一种NaY分子筛的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种NaY分子筛的制备方法，该方法包括：a、将导向剂、硅源、铝源与水混合均匀，得到硅铝凝胶混合物，其中，以氧化物计并以摩尔计，所述硅铝凝胶混合物的组成为Na2O：Al2O3：SiO2：H2O＝(1.5‑10)：1：(5‑18)：(100‑500)；b、将步骤a中所得的硅铝凝胶混合物进行过滤，得到凝胶滤饼；c、将步骤b中所得的凝胶滤饼进行晶化处理，得到晶化产物；d、将步骤c中所得的晶化产物进行洗涤和干燥，得到NaY分子筛。本发明专利技术将硅铝凝胶在晶化前经过过滤、洗涤，可以提高NaY分子筛合成的单釜产率，节省了合成凝胶加热升温时的能源消耗，也可除去合成凝胶中的杂质离子，利于晶化母液的直接回用，有助于实现NaY分子筛的清洁化生产。

A preparation method of NaY molecular sieve

The invention discloses a preparation method of NaY molecular sieve, the method comprises the following steps: A, the guide agent, silicon source, aluminum source and water mixing evenly, get the aluminosilicate gel mixture, which, by the oxide and the mole, the Si Al gel mixture for Na2O:Al2O3:SiO2: (H2O = 1.5 10):1: (5 18): (100 500); B, the silica alumina gel mixture obtained in step a filter, get the gel cake; C, the gel cake obtained in step B crystallization treatment, D, will get the products of crystallization; crystallization product obtained in the step C the washing and drying, NaY molecular sieve. The invention in the aluminosilicate gel before crystallization through filtration, washing, screening can improve the productivity of single kettle synthesized NaY molecules, save the synthesis gel when heated energy consumption, also can remove the impurity ion in the synthesis gel, to direct crystallization mother liquor recycling, clean production and helps to achieve the NaY molecule sieve.

【技术实现步骤摘要】
一种NaY分子筛的制备方法
本专利技术涉及一种NaY分子筛的制备方法。
技术介绍
Y型分子筛作为催化剂活性组元或催化剂载体，可以广泛应用于催化裂化、加氢裂化以及异构化等炼油化工过程中，是目前用量最大的沸石材料。作为石油裂化催化剂原料的NaY分子筛，为保持使用过程中具有足够的水热稳定性，一般要求其硅铝比大于5.0。目前工业上生产NaY分子筛的方法基本上都是采用美国GRACE公司所提出的导向剂法(美国专利US3639099，US3671191)，即在添加导向剂的条件下先制备碱性硅铝凝胶，然后通过水热晶化的方法制备NaY分子筛。US3639099提出的制备方法由于投料碱度较大，所制备出的NaY分子筛的硅铝比一般为4.0-4.5；而当采用较低碱度以提高硅铝比时，则由于水量较低、胶体较粘稠而搅拌困难。因此GRACE公司在US3671191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分子筛产品，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US3671191中所提出的方法来生产NaY分子筛，但是存在的问题是投料水量高，且投料硅铝比高、硅源利用率低，使得产品单釜产率较低。虽然经过几十年工业化生产的发展，现在合成体系的投料硅铝比已降到10以下，但为了避免硅铝源胶凝时粘稠难搅的问题，体系的水含量仍然较高，一般达到80％以上，而体系的固含量低于20％，一方面造成NaY分子筛合成的单釜产率较低，一般只有10％左右；一方面由于须将合成凝胶体系加热到100℃左右晶化而造成能源的浪费。因此，如何降低合成体系的投料水量，以提高NaY分子筛合成的单釜产率、降低合成过程中的能源消耗，成为了人们的努力方向。美国专利US4576807提供了一种以固体晶种代替液体导向剂制备NaY分子筛使体系的水含量降低的方法。具体步骤为：室温下向水玻璃中加入研细的NaY晶种，在大约100℃下加热4小时以上制成活性硅酸钠体系，然后冷却至室温，再将铝酸钠在搅拌状态下慢慢加入活性硅酸钠体系中制成凝胶，凝胶配比为(6.6±0.5)Na2O：(17.5±0.5)SiO2：Al2O3：(135±0.5)H2O，将凝胶升温至大约100℃搅拌晶化12小时以上。该方法虽降低了水含量，但其工艺步骤复杂，操作成本增加，并且投料硅铝比较高，因而硅源利用率较低。中国专利CN1185996A公开了一种提高NaY分子筛合成效率的方法。该方法将原料水玻璃加热到一定的温度(优选60℃-95℃)，然后再将导向剂以及铝酸盐和铝盐与其混合均匀，得到配比为(1.8-4)Na2O：(7-12)SiO2：Al2O3：(100-180)H2O的凝胶，然后按照常规方法水热晶化。该方法由于提高了原料水玻璃的温度，使凝胶制备过程中胶体的粘稠度得以降低，可以减少投水量，能够将单釜产率提高30-80％。但该方法制备工艺较为复杂，增加了操作难度和制备成本。中国专利CN101190795A公开了一种采用固相转化制备NaY分子筛的方法，具体的步骤包括：按照NaY分子筛的配比要求，在固体硅源、铝源中选择性加入一定量的导向剂，搅拌均匀后成为固体状态反应混合物，装入反应釜中进行晶化反应，温度控制在90℃-140℃，晶化时间为24-120小时，最后经过滤、洗涤、干燥，得到相对结晶度大于60％的NaY分子筛。该方法区别于传统水热晶化生产NaY分子筛的方法，具有硅铝源利用率高、产品收率高等特点。但该方法由于反应物料为固体，对合成过程中的传质和传热造成不利影响，分子筛的结晶度难以提高，且难以实现工业化生产。中国专利CN104118884A公开了一种用固体硅源制备NaY分子筛的方法，具体过程为：按照分子筛的配比要求，在20℃-80℃搅拌条件下将固体硅源加入到碱性溶液中搅拌0.5-5小时，再加入导向剂搅拌1-5小时，然后加入铝源，混合均匀后，制得凝胶反应混合物；将上述凝胶反应混合物在80℃-140℃下晶化10-40h，再经过滤、洗涤、干燥，制得NaY分子筛。该方法在不改变目前工业生产NaY分子筛工艺设备的前提下，可将单釜产率由目前的10％左右提高至20％左右。但该法硅胶解聚耗时较长，合成凝胶制备过程较复杂，且合成的NaY晶粒偏小，仅有200nm-400nm。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种NaY分子筛的制备方法，该方法在不改变现有工业设备的前提下，使用常规的工业原料制备NaY分子筛，使单釜产率得到提高。为了实现上述目的，本专利技术提供一种NaY分子筛的制备方法，该方法包括：a、将导向剂、硅源、铝源与水混合均匀，得到硅铝凝胶混合物，其中，以氧化物计并以摩尔计，所述硅铝凝胶混合物的组成为Na2O：Al2O3：SiO2：H2O＝(1.5-10)：1：(5-18)：(100-500)；b、将步骤a中所得的硅铝凝胶混合物进行过滤，得到凝胶滤饼；c、将步骤b中所得的凝胶滤饼进行晶化处理，得到晶化产物；d、将步骤c中所得的晶化产物进行洗涤和干燥，得到NaY分子筛。优选地，步骤a中，以氧化物计并以摩尔计，所述硅铝凝胶混合物的组成为Na2O：Al2O3：SiO2：H2O＝(2-6)：1：(6-10)：(150-400)。优选地，步骤a中的所述硅源为硅酸盐。优选地，步骤a中的所述硅源为水玻璃。优选地，步骤a中的所述铝源为选自铝盐和铝酸盐中的至少一种。优选地，步骤a中的所述导向剂的制备方法包括：将硅源、铝源、碱源与水混合，在常温-60℃下静置老化0.5-48h，其中，以氧化物计并以摩尔计，所述导向剂的组成为Na2O：Al2O3：SiO2：H2O＝(15-18)：1：(15-17)：(280-380)。优选地，步骤a中，所述导向剂中的Al2O3含量占所述硅铝凝胶混合物中总的Al2O3含量的3-10％。优选地，该方法还包括，将步骤b中所得凝胶滤饼在晶化之前用5-12倍滤饼体积的水淋洗。优选地，步骤c中所述晶化之前的滤饼中水的含量为60-80重量％。优选地，步骤c中的所述晶化处理的条件为：温度为70-120℃，时间为10-50小时。通过上述技术方案，本专利技术使用合适的配比制备硅铝凝胶混合物，再将硅铝凝胶混合物经过适当的过滤、洗涤得到凝胶滤饼，然后将凝胶滤饼直接按常规方法升温晶化即可得到本专利技术提供的NaY分子筛。本专利技术的主要优势在于：硅铝凝胶混合物可利用现有的工业设备在晶化前经过过滤、洗涤，一方面提高了凝胶滤饼的固含量，使后续的NaY分子筛合成的单釜产率得到提高，同时节省了凝胶混合物加热升温时的能源消耗；另一方面，通过过滤、洗涤可除去合成凝胶中的杂质离子(如SO42-、Cl-、NO3-等)，利于晶化母液的直接回用，有助于实现NaY分子筛的清洁化生产。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术实施例2制备的NaY分子筛的XRD谱图；图2是本专利技术实施例2制备的NaY分子筛的扫描电镜(SEM)照片。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种NaY分子筛的制备方法，该方法包括：a、将导向剂、硅源、铝源与水混合均匀，得到硅铝凝胶混合物，其中，以氧化物计并以摩尔计，所述硅铝凝胶混合物的组成为Na2O：Al2O3：SiO2：H2O＝(1.5‑10)：1：(5‑18)：(100‑500)；b、将步骤a中所得的硅铝凝胶混合物进行过滤，得到凝胶滤饼；c、将步骤b中所得的凝胶滤饼进行晶化处理，得到晶化产物；d、将步骤c中所得的晶化产物进行洗涤和干燥，得到NaY分子筛。

【技术特征摘要】
1.一种NaY分子筛的制备方法，该方法包括：a、将导向剂、硅源、铝源与水混合均匀，得到硅铝凝胶混合物，其中，以氧化物计并以摩尔计，所述硅铝凝胶混合物的组成为Na2O：Al2O3：SiO2：H2O＝(1.5-10)：1：(5-18)：(100-500)；b、将步骤a中所得的硅铝凝胶混合物进行过滤，得到凝胶滤饼；c、将步骤b中所得的凝胶滤饼进行晶化处理，得到晶化产物；d、将步骤c中所得的晶化产物进行洗涤和干燥，得到NaY分子筛。2.根据权利要求1的方法，其中，步骤a中，以氧化物计并以摩尔计，所述硅铝凝胶混合物的组成为Na2O：Al2O3：SiO2：H2O＝(2-6)：1：(6-10)：(150-400)。3.根据权利要求1的方法，其中，步骤a中的所述硅源为硅酸盐。4.根据权利要求1的方法，其中，步骤a中的所述硅源为水玻璃。5.根据权利要求1的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王维家，罗一斌，
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