本發(fā)明涉及一種改性y型分子篩及其制備方法和應(yīng)用,特別是一種大晶粒、高結(jié)晶度、高硅和孔徑分布更集中的y型分子篩及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
餾分油加氫裂化領(lǐng)域中能夠作為裂化催化劑活性組分的分子篩有y型、β型和zsm型分子篩等,其中y型分子篩應(yīng)用最為普遍。工業(yè)生產(chǎn)y型分子篩的方法基本上都是采用美國(guó)grace公司在usp3639099和usp4166099中提出的導(dǎo)向劑法,制得的普通y型分子篩的晶粒一般為1μm左右,在每個(gè)維度上大約有300~400個(gè)的晶胞。常規(guī)合成的普通晶粒大小的y型分子篩原粉孔直徑小于1nm的孔分布比例為15%~20%,孔直徑在1nm~10nm的孔分布比例為45%~50%,孔直徑在大于10nm的孔分布比例在30%~40%。對(duì)于大分子裂化反應(yīng),適合原料反應(yīng)及產(chǎn)物擴(kuò)散的理想孔徑范圍是1nm~10nm,雖然y型分子篩也可通過后續(xù)的改性處理適度調(diào)變理想孔徑范圍分布,但原有分子篩的孔徑分布直接決定后續(xù)改性分子篩的孔徑范圍分布,而且擴(kuò)孔會(huì)影響分子篩的骨架結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響分子篩的活性和穩(wěn)定性。
現(xiàn)有技術(shù)中,直接合成法是指不經(jīng)過后處理、一次合成直接制備的y型分子篩,一般為nay型分子篩。目前常規(guī)方法是采用導(dǎo)向劑法,合成的y型分子篩的化學(xué)硅鋁比(sio2/al2o3)為3.5~5.5,而要獲得化學(xué)硅鋁比高的y型分子篩,需要添加價(jià)格昂貴和毒性強(qiáng)的冠醚等有機(jī)材料才可能實(shí)現(xiàn)。另外在制備y型分子篩時(shí),硅鋁比越低,越易制備,硅鋁比越高,條件越苛刻,越難制備。在制備高硅鋁比的分子篩時(shí)其影響因素較多,比如反應(yīng)混合物的組成、制備方式、反應(yīng)物來源、導(dǎo)向劑的制備、凝膠酸堿度、晶化條件等。
cn201210168420.1公開了一種nay分子篩的合成方法;將水玻璃、偏鋁酸鈉和去離子水混合,在15~70℃老化0.5~48.0小時(shí)得到晶化導(dǎo)向劑;將晶化導(dǎo)向劑、水玻璃、酸性鋁鹽和鋁酸鈉溶液混合均勻制得硅鋁凝膠;將硅鋁凝膠于80~140℃下晶化,晶化0.1~80.0小時(shí);向晶化硅鋁凝膠中加入過氧化物,使過氧化物與凝膠中的al2o3的摩爾比為0.05~20,再繼續(xù)晶化5~20小時(shí)得到。該方法不添加任何有機(jī)或無機(jī)模板劑,也不經(jīng)過多次的后處理改性過程,能夠在較短的時(shí)間內(nèi)直接制備出高硅鋁比的y型分子篩,所得分子篩具有80%以上的結(jié)晶度,硅鋁比不低于5.8,平均晶粒度在200~300nm之間。雖然該方法可合成硅鋁比較高的y型分子篩,但其制備方法復(fù)雜,分子篩晶粒度較小,并在凝膠中加入一定量的過氧化物,更增加了分子篩合成的苛刻度。
us3671191和us3639099是采用導(dǎo)向劑法合成y型分子篩,首先制備導(dǎo)向劑,然后制備硅鋁凝膠,加入陳化后的導(dǎo)向劑,然后在高溫下進(jìn)行晶化。上述方法中分別采用無機(jī)酸和鋁鹽以降低反應(yīng)體系的堿度,從而能提高產(chǎn)物分子篩的硅鋁比。但按上述方法制備的是普通y型分子篩,制備時(shí)需要先合成導(dǎo)向劑,制備步驟較長(zhǎng),成本較高。
cn101481120a公開了一種快速晶化制備y型分子篩的方法。該方法是采用硅源、鋁源、堿源制成硅鋁膠,然后將硅鋁膠、油、表面活性劑、輔助表面活性劑配制w/o乳狀液體系,再轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中快速晶化。該方法采用了價(jià)格昂貴的表面活性劑來制備y型分子篩,另外制備過程復(fù)雜,使得制備成本大大增加。
cn201510147788.3公開了一種硅鋁比高且二級(jí)孔豐富的y分子篩及其制備方法。該方法包括:將y型分子篩在300℃~600℃處理1~5h,得到干燥的y型分子篩,降溫至200~600℃;在無水干燥環(huán)境中,向干燥的y型分子篩中通入被脫鋁補(bǔ)硅劑飽和的干燥氣體,反應(yīng)0.5h~7.0h,或在無水干燥環(huán)境中,將溫度勻速升溫至500~700℃的同時(shí)向干燥的y型沸石中通入被脫鋁補(bǔ)硅劑飽和的干燥氣體,反應(yīng)0.5h~7.0h,得到粗產(chǎn)品;將粗產(chǎn)品在30~100℃下堿處理10min~5h,堿處理的固液質(zhì)量比為1~50:1,得到硅鋁比高且二級(jí)孔豐富的y分子篩。
從具有裂化功能的分子篩在工業(yè)催化過程中的應(yīng)用來看,其性能主要取決于以下兩個(gè)方面:選擇性吸附和反應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)物分子尺寸小于分子篩孔口并克服分子篩晶體表面能壘,才能擴(kuò)散進(jìn)入分子篩孔道內(nèi),發(fā)生特定的催化反應(yīng),這時(shí)被吸附分子穿過分子篩晶體的孔和籠的擴(kuò)散性能起決定性的作用。而和常規(guī)晶粒分子篩相比,大晶粒分子篩具有更多的內(nèi)表面積,通過后續(xù)改性處理可使分子篩形成更有利于大分子反應(yīng)的理想孔道結(jié)構(gòu),能夠提供更多的大分子在分子篩中的二次裂解轉(zhuǎn)化機(jī)會(huì),可使大分子進(jìn)料優(yōu)先轉(zhuǎn)化為石腦油和航煤產(chǎn)品,有效調(diào)整油品結(jié)構(gòu),為降低柴汽比提供有力支持,因此大晶粒分子篩可以處理分子更大油品更重的原料,提高大分子轉(zhuǎn)化機(jī)率等方面表現(xiàn)出更為優(yōu)越的性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處,本發(fā)明提供了一種大晶粒、結(jié)晶度高、高硅、有效孔徑分布更集中的y型分子篩及其制備方法和應(yīng)用。該大晶粒改性y型分子篩的熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性良好。該方法制備流程簡(jiǎn)單、環(huán)境友好和成本低。
本發(fā)明的改性y型分子篩,其性質(zhì)如下:
晶粒平均直徑為2.0~5.0μm,優(yōu)選2.0~4.5μm,進(jìn)一步優(yōu)選為3.0~4.5μm,相對(duì)結(jié)晶度100%~140%,sio2/al2o3摩爾比為30~100,優(yōu)選為40~100,晶胞參數(shù)為2.428~2.445nm,孔直徑為2nm~8nm的孔所占的孔容為總孔容的80%~95%,優(yōu)選為80%~90%。nh3-tpd總酸量0.2~1.0mmol/g,其中>250℃中強(qiáng)酸占總酸量的75%以上,優(yōu)選75~90%,所述的y型分子篩的孔容為0.55cm3/g~0.70cm3/g,比表面積為700m2/g~1000m2/g。
所述的y型分子篩中,na2o的重量含量為0.15wt%以下。
本發(fā)明的y型分子篩的制備方法,包括如下步驟:
(1)大晶粒nay型分子篩的制備;
(2)將步驟(1)所得的大晶粒nay型分子篩制備成大晶粒nh4nay;
(3)用(nh4)2sif6水溶液與步驟(2)所得的物料進(jìn)行接觸,然后經(jīng)過濾和干燥;
(4)采用有機(jī)硅的醇溶液均勻噴涂在(3)所得的物料,其中分子篩與有機(jī)硅比例為10:1~30:1;
(5)對(duì)步驟(4)所得y型分子篩進(jìn)行水熱處理;其中水熱處理?xiàng)l件:表壓為0.10~0.50mpa,溫度為500~700℃,處理時(shí)間為0.5~5.0小時(shí)。
本發(fā)明方法中,步驟(1)所述的大晶粒nay型分子篩的性質(zhì)如下:
晶粒平均直徑為2.0~5.0μm,優(yōu)選2.0~4.5μm,進(jìn)一步優(yōu)選為3.0~4.5μm,孔直徑為1nm~10nm的孔所占的孔容占總孔容的70%~90%,優(yōu)選為70%~85%,相對(duì)結(jié)晶度為110%~150%,晶胞參數(shù)2.460nm~2.465nm。
本發(fā)明方法中,步驟(1)所述的大晶粒nay型分子篩,優(yōu)選的性質(zhì)如下:比表面為800m2/g~1000m2/g,總孔容為0.30ml/g~0.40ml/g,外比表面積為60m2/g~100m2/g。
本發(fā)明方法中,步驟(1)所述的大晶粒nay型分子篩,優(yōu)選的性質(zhì)如下:sio2/al2o3摩爾比3.5~6.5,優(yōu)選為4.0~6.0。
本發(fā)明方法中,步驟(2)制備的大晶粒nh4nay中氧化鈉的重量含量為2.5%~5.0%。
本發(fā)明方法中,步驟(3)是將步驟(2)中得到的物料與(nh4)2sif6的水溶液接觸,過程如下:首先將步驟(2)中得到的分子篩在水溶液中打漿,液固重量比為3:1~8:1,溫度為70~100℃;然后,向漿料中加入(nh4)2sif6水溶液,按照每100克y分子篩加入10~35克(nh4)2sif6的量來加入(nh4)2sif6水溶液,每小時(shí)每100gy型分子篩加入3~30克(nh4)2sif6,加完(nh4)2sif6水溶液以后漿料在溫度為80~120℃下,攪拌0.5~5.0小時(shí),然后過濾干燥,得到產(chǎn)品。
本發(fā)明方法中,步驟(4)采用有機(jī)硅的醇溶液均勻噴涂在步驟(3)得到分子篩上,其中分子篩與有機(jī)硅(基準(zhǔn))的質(zhì)量比例為10:1~30:1,有機(jī)硅在醇中的比例為20~45wt%,有機(jī)硅可以是硅醚、正硅酸乙酯、甲基硅油、乙基硅油中的一種或幾種,醇可以是甲醇、乙醇或丙醇中的一種或幾種。
本發(fā)明方法中,步驟(5)的水熱處理是用飽和水蒸氣處理步驟(4)中得到的分子篩,處理?xiàng)l件:表壓0.05~0.25mpa,優(yōu)選為0.10~0.20mpa,溫度500~800℃,優(yōu)選為500~750℃,處理時(shí)間0.5~5.0小時(shí),優(yōu)選1.0~3.0小時(shí)。
本發(fā)明步驟(1)中大晶粒nay型分子篩的制備方法,包括如下步驟:
i、直接制備凝膠:在20℃~40℃溫度下,最好為25℃~35℃溫度下,按照na2o:al2o3:sio2:h2o=10~15:1:10~20:500~600的投料摩爾比,在攪拌的條件下將水玻璃緩慢加入到高堿偏鋁酸鈉溶液中混合均勻,之后,依次加入硫酸鋁溶液和低堿偏鋁酸鈉溶液,在上述溫度下攪拌均勻;然后在密閉條件下恒溫老化,得到凝膠;
ii、晶化:將步驟i得到的凝膠在80℃~120℃且攪拌的條件下水熱晶化12~24小時(shí),晶化后經(jīng)過濾、洗滌、干燥,得到大晶粒nay型分子篩。
本發(fā)明方法中,步驟i水可以單獨(dú)加入,也可以隨溶液一同加入。
本發(fā)明方法中,步驟i中,硫酸鋁、高堿偏鋁酸鈉和低堿偏鋁酸鈉的加入量的比,以氧化鋁計(jì)為1:(0.5~0.7):(0.6~0.8)給出基準(zhǔn)。
上述改性y型分子篩作為酸性組分在制備催化劑中的應(yīng)用。
一種催化劑,所述催化劑包括活性組分和載體,所述載體含改性y型分子篩,所述改性y型分子篩,其性質(zhì)如下:晶粒平均直徑為2.0~5.0μm,優(yōu)選2.0~4.5μm,進(jìn)一步優(yōu)選為3.0~4.5μm,相對(duì)結(jié)晶度100%~140%,sio2/al2o3摩爾比為30~100,優(yōu)選為40~100,晶胞參數(shù)為2.428~2.445nm,孔直徑為2nm~8nm的孔所占的孔容為總孔容的80%~95%,優(yōu)選為80%~90%。nh3-tpd總酸量0.2~1.0mmol/g,其中>250℃中強(qiáng)酸占總酸量的75%以上,優(yōu)選75~90%,所述的y型分子篩的孔容為0.55cm3/g~0.70cm3/g,比表面積為700m2/g~1000m2/g。
上述催化劑中,所述的加氫活性組分為第vib族和第viii族的金屬,第vib族金屬優(yōu)選為鉬和∕或鎢,第viii族的金屬優(yōu)選為鈷和∕或鎳。以催化劑的重量計(jì),第vib族金屬(以氧化物計(jì))的含量為10.0%~20.0%,第viii族金屬(以氧化物計(jì))的含量為4.0%~8.0%。
上述催化劑中,所述載體中進(jìn)一步含有氧化鋁,以催化劑的重量為基準(zhǔn),改性y型分子篩的含量為40%~60%,優(yōu)選為45%~60%,氧化鋁的含量為10%~50%,優(yōu)選為15%~50%。
上述催化劑中,所述載體中進(jìn)一步含有氧化鋁和無定型硅鋁,以載體的重量為基準(zhǔn),改性y型分子篩的含量為10%~30%,優(yōu)選為10%~25%,無定形硅鋁的含量為30%~60%,優(yōu)選為30%~55%,氧化鋁的含量為10%~60%,優(yōu)選為10%~55%。
本發(fā)明大晶粒nay型分子篩的制備過程中在反應(yīng)體系中不加入導(dǎo)向劑、模板劑、表面活性劑等添加劑,通過選擇適宜的原料和優(yōu)化制備過程,采用一次水熱晶化合成大晶粒y型分子篩,硅源和鋁源的利用效率高,工藝流程簡(jiǎn)單,成本低。該方法制備的y型分子篩的晶粒粒度達(dá)到2.0~5.0μm,而且硅鋁比高、有效孔徑分布更集中、熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性良好。
本發(fā)明方法對(duì)特定的大晶粒nay分子篩原粉進(jìn)行改性,采用較少的改性步驟和溫和的處理?xiàng)l件,這樣不但能避免對(duì)分子篩的骨架結(jié)構(gòu)的破壞,使分子篩骨架結(jié)構(gòu)更加均一和穩(wěn)定,而且還能使大晶粒的y型分子篩具有較高的硅鋁比、更加集中的有效孔徑分布。
本發(fā)明的大晶粒、高硅、有效孔徑分布更集中的改性y型分子篩適宜作為裂化組分。由于該大晶粒分子篩不但具有較大的晶粒,使得每個(gè)維度上晶胞數(shù)量增加到1000~2000個(gè),有利于大分子進(jìn)行裂解,而且還具有更佳的孔徑分布范圍,能夠有效地控制反應(yīng)物的裂解程度,并有利于產(chǎn)物在孔道中進(jìn)行擴(kuò)散,這樣在裂化反應(yīng)中,可相對(duì)增加活性中心,并可使重油大分子進(jìn)行適宜程度的裂解反應(yīng),既提高了重油的裂化能力,同時(shí)降低焦炭產(chǎn)率,催化劑會(huì)表現(xiàn)出良好的裂化活性及產(chǎn)品選擇性。
本發(fā)明改性分子篩采用兩步補(bǔ)硅處理,可在保持很高分子篩結(jié)晶度和穩(wěn)定性的情況獲得硅鋁比高的高性能y型分子篩。采用的有機(jī)硅在分子篩水熱處理過程中能夠受熱分解,對(duì)分子篩中的部分微孔結(jié)構(gòu)有良好的擴(kuò)孔作用,同時(shí)硅原子能夠進(jìn)入到分子篩的骨架結(jié)構(gòu)中,進(jìn)一步穩(wěn)定分子篩骨架結(jié)構(gòu),收縮分子篩晶胞,調(diào)變分子篩的酸結(jié)構(gòu)和分布。
該改性y型分子篩適宜作為餾分油加氫裂化催化劑的酸性組分,該加氫裂化催化劑可用于靈活生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)重石腦油、航煤、柴油和低bmci值加氫尾油等高附加值產(chǎn)品,具有較高的催化劑活性和選擇性。
本發(fā)明改性方法制備過程簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本較低,生產(chǎn)過程中對(duì)環(huán)境的污染小。
附圖說明
圖1為實(shí)施例1所得ly-1的sem電鏡照片;
圖2為對(duì)比例1所得dly-1的sem電鏡照片;
圖3為實(shí)施例1所得ly-1的xrd衍射圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明大晶粒nay型分子篩的制備方法中,高堿偏鋁酸鈉溶液中na2o含量為260~320g/l,al2o3含量為30~50g/l,可采用常規(guī)方法配制。低堿偏鋁酸鈉溶液中na2o含量為100~130g/l,al2o3含量為60~90g/l,可采用常規(guī)方法配制。硫酸鋁溶液中al2o3的含量為80~100g/l。水玻璃中sio2的含量為200~300g/l,模數(shù)為2.8~3.5。
本發(fā)明大晶粒nay型分子篩的制備方法,具體包括如下步驟:
i、按照na2o:al2o3:sio2:h2o=10~15:1:10~20:500~600的投料摩爾比,在20℃~40℃溫度下,最好為25~35℃溫度下,在攪拌的條件下將水玻璃緩慢加入到高堿偏鋁酸鈉溶液中混合均勻,之后,加入硫酸鋁溶液和低堿偏鋁酸鈉溶液,在上述溫度下攪拌均勻,一般為0.5~1.0小時(shí);然后將混合液密閉在合成釜中,靜止恒溫老化,優(yōu)選老化時(shí)間為1~2小時(shí);
ii、將合成母液在密閉條件下,采用一次恒溫晶化的方法。所述的一次恒溫晶化是指在攪拌條件下晶化。在攪拌條件下,首先將凝膠已較慢的速度(一般在2~4℃/分)升溫到90℃~110℃條件下,并在這個(gè)溫度下恒溫晶化12~24小時(shí)。晶化結(jié)束后,快速將合成釜冷卻降溫,經(jīng)過濾、洗滌和干燥,得到大晶粒nay型分子篩。
本發(fā)明方法中所述的攪拌是采用常規(guī)的攪拌方法,一般采用機(jī)械攪拌。
本發(fā)明方法中步驟(2)可以銨離子濃度為0.1mol/l~1.0mol/l的銨鹽溶液,所述的銨鹽選自硝酸銨、硫酸銨、氯化銨和醋酸銨中的一種或多種,在溫度為50~100℃,液固重量比為8:1~15:1的條件下,恒溫處理大晶粒nay,時(shí)間為0.5~1.5小時(shí),經(jīng)過濾,然后在上述條件下重復(fù)進(jìn)行銨交換,得到的產(chǎn)品經(jīng)過濾、干燥后待用。其中要求控制銨交換后的大晶粒分子篩中氧化鈉的重量含量為2.5%~5.0%。
本發(fā)明方法中,步驟(3)是將步驟(2)中得到的物料與(nh4)2sif6的水溶液接觸,過程如下:首先將步驟(2)中得到的分子篩在水溶液中打漿,液固重量比為3:1~8:1,溫度為70~90℃;然后,向漿料中加入(nh4)2sif6水溶液,按照每100克y分子篩加入10~35克(nh4)2sif6的量來加入(nh4)2sif6水溶液,每小時(shí)每100gy型分子篩加入3~30克(nh4)2sif6,加完(nh4)2sif6水溶液以后漿料在溫度為80~120℃下,攪拌0.5~5.0小時(shí),然后過濾干燥,得到產(chǎn)品。
本發(fā)明方法中,步驟(4)采用有機(jī)硅的醇溶液均勻噴圖在步驟(3)得到分子篩上。其中分子篩與有機(jī)硅的比例為10:1~30:1,有機(jī)硅在醇中的比例為20~45%。配制有機(jī)硅的醇溶液,在常溫下將有機(jī)硅逐步溶解在醇中,澄清后待用。采用噴淋設(shè)備將計(jì)量好的有機(jī)硅溶液均勻噴圖在步驟(3)的分子篩上。
本發(fā)明步驟(5)是將步驟(4)中得到的產(chǎn)品水熱處理而得到。用飽和水蒸氣處理步驟(4)中得到的分子篩,在管式水熱處理爐中加入步驟(4)中得到的分子篩,處理?xiàng)l件:表壓0.05~0.25mpa,優(yōu)選為0.10~0.20mpa,溫度500~800℃,優(yōu)選為500~750℃,處理時(shí)間0.5~5小時(shí),優(yōu)選1~3小時(shí)。
本發(fā)明方法中所述的攪拌是采用常規(guī)的攪拌方法,一般采用機(jī)械攪拌。
下面的實(shí)施例用于更詳細(xì)地說明本發(fā)明,但本發(fā)明的范圍不只限于這些實(shí)施例的范圍。
本發(fā)明分析方法:比表面積、孔容和外比表面積、孔分布采用低溫液氮物理吸附法測(cè)得,相對(duì)結(jié)晶度和晶胞參數(shù)采用x射線衍射法測(cè)得,硅鋁摩爾比采用化學(xué)分析法測(cè)得,分子篩的晶粒大小采用sem(掃描電子顯微鏡)的方式測(cè)定。
本發(fā)明實(shí)施例1制備大晶粒nay分子篩和對(duì)比例1制備dly-3分子篩所用的原料性質(zhì)如下:
高堿偏鋁酸鈉溶液:na2o含量291g/l,al2o3含量42g/l;
低堿偏鋁酸鈉溶液:na2o含量117g/l,al2o3含量77g/l;
硫酸鋁溶液:al2o3含量90g/l;
水玻璃:sio2含量250g/l,模數(shù)3.2。
實(shí)施例1
本實(shí)施例是采用本發(fā)明方法制備大晶粒nay分子篩。
ly-1的制備
(1)凝膠的制備:溫度為25℃、攪拌條件下,向63ml的高堿偏鋁酸鈉溶液中緩慢加入165ml水玻璃,混合均勻后,依次加入42.5ml的硫酸鋁溶液和35.6ml低堿偏鋁酸鈉溶液,恒溫?cái)嚢?.5小時(shí),然后將得到的合成液在上述溫度下靜止老化1小時(shí),得到凝膠;
(2)晶化:在攪拌條件下,以2.5℃/分的升溫速率將合成釜中的凝膠升到100℃,恒溫?cái)嚢杈Щ?6小時(shí),晶化結(jié)束后,快速用冷水降溫,并打開合成釜取出合成好的分子篩,經(jīng)過濾、洗滌和干燥,得到產(chǎn)品ly-1,產(chǎn)品性質(zhì)見表1。
ly-2的制備:
(1)凝膠的制備:溫度為35℃、攪拌條件下,向48ml的高堿偏鋁酸鈉溶液中緩慢加入156ml水玻璃,混合均勻后,依次加入39.6ml的硫酸鋁溶液和28.5ml低堿偏鋁酸鈉溶液,恒溫恒速攪拌1小時(shí),然后將得到的合成液在上述溫度下靜止老化2小時(shí),得到凝膠;
(2)晶化:在攪拌條件下,以3℃/分的升溫速率將合成釜中的凝膠升到110℃,恒溫?cái)嚢杈Щ?4小時(shí),晶化結(jié)束后,快速用冷水降溫,并打開合成釜取出合成好的分子篩,經(jīng)過濾、洗滌和干燥,得到產(chǎn)品ly-2,產(chǎn)品性質(zhì)見表1。
對(duì)比例1
本對(duì)比例是采用現(xiàn)有技術(shù)方法制備大晶粒nay分子篩原料。
dly-1:
采用usp3639099,采用導(dǎo)向劑法制備分子篩。具體制備過程為:導(dǎo)向劑的制備,將26g氫氧化鋁溶解在153g氫氧化鈉和279ml水中,形成a原料;然后向a原料中添加525g水玻璃(模數(shù)3.3),將上述凝膠快速攪拌后,在室溫下老化24小時(shí),待用;
在37.8℃,向2223g水玻璃(模數(shù)3.3)中加入含601g硫酸鋁溶液(硫酸鋁含量以al2o3計(jì)=16.9wt%),然后將392g導(dǎo)向劑加入到上述溶液中,攪拌均勻,然后再加入191g鋁酸鈉溶液(含有126g氫氧化鋁和96.5g氫氧化鈉),將上述溶液快速攪拌然后在98.8℃水熱晶化10小時(shí)得到nay分子篩,樣品編號(hào)為dly-1,物化性質(zhì)見表1。
dly-2:
采用cn101481120a的方法制備分子篩。將0.699g硅溶膠(40wt%)、0.156g氫氧化鈉、0.212g鋁酸鈉和2.94ml凈水在室溫下攪拌均勻,得到白色凝膠,然后2.4gop10、1.6g正丁醇、1.8ml環(huán)己烷,攪拌均勻,100℃水熱晶化24小時(shí),得到產(chǎn)品dly-2,產(chǎn)品性質(zhì)見表1。
dly-3:
導(dǎo)向劑的制備,取153g氫氧化鈉固體溶解在279ml去離子水中,冷卻至室溫后,加入22.5g偏鋁酸鈉制成高堿偏鋁酸鈉溶液。然后在525g水玻璃中加入高堿偏鋁酸鈉溶液,混合均勻后在室溫下老化24小時(shí),待用。
在1547g水玻璃中攪拌下依次加入720g去離子水、222.5g低堿偏鋁酸鈉溶液和242g導(dǎo)向劑,混合均勻后,裝入不銹鋼反應(yīng)釜中,在100℃靜止晶化24小時(shí),然后經(jīng)過濾、洗滌和干燥,得到產(chǎn)品dly-3,產(chǎn)品性質(zhì)見表1。
實(shí)施例2
首先對(duì)原料大晶粒nay分子篩ly-1進(jìn)行銨交換。配制濃度為0.5mol/l硝酸銨水溶液10升。稱取小晶粒nay分子篩2000克,溶于10升配制好的硝酸銨水溶液中,攪拌轉(zhuǎn)速為300rpm,在90℃下恒溫?cái)嚢?小時(shí),然后過濾分子篩,并留小樣,分析na2o含量;重復(fù)上述操作,直到分子篩中na2o含量的達(dá)到2.5~5wt%,得到干燥后的樣品編號(hào)為lyn-1。
實(shí)施例3
將實(shí)施例2中的大晶粒nay分子篩ly-1換成ly-2,重復(fù)實(shí)施例2的過程,制得的樣品,編號(hào)為lyn-2。
實(shí)施例4
稱取200glyn-1分子篩溶解于1升凈水中,快速升溫?cái)嚢?,溫度?0℃,攪拌轉(zhuǎn)速為300rpm,在2小時(shí)的時(shí)間內(nèi),勻速向分子篩漿料中加入156ml六氟硅酸銨水溶液,共加入13.6克六氟硅酸銨,然后恒溫恒速攪拌2小時(shí),過濾,干燥;采用含30%正硅酸乙酯的乙醇溶液28g均勻噴圖在六氟硅酸銨處理后的分子篩上;然后將負(fù)載有機(jī)硅的分子篩置于水熱處理爐中進(jìn)行水熱處理,處理溫度550℃,處理時(shí)間2小時(shí),處理壓力0.1mpa。得到產(chǎn)品編號(hào)lyng-1,性質(zhì)列于表2。
實(shí)施例5
稱取200glyn-2分子篩溶解于1升凈水中,快速升溫?cái)嚢瑁瑴囟葹?0℃,攪拌轉(zhuǎn)速為300rpm,在2小時(shí)的時(shí)間內(nèi),勻速向分子篩漿料中加入198ml六氟硅酸銨水溶液,共加入27.5克六氟硅酸銨,然后恒溫恒速攪拌2小時(shí),過濾,干燥;采用含25%甲基硅油的丙醇溶液48g均勻噴圖在六氟硅酸銨處理后的分子篩上;然后將負(fù)載有機(jī)硅的分子篩置于水熱處理爐中進(jìn)行水熱處理,處理溫度600℃,處理時(shí)間1小時(shí),處理壓力0.2mpa。得到產(chǎn)品編號(hào)lyng-2,性質(zhì)列于表2。
實(shí)施例6
稱取200glyn-1分子篩溶解于1升凈水中,快速升溫?cái)嚢?,溫度?0℃,攪拌轉(zhuǎn)速為300rpm,在2小時(shí)的時(shí)間內(nèi),勻速向分子篩漿料中加入156ml六氟硅酸銨水溶液,共加入13.6克六氟硅酸銨,然后恒溫恒速攪拌2小時(shí),過濾,干燥;采用含30%正硅酸乙酯的乙醇溶液50g均勻噴圖在六氟硅酸銨處理后的分子篩上;然后將負(fù)載有機(jī)硅的分子篩置于水熱處理爐中進(jìn)行水熱處理,處理溫度600℃,處理時(shí)間2小時(shí),處理壓力0.1mpa。得到產(chǎn)品編號(hào)lyng-3,性質(zhì)列于表2。
實(shí)施例7
稱取200glyn-2分子篩溶解于1升凈水中,快速升溫?cái)嚢?,溫度?0℃,攪拌轉(zhuǎn)速為300rpm,在2小時(shí)的時(shí)間內(nèi),勻速向分子篩漿料中加入198ml六氟硅酸銨水溶液,共加入27.5克六氟硅酸銨,然后恒溫恒速攪拌2小時(shí),過濾,干燥;采用含30%硅醚的乙醇溶液59g均勻噴圖在六氟硅酸銨處理后的分子篩上;然后將負(fù)載有機(jī)硅的分子篩置于水熱處理爐中進(jìn)行水熱處理,處理溫度650℃,處理時(shí)間2小時(shí),處理壓力0.2mpa。得到產(chǎn)品編號(hào)lyng-4,性質(zhì)列于表2。
對(duì)比例2~4
將實(shí)施例2中的大晶粒nay分子篩ly-1分別換成dly-1、dly-2和dly-3,重復(fù)實(shí)施例2的過程,制得的樣品,編號(hào)為dlyn-1、dlyn-2和dlyn-3。
對(duì)比例5~7
將實(shí)施例4中的lyn-1分別換成dlyn-1、dlyn-2和dlyn-3,重復(fù)實(shí)施例4的過程,制得的樣品,編號(hào)為dyns-1、dyns-2和dyns-3,性質(zhì)列于表2。
實(shí)施例8
將133.3glyng-1分子篩(干基90wt%)、57.2g大孔氧化鋁(孔容1.0ml/g,比表面積400m2/g,干基70wt%)、255ml稀硝酸(5ghno3/100ml溶液)放入碾壓機(jī)中混碾,加水,碾壓成糊膏,擠條,擠出條在110℃干燥4小時(shí),然后在550℃焙燒4小時(shí),得載體fhs-1。
載體用含鎢和鎳的浸漬液室溫浸漬2小時(shí),120℃干燥4小時(shí),程序升溫500℃焙燒4小時(shí),得催化劑cat-1,載體和催化劑組成見表3。
實(shí)施例9~11
按實(shí)施例8的方法,分別將lyng-1分別換成lyng-2、lyng-3和lyng-4,得到載體fhs-2、fhs-3和fhs-4以及催化劑cat-2、cat-3和cat-4,載體和催化劑組成見表3。
對(duì)比例8~10
按實(shí)施例8的方法,將lyng-1分別換成dyns-1、dyns-2和dyns-3,制成載體dfhs-1、dfhs-2、dfhs-3以及催化劑dcat-1、dcat-2和dcat-3,載體和催化劑組成見表3。
實(shí)施例12~15
分別用cat-1、cat-2、cat-3和cat-4處理劣質(zhì)進(jìn)料hlco和常規(guī)vgo,原料油性質(zhì)列于表4,裂化催化劑的對(duì)比評(píng)價(jià)結(jié)果列于表5和表6。
對(duì)比例11~13
分別用dcat-1、dcat-2和dcat-3處理劣質(zhì)進(jìn)料hlco和常規(guī)vgo,原料油性質(zhì)列于表4,裂化催化劑的對(duì)比評(píng)價(jià)結(jié)果列于表5和表6。
表1nay型分子篩的性質(zhì)
續(xù)表1
注:表1中,*焙燒條件如下:600℃空氣中焙燒3小時(shí);
*水熱處理的條件如下:650℃水蒸汽處理1小時(shí)。
表2y型分子篩的性質(zhì)
續(xù)表2
表3載體和催化劑組成
續(xù)表3
表4原料油性質(zhì)
表5對(duì)比評(píng)價(jià)結(jié)果
表6對(duì)比評(píng)價(jià)結(jié)果
從表5和表6中數(shù)據(jù)可以看出,由本發(fā)明分子篩制備的催化劑的性能優(yōu)于參比分子篩制備的催化劑。