本发明专利技术公开一种Y型分子筛及其制备和其在裂化中的应用，所述Y型分子筛外表面呈现多菱角状纳米晶体，表面纳米晶体尺寸为30~800nm；所述Y型分子筛的制备方法，其分子筛合成液中含有表面活性剂S和低碳醇M，所述Y型分子筛拥有更多的可接触面积和更多的可接触活性位，所述分子筛用于加氢裂化过程显著提高了催化剂的性能。的性能。
【技术实现步骤摘要】
一种Y型分子筛及制备和其在裂化中的应用
[0001]本专利技术涉及一种Y型分子筛及其制备和其在裂化中的应用，具体地说涉及一种Y型分子筛及其制备和其在加氢裂化中的应用。
技术介绍
[0002]Y型分子筛具有大比表面积、高水热稳定性、适宜酸性以及合成成本低等明显优势，同时，在其拓扑结构中有1.12nm的超笼结构使其在催化领域有着无法替代的重要位置。目前，已在石油炼制、污水处理和废气处理等多个领域应用。
[0003]Y型分子筛晶粒尺寸一般从几百纳米到几个微米不等，孔道尺寸小于1.3nm，分子在分子筛孔道中扩散时，与孔壁不断发生碰撞，造成大分子较难离开分子筛孔道，产生副反应和造成催化剂积碳。常规微米级Y型分子筛比表面积较小，造成分子筛内表面活性中心的损失，降低活性位的有效利用率。微米级Y型分子筛的微孔结构导致反应物扩散路径较长、扩散阻力较大和活性中心的有效利用率低等问题出现，在很大程度上限制了其在工业中的应用，尤其是在石油炼制领域中油品大分子反应。目前，研究者们通常采用制备多级孔Y型分子筛和缩短孔道长度，即纳米级Y型分子筛两种方法解决微米级Y型分子筛出现的诸多问题。
[0004]多级孔Y型分子筛的制备方法主要是通过后处理方法，将分子筛放置在酸性环境或碱性环境中达到脱铝、脱硅目的，进而在分子筛骨架引入介孔结构。或在分子筛初始凝胶形成过程中加入模板剂，通过高温焙烧将分子筛骨架中的模板剂去除，形成缺陷位引入二次孔。两种方法均可在分子筛骨架内形成二次孔结构，但引入二次介孔较少，并且二次孔多在分子筛表面形成，对大分子扩散到分子筛孔道内作用并不大。
[0005]相较于多级孔Y型分子筛制备方法，纳米级Y型分子筛具有高比表面积、高负载能力以及较短的孔道结构等多个优势。纳米级Y型分子筛晶粒尺寸有利于提高活性中心的可接近性，有效减小大分子在分子筛孔道内的扩散路径，提高扩散效率。尤其，在晶粒尺寸<100nm时，其外比表面积显著增加，孔道显著缩短，大幅度提高其催化性能。但，过小的晶粒尺寸易引起晶粒团聚、固液难分离等问题，影响其在工业中的广泛应用。目前，纳米级Y型分子筛的合成方法主要是通过利用模板剂、晶种或微波、超声设备干预等直接水热合成。
[0006]CN100551825公开了一种在旋转床重力条件下进行初始凝胶配制过程，该方法工艺流程复杂，不利于大规模工业生产。CN101723400公开了一种晶粒直径为100nm~700nm的小晶粒Y型分子筛的制备方法，该合成方法制备的小晶粒为高度分散型，不利于分离，收率较低。CN106698460公开了一种利用超声干燥处理方法制备纳米Y分子筛，该方法可通过过滤收集产物，但该合成过程复杂，不利于工业大规模生产。CN105621446公开了一种以改性高岭土为原料合成纳米Y型分子筛的方法，该方法合成Y型分子筛晶粒较小，在30~100nm之间，但合成原料特殊，并且产品收率较小。
技术实现思路
[0007]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种Y型分子筛及其制备和其在裂化中的应用，所述Y型分子筛拥有更多的可接触面积和更多的可接触活性位，所述分子筛用于加氢裂化过程显著提高了催化剂的性能。
[0008]一种Y型分子筛，外表面呈现多菱角状纳米晶体，表面纳米晶体尺寸为30~800nm，优选50~500nm。所述分子筛的比表面积为650~1000m2/g，优选700~900m2/g；总孔体积为0.30~0.48ml/g，优选0.32~0.42ml/g。
[0009]一种Y型分子筛的制备方法，分子筛合成液中含有表面活性剂S和低碳醇M，合成液中以摩尔计溶液组成如下：n(Na2O):n(Al2O3): n(SiO2):n (H2O):n(S):n(M)=5~12:1:6~11:180~320:0.1~0.3:0.1~0.6，优选的以摩尔计溶液组成n(Na2O):n(Al2O3):n(SiO2):n(H2O):n(S):n(M)=6~10:1:8~10:200~280:0.12~0.20:0.12~0.40。上述方法中，所述含有表面活性剂S为非离子型表面活性剂、离子型表面活性剂（包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂）、两性表面活性剂或复配表面活性剂，优选离子型表面活性剂，进一步优选C
n
H
2n+1
(CH3)3NBr。
[0010]上述方法中，所述低碳醇M为甲醇、乙醇、丙醇等一元饱和醇，优选碳原子数小于6的一元饱和醇，进一步优选乙醇。
[0011]上述方法中，所述分子筛合成液生成凝胶后经结晶、干燥后获得最终的分子筛。所述结晶温度为20~100℃，结晶时间为20~28h，干燥温度为90~120℃，干燥时间为8~24h。所述晶化优选为先低温-后高温的多段晶化过程，优选采用两段恒温晶化过程。两段恒温晶化过程为：第一段恒温温度在20℃~60℃之间，优选30℃~50℃，恒温晶化时间为8~168小时，优选12~96小时；第二段恒温温度在60℃~100℃之间，优选70℃~90℃，恒温晶化时间为5~120小时，优选12~96小时。
[0012]上述方法中，所述分子筛合成液在25℃~45℃，优选30℃~40℃热处理为1~36小时，优选5~28小时。热处理过程有利于形成适当的分子筛前驱物。
[0013]本专利技术实施例中一种具体的Y型分子筛制备过程，包括如下步骤：（1）在搅拌条件下，将铝源加蒸馏水溶解，再加入碱搅拌至澄清，继续加入表面活性剂S和低分子醇M缓慢搅拌均匀后，向该体系中加入硅源，搅拌均匀；（2）在一定温度下对溶液预加热一定时间，最后形成的溶液组成为n(Na2O):n(Al2O3):n(SiO2):n(H2O):n(CTAB):n(C2H5OH)=5~12:1:6~11:180~320:0.1~0.3:0.1~0.6，优选n(Na2O):n(Al2O3):n(SiO2):n(H2O):n(CTAB):n(C2H5OH)= 6~10:1:8~10:200~280:0.12~0.20:0.12~0.40，并将凝胶进行两段恒温晶化过程，将得到的固体产物洗涤至中性，过滤并干燥得到目标产物。
[0014]上述方法步骤（1）中，所述的铝源包括氯化铝、硫酸铝、硝酸铝、铝酸钠中的一种或几种，优选铝酸钠。
[0015]上述方法中，所述含有表面活性剂S为离子型表面活性剂（包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂），优选阳离子表面活性剂，进一步优选C
n
H
2n+1
(CH3)3NBr。
[0016]上述方法中，所述低碳醇为甲醇、乙醇、丙醇等一元饱和醇，优选碳原子数小于6的一元饱和醇，进一步优选乙醇。
[0017]上述方法步骤（1）中，所述含有表面活性剂S为离子型表面活性剂，优选阳离子表
面活性剂，进一步优选C
n
H
2n+1
(CH3)3NBr，其中n可以是1~20。
[0018]上述方法步骤（1）中，所述的硅源包括硅溶胶、水玻璃、硅胶以及白炭黑等，优选硅本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种Y型分子筛，其特征在于：所述分子筛外表面呈现多菱角状纳米晶体，表面纳米晶体尺寸为30~800nm。2.根据权利要求1所述的分子筛，其特征在于：所述分子筛的比表面积为650~1000m2/g；总孔体积为0.30~0.48ml/g。3.权利要求1或 2 所述分子筛的制备方法，其特征在于：子筛合成液中含有表面活性剂S和低碳醇M，合成液中以摩尔计溶液组成如下：n(Na2O):n(Al2O3): n(SiO2):n (H2O):n(S):n(M)=5~12:1:6~11:180~320:0.1~0.3:0.1~0.6。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：优选的以摩尔计溶液组成n(Na2O):n(Al2O3):n(SiO2):n(H2O):n(S):n(M)=6~10:1:8~10:200~280:0.12~0.20:0.12~0.40。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述表面活性剂S为非离子型表面活性剂、离子型表面活性剂、、两性表面活性剂或复配表面活性剂。6.根据权利要求5述的方法，其特征在于：所述表面活性剂S为C
n
H
2n+1
(CH3)3NBr。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述低碳醇M为甲醇、乙醇、或丙醇中的一种。8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述分子筛合成液生成凝胶后经结晶、干燥后获得最终的分子筛。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述结晶温度为20~100℃，结晶时间为20~28h，干燥温度为90~120℃，干燥时间为8~24h。10.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦波，高杭，杜艳泽，柳伟，王仲义，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：
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