一种NaY分子筛的制备方法转让专利

申请号 : CN201610342291.1

文献号 : CN107399743B

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相似专利:

发明人 : 王维家罗一斌

申请人 : 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

摘要 :

本发明公开了一种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。

权利要求 :

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);所述硅源为水玻璃;

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;并且,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;步骤c中所述晶化之前的滤饼中水的含量为

60-80重量%;

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;并且将晶化母液作为稀的水玻璃直接回用。

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中的所述铝源为选自铝盐和铝酸盐中的至少一种。

4.根据权利要求1的方法,其中,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)。

5.根据权利要求1的方法,其中,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%。

6.根据权利要求1的方法,其中,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。

说明书 :

一种NaY分子筛的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种NaY分子筛的制备方法。

背景技术

[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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。
[0005] 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。
[0006] 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。

发明内容

[0007] 本发明的目的是提供一种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。
[0008] 为了实现上述目的,本发明提供一种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。
[0009] 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)。
[0010] 优选地,步骤a中的所述硅源为硅酸盐。
[0011] 优选地,步骤a中的所述硅源为水玻璃。
[0012] 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。
[0013] 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)。
[0014] 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%。
[0015] 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。
[0016] 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%。
[0017] 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。
[0018] 通过上述技术方案,本发明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发明提供的NaY分子筛。本发明的主要优势在于: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。
[0019] 本发明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

[0020] 附图是用来提供对本发明的进一步理解,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发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0021] 图1是本发明实施例2制备的NaY分子筛的XRD谱图;
[0022] 图2是本发明实施例2制备的NaY分子筛的扫描电镜(SEM)照片。

具体实施方式

[0023] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
[0024] 本发明提供一种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),优选为Na2O:Al2O3:SiO2:H2O=(2-6):1:(6-10):(150-400);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。需要说明的是,本发明的方法在制备硅铝凝胶混合物的过程中,对水量的添加并不做特别严格的控制,因为后续还要对制备的硅铝凝胶混合物进行过滤、洗涤,故可以在制备硅铝凝胶混合物的过程中适当增加水量以降低硅铝凝胶混合物的粘度,利于制备组成均匀的硅铝凝胶混合物。
[0025] 根据本发明,步骤a中的硅源可以采用本领域常规使用的,例如,硅源可以为硅酸盐,优选为水玻璃。
[0026] 根据本发明,步骤a中的铝源可以采用本领域常规使用的,例如,铝源可以为选自铝盐和铝酸盐中的至少一种。其中,所述铝盐可以为硫酸铝、氯化铝、硝酸铝和磷酸铝中的至少一种;所述铝酸盐可以为偏铝酸钠。需要说明的是,为了达到硅铝凝胶混合物的配比要求,当所述铝源为水溶液中呈酸性的铝盐时,硅铝凝胶混合物可能会由于碱度不足而需要添加额外的碱,当所述铝源为水溶液中呈碱性的铝酸盐时,硅铝凝胶混合物可能会由于碱度偏高而需要添加额外的酸进行调节,或者,也可以将铝盐与铝酸盐按照合适的配比配合使用从而无需额外添加酸或者碱来调节硅铝凝胶混合物的碱度即可达到硅铝凝胶混合物的配比要求。
[0027] 根据本发明,步骤a中的所述导向剂的制备方法可以为本领域的常规方法,例如,所述导向剂的制备方法可以包括: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,所述导向剂的组成可以为Na2O:Al2O3:SiO2:H2O=(15-18):1:(15-17):(280-380)。所述导向剂的硅源、铝源和碱源可以采用本领域常规使用的,例如,所述导向剂的硅源可以为水玻璃,铝源可以为偏铝酸钠,碱源可以为氢氧化钠。
[0028] 根据本发明,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含量的比值可以按NaY分子筛常规制备方法中的常规比例进行配比,其中,为了避免后续的过滤、洗涤所带来的损失,所述导向剂中Al2O3含量占所述硅铝凝胶混合物中总Al2O3含量的比例优选为3-10%,进一步优选为4-9%。
[0029] 根据本发明,为了除去硅铝凝胶混合物中由铝源引入的杂质离子(如SO42-、Cl-、NO3-等),以利于晶化母液的直接回用,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,优选采用8-10倍滤饼体积的水淋洗。凝胶滤饼经淋洗后,晶化母液中的有害杂质离子浓度大大降低,可作为稀的水玻璃直接回用。
[0030] 根据本发明,步骤c中所述晶化之前的滤饼中水的含量为60-80重量%,也即本发明制备的凝胶滤饼的固含量可达到20-40%,因此可使合成NaY分子筛的单釜产率比常规工业方法提高40-120%,同时可降低升温晶化时的能耗。
[0031] 根据本发明,步骤c中所述晶化处理的条件可以采用本领域常规条件,例如,步骤c中的所述晶化处理的条件可以为:温度为70-120℃,时间为10-50小时。
[0032] 根据本发明,步骤d中所述洗涤和干燥是本领域技术人员常规使用的分子筛处理方法,步骤d中所述干燥的条件可以为:温度为80-150℃,时间为8-24小时。
[0033] 采用本发明的方法制备的NaY分子筛的结晶度在85%以上,骨架硅铝摩尔比在5.0以上,晶粒大小集中在500nm-800nm。
[0034] 下面通过实施例对本发明做进一步说明,但并不因此而限制本发明的内容。
[0035] 本发明实施例所制备的NaY分子筛的结晶度采用RIPP 146-90标准方法测定。
[0036] 骨架硅铝比采用下列公式测定:
[0037] SiO2/Al2O3=2×(25.8575-a0)/(a0-24.191);
[0038] 其中,a0是分子筛的晶胞参数,采用RIPP 145-90标准方法测定。
[0039] 以上所提及的RIPP标准方法具体可参见《石油化工分析方法》,杨翠定等编,1990年版。
[0040] NaY分子筛的晶粒形貌由美国ISI公司ISI-60A型扫描电镜测定,测试条件为:加速电压20kV,样品倾角30°。
[0041] 实施例1
[0042] 本实例说明本发明所采用的导向剂的制备方法。
[0043] 将378水玻璃(齐鲁催化剂公司提供,SiO2 251.5g/L,模数3.3,密度1260g/L)放入烧杯中,激烈搅拌状态下加入282g高碱偏铝酸钠(齐鲁催化剂公司提供,Al2O3 41g/L,Na2O 297g/L,密度1353g/L)和38g水,在30℃下静置老化18小时,得到导向剂。导向剂的摩尔配比为16.5Na2O:Al2O3:15SiO2:350H2O。
[0044] 实施例2
[0045] 本实例说明本发明提供的NaY分子筛的制备方法。
[0046] 搅拌状态下向126g水玻璃(齐鲁催化剂公司提供,SiO2 251.5g/L,模数3.3,密度1260g/L)中依次加入25g实施例1制备的导向剂、20g硫酸铝溶液(齐鲁催化剂公司提供,Al2O3 90g/L,H2SO4 259g/L,密度1277g/L)、32g低碱偏铝酸钠溶液(齐鲁催化剂公司提供,Al2O3 186.7g/L,Na2O 280.8g/L,密度1405g/L)和100g水混合均匀,将所得的硅铝凝胶混合物在抽滤装置中过滤、并以10倍于滤饼体积的水淋洗抽干,将得到的204g凝胶滤饼(干基为
24.0%)直接装入不锈钢反应釜中于100℃下晶化26h,晶化产物经过滤、洗涤,烘箱中120℃干燥过夜,得到NaY分子筛32.0g(干基),单釜产率为15.7%。所得NaY分子筛的XRD谱图如图
1所示,得到的是纯相Y型分子筛,其结晶度为93.7%,骨架硅铝比为5.4,扫描电镜(SEM)照片如图2所示。
[0047] 实施例3
[0048] 本实例说明本发明提供的NaY分子筛的制备方法。
[0049] 搅拌状态下向153g水玻璃(齐鲁催化剂公司提供,SiO2 251.5g/L,模数3.3,密度1260g/L)中依次加入28g实施例1制备的导向剂、20g硫酸铝溶液(齐鲁催化剂公司提供,Al2O3 90g/L,H2SO4 259g/L,密度1277g/L)、38g低碱偏铝酸钠溶液(齐鲁催化剂公司提供,Al2O3 186.7g/L,Na2O 280.8g/L,密度1405g/L)和80g水混合均匀,将所得的硅铝凝胶混合物在抽滤装置中过滤、并以12倍于滤饼体积的水淋洗抽干,将得到的189g凝胶滤饼(干基为
31.5%)直接装入不锈钢反应釜中于95℃下晶化33h,晶化产物经过滤、洗涤,烘箱中120℃干燥过夜,得到NaY分子筛38.0g(干基),单釜产率为20.1%。所得NaY分子筛的XRD谱图与图
1类似,其结晶度为92.5%,骨架硅铝比为5.5,扫描电镜照片(SEM)与图2类似。
[0050] 实施例4
[0051] 本实例说明本发明提供的NaY分子筛的制备方法。
[0052] 搅拌状态下向140g水玻璃(齐鲁催化剂公司提供,SiO2 251.5g/L,模数3.3,密度1260g/L)中依次加入35g实施例1制备的导向剂、38g硫酸铝溶液(齐鲁催化剂公司提供,Al2O3 90g/L,H2SO4 259g/L,密度1277g/L)、40g低碱偏铝酸钠溶液(齐鲁催化剂公司提供,Al2O3 186.7g/L,Na2O 280.8g/L,密度1405g/L)和110g水混合均匀,将所得的硅铝凝胶混合物在抽滤装置中过滤、并以8倍于滤饼体积的水淋洗抽干,将得到的208g凝胶滤饼(干基为
27.9%)直接装入不锈钢反应釜中于100℃下晶化28h,晶化产物经过滤、洗涤,烘箱中120℃干燥过夜,得到NaY分子筛44.7g(干基),单釜产率为21.5%。所得NaY分子筛的XRD谱图与图
1类似,其结晶度为98.3%,骨架硅铝比为5.2,扫描电镜(SEM)照片与图2类似。
[0053] 实施例5
[0054] 本实例说明本发明提供的NaY分子筛的制备方法。
[0055] 搅拌状态下向142g水玻璃(齐鲁催化剂公司提供,SiO2 251.5g/L,模数3.3,密度1260g/L)中依次加入32g实施例1制备的导向剂、30g硫酸铝溶液(齐鲁催化剂公司提供,Al2O3 90g/L,H2SO4 259g/L,密度1277g/L)、40g低碱偏铝酸钠溶液(齐鲁催化剂公司提供,Al2O3 186.7g/L,Na2O 280.8g/L,密度1405g/L)和100g水混合均匀,将所得的硅铝凝胶混合物在抽滤装置中过滤、并以15倍于滤饼体积的水淋洗抽干,将得到的198g凝胶滤饼(干基为
29.2%)直接装入不锈钢反应釜中于105℃下晶化28h,晶化产物经过滤、洗涤,烘箱中120℃干燥过夜,得到NaY分子筛41.2g(干基),单釜产率为20.8%。所得NaY分子筛的XRD谱图与图
1类似,其结晶度为95.5%,骨架硅铝比为5.3,扫描电镜(SEM)照片与图2类似。
[0056] 实施例6
[0057] 本实例说明本发明提供的NaY分子筛的制备方法。
[0058] 搅拌状态下向164g水玻璃(齐鲁催化剂公司提供,SiO2 251.5g/L,模数3.3,密度1260g/L)中依次加入34.5g实施例1制备的导向剂、28g硫酸铝溶液(齐鲁催化剂公司提供,Al2O3 90g/L,H2SO4 259g/L,密度1277g/L)、45g低碱偏铝酸钠溶液(齐鲁催化剂公司提供,Al2O3 186.7g/L,Na2O280.8g/L,密度1405g/L)和110g水混合均匀,将所得的硅铝凝胶混合物在抽滤装置中过滤、并以10倍于滤饼体积的水淋洗抽干,将得到的222g凝胶滤饼(干基为
29.8%)直接装入不锈钢反应釜中于98℃下晶化28h,晶化产物经过滤、洗涤,烘箱中120℃干燥过夜,得到NaY分子筛44.0g(干基),单釜产率为19.8%。所得NaY分子筛的XRD谱图与图
1类似,其结晶度为94.2%,骨架硅铝比为5.4,扫描电镜(SEM)照片与图2类似。
[0059] 实施例7
[0060] 本实例说明本发明提供的NaY分子筛的制备方法。
[0061] 搅拌状态下向221g水玻璃(齐鲁催化剂公司提供,SiO2 251.5g/L,模数3.3,密度1260g/L)中依次加入38g实施例1制备的导向剂、20g硫酸铝溶液(齐鲁催化剂公司提供,Al2O3 90g/L,H2SO4 259g/L,密度1277g/L)、55g低碱偏铝酸钠溶液(齐鲁催化剂公司提供,Al2O3 186.7g/L,Na2O 280.8g/L,密度1405g/L)和115g水混合均匀,将所得的硅铝凝胶混合物在抽滤装置中过滤、并以10倍于滤饼体积的水淋洗抽干,将得到的267g凝胶滤饼(干基为
32.2%)直接装入不锈钢反应釜中于100℃下晶化30h,晶化产物经过滤、洗涤,烘箱中120℃干燥过夜,得到NaY分子筛47.8g(干基),单釜产率为17.9%。所得NaY分子筛的XRD谱图与图
1类似,其结晶度为91.1%,骨架硅铝比为5.8,扫描电镜(SEM)照片与图2类似。
[0062] 实施例8
[0063] 本实例说明本发明提供的NaY分子筛的制备方法。
[0064] 搅拌状态下向207g水玻璃(齐鲁催化剂公司提供,SiO2 251.5g/L,模数3.3,密度1260g/L)中依次加入33g实施例1制备的导向剂、15g硫酸铝溶液(齐鲁催化剂公司提供,Al2O3 90g/L,H2SO4 259g/L,密度1277g/L)、50g低碱偏铝酸钠溶液(齐鲁催化剂公司提供,Al2O3 186.7g/L,Na2O 280.8g/L,密度1405g/L)和115g水混合均匀,将所得的硅铝凝胶混合物在抽滤装置中过滤、并以10倍于滤饼体积的水淋洗抽干,将得到的250g凝胶滤饼(干基为
31.5%)直接装入不锈钢反应釜中于100℃下晶化32h,晶化产物经过滤、洗涤,烘箱中120℃干燥过夜,得到NaY分子筛41.8g(干基),单釜产率为16.7%。所得NaY分子筛的XRD谱图与图
1类似,其结晶度为91.1%,骨架硅铝比为5.6,扫描电镜(SEM)照片与图2类似。
[0065] 实施例9
[0066] 本实例说明本发明提供的NaY分子筛的制备方法。
[0067] 以结晶氯化铝试剂(北京益利精细化学品有限公司提供,分析纯,AlCl3·6H2O含量不少于97.0%)配制25%氯化铝溶液。搅拌状态下向236g水玻璃(齐鲁催化剂公司提供,SiO2 251.5g/L,模数3.3,密度1260g/L)中依次加入71g实施例1制备的导向剂、170g氯化铝溶液、100g氢氧化钠溶液(长岭催化剂公司提供,浓度30%)和250g水混合均匀,将所得的硅铝凝胶混合物在抽滤装置中过滤、并以12倍于滤饼体积的水淋洗抽干,将得到的445g凝胶滤饼(干基为22.0%)直接装入不锈钢反应釜中于100℃下晶化30h,晶化产物经过滤、洗涤,烘箱中120℃干燥过夜,得到NaY分子筛67.6g(干基),单釜产率为15.2%。所得NaY分子筛的XRD谱图与图1类似,其结晶度为98.6%,骨架硅铝比为5.1,扫描电镜(SEM)照片与图2类似。
[0068] 实施例10
[0069] 本实例说明本发明提供的NaY分子筛的制备方法。
[0070] 以浓硫酸试剂(北京益利精细化学品有限公司提供,分析纯,浓度不少于98.0%)配制20%稀硫酸溶液。搅拌状态下向192g水玻璃(齐鲁催化剂公司提供,SiO2 251.5g/L,模数3.3,密度1260g/L)中依次加入58g实施例1制备的导向剂、100g低碱偏铝酸钠溶液(齐鲁催化剂公司提供,Al2O3186.7g/L,Na2O 280.8g/L,密度1405g/L)、190g硫酸溶液和200g水混合均匀,将所得的硅铝凝胶混合物在抽滤装置中过滤、并以12倍于滤饼体积的水淋洗抽干,将得到的370g凝胶滤饼(干基为21.9%)直接装入不锈钢反应釜中于100℃下晶化30h,晶化产物经过滤、洗涤,烘箱中120℃干燥过夜,得到NaY分子筛55.5g(干基),单釜产率为15.0%。所得NaY分子筛的XRD谱图与图1类似,其结晶度为97.5%,骨架硅铝比为5.1,扫描电镜(SEM)照片与图2类似。
[0071] 对比例1
[0072] 本对比例说明常规工业凝胶法(参照美国专利US3671191)合成NaY分子筛的方法。
[0073] 搅拌状态下向181g水玻璃(齐鲁催化剂公司提供,SiO2 251.5g/L,模数3.3,密度1260g/L)中依次加入32g实施例1制备的导向剂、58g硫酸铝溶液(齐鲁催化剂公司提供,Al2O3 90g/L,H2SO4 259g/L,密度1277g/L)、25g低碱偏铝酸钠溶液(齐鲁催化剂公司提供,Al2O3 186.7g/L,Na2O 280.8g/L,密度1405g/L)和80g水混合均匀,将所得的凝胶混合物(干基为17.0%)装入不锈钢反应釜中于100℃下晶化29h,晶化产物经过滤、洗涤,烘箱中120℃干燥过夜,得到NaY分子筛37.5g(干基),单釜产率为10.0%。所得NaY分子筛的XRD谱图与图
1类似,其结晶度为90.5%,骨架硅铝比为5.4,扫描电镜(SEM)照片与图2类似。
[0074] 对比例2
[0075] 本对比例说明参照中国专利CN1185996A合成NaY分子筛的方法。
[0076] 将150g水玻璃(齐鲁催化剂公司提供,SiO2 251.5g/L,模数3.3,密度1260g/L)加热到65℃,然后搅拌状态下向其中依次加入31g实施例1制备的导向剂、65g硫酸铝溶液(齐鲁催化剂公司提供,Al2O3 90g/L,H2SO4259g/L,密度1277g/L)、20g低碱偏铝酸钠溶液(齐鲁催化剂公司提供,Al2O3186.7g/L,Na2O 280.8g/L,密度1405g/L)和60g水混合均匀,将所得的凝胶混合物(干基为16.5%)装入不锈钢反应釜中于100℃下晶化29h,晶化产物经过滤、洗涤,烘箱中120℃干燥过夜,得到NaY分子筛42.3g(干基),单釜产率为13.0%。所得NaY分子筛的XRD谱图与图1类似,其结晶度为87.5%,骨架硅铝比为5.0,扫描电镜(SEM)照片与图2类似。
[0077] 由实施例1-10及对比例1-2可以看出,常规工业方法制备NaY分子筛的单釜产率较低,仅为10%,参照中国专利CN1185996A合成的NaY分子筛虽然单釜产率有所提高,可达到13%,但NaY产品的硅铝比较低,而本发明的方法所制备的NaY分子筛可将单釜产率提高到
15.0%以上,最高可以达到21.5%,产品硅铝比在5.1-5.8之间,且通过过滤、洗涤可除去凝胶中的硫酸根离子、氯离子等杂质离子,利于晶化母液的直接回用。