一种制备Ｙ型沸石的方法技术

一种制备Ｙ型沸石的方法，将铝源、硅源和氢氧化钠水溶液按比例在强烈搅拌下混合；待混合液成胶完成后分两步向混合液中加入Ｙ型沸石导向剂，其加入总量为混合液体积的５～１５％。第一次向混合液中加导向剂是在铝源、硅源和氢氧化钠水溶液强烈搅拌混合成胶后，加入量为混合液体积的１～５％；在１５～７０℃的温度下静置５～３６ｈ后，第二次再在搅拌状态下向混合液中加入导向剂，加入量为混合液体积的５～１０％，搅拌５～１０分钟后在９０～１１０℃的温度下晶化１２～３６ｈ；然后将母液分离，产物经水洗至ｐＨ值小于１０后在１００～１１０℃的温度下烘干制得Ｙ型沸石产品。本发明专利技术不使用有机模板剂，可有效降低生产成本和减少环境污染，缩短晶化时间，提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无机多孔材料
，具体涉及一种快速制备Y型沸石的方法。
技术介绍
Y型沸石以其良好的催化活性和高温稳定性在工业上得到了广泛的应用。沸石催 化剂取代酸处理的粘土和无定型硅铝催化剂使催化裂化工艺中的转化率、汽油收率及辛烷 值大幅度提高，同时降低了焦炭和气体产率，导致炼油工业的一次技术性革命。特别是随着 原油的逐渐重质化、劣质化及环保限制日趋严格，炼油催化剂对沸石的质量要求更高，需求 量也逐渐上升，沸石生产成本就对催化剂成本起到举足轻重的作用。 Y型沸石导向剂是生成高结晶度及晶相单一 Y型沸石的重要条件，它在沸石合成 中起结构导向作用。如果体系不加导向剂，很难合成出晶相单一的Y型沸石；但导向剂用量 不足时，沸石的结晶度很低，晶化时间长，同时产物伴有P型沸石的生成，因此导向剂的用 量在产品的晶化过程中起非常关键的作用。目前Y型沸石的合成工艺有化工原料法和粘干 矿物法。化工原料法产品性能好、合成过程易于控制，但生产成本较高；粘土矿物法(主要 是高岭土、膨润土等)原料成本低、其中所含有的杂质会对产品的性能有一定的影响，所以 在选用粘土矿物为原料时，要选用杂质含量少，品位较高的原料。 在Y型沸石的合成过程中，加入有机模板剂是提高合成沸石的硅铝比，縮短晶化 时间的方法之一，但有机模板剂的使用不仅会增加生产成本，而且还会对环境产生污染。 中国专利CN200510047508. 8介绍了一种八面沸石的合成方法，特别是高硅铝比 八面沸石的合成方法。该专利技术八面沸石合成过程为在碱性条件下水热晶化合成，采用低分 子量聚醇化合物为模板剂，不需沸石晶种，直接在水热条件下合成出高硅铝比的八面沸石。 在90 13(TC条件下于反应釜自生压力下水热晶化，其晶化时间较长为24 160小时。 中国专利CN1951811报导了一种八面沸石的合成方法，特别是高硅铝比八面沸石 的合成方法。合成过程为碱性条件，采用高分子量聚醇化合物为模板剂，不需沸石晶种，直 接在水热条件下合成出高硅铝比的八面沸石。在90-13(TC条件下于反应釜自生压力下水热 晶化40 180小时 上述两种方法由于使用模板剂，不但增加成本、污染环境，而且晶化周期长，合成 效率低。
技术实现思路
本专利技术公开了一种制备Y型沸石的方法，不使用有机模板剂，可以有效克服现有技术晶化时间长、制备速度慢、制备成本高、合成效率低等缺点，而且对环境无污染。 本专利技术的方法是在Y型沸石的制备过程中，将传统工艺中导向剂由配料完成后一步加入晶化体系中改变为在不改变导向剂加入总量的基础上，将导向剂分两步加入。导向剂主要提供Y型沸石晶化过程中所需的基本硅铝结构单元和结构导向作用，当导向剂采用一步法在成胶阶段加入时，由于在陈化过程的初期，混合体系中活性硅铝结构单元形成的CN 101704535 A说速度较慢，所以多个高活性的导向剂晶核会在陈化过程中交联在一起，降低有效晶种的数 量。在陈化一定时间后再加一部分导向剂，由于体系中的硅铝成份已经形成了凝胶，初步形 成了构成沸石的基本结构单元。同时，新加入的导向剂具有较高的结构导向作用，分散性较 好，从而增加了有效晶种的相对数量，保证了晶核的活性，加快了沸石晶核的形成。可见，采 用导向剂两步加入法来合成y型沸石时，控制导向剂第二步加入的时间，可有效地縮短晶 化时间，并合成出高结晶度的y型沸石。 —种制备y型沸石的方法，其特征在于将铝源、硅源和氢氧化钠水溶液按照比例 在强烈搅拌下混合得到混合液；分两步向混合液中加入导向剂，两次加入的导向剂总量为混合液总体积的5 15%。本专利技术中所用的导向剂配比为N 0 : ai2o3 : sio2 : h2o = 16 : i : 15 : 320。 具体步骤如下 a)第一次向混合液中加入导向剂是在铝源、硅源和氢氧化钠水溶液强烈搅拌混合成胶后，第一次导向剂的加入量为总加入量的1 5% ; B)在15 7(TC的温度下静置5 36h后，在搅拌状态下第二次向混合液中加入 导向剂，第二次导向剂的加入量为总加入量的5 14% ; C)搅拌5 10分钟后，在静置状态下于90 ll(TC的温度下晶化12 36h ; D)晶化结束后将母液分离，母液循环使用，产物经水洗至pH值小于IO，然后在 100 ll(TC的温度下将固体产物烘干制得Y型沸石产品。 导向剂加入完成后，所述混合液中不同组份的摩尔比为Na2o : ai2o3 : sio2 : h2o=i.6 4. 5 : 1 : 4.4 i8.6 : 100 320。 所述的铝源为偏铝酸钠、硝酸铝、硫酸铝或氯化铝。 所述的硅源为水玻璃、硅溶胶。 所述的铝源和硅源也可为高岭土、膨润土等粘土矿物。 本专利技术提出的一种快速合成y型沸石的方法，其优点和积极效果是由于不使用有机模板剂，可有效降低成本，节约能源并减少环境污染，同时大大縮短了晶化时间，提高 了生产效率。具体实施例方式以下通过具体的实施例对本专利技术的技术方案作进一步描述，但本实施例并不用于限制本专利技术，凡是采用本专利技术方法及其相似变化，均应列入本专利技术的保护范围。 实施例1 :本专利技术中所用的导向剂配比为Na20 : A1203 : Si02 : h20 =16 : 1 : 15 : 320。以水玻璃为硅源，偏铝酸钠为铝源。将偏铝酸钠、水玻璃和氢氧化钠水 溶液按比例配置，在加入两次导向剂后使总体系的物料配比为Na2o : ai2o3 : sio2 : h2o =3 : 1 : 8.6 : 240。具体步骤如下 A)第一次向混合液中加入导向剂是在偏铝酸钠、水玻璃和氢氧化钠水溶液强烈搅 拌混合成胶后，加入导向剂的量为总导向剂加入量的1.2% ; B)静置温度为7(TC，静置时间24小时；第二次加入导向剂的量为导向剂加入总量 的腦； C)搅拌5 10分钟后，在静置状态下于IO(TC下晶化16小时； D)晶化结束后将母液分离，母液循环使用，产物经水洗至pH值小于IO，然后在 100 ll(TC的温度下将固体产物烘干制得Y型沸石产品A。 为了保证实验例的可比性，在下述实验例中，在保证加入导向剂后混合液化中各 组份的配比相同的基础上，只改变导向剂的加入方式，其他过程相同。 实施例2 :与实施例1不同的是第一次加入导向剂的量为总导向剂加入量的 5%。静置温度为15°〇，静置时间36小时；第二次加入导向剂的量为导向剂加入总量的5%。 反应混合物在下9(TC下晶化36小时，得产品B。 实施例3 :与实施例1不同的是以水玻璃为硅源，硫酸铝为铝源。第一次加入导 向剂的量为总导向剂加入量的5%。静置温度为7(TC，静置时间6小时；第二次加入导向剂 的量为导向剂加入总量的10%。反应混合物在下ll(TC下晶化12小时，得产品C。 实施例4 :与实施例1不同的是以水玻璃为硅源，硝酸铝为铝源。第一次加入导 向剂的量为总导向剂加入量的2. 5%。静置温度为45t:，静置时间18小时；第二次加入导 向剂的量为导向剂加入总量的10%。反应混合物在下IO(TC下晶化16小时，得产品D。 实施例5 :与实施例1不同的是以硅溶胶为硅源，偏铝酸钠为铝源。第一次加入 导向剂的量为总导向剂加入量的5%。静置温度为5(TC，静置时间12小时；第二次加入导 向剂的量为导向剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备Ｙ型沸石的方法，其特征在于：将铝源、硅源和氢氧化钠水溶液按照比例在强烈搅拌下混合得到混合液；分两步向混合液中加入导向剂，两次加入的导向剂总量为混合液总体积的５～１５％，具体步骤如下：　　Ａ）第一次向混合液中加入导向剂是在铝源、硅源和氢氧化钠水溶液强烈搅拌混合成胶后，加入量为混合液体积的１～５％；　　Ｂ）在１５～７０℃的温度下静置５～３６ｈ后，第二次向混合液中加入导向剂，加入量为混合液体积的５～１０％，并搅拌５～１０分钟；　　Ｃ）搅拌结束后在９０～１１０℃的温度下晶化１２～３６ｈ；　　Ｄ）晶化结束后将母液分离，母液循环使用，产物经水洗至ｐＨ值小于１０，然后在１００～１１０℃的温度下烘干制得Ｙ型沸石产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田震，邴乃慈，
申请(专利权)人：上海第二工业大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]