h后得到整体式纳米Y型分子筛。X射线衍射仪测试结果和电镜扫描图如图1、2所示，图1XRD显示具有Y型分子筛特征峰。从图2电镜扫描图可以看出分子筛是直径在50nm左右的线性晶粒，由这些晶体组成0.5 μ m~I μ m的球形聚集体。 实施例2 偏高岭土制备: 将高岭土放入马弗炉中，以2°C /min的升温速率升到650°C，并在650°C下煅烧2h制得偏高岭土，高岭土中S12质量分数为51% ,Al2O3质量分数为44%。 导向剂2制备如下: 称取6.8g偏铝酸钠(Al2O3含量为41wt%，Na2O含量为28.7wt% )，溶于64g去离子水中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整体式纳米Y型分子筛的制备方法，其特征在于包括以下实验步骤：一、导向剂的制备，将偏铝酸钠溶于去离子水中，搅拌均匀；待偏铝酸钠完全溶解后，将氢氧化钠加入上述溶液中，搅拌均匀；最后将水玻璃缓慢加入其中，控制导向剂摩尔比为(8～45)Na2O∶Al2O3∶(8～40)SiO2∶(100～500)H2O，在20℃～40℃下维持搅拌4h～10h制得；二、将硅源、偏高岭土、导向剂、碱源、去离子水按摩尔比(1～7)Na2O∶Al2O3∶(3～7)SiO2∶(10～43)H2O混捏均匀，将反应底物装入带有水套隔层的反应釜中晶化，反应底物与水按照质量比(2～3)∶1装填，在一定反应温度下晶化，晶化结束后产物经洗涤、干燥得到整体式纳米Y型分子筛。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张耀日，裴仁彦，霍志萍，范景新，刘冠锋，臧甲忠，于海斌，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油天津化工研究设计院，中海油能源发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11