CN112110456B - 一种原位晶化NaY分子筛的制备方法 - Google Patents
一种原位晶化NaY分子筛的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112110456B CN112110456B CN201910547944.3A CN201910547944A CN112110456B CN 112110456 B CN112110456 B CN 112110456B CN 201910547944 A CN201910547944 A CN 201910547944A CN 112110456 B CN112110456 B CN 112110456B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- kaolin
- microspheres
- agent
- hours
- molecular sieve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 title claims abstract description 37
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 37
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims abstract description 70
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 60
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims abstract description 36
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 36
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 26
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 34
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 23
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 19
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 claims description 19
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 19
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 18
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 16
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 16
- -1 alkaline earth metal salt Chemical class 0.000 claims description 15
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 12
- ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N zinc nitrate Chemical compound [Zn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 9
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical group [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);trinitrate Chemical compound [Ce+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 claims description 8
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N magnesium nitrate Chemical compound [Mg+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical group O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 6
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 5
- FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J sodium diphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 5
- 229940048086 sodium pyrophosphate Drugs 0.000 claims description 5
- 235000019818 tetrasodium diphosphate Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 claims description 5
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000004537 pulping Methods 0.000 claims description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VYLVYHXQOHJDJL-UHFFFAOYSA-K cerium trichloride Chemical compound Cl[Ce](Cl)Cl VYLVYHXQOHJDJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 3
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- FYDKNKUEBJQCCN-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);trinitrate Chemical compound [La+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O FYDKNKUEBJQCCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ICAKDTKJOYSXGC-UHFFFAOYSA-K lanthanum(iii) chloride Chemical compound Cl[La](Cl)Cl ICAKDTKJOYSXGC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 claims description 3
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 2
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 48
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 26
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 abstract description 20
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 abstract description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 5
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 41
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 35
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 29
- 238000005216 hydrothermal crystallization Methods 0.000 description 13
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 12
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 10
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 10
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004231 fluid catalytic cracking Methods 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 5
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 5
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 4
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 4
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 3
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium group Chemical group [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 2
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 2
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical group 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 239000004113 Sepiolite Substances 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LBZRRXXISSKCHV-UHFFFAOYSA-N [B].[O] Chemical group [B].[O] LBZRRXXISSKCHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- OJMOMXZKOWKUTA-UHFFFAOYSA-N aluminum;borate Chemical compound [Al+3].[O-]B([O-])[O-] OJMOMXZKOWKUTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N aluminum;calcium;potassium;silicon;sodium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Na].[Al].[Si].[K].[Ca] JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011959 amorphous silica alumina Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- YZYDPPZYDIRSJT-UHFFFAOYSA-K boron phosphate Chemical class [B+3].[O-]P([O-])([O-])=O YZYDPPZYDIRSJT-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910001603 clinoptilolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001648 diaspore Inorganic materials 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- MGJXBDMLVWIYOQ-UHFFFAOYSA-N methylazanide Chemical compound [NH-]C MGJXBDMLVWIYOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNOBXVHZYGUEX-UHFFFAOYSA-N n-prop-2-enylprop-2-en-1-amine;hydrochloride Chemical compound Cl.C=CCNCC=C PZNOBXVHZYGUEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- MOWNZPNSYMGTMD-UHFFFAOYSA-N oxidoboron Chemical group O=[B] MOWNZPNSYMGTMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- LFGREXWGYUGZLY-UHFFFAOYSA-N phosphoryl Chemical group [P]=O LFGREXWGYUGZLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 235000011056 potassium acetate Nutrition 0.000 description 1
- BWILYWWHXDGKQA-UHFFFAOYSA-M potassium propanoate Chemical compound [K+].CCC([O-])=O BWILYWWHXDGKQA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004331 potassium propionate Substances 0.000 description 1
- 235000010332 potassium propionate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052624 sepiolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019355 sepiolite Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009469 supplementation Effects 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
- C01B39/02—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
- C01B39/20—Faujasite type, e.g. type X or Y
- C01B39/24—Type Y
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- B01J29/80—Mixtures of different zeolites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
- C01B39/54—Phosphates, e.g. APO or SAPO compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- B01J29/08—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the faujasite type, e.g. type X or Y
- B01J29/084—Y-type faujasite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/82—Phosphates
- B01J29/84—Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
一种原位晶化NaY分子筛的制备方法。本发明以高岭土为原料,加入化学水、结构助剂、分散剂和/或补强剂、硼磷酸,经混合打浆、喷雾成微球;将喷雾微球进行焙烧,焙烧微球与导向剂、水玻璃和氢氧化钠混合,于水热条件下进行晶化反应,得到一种孔结构和抗磨性能良好、包含20~60%NaY分子筛的晶化产物,该原位晶化微球可做为制备催化裂化催化剂的前驱物。
Description
技术领域
本发明涉及一种催化材料领域,具体涉及一种含分子筛的催化材料的制备方法。
背景技术
催化裂化是重油轻质化主要手段之一,面临原料日益重劣质化的挑战。在当前油价下跌、炼油行业承担巨大压力的情况下,实现重质原油的高效转化是当务之急。流化催化裂化(FCC)催化剂是炼油技术的核心,其性能的优劣直接影响装置的产品分布。载体对大分子的预裂化和分子筛的选择性裂化是两个重要环节。
作为催化剂的活性组分和载体,在催化剂设计过程中,一方面要开发孔结构良好的载体和稳定性好、比表面大的分子筛,更为重要的是要优化分子筛与载体的协同作用,以及催化剂酸性,使得催化剂性能更为优异。
催化裂化催化剂的制备工艺有粘结剂法和原位晶化法。原位晶化法以高岭土为原料,将高岭土浆液首先喷雾成型为可适用于流化催化裂化装置所需的微球,经焙烧后在碱性水热条件下使微球中的一部分转化为NaY分子筛,同时得到基质和活性组分,然后将其经改性处理后,制备成FCC催化剂。该工艺最先由美国Engelhard公司首先实现工业化,开辟了一条制备高性能催化裂化催化剂的新途径,原位晶化催化剂由于独特的合成工艺,与粘结剂型催化剂相比,具有孔结构良好、活性稳定性高、分子筛晶粒小、重油转化能力强等独特优势。但随着装置掺渣比例越来越高,对催化剂性能要求也越高。催化剂不但要有很好的重油转化能力,还应具有优异的焦炭选择性,所以催化剂酸性和孔结构的调节更为重要。
US5618407介绍了通过添加硼酸铝和硼酸锆过渡金属硼酸盐,改善催化剂酸性和孔结构的一种方法;CN200780045427.1通过添加含硅金属氧化物和沉淀氧化铝,使催化剂组合物包含大于60m2/g的介孔表面积;CN201010101796.1介绍了一种复合型催化裂化催化剂的制备方法,其包含20~70%原位晶化Y型分子筛/基质复合材料和0.3~12%MFI结构择形分子筛以及30~75%粘土和无机氧化物粘结剂。该催化剂具有优异的抗重金属污染能力和重油裂化能力以及良好的焦炭选择性。
CN200810035677.3通过在水热晶化环节补加外加铝源,得到重油催化裂化催化剂。CN1778676A通过加入可分解有机物改善孔结构;CN102019196A通过加入模板剂改善孔结构;CN201010212086.6使用插层改性后的高岭土合成NaY分子筛,所述插层试剂是尿素、二甲亚砜、醋酸钾、丙酸钾、甲酰胺、碳原子数8~12的长链胺或N~甲基酰胺中的一种或几种;
CN201110026948.0介绍一种能够降低催化裂化焦炭产率的催化裂化助剂制备方法,该催化裂化助剂组合物含有2~65重%的硅镁胶,1~25重%稀土化合物,15~85重%一水铝石。
CN201510018287.5介绍了一种高骨架硅铝比原位晶化FCC重油转化助剂的制备方法,第二次焙烧过程采用氟硅酸溶液进行液相抽铝补硅,使得催化剂的硅铝比较常规方法高,从而提高催化剂稳定性。
CN01113203.5将预处理的天然高岭土、斜发沸石中一种或两种为原料,添加少量的扩孔剂和补强剂,喷雾制备成微球状分子筛,得到耐磨性极高、吸附性好的材料;CN200810143378.1采用海泡石、高岭土和焙烧高岭土中一种或两种制备Mg-Y型沸石,该沸石的孔结构较好;CN201010620750.0通过添加聚二甲基二烯丙基氯化铵,达到改善催化剂孔结构的目的。
CN201310499225.1公开一种原位晶化合成Y型分子筛的方法,包括如下步骤:(1)将碱性钠盐、含铝化合物、水玻璃加水溶解并混均;(2)向步骤(1)的混合物料中加入水热处理后的无定形硅铝基质并老化5~24h,所述的无定形硅铝硅具有硅包铝的壳核结构;(3)向步骤(2)老化后的物料中加入Y分子筛导向剂,在80~120℃水热条件下晶化,晶化时间一般为10~30小时,优选为15~25小时,晶化结束后经过滤水洗得到原位晶化Y型分子筛。该方法采用人工合成高硅铝比无定形硅铝材料替代天然高岭土材料作为原位晶化的基质,在碱性条件下水热合成原位晶化Y型分子筛。
CN201010101799.5介绍一种改性的原位晶化Y型分子筛/基质复合材料制备方法,其表面负载有0.001~5.0重%RE2O3,0~3.0重%SiO2,0~3.0重%Al2O3和0~3.0重%MgO。所述复合材料是将高岭土原位晶化Y型分子筛/基质复合材料在铵交换和/或稀土交换后用含水玻璃、偏铝酸钠、氢氧化镁中的一种或多种溶液或与氨水分步或混合调节pH至8~11,搅拌,然后过滤,水洗,干燥,焙烧并再铵交换得到的。
CN200910093113.X通过添加有机模板剂为聚乙烯基吡咯烷酮或聚乙烯醇,改善催化剂孔结构。
CN201210268919.X形成了多晶相的原位晶化型裂化催化剂及其制备方法,多晶相指焙烧微球中同时含有尖晶石高岭土、偏高岭土及其极少量的莫来石,通过这种多晶相制备的催化剂具有焦炭选择性好、重油转化能力突出的特点。
CN200910107367.2介绍了具有低焦炭产率的流化催化裂化催化剂及其制备方法,具体为催化剂在后改性过程进行了深度超温处理。
CN201010536026.X通过在喷雾浆液中加入分解或沸点温度小于或等于150℃的化合物达到制备大孔晶化产物的目的。
通过上述专利分析可知,目前原位晶化催化剂的制备大多集中在改善孔结构的环节上,对于催化剂酸性分布或者酸性优化并未提及。
另有专利如CN1253576中,采用ZSM-5用含硼物质浸渍后,焙烧引入硼,硼增强烃类裂解。WO1999020712(A1)选用ZSM-5或经水汽处理的ZSM-5,用酸浸渍后,加入粘结剂,再加入锌、钛、硼或者其它改性元素,然后焙烧,参与烃类转化成汽油和芳烃的反应。CN1253576A介绍汽油转化为烯烃和C6~C8芳烃,含硼的化合物浸渍在沸石ZSM-5上,然后发生反应。CN201110125405.4甲醇制烯烃的反应,将硼作为元素直接合成到ZSM-5中。CN102259013A甲醇制烯烃的反应,硼作为元素直接合成到ZSM-5中。CN201210485341.3含硼的骨架薄层ZSM-5。CN201310735064.1介绍甲醇制烯烃所用的ZSM-5,硼合成引入。这些国内外专利硼引入主要集中在两个方面:1)将含硼的化合物浸渍在ZSM-5上,进行烃类转化反应;2)ZSM-5合成引入硼,在甲醇制烯烃等方面进行应用,与本发明有本质区别。
本发明在打浆阶段添加硼磷酸,与浆液中的可溶性锌盐或可溶性碱土金属盐在后续高温焙烧段形成硼磷酸盐。硼磷酸盐是近年来才得到重视的一类既含磷氧基团又含硼氧基团的新型化合物体系。这类化合物具有优异的非线性光学效应,不仅如此该类化合物因具有类沸石结构,所以能够改变催化剂的孔结构,从而在原位晶化工艺下,可制备出分子筛含量在20~60%之间可调、孔结构分布更为合理的原位晶化产物,为制备不同用途的催化裂化催化剂打下基础。
发明内容
本发明提供一种原位晶化NaY分子筛的制备方法,在喷雾打浆环节加入高岭土、硼磷酸、可溶性锌盐、可溶性碱土金属盐、可溶性稀土化合物中的一种或多种,采用原位晶化工艺制备孔结构良好、晶粒小、抗磨性能优良、含20~60%NaY分子筛的晶化产物。
本发明所公开的一种原位晶化NaY分子筛的制备方法,实现本发明的技术方案为:将硼酸按照液固质量比2~10的条件溶解成溶液,然后缓缓加入磷酸(85%)溶液充分混合,pH1~4.0,处理10~120分钟,得到硼磷酸;将得到的硼磷酸与加入到包含结构助剂、分散剂和/或补强剂的化学水中混合打浆,浆液固含量为30~50%,混合浆液喷雾成微球,干燥,600~1000℃焙烧,与硅酸钠、导向剂、氢氧化钠溶液、水混合,85~95℃晶化16~36h,晶化产物过滤、水洗、干燥所到所述原位晶化NaY分子筛;结构助剂包括可溶性锌盐、可溶性碱土金属盐、可溶性稀土化合物的一种或多种,加入量为高岭土总质量的0.1~8%,优选为0.1~5%,硼磷酸加入量为高岭土质量的0.1~20%,优选0.1~15%。
本发明所公开的一种原位晶化NaY分子筛的制备方法,混合打浆的浆液中加入结构助剂、分散剂和/或补强剂,分散剂、补强剂的加入顺序不做限定,可以和结构助剂同时加入,也可以分批加入;分散剂包括硅酸钠、焦磷酸钠中的一种,加入量为高岭土质量的2~10%,补强剂包括硅溶胶、铝溶胶中的一种,加入量为高岭土质量的2~10%,优选2~8%。
本发明所公开的一种原位晶化NaY分子筛的制备方法,加入的硼磷酸为硼酸和磷酸混合物,硼磷酸中B:P的摩尔比为0.1~10。
本发明所公开的一种原位晶化NaY分子筛的制备方法,其中的结构助剂为可溶性锌盐、可溶性碱土、可溶性稀土化合物金属盐,可溶性锌盐为氯化锌、硝酸锌,可溶性碱土金属盐为氯化镁、硝酸镁,可溶性稀土化合物为硝酸镧、氯化铈、氯化镧、硝酸铈。
本发明所公开的一种原位晶化NaY分子筛的制备方法,所述的高岭土包括软质高岭土、硬质高岭岩、煤矸石,其中位径为1.5~3.0μm,晶体高岭石含量高于80%、氧化铁低于1.7%、氧化钠与氧化钾之和低于0.5%。
本发明所公开的方法中对导向剂组成并无特别限制,普通导向剂即可,例如按照CN1232862A实施例1中的导向剂组成配制,本发明推荐的导向剂摩尔比组成为:(14~16)SiO2:(0.7~1.3)Al2O3:(14~16)Na2O:(300~330)H2O。
本发明所公开的一种原位晶化NaY分子筛的制备方法,混合浆液喷雾干燥制备成粒径在20~110μm的喷雾微球TS。微球经过焙烧,其焙烧在600~1000℃进行,可以在600~850℃下焙烧1~3h得到低温焙烧微球,也可以在860~1000℃焙烧1~3h得到高温焙烧微球,或者低温焙烧微球与高温焙烧微球的混合物。
本发明优选低温焙烧微球与高温焙烧微球的混合物,即将喷雾微球TS分为两部分,一部分在860~1000℃焙烧1~3h得到高温焙烧微球TM(简称高土),另外一部分在600~850℃下焙烧1~3h得到低温焙烧微球TP(简称偏土);TM与TP质量比优选9:1~1:9。将两种焙烧微球、硅酸钠、导向剂、氢氧化钠溶液、化学水混合,于85~95℃晶化16~36h,过滤除去母液,滤饼用去离子水洗至pH为10.5以下,干燥后得到一种孔结构和抗磨性能良好、包含20~60%NaY分子筛的晶化产物。
本发明所公开的一种原位晶化NaY分子筛的制备方法,晶化产物过滤、水洗、干燥,其中的晶化产物的水洗是指晶化产物滤饼用去离子水洗至pH为10.5以下。
本发明所公开的一种原位晶化NaY分子筛的制备方法,主要采用高岭土、硼磷酸、结构助剂、分散剂和/或补强剂共同制备喷雾微球,采用原位晶化工艺制备孔结构和抗磨性能良好、晶粒小、包含20~60%NaY分子筛的晶化产物。本发明所制备的晶化产物,其磨损指数不大于1.5%。本发明所制得的晶化产物是制备不同性能催化裂化催化剂的理想中间体。该发明的特点在于喷雾微球包含了硼磷酸、高岭土和一种结构助剂。硼磷酸在后续喷雾微球活化过程中,可与可溶性锌盐或碱金属盐固体相变成硼磷酸盐,硼磷酸盐结构与常规化合物不同,其阴离子基团由磷氧基团(P04)和硼氧基团(BO4或BO3)以不同方式连接而成,形成孤岛状、团簇状、链状、环状、层状、架状等结构。这类结构的化合物具有类似沸石的结构,因而可作为一种新功能材料,在改善孔结构的同时提高催化剂性能。与单纯使用磷酸盐或者硼酸盐,该方案制备的晶化产物孔结构更为丰富、规整,且结构助剂不易流失等。
附图说明
图1为化合物Na(B2P3O13)的物相图;
图2为化合物Zn3(BO3)(PO4)的物相图;
图3为化合物Na2(BP2O7(OH))的物相图。
具体实施方式
以下对本发明的实施例作详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例,下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件。
原料来源:
1)高岭土:工业品,采自兰州石化公司催化剂厂
2)硼酸,化学纯,国药集团化学试剂有限公司
3)磷酸,浓度85%,化学纯,西安蓝翔化工有限公司
4)硅酸钠:工业品,采自兰州石化公司催化剂厂
5)高碱偏铝酸钠:工业品,采自兰州石化公司催化剂厂
6)NaOH溶液:工业品,采自兰州石化公司催化剂厂
7)铵盐:化学纯,西安蓝翔化工有限公司
8)稀土溶液:工业品,采自兰州石化公司催化剂厂
9)盐酸:化学纯,西安蓝翔化工有限公司
本发明不受以下具体实施例的限制。
NaY分子筛结晶度的测试在日本Rigaku公司制造的D/max-3C型X射线粉末衍射仪上,采用X射线衍射法测定试样的结晶度,方法标准为Q/SYLS 0596~2002;NaY分子筛硅铝比的测试采用X光粉末衍射法,方法标准为Q/SYLS 0573~2002;晶化产物磨损指数采用气升法,将一定量的晶化产物放入固定装置中,在恒定气流下吹磨5h,除第一小时外,后四小时的平均磨损百分数称为催化剂的磨损指数,单位为%每小时。方法及标准为:气升法Q/SYLS0518-2002;
以上均为中国石油石油化工研究院标准。晶化产物孔分布测试采用美国Quantachrome公司Autosorb~3B比表面测定仪,通过N2低温(77.3K)吸附—脱附实验方法测定样品的比表面积、孔径分布和孔容。
实施例1~实施例9为晶化产物的制备方法。
实施例1
将166.94g硼酸用334mL蒸馏水溶解,然后将115.26g磷酸缓慢注入到硼酸溶液中,混合50分钟,最终pH值为2.3,然后将硼磷酸200g、高岭土2000g(灼基)、硅酸钠4.5%、硅溶胶3.5%、结构助剂硝酸锌7.5%、化学水制备成固含量为46%的混合浆液,喷雾干燥,得到2300g粒径在20~110μm的喷雾微球P1。
将P1喷雾土球一部分在925℃下焙烧2.7h,得到焙烧微球G1,另一部分在650℃下焙烧2.5h,得到焙烧微球B1,然后将200g G1和300g B1混合后加入硅酸钠、导向剂、氢氧化钠溶液、化学水,在95℃下水热晶化30h,过滤除去母液,水洗、干燥得到晶化产物J1。
实施例2
将445.2g硼酸用555mL蒸馏水溶解,然后将230.52g磷酸缓慢注入到硼酸溶液中,混合20分钟,最终pH值为2.8,然后将硼磷酸100g、高岭土1600g(灼基)、焦磷酸钠9%、铝溶胶6%、结构助剂硝酸镁0.5%、化学水制备成固含量为32%的混合浆液,喷雾干燥,得到1430g粒径在20~110μm的喷雾微球P2。
将P2喷雾土球在990℃下焙烧1.5h,得到焙烧微球G2。将100g G2加入硅酸钠、导向剂、氢氧化钠溶液、化学水,在85℃下水热晶化16h,过滤除去母液,
水洗、干燥得到晶化产物J2。
实施例3
将148.39g硼酸用600mL蒸馏水溶解,然后将922.08g磷酸缓慢注入到硼酸溶液中,混合45分钟,最终pH值为1.2,然后将硼磷酸520g、高岭土2600g(灼基)、硅酸钠6%、硅溶胶8%、结构助剂硝酸镧2%、化学水制备成固含量为40%的混合浆液,喷雾干燥,得到482g粒径在20~110μm的喷雾微球P3。
将P3一部分在920℃下焙烧2.5h,得到焙烧微球G3,另一部分在730℃下焙烧2.8h,得到焙烧微球B3,然后将50g G3和150g B3加入硅酸钠、导向剂、氢氧化钠溶液、化学水,在93℃下水热晶化36h,过滤除去母液,水洗、干燥得到晶化产物J3。
实施例4
将488.5g硼酸用3000mL蒸馏水溶解,然后将115.3g磷酸缓慢注入到硼酸溶液中,混合100分钟,最终pH值为3.6,然后将硼磷酸130g、高岭土1600g(灼基)、硅酸钠9%、结构助剂氯化锌6%、化学水制备成固含量为40%的混合浆液,喷雾干燥,得到2634g粒径在20~110μm的喷雾微球P4。
将P4一部分在1000℃下焙烧1.5h,得到焙烧微球G4,另一部分在800℃下焙烧2h,得到焙烧微球B4,然后将800g G4和200g B4加入硅酸钠、导向剂、氢氧化钠溶液、化学水,在89℃下水热晶化30h,过滤除去母液,水洗、干燥得到晶化产物J4。
实施例5
将302.97g硼酸用1500mL蒸馏水溶解,然后将115.3g磷酸缓慢注入到硼酸溶液中,混合100分钟,最终pH值为3.1,然后将硼磷酸127g、高岭土845g(灼基)、铝溶胶2%、结构助剂氯化镁3%、化学水制备成固含量为45%的混合浆液,喷雾干燥,得到2764g粒径在20~110μm的喷雾微球P5。
将P5一部分在970℃下焙烧2.2h,得到焙烧微球G5,另一部分在850℃下焙烧1.8h,得到焙烧微球B5,然后将300g G5和300g B5加入硅酸钠、导向剂、氢氧化钠溶液、化学水,在87℃下水热晶化16h,过滤除去母液,水洗、干燥得到晶化产物J5。
实施例6
将194.49g硼酸用800mL蒸馏水溶解,然后将230.52g磷酸缓慢注入到硼酸溶液中,混合80分钟,最终pH值为1.9,然后将硼磷酸55g、高岭土1100g(灼基)、硅酸钠2%、焦磷酸钠3%、结构助剂氯化镧7%、化学水制备成固含量为38%的混合浆液,喷雾干燥,得到815g粒径在20~110μm的喷雾微球P6。
将P6一部分在950℃下焙烧1.5h,得到焙烧微球G6,另一部分在870℃下焙烧2h,得到焙烧微球B6,然后将300g G6和200g B6加入硅酸钠、导向剂、氢氧化钠溶液、化学水,在92℃下水热晶化34h,过滤除去母液,水洗、干燥得到晶化产物J6。
实施例7
将272.05g硼酸用600mL蒸馏水溶解,然后将57.63g磷酸缓慢注入到硼酸溶液中,混合60分钟,最终pH值为3.7,然后将硼磷酸105g、高岭土3500g(灼基)、铝溶胶10%、结构助剂硝酸铈1%、化学水制备成固含量为40%的混合浆液,喷雾干燥,得到2612g粒径在20~110μm的喷雾微球P7。
将P7一部分在850℃下焙烧2.5h,得到焙烧微球G7,另一部分在680℃下焙烧2.8h,得到焙烧微球B7,然后将900g G7和300g B7加入硅酸钠、导向剂、氢氧化钠溶液、化学水,在92℃下水热晶化32h,过滤除去母液,水洗、干燥得到晶化产物J7。
实施例8
将202g硼酸用900mL蒸馏水溶解,然后将38.42g磷酸缓慢注入到硼酸溶液中,混合90分钟,最终pH值为4.0,然后将硼磷酸150g、高岭土800g(灼基)、硅溶胶5%、结构助剂硝酸锌0.3%、化学水制备成固含量为40%的混合浆液,喷雾干燥,得到897g粒径在20~110μm的喷雾微球P8。
将P8在610℃下焙烧2.5h,得到焙烧微球B8,然后将400g B8加入硅酸钠、导向剂、氢氧化钠溶液、化学水,在94℃下水热晶化36h,过滤除去母液,水洗、干燥得到晶化产物J8。
实施例9
将882.52g硼酸用1600mL蒸馏水溶解,然后将230.52g磷酸缓慢注入到硼酸溶液中,混合70分钟,最终pH值为3.4,然后将硼磷酸220g、高岭土1700g(灼基)、焦磷酸钠6%、结构助剂氯化铈4.8%、化学水制备成固含量为40%的混合浆液,喷雾干燥,得到1382g粒径在20~110μm的喷雾微球P9。
将P9一部分在890℃下焙烧1.5h,得到焙烧微球G9,另一部分在770℃下焙烧1.8h,得到焙烧微球B9,然后将200g G9和400g B9加入硅酸钠、导向剂、氢氧化钠溶液、化学水,在88℃下水热晶化28h,过滤除去母液,水洗、干燥得到晶化产物J9。
实施例10-实施例12为对比实施例。
实施例10
与实施例1进行对比,将高岭土2000g(灼基)、硅酸钠4.5%、硅溶胶3.5%、结构助剂硝酸锌7.5%、化学水制备成固含量为46%的混合浆液,喷雾干燥,得到2290g粒径在20~110μm的喷雾微球P10。
将P10喷雾土球一部分在925℃下焙烧2.7h,得到焙烧微球G10,另一部分在650℃下焙烧2.5h,得到焙烧微球B10,然后将200g G10和300gB10混合后加入硅酸钠、导向剂、氢氧化钠溶液、化学水,在95℃下水热晶化30h,过滤除去母液,水洗、干燥得到晶化产物J10。
实施例11
与实施例7进行对比,将272.05g硼酸用600mL蒸馏水溶解,然后将硼酸105g、高岭土3500g(灼基)、铝溶胶10%、结构助剂硝酸铈1%、化学水制备成固含量为40%的混合浆液,喷雾干燥,得到2612g粒径在20~110μm的喷雾微球P11。
将P11一部分在850℃下焙烧2.5h,得到焙烧微球G11,另一部分在680℃下焙烧2.8h,得到焙烧微球B11,然后将900g G11和300g B11加入硅酸钠、导向剂、氢氧化钠溶液、化学水,在92℃下水热晶化34h,过滤除去母液,水洗、干燥得到晶化产物J11。
实施例12
与实施例5进行对比,将115.3g磷酸、高岭土845g(灼基)、铝溶胶2%、结构助剂氯化镁3%、化学水制备成固含量为45%的混合浆液,喷雾干燥,得到2764g粒径在20~110μm的喷雾微球P12。
将P12一部分在970℃下焙烧2.2h,得到焙烧微球G12,另一部分在850℃下焙烧1.8h,得到焙烧微球B12,然后将300g G12和300g B12加入硅酸钠、导向剂、氢氧化钠溶液、化学水,在87℃下水热晶化16h,过滤除去母液,水洗、干燥得到晶化产物J12。
实施例1~实施例12晶化条件和晶化结果见表1,晶化产物孔结构测试结果、结构助剂含量见表2,实施例1、3、6晶化产物中磷酸硼化合物的X光衍射谱图见图1~图3。图1~图3结果表明:使用该专利合成方法能够制备出晶型良好的硼磷酸盐化合物。
从表1可见,在粘土混合浆液的制备过程中,由于引入硼磷酸,在后续活化过程发生固相相变成硼磷酸盐,形成类似沸石的结构。这类结构可改善晶化产物的孔结构。与单纯使用磷酸盐或者硼酸盐,该方案制备的晶化产物孔结构更为丰富、规整,且结构助剂不易流失等。
从表2孔结构的测试结果可见,喷雾微球中引入硼磷酸,经高温与碱金属和金属盐类形成硼磷酸盐化合物后,能够改变晶化产物孔结构,孔结构更为丰富。
表1原位晶化工艺条件及制备结果
表2晶化产物的孔结构特点
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (14)
1.一种原位晶化NaY分子筛的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:将硼酸按照液固质量比2~10的条件溶解成溶液,然后缓缓加入85%磷酸溶液充分混合,至pH值为1~4.0,处理10~120分钟,得到硼磷酸;将得到的硼磷酸与高岭土、结构助剂、分散剂和/或补强剂、化学水混合打浆,浆液固含量为30~50%,混合浆液喷雾成微球,干燥,600~1000℃焙烧,与硅酸钠、导向剂、碱溶液、水混合,85~95℃晶化16~36h,晶化产物过滤、水洗、干燥得到所述原位晶化NaY分子筛;所述结构助剂为可溶性锌盐、可溶性碱土金属盐、可溶性稀土化合物的一种或多种,加入量为高岭土总质量的0.1~8%;硼磷酸加入量为高岭土总质量的0.1~20%。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述结构助剂中可溶性锌盐为氯化锌、硝酸锌,可溶性碱土金属盐为氯化镁、硝酸镁,可溶性稀土化合物为硝酸镧、氯化铈、氯化镧、硝酸铈。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述分散剂加入量为高岭土总质量的2~10%,所述补强剂加入量为高岭土总质量的2~10%。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述补强剂加入量为2~8%。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述分散剂为硅酸钠、焦磷酸钠,所述补强剂为硅溶胶、铝溶胶。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述硼磷酸为硼酸和磷酸混合的化合物。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述硼磷酸加入量为0.1~15%。
8.根据权利要求6所述的方法,硼磷酸中B:P的摩尔比为0.1~10。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述高岭土选自软质高岭土、硬质高岭岩、煤矸石,其中粒径为1.5~3.0μm,晶体高岭石含量高于80%、氧化铁低于1.7%、氧化钠与氧化钾之和低于0.5%。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述导向剂摩尔比组成为:(14~16)SiO2:(0.7~1.3)Al2O3:(14~16)Na2O:(300~330)H2O。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述混合浆液喷雾成微球,干燥,600~850℃下焙烧1~3h得到低温焙烧微球。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述混合浆液喷雾成微球,干燥,860~1000℃下焙烧1~3h得到高温焙烧微球。
13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述混合浆液喷雾干燥成微球,一部分在600~850℃下焙烧1~3h得到低温焙烧微球,一部分在860~1000℃焙烧1~3h得到高温焙烧微球。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述高温焙烧微球与低温焙烧微球质量比为9:1~1:9。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910547944.3A CN112110456B (zh) | 2019-06-21 | 2019-06-21 | 一种原位晶化NaY分子筛的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910547944.3A CN112110456B (zh) | 2019-06-21 | 2019-06-21 | 一种原位晶化NaY分子筛的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112110456A CN112110456A (zh) | 2020-12-22 |
CN112110456B true CN112110456B (zh) | 2023-07-25 |
Family
ID=73795270
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910547944.3A Active CN112110456B (zh) | 2019-06-21 | 2019-06-21 | 一种原位晶化NaY分子筛的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112110456B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112108174B (zh) * | 2019-06-21 | 2023-05-26 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种高选择性的催化裂化催化剂的制备方法 |
CN113428874A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-09-24 | 东南大学 | 基于碱熔法的煤矸石基钠离子型分子筛制备方法及应用方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101332433B (zh) * | 2007-06-27 | 2011-07-20 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种催化裂化催化剂及其制备和应用方法 |
CN104276585B (zh) * | 2013-07-12 | 2016-06-08 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种复合粘土微球原位晶化合成NaY分子筛的方法 |
CN107303503B (zh) * | 2016-04-18 | 2020-06-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种催化裂化催化剂的制备方法 |
CN106732745B (zh) * | 2016-12-07 | 2019-10-18 | 四川润和催化新材料股份有限公司 | 一种催化裂化催化剂的制备方法 |
-
2019
- 2019-06-21 CN CN201910547944.3A patent/CN112110456B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112110456A (zh) | 2020-12-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101462741B (zh) | 一种原位晶化制备zsm-5沸石的方法 | |
EP0024930B1 (en) | A method of preparing active ion-exchanged zeolite catalysts | |
CN1465527A (zh) | 一种含磷和过渡金属的mfi结构分子筛 | |
CN107619054B (zh) | 一种多级孔zsm-5/zsm-11共晶沸石分子筛的制备方法 | |
CN108439428A (zh) | 一种磷改性的多级孔zsm-5分子筛及其制备方法 | |
CN112110456B (zh) | 一种原位晶化NaY分子筛的制备方法 | |
CN103007990A (zh) | 一种提高低碳烯烃浓度的裂化助剂 | |
CN103007989A (zh) | 一种提高低碳烯烃浓度的裂化助剂 | |
CN100537030C (zh) | 一种提高液化气丙烯浓度的催化裂化助剂 | |
CN102847551B (zh) | 一种提高低碳烯烃浓度的裂化助剂 | |
CN107282102B (zh) | 一种金属负载型分子筛催化剂的制备方法 | |
CN102019195B (zh) | 一种含改性y分子筛的催化裂化催化剂 | |
CN1393404A (zh) | 一种中微孔复合分子筛组合物的合成方法 | |
CN108097293B (zh) | 锡掺杂的mfi结构沸石分子筛的合成方法和应用 | |
CN112108174B (zh) | 一种高选择性的催化裂化催化剂的制备方法 | |
CN112108172B (zh) | 一种高抗磨损的催化裂化催化剂的制备方法 | |
CN1436727A (zh) | 一种改性八面沸石及含该改性八面沸石的烃类裂化催化剂 | |
CN112108173B (zh) | 一种降低柴油收率的催化剂制备方法 | |
CN101797515B (zh) | 一种zsm-5沸石/粘土复合催化材料的无胺制备方法 | |
CN112108190B (zh) | 一种高活性载体材料的制备方法 | |
CN112108170B (zh) | 一种提高催化裂化焦化蜡油掺渣比例的催化剂制备方法 | |
EP0157545A2 (en) | Method for preparing hydrocarbon catalytic cracking catalyst compositions | |
JP3949336B2 (ja) | 炭化水素接触分解用触媒組成物の製造方法 | |
CN1048428C (zh) | 制取低碳烯烃的多沸石催化剂 | |
CN116371459B (zh) | 一种催化裂解催化剂及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |