一种NaY沸石的高效合成方法技术

一种ＮａＹ沸石的制备方法，包括按照常规ＮａＹ制备方法中所采用的制备导向剂的方法制备出导向剂，将该导向剂以及铝酸盐和铝盐与温度为４０－１００℃的水玻璃混合均匀，然后按常规方法水热晶化。该反应混合物的摩尔组成符合（１．８～４．０）Ｎａ↓［２］Ｏ∶Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］∶（７～１２）ＳｉＯ↓［２］∶（１００～１８０）Ｈ↓［２］Ｏ的配比，其中导向剂中的Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］占混合物料总Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］量的１～１０重％。本发明专利技术所提供的方法可大幅度提高ＮａＹ的单釜产率，而所得ＮａＹ产品的质量与常规方法相当。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种NaY沸石的高效合成方法本专利技术涉及NaY沸石的制备方法。NaY沸石是制备石油裂化催化剂的主要原料。USP3103007中所描述的NaY沸石的化学式为0.9±0.2Na2O∶Al2O3∶wSiO2∶xH2O，其中w＝3～6，x可达9，而作为石油裂化催化剂原料的NaY沸石一般要求其w值(即硅铝比)大于4.5，最好大于5.0。目前工业上生产NaY沸石的方法基本上都是采用美国Grace公司所提出的导向剂法(USP3639099，USP3671191)，USP3639099中所提出的制备NaY沸石的方法是将硅酸钠溶液、铝酸钠溶液和铝盐溶液与组成大约为(15～17)Na2O∶Al2O3∶(14～16)SiO2∶(280～360)H2O的晶粒小于0.1μm的导向剂混合，然后于大约100℃下晶化，其中反应混合物的摩尔组成范围为(3～6)Na2O∶Al2O3∶(8～12)SiO2∶(120～200)H2O；该方法由于投料碱度较大，制备出的NaY沸石的硅铝比一般为4.0～4.5；而当采用较低碱度(Na2O/Al2O3＝3～4)以提高产品硅铝比时，则由于水量较低胶体较粘稠而需要剧烈搅拌(见其中的实施例5)；因此Grace公司在USP3671191中对此方法进行了改进，即提高投料硅铝比，增加投料水量，以获得硅铝比大于5.0的NaY产品，其中反应混合物的配比为(3.5～7)Na2O∶Al2O3∶(10～16)SiO2∶(140～280)H2O，目前工业上大多采用USP3671191中所提出的方法来生产NaY沸石，后来文献报道的方法也都与此大同小异，其缺点是投料水量较高因此单釜效率(产量)较低，而且投料硅铝比较高，因此母液中SiO2排放量较高，降低了硅的利用率。多年以来NaY的生产方法已基本定型，如何降低投料水量以提高单釜效率，同时又能使NaY产品具有较高的硅铝比。便成了人们的努力方向。USP4436708中提出的制备NaY沸石的方法是将NaY晶种与水玻璃混合搅拌大约5小时后冷却至-5～0℃制成硅酸钠体系，再将铝酸钠溶液冷却至0℃后加入到上述体系中，所得混合物在大约0℃至室温下陈化一段时间，然后加热至80～120℃进行晶化，其中反应混合物的摩尔组成范围为(4.4～8.5)Na2O∶Al2O3∶(10.1～16.0)SiO2∶(145～200)H2O。USP4576807中提出的制备NaY沸石的方法是室温下向水玻璃中加入已合成出并研细的NaY晶种，然后在大约100℃下煮4小时以上制成活性硅酸钠体系，然后冷却至室温，再加入铝酸钠制成反应-->混合物，然后再一次升温至大约100℃搅拌晶化12小时以上，其中反应混合物的摩尔组成范围为(5.0～8.5)Na2O∶Al2O3∶(15～25)SiO2∶(100～180)H2O。这两种方法虽然投料水量有所降低从而提高了单釜效率，但是其工艺步骤较复杂，操作成本增加，并且都是采用高碱度成胶且投料SiO2/Al2O3较高，因而其SiO2的利用率较低。本专利技术人发现。如果提高原料水玻璃的温度，则当其与铝酸钠等其他原料混合后所成胶体的粘稠度大大降低，从而有可能减少投料水量，提高单釜效率。本专利技术的目的是提供一种NaY沸石的合成方法，以在基本上不改变原有NaY制备工艺和产品质量的前提下提高NaY的单釜合成效率。本专利技术所提供的NaY沸石的合成方法包括：(1)按照常规NaY制备方法中所采用的制备导向剂的方法制备出导向剂；(2)将上述导向剂以及铝酸盐、铝盐和水加入到温度为40～100℃的水玻璃中混合均匀，使所得混合物的摩尔组成符合(1.8～4.0)Na2O∶Al2O3∶(7～12)SiO2∶(100～180)H2O的配比，其中导向剂中的Al2O3占混合物料总Al2O3量的1～10重％，优选3～8重％；(3)将(2)所得混合物按常规方法水热晶化。本专利技术所提供的方法中步骤(1)中的导向剂(晶种)可以按现有技术中制备八面沸石导向剂的各种方法来制备，但最好是按照目前工业上普通采用的即NaY的常规制备方法中所采用的制备导向剂的方法来制备，例如按照USP3639099，USP3671191，USP4166099和CN1081425A中所提出的制备导向剂的方法来制备，这样可以不改变现有NaY的合成工艺且不需增加设备；按照这些常规方法制备出的导向剂的组成范围为(11～18)Na2O∶Al2O3∶(10～17)SiO2∶(200～350)H2O。本专利技术所提供的方法中步骤(2)所说的铝盐可以是硫酸铝、磷酸铝、氯化铝或者硝酸铝，它与铝酸盐及导向剂中的铝一起作为NaY合成时的Al2O3源，而水玻璃及导向剂中的硅一起作为NaY合成时的SiO2源；酸性的铝盐与碱性的铝酸盐可用来调节反应体系的碱度，铝盐与铝酸盐的用量根据其与步-->骤(1)所得导向剂以及水玻璃混合以后所得混合物的摩尔组成符合(1.8～4.0)Na2O∶Al2O3∶(7～12)SiO2∶(100～180)H2O，优选的是(2.0～3.0)Na2O∶Al2O3∶(8～10)SiO2∶(100～150)H2O的配比来决定；该配比中的Na2O代表混合物的碱度，它不包括被酸中和掉的部分。另外，除了用铝盐和铝酸盐与导向剂中的铝作为复合Al2O3源以外，也可单独用铝盐或者单独用铝酸盐与导向剂中的铝一起作为合成NaY时的Al2O3源，此时需另外加碱或者酸来调节反应体系的碱度，因此优选的是采用铝盐和铝酸盐与导向剂中的铝一起作为合成NaY时的Al2O3源。本专利技术所提供的方法中所说水玻璃在其与导向剂和铝源混合时其温度应保持在40～100℃，优选的是保持在60～95℃。本专利技术所提供的方法中所说水热晶化的条件是温度为95～120℃，时间为8～40小时。本专利技术所提供的方法的优点是在基本不改变现有的常规NaY生产工艺和设备的情况下，可使合成NaY的单釜效率提高30～80％，而所得NaY产品的质量与常规方法制备出的NaY的质量相当，其硅铝比大于5.0。下面的实施例将对本专利技术做进一步的说明。在各实施例和对比例中，合成出的NaY沸石的相对结晶度根据RIPP146-90标准方法测定(见《石油化工分析方法(RIPP试验方法)》，杨翠定等编，科学出版社，1990年版)，硅铝比的测定是先按RIPP 145-90标准方法(同上)测得NaY沸石的晶胞常数a0，然后根据下式计算硅铝比：沸石的比表面用低温N2吸附法测定(GB/T5816-1995)，热崩塌温度用差热分析法(DTA)测定。表2中的单釜产量是以对比例1的工业釜产量为1.0吨，按相同工业釜体积而计算出来的。-->实施例1取7.7ml水玻璃(长岭炼油化工厂催化剂厂产品，比重1.252，SiO2含量227克/升，模数29)放入一烧杯中，加入5.0ml高偏铝酸钠溶液(厂家同上，A12O3含量40克/升，Na2O浓度281.5克/升，比重1.36)混合均匀后于室温下陈化24小时，制成摩尔配比为16.7Na2O∶Al2O3∶14.9SiO2∶345H2O的导向剂。取100ml浓水玻璃溶液(南京无机化工厂产品，比重1.38，SiO2含量26.7重％，模数3.13)加热到95℃后，停止加热，然后在搅拌下向其中加入42.4ml低偏铝酸钠溶液(长岭炼油化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＮａＹ沸石的制备方法，其特征在于该方法包括： （１）按照常规ＮａＹ制备方法中所采用的制备导向剂的方法制备出导向剂； （２）将上述导向剂以及铝酸盐和铝盐与温度为４０～１００℃的水玻璃混合均匀，使所得混合物的摩尔组成符合（１．８～４．０）Ｎａ↓［２］Ｏ∶Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］∶（７～１２）ＳｉＯ↓［２］∶（１００～１８０）Ｈ↓［２］Ｏ的配比，其中导向剂中的Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］占混合物料总Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］量的１～１０重％； （３）将（２）所得混合物按常规方法水热晶化。

【技术特征摘要】
1.一种NaY沸石的制备方法，其特征在于该方法包括：(1)按照常规NaY制备方法中所采用的制备导向剂的方法制备出导向剂；(2)将上述导向剂以及铝酸盐和铝盐与温度为40～100℃的水玻璃混合均匀，使所得混合物的摩尔组成符合(1.8～4.0)Na2O∶Al2O3∶(7～12)SiO2∶(100～180)H2O的配比，其中导向剂中的Al2O3占混合物料总Al2O3量的1～10重％；(3)将(2)所得混合物按常规方法水热晶化。2.按照权利要求1的制备方法，其中步骤(2)所说铝酸盐为偏铝酸钠。3.按照权利要求1的制备方法，其中步骤(...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小明，舒兴田，冯强，罗京娥，何鸣元，
申请(专利权)人：中国石油化工总公司，中国石油化工总公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]