一种提高水热稳定性的双组元改性分子筛及其制备方法，其特征在于将分子筛加入到含磷水溶液中，在ｐＨ值、反应温度以及反应压力一定的条件下反应一段时间，然后经过滤、干燥和焙烧，得到磷改性分子筛。然后将磷改性分子筛加入到含银离子水溶液中，在一定的反应温度条件下反应一段时间，然后经过滤、干燥和焙烧，得到双组元改性分子筛。所得改性分子筛含干基含量８８～９９重％的硅铝比为１５～６０的分子筛、以氧化物计０．５～１０重％的磷与氧化物计０．０１～２重％的银。采用该双组元改性分子筛制备模型催化剂比含未改性以及其它方法改性的分子筛模型催化剂有很高的水热稳定性和微活性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于分子筛改性
，特别涉及一种提高水热稳定性的双组元改性分 子筛及制备方法。
技术介绍
近年来，国内外炼油催化剂的研究人员和生产商长期致力于采用各种类型结构的 分子筛来改善FCC催化剂性能的研究，提高FCC装置的低碳烯烃产率。这是由于传统制乙 烯和丙烯主要方法即蒸汽裂解是通过自由基反应进行的，温度高、对原料要求苛刻。然而， 催化裂解制低碳烯烃成本较低，是目前国内外研究增产低碳烯烃的热点。功能择形分子筛 作为该类催化转化催化剂的主要活性组分受到广泛关注。自从1972年，美国Mobil公司开发了 ZSM-5沸石分子筛(USP 3，702, 886)后，由 于其具有较高的硅铝比、独特的孔道结构和优异的热和水热稳定性，ZSM-5沸石分子筛已在 烃类的择形裂化(CN 1872415A)、烷基化、异构化、歧化、催化脱蜡、醚化等石油化工过程中 得到了极其广泛的应用。尤其在常规催化裂化催化剂或助剂中添加ZSM-5沸石能大幅度提 高低碳烯烃的产率和辛烷值(USP5，997，728)。然而，ZSM-5沸石分子筛在催化裂化水热条件下容易失活，影响其稳定性和选择 性。所以，人们对ZSM-5沸石分子筛的改性进行了大量的研究。USP 4，399，059中用磷酸氢二铵或磷酸二氢铵与NH4_ZSM_5混合并烘干后，经 500°C焙烧制成磷改性ZSM-5。该沸石用于二甲苯异构化反应时可显著改善其对位产物的选 择性。USP 5，171，921中公开了一种用磷化合物浸渍改性ZSM-5分子筛，改性后可用作 将烯烃或脂肪烃转化为C2 C5烯烃的催化活性组分。USP 3，972，382和USP 3，965，208公开了 HZSM-5采用亚磷酸三甲酯改性后，反应选择性提高。CN85102828报道了采用浸渍蒸干法改性ZSM-5分子筛，经磷改性后对甲苯乙烯烷 基化制取对甲乙苯择形催化活性大大提高。CN97120271报道了一种含磷八面沸石烃类裂化催化剂，所述含磷八面沸石是将八 面沸石与含磷化合物水溶液混合均勻后，干燥，于450 600°C焙烧0. 5小时以上制备的，且 有较好的催化活性。CN98117286报道了一种含有90-99. 9重的硅铝酸盐沸石和以P2O5计，0. 1 10 重％的磷的含磷沸石，该沸石具有较高的烃转化活性、对柴油选择性和较好的抗钒、镍等重 金属的性能。CN 1211469A和CN 1211470A报道了一种多产丙烯和乙烯的分子筛组合物，其特 征在于将一种五元环分子筛加入到一种含有磷以及碱土金属离子和/或过渡金属离子的 化合物的水溶液中混合均勻并浸渍反应得到，该组合物由85 95重％的五元环分子筛、以 氧化物计2 10重％的磷、以氧化物计0. 3 5重％的碱土金属、以氧化物计0. 3 5重％的过渡金属元素所组成。CN 1072031C和CN 1072032C也报道了一种多产丙烯和乙烯(特别是乙烯)的五 元环分子筛组合物，由88 95重％的五元环分子筛、以氧化物计2 8重％的磷、以氧化 物计0. 3 3重％的碱土金属、以氧化物计0 3重％的过渡金属元素所组成。此组合物 制备方法为一步浸渍法，工艺较简单，稳定性好，乙烯产率有明显的提高。现在工业应用的催化裂化催化剂的低碳烯烃，尤其是丙烯的产率偏低，还不能满 足炼油和化工生产的实际需要，因此大幅度提高丙烯的产率意义重大。目前看来，对功能择 形裂化分子筛的改性是催化裂化增产低碳烯烃最有效的途径。然而，目前常规的磷改性分子筛在通过离子交换引入第二改性组分时，分子筛中 的磷元素会大量地流失而不能实现双组元改性分子筛的目的，从而影响分子筛的稳定性以 及催化活性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有分子筛材料与技术，提供一种大幅提高水热稳定性的 双组元改性分子筛及制备方法。一种提高水热稳定性的双组元改性分子筛的改性方法，将分子筛加入到含磷水溶 液，然后经过滤、干燥和焙烧，其特征在于该方法是将分子筛加入到含磷水溶液中，在PH值 为1 10 (最好是2 7)、反应温度70 200°C (最好是90 160°C )以及0. 2 1. 2MPa (最 好是0. 2 0. 8MPa)反应压力条件下反应10 200分钟，然后经过滤、干燥和焙烧，得到磷 改性分子筛；将磷改性分子筛加入到含银离子水溶液中，反应温度0 100°C (最好是20 600C )条件下避光反应30 150分钟，然后经过滤、干燥和焙烧，得到双组元改性分子筛。在本专利技术所提供的方法中，改性过程中的过滤、干燥和焙烧均是采用现有技术中 通常使用的工艺过程和技术参数，本专利技术并不特别加以限制，推荐的干燥温度为100 120°C，焙烧温度为200 800°C，焙烧时间为0. 5 10小时。本专利技术区别于常规磷改性方法要求的改性条件，其为高温并且同时带一定的压 力，通过高温和带有压力的协同效果可进一步加强改性组分在分子筛孔道中的扩散，使改 性组分进入更深的分子筛孔道中与其表面的B酸位发生反应，只是高温或低温带有压力均 不能达到令人满意的效果，当然其前提还是需要以水作为介质。本专利技术所提供的方法中对含磷水溶液并不特别加以限定，通常磷改性分子筛所用 的含磷水溶液均可。含磷水溶液中的磷化合物并不特别限定，只要能溶于水即可。含磷水 溶液如可以是磷酸溶液、亚磷酸溶液，可溶性磷酸盐水溶液、亚磷酸盐水溶液等等，可以是 其中一种或多种，可溶性磷酸盐水溶液、亚磷酸盐水溶液可以是磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸 二氢铵等磷酸盐、亚磷酸盐的水溶液。含磷水溶液与分子筛重量比最好为0 幻1。本专利技术所说的含银离子水溶液可以为硝酸银、乙酸银中一种或两种混合物的水溶 液。含银离子水溶液与分子筛重量比最好为O 10) 1，含银离子水溶液浓度最好为 0.01 0. lmol/Lo本专利技术并不需限定该方法中分子筛种类及其组成、磷的组成、银的组成，根据需要 而定。所述的分子筛最好是ZSM型、β型、Y型、MCM型分子筛中的一种，优选ZSM型与β 型分子筛，其硅铝比为15 100，优选15 60。本专利技术还要求保护应用本专利技术的改性方法得到的改性分子筛。并提供一种使用本 专利技术的改性方法得到最佳改性分子筛含有干基含量88 99重％、硅铝比为15 60的分 子筛、以氧化物计0. 5 10重％的磷与氧化物计0. 01 2重％的银，该双组元改性分子筛 具有很好的水热稳定性和活性。专利技术人通过研究发现，磷的引入抑制了 ZSM-5沸石骨架在水热条件下的脱铝作 用，显著提高了沸石上的酸保留度，从而提高了其催化活性和选择性；另外，为进一步大幅 提高分子筛的水热稳定性同时实现调变沸石的表面酸性，需要引入第二种改性元素对其进 行改性。ZSM-5分子筛中引入过渡金属银离子后，其氧化作用有利于正碳离子的生成，使 反应更容易引发，从而提高了反应活性；与其它过渡金属相比，银对烯烃的吸附较弱，可以 减少氢转移反应的发生，有利于烯烃产率的提高，并且银作为过渡金属，在反应中可以接受 或给予电子，转变成自由基，再断裂生成烯烃，其氧化-还原作用能使反应按自由基机理进 行，因而可以提高低碳烯烃产率。本专利技术的优点是在于该方法能够防止磷改性分子筛在进行过渡金属离子交换改 性中磷组分的大量流失，所改性制得的双组元改性分子筛及本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提高水热稳定性的双组元改性分子筛的制备方法，将分子筛加入到含磷水溶液，然后经过滤、干燥和焙烧，其特征在于该方法是将分子筛加入到含磷水溶液中，在ｐＨ值为１～１０、反应温度７０～２００℃以及０．２～１．２ＭＰａ反应压力条件下反应１０～２００分钟，然后经过滤、干燥和焙烧，得到磷改性分子筛；将磷改性分子筛加入到含银离子水溶液中，反应温度０～１００℃条件下避光反应３０～１５０分钟，然后经过滤、干燥和焙烧，得到双组元改性分子筛。
【技术特征摘要】
1.一种提高水热稳定性的双组元改性分子筛的制备方法，将分子筛加入到含磷水溶 液，然后经过滤、干燥和焙烧，其特征在于该方法是将分子筛加入到含磷水溶液中，在PH值 为1 10、反应温度70 200°C以及0. 2 1. 2MPa反应压力条件下反应10 200分钟， 然后经过滤、干燥和焙烧，得到磷改性分子筛；将磷改性分子筛加入到含银离子水溶液中， 反应温度0 100°C条件下避光反应30 150分钟，然后经过滤、干燥和焙烧，得到双组元 改性分子筛。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于分子筛是ZSM型、β型、Y型、MCM型 分子筛中的一种。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于分子筛是ZSM型或β型的分子筛。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于分子筛硅铝比为15 100。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于分子筛硅铝比为15 60。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于含磷水溶液为磷酸溶液、亚磷酸溶液、 可溶性磷酸盐水溶液或/和亚磷酸盐水溶液。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于可溶性磷酸盐选自磷酸铵、磷酸氢二 铵、磷酸二氢...
【专利技术属性】
技术研发人员：高雄厚，季东，张海涛，段宏昌，李荻，谭争国，苏怡，唐志诚，汪毅，马燕青，孙艳波，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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